植物性多糖的研究現(xiàn)狀及其應用前景

刁小琴　關海寧　侯靜宇　遲云超　馬松艷

[摘 要]植物性多糖由于具備多重的生理保健功效及其來源的安全性而倍受關注，使得在保障身體健康活動的應用中體現(xiàn)出強大的潛能。本文從近些年研究植物性多糖的來源、分布、化學結(jié)構、理化性質(zhì)、生理功能、分離純化及應用前景等方面進行了綜述。

[關鍵詞]植物多糖 功能 研究現(xiàn)狀 前景

綏化學院科學技術項目基金[K081005]；綏化學院科研創(chuàng)新團隊基金資助項目[CX2008002]

作者簡介：刁小琴（1979-），女，漢族，山西懷仁人，主要從事食品營養(yǎng)及果蔬保鮮與加工研究工作。

本文以其來源、分布及化學結(jié)構入手，兼顧其功能特性，同時從提取分離及應用等角度進行了系統(tǒng)性的論述。

一、植物性多糖的分布及化學結(jié)構

自然界中的多糖可分為離子型多糖和非離子型（中性）多糖，可存在于植物的根、莖、葉、皮、花果及種子中植物的不同部位，而不同生物來源的多糖組分具有明顯的種屬特異性和分布差異[1]；從細胞構成的角度來看，主要又分布于細胞內(nèi)、細胞壁及細胞外。

從結(jié)構信息上講，植物性多糖指由許多相同或不同的單糖以α-或β-糖苷鍵所組成的聚合物，主要包括纖維素、淀粉、果膠質(zhì)、及果聚糖等，由于其葡萄糖殘基的組成方式與構成形式的不同，所表現(xiàn)的性質(zhì)有著明顯的差異[2]。結(jié)構上講，其沿用了氨基酸、蛋白質(zhì)的多級結(jié)構的分析特征，其中以糖基的組成、排列順序、構鍵方式為表征特性的一級結(jié)構研究較為普遍；而探索其高級結(jié)構，利用其高級結(jié)構模型與生命細胞受體模型推斷多糖的作用方式，這一前沿舉措也為多糖構效關系的深層次認識更進一步[3]。

二、植物性多糖的基本性質(zhì)與分離提純

（一）植物性多糖的基本性質(zhì)

天然多糖白色，無甜味， 難溶于冷水，在熱水或堿液中可溶。不溶于丙酮、乙醇、正丁醇、乙醚、醋酸乙酯等有機溶劑；當溫度大于40℃時，分解速度加快；pH小于5時開始降解，小于3時有20%降解，大于7時氧化速度加??；能與硫酸蒽酮、硫酸苯酚反應成陽性；此外可與部分有機、無機離子絡合，如與十六烷基三溴化銨、氫氧化鋇等結(jié)合沉淀[4]。

（二）植物性多糖的分離提純

植物性多糖一般分離常采用水提法，同時配合中性鹽溶液、稀堿溶液、纖維素酶、蛋白酶以及果膠酶溶液有效破壞細胞壁，增強多糖的熱溶性。此外為了更加有效的從細胞間獲取多糖因子，往往結(jié)合微波、超聲等先進的輔助萃取手段。楊惠麟[5]等人在提取白毛藤多糖時，先用95% 乙醇浸泡，除去甙類及生物堿等干擾成分，后以超聲處理加速多糖在溶劑中的溶解與擴散，醇沉時含醇量不能低于80%，證實除雜質(zhì)效果較理想；也有些學者，在采用稀酸、稀堿的基礎上，利用低級醇的性質(zhì)實現(xiàn)多糖的有效提取[6]；對大型子實體真菌類多糖提取仍多采用熱水浸提，也有學者利用纖維素酶及蛋白酶有效地獲取了兩種多糖成分[7]。

由于不同的植物中所含成分不同，多糖的具體提純方法有很大差異。但根據(jù)原理可以劃分為兩大類：常規(guī)分離法和膜分離法。常規(guī)分離法有其共同特點，即包括除脂、除蛋白、醇沉、柱分離這些基本步驟。在除蛋白方面，方法較多如Sevage法、三氯乙酸沉淀法、ZnSO4沉淀法、酶法等。其中Sevage法為實驗常用法，該法以正丁醇與氯仿按4：1混合，再行萃??；而蛋白酶除蛋白也是目前認為較好方法，將蛋白水解后再透析除去；在醇沉的過程中有報道顯示，采用丙酮替代乙醇，獲得的多糖活性高。在對多糖單一組分提純過程中，樹脂、層析、超濾、電泳也普遍采用。馬迅[8]等通過DEAE Sepharouse Fast Flow 陰離子交換樹脂和Toyopearl HW-75分子篩分離得到一種多糖，經(jīng)光譜學與核磁共振鑒定得出為一種α葡聚糖；也有學者在高溫高壓環(huán)境下后經(jīng)凝膠層析柱純化米糠多糖，成功得到多種不同分子量組分的多糖物質(zhì)，效果顯著[9]。

