植物多糖構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展

譚西　周欣　陳華國(guó)

[摘要]植物多糖具有多種生物活性，因其安全、高效、低毒等優(yōu)勢(shì)已成為醫(yī)學(xué)和食品等領(lǐng)域的熱點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。植物多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)是其生物活性的基礎(chǔ)，不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的多糖，其生物活性具有較大的差異，探究其構(gòu)效關(guān)系對(duì)糖類新型藥物及糖類保健品的研究與開(kāi)發(fā)具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)植物多糖具有抗肝損傷、抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗凝血、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性。因此，該文主要以生物活性為主線，對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外植物多糖的構(gòu)效關(guān)系及相關(guān)作用機(jī)制研究進(jìn)行綜述，其中重點(diǎn)介紹植物多糖與其抗肝損傷、抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗凝血活性之間的構(gòu)效關(guān)系，為植物多糖構(gòu)效關(guān)系的深入研究與探索及糖類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞]植物多糖； 構(gòu)效關(guān)系； 生物活性； 作用機(jī)制

[Abstract]Plant polysaccharides have a variety of biological activities and have become the focus of many fields such as the areas of medicine and food for the features of safety， high efficiency and low toxicity The chemical structure of plant polysaccharides is the foundation for the biological activity Polysaccharides with different chemical structures have great differences in biological activity The exploration of the structureactivity relationship of plant polysaccharides has guiding significance for the development of new drugs and the health care products of saccharides Many biological activities of plant polysaccharides such as antihepatic injury， antineoplastic， antiviral， hypoglycemia， anticoagulation， antioxidation and immunoregulation have been discovered Therefore， this paper focuses on the bioactivity as the main line， and summarizes the studies on structureactivity relationship and mechanism of plant polysaccharides at home and abroad in recent years The key point is the structureactivity relationship between plant polysaccharides and the antihepatic injury， antineoplastic， antiviral， hypoglycemia， and anticoagulation activities， providing reference for intensive study and exploration of structureactivity relationship of plant polysaccharides as well as development and application of polysaccharides products.

[Key words]plant polysaccharides； structureactivity relationship； biological activity； mechanism of action

植物多糖（又稱植物多聚糖）是由許多相同或不同的單糖以α或β糖苷鍵連接而成的聚合度超過(guò)10個(gè)的聚糖，在自然界植物體中廣泛存在。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)植物多糖具有多種生物活性，如現(xiàn)已知的就有抗肝損傷、抗凝血、抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)作用等。植物多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)是其發(fā)揮生物活性的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的多糖，其生物活性具有較大差異，這種不明確的構(gòu)效關(guān)系嚴(yán)重阻礙了糖類藥物等的研究與進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。因此，探究植物多糖構(gòu)效關(guān)系顯得至關(guān)重要，其已成為近年來(lái)科技工作者熱點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。本文以抗肝損傷、抗腫瘤、降血糖、抗凝血、抗病毒活性這幾種主要生物活性為主線，對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外植物多糖的構(gòu)效關(guān)系及相關(guān)作用機(jī)制研究進(jìn)行綜述，為植物多糖構(gòu)效關(guān)系的深入研究與探索及糖類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與利用提供一定的參考。

1植物多糖抗肝損傷構(gòu)效關(guān)系

肝損傷嚴(yán)重影響人類身體健康，任其發(fā)展惡化將會(huì)導(dǎo)致肝硬化、肝癌等一系列肝臟疾病。目前肝癌的治療，通常以化療為主，但由于過(guò)程中耐藥癌細(xì)胞的頻繁出現(xiàn)，往往使療效大大降低。因此，尋找無(wú)毒或低毒的抗癌藥物已是近年來(lái)的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，從植物中提取的活性多糖不僅可以強(qiáng)化免疫系統(tǒng)，對(duì)肝臟的保護(hù)也起到了一定的作用[1]。

11多糖的分子形狀對(duì)活性的影響植物多糖的分子結(jié)構(gòu)與其生物活性關(guān)系緊密，不同的分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出的生物活性各不相同，甚至同種材料采用不同的分離方法得到的分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出的生物活性也往往大相徑庭。因此，利用實(shí)驗(yàn)，對(duì)同種材料不同分離方法得到的多糖進(jìn)行研究是探索其構(gòu)效關(guān)系的一條可行途徑。Min等[2]采用超濾膜分離技術(shù)，從枸杞中分離出lbpa8，lbpa3，lbpa1，lbpa4及小部分lbpp8 5組分多糖。相關(guān)研究結(jié)果表明，lbpa8，lbpa3，lbpa1和lbpa4呈現(xiàn)出抑制SMMC7721細(xì)胞增殖的活性，且呈濃度和時(shí)間依賴性，但lbpp8卻呈現(xiàn)出促進(jìn)人肝癌SMMC7721細(xì)胞生長(zhǎng)的活性；經(jīng)原子力顯微鏡檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，lbpa4內(nèi)具有緊密的球形分子結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)是多糖呈現(xiàn)抗癌活性的基礎(chǔ)，含此結(jié)構(gòu)的多糖可誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡，呈現(xiàn)出高效的抗癌活性，而lbpp8則是由松散的絮狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，此結(jié)構(gòu)的多糖不呈現(xiàn)抗癌活性[2]。endprint

