革蘭氏陰性細菌的細胞壁外膜的組成成分,結構較複雜,分子量超過10000。脂多糖是熱穩定的,易從細胞壁抽提、純化。它是確定菌體抗原特性的決定因數,因此又稱為O-抗原。

  脂多糖分子由O-側鏈、核心寡糖和脂質A組成(圖1):後兩部分合在一起又叫R-核心。O-側鏈是由2~4個糖基組成寡糖的重複結構的長鏈。核心寡糖是9~10個糖基組成的分枝寡糖鏈,其中包括一種不常見的七碳糖──L-甘油-D-甘露型庚糖(Hep),和一種不常見的八碳碳糖酸──3-脫氧-D-甘露型-辛酮糖酸(DO)。Hep和DO的羥基部分地被磷酸、焦磷酸、乙醇胺和磷酸乙醇胺取代。脂質A部分是脂多糖的骨架,基本組成單位是以β-1,6糖苷鍵相聯的D-葡萄糖胺雙糖,其中一個糖基的呌位上聯著核心寡糖,兩個糖基的C1C4位上的羥基被磷酸取代,其他位置上的羥基和胺基都被脂肪酸取代。脂質A上的脂肪酸常見的有12C,14C,16C的飽和脂肪酸和β-羥十四烷酸。

  在革蘭氏陰性菌包被物中,脂多糖、磷脂和蛋白質構成肽聚糖層外面的外膜,三者的相對含量因菌種而異。例如,沙門氏菌的外膜中,磷脂:脂多糖:蛋白質=3:3:10,而大腸桿菌則為2∶7∶10。脂多糖的脂質 A部分埋在厚約3NM的磷脂組成的脂雙層中,O-側鏈伸向細胞外介質中去(圖2)。蛋白質則分佈在磷脂層中,並和脂多糖的脂質A部分的糖鏈形成某種程度的網絡結構。

  脂多糖的O-側鏈是抗原決定因子,其糖基組成和結構,不但在不同菌種之間,而且在同一菌種內部不同類群之間,都有所差別,成為細菌免疫學分類的基礎。例如,鴨沙門氏菌和鼠傷寒沙門氏菌的O-側鏈,其重復寡糖單位雖然都含有相同順序的半乳糖、甘露糖和鼠李糖,但是因為聯結的糖苷鍵不同,結果成為不同的抗原決定因子。沙門氏菌這一個種,根據O-側鏈的抗原性差別,可分成40個以上的類群。不同類群細菌的核心寡糖和脂質A部分,在組成和結構上,也稍有不同。脂質A部分具有內毒素性質,使寄主產生發熱等病理癥狀。

  對菌體本身說來,脂多糖有保護作用,它對裂解酶類和寄主細胞的吞噬作用有一定的抗性,並對有害物質的透過有一定程度的阻攔作用。