三、植物性多糖的生理功能及相關應用

植物性多糖的生理功能頗為廣泛，從免疫功能的壁壘到血糖、血脂的調(diào)節(jié)，從抑制病毒到抗腫瘤的惡化，特別是它的降血糖功效，長期以來是廣大學者研究的熱點。

（一）免疫調(diào)節(jié)與抗腫瘤活性

免疫調(diào)節(jié)是植物性多糖最重要的生理功能之一，有報道，某些植物性多糖能顯著提高受試動物體內(nèi)巨噬細胞的吞噬能力、細胞毒性T淋巴細胞的殺傷功能等，從而增強免疫功能；也有學者對百合多糖的研究表明，等于或高于50mg/Kg劑量的百合多糖對移植性黑色素B16和Lewis肺癌的抑制具有明顯功效[10]。就目前的研究狀況來講，海帶、南瓜、大葉金花草、黑木耳等絕大多數(shù)的植物多糖在不同程度上，均具備此項功能。

（二）降血糖與調(diào)節(jié)血脂的功效

植物多糖在一定程度上能夠促進胰島分泌胰島素，影響糖代謝酶的活性，從而促使外周組織對葡萄糖的作用，抑制糖異生，這一點恰恰能夠能使其具備降血糖的功能。石雪萍[11]等人在苦瓜降血糖性質(zhì)的研究中發(fā)現(xiàn)，當計量為500mg/Kg時，其效果超過了甲糖寧；熊學敏[12]等人對南瓜有效部位進行多糖提取及降糖作用試驗中發(fā)現(xiàn)，其作用優(yōu)于中藥消渴丸而效果顯著。其它如黃蔑多糖、灰樹花子實體多糖、姬松茸多糖、積雪草中多糖、絞股藍多糖、金耳多糖、螺旋藻多糖、麥冬多糖、桑葉多糖、山藥多糖、香菇多糖、薏苡仁多糖、玉米須多糖等均報道有顯著的降糖功能。同時，這些植物性多糖能夠抑制細胞對低密度脂蛋白（LDL-C）的攝取，阻礙基礎膽固醇（TC）在細胞內(nèi)堆積，把過多的TC以酯的形式轉(zhuǎn)運出來，以阻止動脈硬化的發(fā)生，從而有效地調(diào)節(jié)血脂。

（三）植物性多糖的應用

植物性多糖的應用主要體現(xiàn)在兩大方面，一是醫(yī)藥方面，二是常規(guī)食品及保健品方面。由于多數(shù)植物性多糖均來源于中草藥，其顯著的藥理特性，使得開發(fā)前景頗為廣泛。如從防風水提液中得到兩種酸性雜糖，能顯著提高小鼠脾臟T淋巴細胞的增殖，因而有顯著增強機體免疫功能作用；青箱子水提物中粗多糖部分具有顯著降血糖活性等[13]。此外，多糖還具有增稠、穩(wěn)定、熱凝膠特性等一系列獨特的食品加工性能，為新型面制品的開發(fā)提供了方向；同時將其添加到肉制品中能提高肉制的持水力，增強肉的嫩度。借助多糖的生理活性功能，保健品的開發(fā)也是層出不窮，正如以枸杞多糖、銀耳多糖等原料開發(fā)的功能飲料已步入市場。

四、前景展望

我國植物性多糖資源豐富，同時依托博大的藥學與食學的理論，借助于生物活性多糖物質(zhì)的保健與臨床機理性研究，加深其糖生物學基礎性探索，加快多糖工程產(chǎn)業(yè)的興起，那么植物性多糖將是一支不朽的奇葩。

參考文獻

[1]朱華，黃學萃，楊海廣，石斛屬多糖的研究進展[J]醫(yī)藥導報，2007，NO，12：1476-1477

[2]焦安英，李永峰，徐菁利，天然植物多糖的結(jié)構及應用[J]中國甜菜糖業(yè)，2008， NO，1：33-35

[3]陳志強，金楊，王昌祿，多糖結(jié)構分析方法的研究[J]飼料工業(yè)， 2008， NO，6：59-61

[4]葉凱貞，南瓜多糖的提取純化及其性能研究[D]廣東，廣東工業(yè)大學，2005：8

[5]楊惠麟，孫志良，匡光偉， 白毛藤多糖的提取及其含量測定[J]中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2005， NO，6：31-32