肽聚糖又稱黏肽、胞壁質(zhì)或黏質(zhì)復(fù)合物，是真細(xì)菌細(xì)胞壁中的特有成分。肽聚糖分子由肽和聚糖兩部分組成，其中聚糖是由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸兩種單糖相互間隔連接成的長(zhǎng)鏈，而肽則包括肽尾和肽橋兩種。對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性菌，每一個(gè)肽聚糖單體包含3部分：1.雙糖單位。由一個(gè)N-乙酰葡糖胺通過(guò)β-1,4-糖苷鍵與一個(gè)N-乙酰胞壁酸相連。其中β-1,4-糖苷鍵易被溶菌酶水解，從而使細(xì)胞壁裂解而導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。2.肽尾。由氨基酸分子連接而成，并通過(guò)其肽鍵連接在聚糖鏈N-乙酰胞壁酸的乙?；?。3.肽橋。連接相鄰兩條聚糖鏈上的肽尾，從而使肽聚糖形成高強(qiáng)度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。不同細(xì)菌的肽橋類型存在很大差異，由此形成了“肽聚糖的多樣性”。革蘭氏陰性菌沒(méi)有肽橋結(jié)構(gòu)，例如大腸桿菌肽尾之間的連接是通過(guò)甲鏈四肽尾第4個(gè)氨基酸的羧基與乙鏈四肽尾第3個(gè)氨基酸的氨基直接相連而形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)相較于革蘭氏陽(yáng)性菌的肽聚糖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較為稀疏，機(jī)械強(qiáng)度較弱。
肽聚糖賦予了細(xì)胞壁特有的機(jī)械強(qiáng)度，發(fā)揮了對(duì)細(xì)菌細(xì)胞的保護(hù)作用，同時(shí)肽聚糖也是許多重要抗生素呈現(xiàn)選擇毒力的物質(zhì)基礎(chǔ)，例如青霉素、頭孢霉素、萬(wàn)古霉素、桿菌肽等都是由于抑制了細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的合成而發(fā)揮抑菌作用。肽聚糖（Peptidoglycan，簡(jiǎn)稱PG）為細(xì)菌等原核生物細(xì)胞壁構(gòu)架中基礎(chǔ)的組成因素，是糖肽通過(guò)一系列糖苷鍵、肽鍵交聯(lián)而成的一類緊密堅(jiān)固的大分子物質(zhì)，它的組成成分是肽和聚糖。
肽聚糖的結(jié)構(gòu)看似復(fù)雜，其組成成分卻是肽聚糖單體。每個(gè)肽聚糖單體都是由兩個(gè)通過(guò)β-1,4 糖苷鍵連接的雙糖單元（N-乙酰葡糖胺、N-乙酰胞壁酸）與4個(gè)氨基酸串聯(lián)的四肽尾組成的，它們重復(fù)交替構(gòu)成肽聚糖的骨架。
短肽一般由四個(gè)氨基酸組成，接在胞壁酸上。肽橋多為短肽鏈，變化也較多，可以用來(lái)連接前后兩個(gè)四肽尾分子以便讓相鄰的短肽也互相交叉連接，因而人們說(shuō)肽聚糖是多層網(wǎng)狀的化合物。
短肽的連接方式因細(xì)菌種類的不同而不同，不同細(xì)菌的細(xì)胞壁厚度不一，化學(xué)成分也完全不一樣。革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的細(xì)胞壁厚、肽聚糖含量高，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁薄、肽聚糖含量相對(duì)較低。肽聚糖是乳酸菌細(xì)胞壁的主要組成成分, 除了大家所熟知的上述功能外, 它作為乳酸菌中含量最豐富的微生物相關(guān)保守分子 (MAMPs)之一, 在益生菌與宿主的聯(lián)系中起重要作用, 并對(duì)宿主免疫反應(yīng)具有一定的調(diào)節(jié)作用和抗炎作用。因?yàn)镸AMPs可被宿主天然免疫系統(tǒng)中存在的相關(guān)模式識(shí)別受體識(shí)別, 通過(guò)激活不同的信號(hào)傳導(dǎo)途徑釋放各種免疫調(diào)控物質(zhì), 從而發(fā)揮免疫功能。
此外, 乳酸菌肽聚糖可作為功能蛋白的結(jié)合組件使乳酸菌成為理想的靶向載體。比如肽聚糖水解酶有特異性結(jié)合位點(diǎn), 將它與功能蛋白進(jìn)行融合可構(gòu)建表面功能展示系統(tǒng)。肽聚糖是乳酸菌細(xì)胞壁中的重要組分, 可能參與乳酸菌多種生物學(xué)功能, 如免疫增強(qiáng)功能、抗感染、抗腫瘤及抗過(guò)敏等。乳酸菌肽聚糖是人類免疫系統(tǒng)識(shí)別的激活劑, 它是通過(guò)誘導(dǎo)非特異性免疫因子或特異性免疫因子的釋放或表達(dá)來(lái)刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能。
免疫調(diào)節(jié)：研究表明，口服或非胃腸道途徑使肽聚糖進(jìn)入宿主體內(nèi)，可使宿主免疫監(jiān)視功能得到提高，并且促使免疫器官體內(nèi)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生各種細(xì)胞因子和抗體，同時(shí)提高巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞活性，達(dá)到提高機(jī)體特異與非特異免疫功能，從而發(fā)揮自身穩(wěn)定的細(xì)胞調(diào)節(jié)和抗感染的效果。
抗腫瘤功能：除了免疫調(diào)節(jié)功能外，肽聚糖的抗癌功能頁(yè)被研究者廣泛挖掘。研究表明，乳酸桿菌肽聚糖可誘導(dǎo)能夠與靶細(xì)胞上具有抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)作用的Fas-Fas配體系統(tǒng)結(jié)合的TNF-α產(chǎn)生，利用其對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性，使腫瘤細(xì)胞編程性死亡。也有研究表明，肽聚糖能夠?qū)Π┘?xì)胞的復(fù)制進(jìn)行干擾，通過(guò)抑制癌細(xì)胞的G1至S期，進(jìn)而阻斷DNA的合成，通過(guò)一系列分子生物學(xué)層面干擾，使癌細(xì)胞無(wú)法增殖，最終達(dá)到抗腫瘤的效果，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，肽聚糖除了能抑制癌細(xì)胞遺傳物質(zhì)的復(fù)制外，還能促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。