山藥多糖的功效與提取純化及含量測定

李沂格

（石河子大學(xué)，新疆石河子 832003）

山藥是薯蕷科薯蕷屬植物，主產(chǎn)地為河南、廣東、廣西等地，以河南省焦作市所產(chǎn)最佳，又稱懷山藥，是當(dāng)?shù)亍八拇髴阉帯敝?。山藥不僅口感細(xì)膩滑爽，對人們的身體十分有益，可以增強人體免疫力，起到抗腫瘤、降血糖、改善睡眠以及補脾益肺等功效，且老少皆可食用。醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明，山藥之所以具有如此豐富的功效，主要是由于山藥中有山藥多糖。本文主要對山藥多糖的功效及其提取方法進(jìn)行綜述。

1 山藥多糖的功效

1.1 降血糖作用

近年來，我國糖尿病人數(shù)日趨增多。糖尿病患者在日常生活中不僅需要通過藥物來控制血糖，還要通過飲食來控制血糖。山藥作為一種可以降低血糖的食材深受廣大糖尿病患者的喜愛。胡國強等[1]和郜紅利等[2]以四氧嘧啶致糖尿病大鼠為實驗對象，將處理好的山藥做成藥劑注射到小鼠體內(nèi)，通過實驗發(fā)現(xiàn)糖尿病大鼠的血糖明顯降低。推測其原因可能是山藥多糖具有改善受損的胰島B細(xì)胞，促進(jìn)胰島素分泌的功能。何云等通過觀察糖尿病大鼠體內(nèi)胰島素以及血小板數(shù)量的變化，發(fā)現(xiàn)山藥多糖可以抑制血小板的異常激活和聚集，并可以保護(hù)糖尿病大鼠的胰島功能，從而進(jìn)一步證明了山藥多糖具有降血糖的作用[3]。

1.2 免疫調(diào)節(jié)作用

徐增萊等[4]的研究以小鼠為實驗對象，證明了山藥多糖對小鼠免疫功能的影響。結(jié)果表明，山藥多糖可以增強小鼠的免疫功能如其體液免疫和細(xì)胞免疫。由此推測山藥多糖具有免疫調(diào)節(jié)的作用。陳寫書等[5]的研究表明，山藥多糖能夠明顯地拮抗由于長時間高強度運動引起的免疫抑制。在長時間高強度運動的運動員飯菜中加入適量山藥，可以提高運動員的免疫力，提高其運動成績。

1.3 抗腫瘤突變作用

趙國華等[6]將實體瘤移植到小鼠體內(nèi)，將山藥處理成藥劑向小鼠體內(nèi)注射，發(fā)現(xiàn)作為山藥多糖的一種，RDPS-1具有明顯的抗腫瘤作用。RDPS-1對B16黑色素瘤抑制效果不明顯，而對Lewis肺癌有顯著的抑制作用。通過進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，RDPS-1是通過增強機(jī)體免疫力，即提高T細(xì)胞的增殖能力以及提高NK細(xì)胞的活性來增強機(jī)體免疫力，從而起到抗腫瘤作用。

1.4 抗衰老作用

大量實驗結(jié)果表明，山藥多糖可以通過降低與衰老相關(guān)的酶的活性，延緩衰老[7-8]。目前，大多實驗以機(jī)體老化所產(chǎn)生的代謝物——組織脂褐素LF和LPO的含量高低來衡量衰老的程度。山藥多糖就是通過降低小鼠體內(nèi)的LPO與LF含量來延緩衰老。

1.5 肝損傷保護(hù)作用

孫設(shè)宗等[9]探究了山藥多糖對小鼠CCl4肝損傷的保護(hù)作用及其作用機(jī)制。實驗發(fā)現(xiàn)，山藥多糖對自由基具有拮抗和清除作用，通過降低小鼠的肝臟指數(shù)，降低丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性和血清丙二醛含量從而對肝損傷起保護(hù)作用。同時Yoon等人[10]發(fā)現(xiàn)山藥多糖可以顯著增加小鼠肝細(xì)胞中的谷胱甘肽（小鼠體內(nèi)重要的還原物質(zhì)，可參與清除自由基）。推測山藥多糖抗肝損傷的另一個機(jī)制是山藥多糖能夠促進(jìn)谷胱甘肽合成酶的合成，進(jìn)而增加谷胱甘肽的含量，清除自由基。

1.6 其他作用

山藥可以幫助人們改善睡眠，提高睡眠質(zhì)量。這是因為山藥里含有維生素B6，而維生素B6是許多助睡眠藥物中的主要成分，因此山藥可以幫助人們改善睡眠質(zhì)量。山藥具有較高的藥用價值，對人體有著廣泛的作用，稱得上老少皆宜，然而目前對于山藥多糖功效的研究并不多，因此還需要進(jìn)一步研究探討，從而使山藥能夠發(fā)揮更大的價值。

2 山藥多糖的提取

2.1 水浸法

水浸法是提取山藥多糖最簡便的方法。山藥多糖是極性大分子化合物，在水中的溶解度很大，因此可以用水浸法提取山藥多糖。孟慶華等[11]研究其最佳提取條件，最終得到的最適提取條件為：在100 ℃，加水比例為1∶30的條件下，提取2 h，一般進(jìn)行兩次浸取。但水浸法提取率很低，消耗的時間也很長，所以一般不采用水浸法提取山藥。

