醣類的歷史（上）

醣類的歷史（上）
國立台灣師範大學化學系江宣儀碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

德國化學家費雪（Hermann Emil Fischer）定義了相當多在化學界很重要的法則，且影響至今日，其中包含非對稱性的定義（asymmetry），這對於有機化學中了解生物機制有本質上的重要性，也對自然界中化合物、在藥物中的類天然物的衍生化合物之萃取、判定、及合成有相當的影響。

費雪於1902年榮獲諾貝爾獎，他開啟了合成及分析生物學上的重要分子之的實驗之路，研究範圍擴及肽類（peptides）及嘌呤（purines），也就是DNA及RNA化合物，和醣類（carbohydrate），這部分也是費雪畢生中最為有名的研究主題。

早於費雪研究之前的一百多年，化學家們也已經開始漸漸地關注於醣類（carbohydrate）的研究。其中最早可追朔至1747年，葡萄糖（glucose）最初是德國化學家Anfreas Siqismund Marggraf於葡萄乾中分離出來的，於1838年，由Jean Baptiste Dumas命名為葡萄糖（glucose），且由Antoine Laurent de Lavoisie 決定了該元素組成。於是進一步研究了解葡萄糖（glucose）於生命系統中扮演供給能量的重要角色，而其中奇妙的生化合成，僅是由空氣中簡單的二氧化碳為起始物進行反應，也進一步展望可於實驗室中合成天然物。經過數年Lavoisie 的研究，合成單醣分子僅有少數的成功記錄，此時期的研究以俄羅斯化學家 Aleksandr Mikhailovich Butlerov較具影響性。於1860年代，也就是早於費雪研究的30年左右，此時Butlerov利用三聚體的甲醛（formaldehyde）加入熱萊姆水中，而得到具甜味的糖漿。然而，此混合物的組成謎題一直未被解開，而醣類具有分支及直線性的多種碳鏈組成，是於1970年代利用近代化學分析儀器所測得的。

自從費雪及Butlerov開啟了醣類這個多采多姿的研究議題後，醣類（carbohydrate）也持續成為生物及化學領域中最具前瞻性的研究。實際上，已知的醣類學，已引領生命科學進入另一個精彩豐富的領域，並且對其有舉足輕重的影響性。

最簡單的醣類為單醣（monosaccharide）及雙醣（disaccharide），它們可視為所有生命細胞的能量來源，而這些簡單的醣類又可堆積成多醣（polysaccharide），例如形成澱粉及肝醣，可提供器官長期貯存能量。除此之外，部分多醣也可組成堅固的支撐構型，如植物的纖維素、昆蟲及甲殼類的外骨骼等。部分混合式的聚合物也出現於構型，帶狀的多醣利用肽鍵（peptide chain）相互交纏，產生肽聚糖，此為細菌細胞壁的來源。而核酸、DNA及RNA為另一種混合式的多醣，而醣類在此扮演一關鍵角色。而這些生化聚合物是由DNA及RNA接上一磷酸鹽基團相互組成，嘌呤及嘧啶此類鹼基團則接於醣環上，而它們的排序也構成了基因密碼。

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參考資料 :
http://en.wikipedia.org/wiki/Hermann_Emil_Fischer
http://www.nature.com/nature/journal/v421/n6920/pdf/421219a.pdf
http://jn.nutrition.org/content/ … 3f62b5559254694f65f