2.2 纖維素酶法

費玉婷等[12]使用控制變量法，在單因素實驗的基礎(chǔ)上采用正交實驗，以山藥多糖含量為指標(biāo)，對影響多糖提取的因素進(jìn)行探討研究，包括酶的含量、提取溫度、提取時間以及pH，最終得出提取山藥的最佳條件：酶用量約為0.2%，溫度約控制在55 ℃，提取時間3 h，溶液為中性。在此條件下，山藥多糖得率可提高35.66%。

2.3 超聲波提取

超聲波提取法主要是通過超聲波對植物細(xì)胞壁進(jìn)行破碎處理，從而使細(xì)胞內(nèi)的植物多糖溶出對山藥多糖進(jìn)行提取。該方法大大提高提取效率的同時，較大程度地縮短了反應(yīng)時間。影響超聲波提取山藥多糖的主要因素有超聲功率、提取時間、溫度、物料比等。李金忠等人[13]得出了用超聲波提取山藥多糖的最佳條件：超聲功率1 000 W、提取時間50 min、物料比1∶100。在此提取工藝條件下，粗多糖得率為6.1%。

2.4 微波輔助提取

微波具有穿透力強、選擇性高、加熱效率高等特點。微波輔助提取山藥多糖是一種比較新穎的提取方法，具有較高的選擇性和提取率。徐本波等人[14]利用微波輔助提取山藥多糖，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用正交試驗考察了各因素對多糖得率的影響，并確立了微波提取山藥多糖的最佳提取條件：在溫度為60 ℃、物料比為1∶20、微波功率為464 W的條件下，提取約30 min。對超聲波提取與微波提取進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，微波提取法提取率明顯比超聲波提取率高。

2.5 響應(yīng)面法提取山藥多糖

諸愛士等[15]將山藥多糖作為原料，利用響應(yīng)面法對山藥多糖的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，選取提取的溫度、時間、液料比為影響因素(因子），以山藥多糖的提取率為響應(yīng)值，通過回歸模型，研究各影響因子對多糖提取率的影響。并通過實驗得出最佳提取條件：在50 ℃左右、液料比為1∶20的條件下提取3.5 h。

3 山藥多糖的純化

一般情況下，提取到的山藥多糖都是不純的，含有許多如蛋白質(zhì)、色素、脂類等雜質(zhì)，因此要想得到純凈的山藥多糖，必須進(jìn)行除雜和純化。

3.1 化學(xué)試劑除雜

Sevage法是常見的化學(xué)除雜法，也是脫除蛋白最溫和的方法。這種方法根據(jù)蛋白質(zhì)在氯仿等有機(jī)溶劑中變性的特點，用體積比為5∶1或4∶1的氯仿、戊醇（或正丁醇）混合物劇烈振搖20～30 min，蛋白質(zhì)變性生成凝膠，離心分離，分去水層和溶劑層交界處的變性蛋白質(zhì)。此種方法只能除去少量蛋白質(zhì)，效率不高，須反復(fù)多次，多糖有損失。但此方法比較溫和，在避免多糖降解上效果較好，如配合加入一些蛋白質(zhì)水解酶，用Sevage法效果更佳。此法不能除去脂蛋白，因為脂蛋白溶于氯仿。

3.2 色譜除雜

以往除去粗多糖雜質(zhì)的方法常采用化學(xué)試劑的方法，在除去雜質(zhì)的同時也會帶走多糖。色譜除雜要用到色譜層析法和Sephadex法，這種方法與化學(xué)試劑除雜相比，能減少多糖的損失，產(chǎn)率更高。

4 含量測定

4.1 紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法主要用來定量分析物質(zhì)的含量，首先確定待測物質(zhì)的最大吸收波長，然后在確定的最大吸收波長處測定物質(zhì)的吸光度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法得到該吸光度下所對應(yīng)的物質(zhì)含量。在測定山藥多糖的含量時，常用的顯色劑有苯酚、蒽酮-硫酸和DNS。這些方法所涉及的原理不同，前兩者涉及縮合反應(yīng)，而后者則是利用多糖具有還原性這一性質(zhì)。

4.2 高效液相色譜法

色譜分析法是分析化學(xué)中應(yīng)用廣泛的一個重要方法，是采用高壓輸液泵將規(guī)定的流動相泵入裝有填充劑的色譜柱，對供試品進(jìn)行分離測定。注入的供試品由流動相帶入色譜柱內(nèi)，各組分在柱內(nèi)被分離，并依次進(jìn)入檢測器，由積分儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄和處理色譜信號，最終得到各組分的色譜峰。千剛等[16]在進(jìn)行山藥多糖含量測定時，選用乙腈-磷酸鹽緩沖液為流動相，以葡萄糖作對照，在210 nm波長下進(jìn)行檢測，測得山藥多糖含量。

5 結(jié)語

本文主要對山藥多糖的功效、提取和純化工藝以及山藥多糖含量的測定方法加以綜述。山藥因其多糖具有很高的藥用價值，因此研究山藥多糖的提取純化的方法十分必要，但市面上關(guān)于山藥多糖的相關(guān)研究才剛剛起步，還需要進(jìn)行大量的研究。