12多糖的分子主鏈組成對(duì)活性的影響植物多糖的生物活性受其分子結(jié)構(gòu)中主鏈組成方式的影響。張曉曼等[3]采用水提方法從桑白皮中分離出CMAa1，CMAa5及CMAb11 3種均一多糖，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)CMAa1與CMAa5均為葡聚糖，且均以1，4連接的葡萄糖為主鏈，不同點(diǎn)是CMAa1中有部分糖基上的O6位是由1，6連接的葡萄糖構(gòu)成的支鏈所取代，而CMAa5中有少部分主鏈糖基O6位是由單個(gè)葡萄糖取代，相關(guān)研究結(jié)果表明CMAa1與CMAa5對(duì)正常肝細(xì)胞和肝癌細(xì)胞均不呈現(xiàn)生物活性；而CMAb11是一種RGI型果膠型多糖，其以1，2連接的αL鼠李糖和1，4連接的αD半乳糖醛酸為主鏈，分支程度高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，此多糖不僅對(duì)肝癌細(xì)胞具有抑制作用同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞的損害也較低。

13多糖的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)活性的影響相對(duì)分子質(zhì)量的大小也是影響多糖生物活性的重要因素。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果表明[47]，多糖的生物活性與相對(duì)分子質(zhì)量大小呈反比關(guān)系。在Min等 [2]從枸杞中分離出的5組分多糖中發(fā)現(xiàn)，lbpa4的相對(duì)分子質(zhì)量為102 kDa，呈現(xiàn)抗癌活性，而lbpp8的相對(duì)分子質(zhì)量為650×103 kDa，不呈現(xiàn)抗癌活性。

14植物多糖抑制肝損傷機(jī)制研究結(jié)果表明植物多糖主要通過(guò)對(duì)自由基的清除、提高抗氧化能力、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化、抑制T淋巴細(xì)胞活化、降低炎癥細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子等方式抑制肝損傷[8]。例如：苗明三等[9]對(duì)大棗多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抑制肝損傷的作用，作用機(jī)制是對(duì)自由基的清除，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化；Yang等[10]對(duì)野木瓜多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抑制肝損傷的作用，作用機(jī)制是提高抗氧化能力；Dong等[11]對(duì)玉郎傘多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抑制肝損傷的作用，保護(hù)機(jī)制是提高抗氧化能力以及調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡；Yan等[12]對(duì)銀杏葉多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有保護(hù)肝臟的功能，保護(hù)機(jī)制是提高抗氧化能力，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化；Song等[13]對(duì)丹參多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抑制免疫性肝損傷的作用，作用機(jī)制是抑制腫瘤壞死因子和白介素；崔紅花等[14]對(duì)狗肝菜多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抑制抗結(jié)核藥物所致的肝損傷，作用機(jī)制與抗炎活性有關(guān)；Liao等[15]對(duì)蓮子心多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有保護(hù)肝臟的作用，作用機(jī)制是抑制炎癥基因的表達(dá)；王睿等[16]對(duì)蟲(chóng)茶多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抑制肝損傷的作用，作用機(jī)制是降低IL6，IL12，TNFα和IFNγ水平，抑制因肝損傷引發(fā)的炎癥。

綜上，植物多糖的抗肝損傷活性受其分子結(jié)構(gòu)的形狀、主鏈的組成、相對(duì)分子質(zhì)量等因素的影響，另外多糖的濃度也會(huì)影響其生物活性的強(qiáng)弱；此外，不同的植物多糖抑制肝損傷的機(jī)制也有所差別。

2植物多糖抗腫瘤構(gòu)效關(guān)系

腫瘤是威脅人類生命健康的疾病之一，傳統(tǒng)的治療方法在延緩患者生命的同時(shí)也給患者的身心帶來(lái)了諸多負(fù)面影響，極大地影響了患者的生活。植物多糖因安全性高、低毒且對(duì)腫瘤活性具有抑制作用等優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)今世界預(yù)防及治療腫瘤的重要手段，也是當(dāng)今各國(guó)科技工作者研究的熱點(diǎn)。

21化學(xué)修飾對(duì)多糖活性的影響植物多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其生物活性關(guān)系緊密，結(jié)構(gòu)決定活性，當(dāng)多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，其所呈現(xiàn)的生物活性也會(huì)隨之改變，甚至喪失生物活性。

地衣類多糖石臍素是β（1→6）D葡聚糖，將其部分乙?；?，乙?；囊胧苟嗵欠肿咏Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，使其呈現(xiàn)出抗腫瘤活性，而當(dāng)再將其脫乙?；蛉阴；?，其呈現(xiàn)出的抗腫瘤活性又消失了[17]。

除此之外，有些植物多糖本身不具有生物活性或者具有較弱的生物活性，此時(shí)可利用化學(xué)修飾的方法來(lái)改變其原有結(jié)構(gòu)，使本不具有生物活性或者具有較弱生物活性的它顯著呈現(xiàn)出某種生物活性。當(dāng)前，常用的化學(xué)修飾方法有硫酸化、甲基化反應(yīng)、乙酰化、Smith裂解等等。

Kai等[18]利用熱水提取法從金櫻子中分離出金櫻子多糖，并對(duì)金櫻子多糖及其衍生物的體外抗腫瘤作用進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，金櫻子多糖對(duì)卵巢癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、人結(jié)腸癌細(xì)胞并未表現(xiàn)出抑制作用，但將其通過(guò)硫酸化和羧甲基化改變分子結(jié)構(gòu)后，此多糖不僅水溶性提高了，在體外還呈現(xiàn)出抑制腫瘤細(xì)胞的活性，且呈濃度依賴性。Xu等[19]對(duì)博羅霍中提取的多糖進(jìn)行硫酸化研究，結(jié)果表明此多糖硫酸化后，其抗腫瘤活性與藥用價(jià)值大大的提高了。

22多糖的分子主鏈組成對(duì)活性的影響大多數(shù)研究結(jié)果表明，具有抗腫瘤活性的多糖大部分都是以β（1→3）D葡聚糖為主鏈，但并非具有β（1→3）D葡聚糖主鏈結(jié)構(gòu)的多糖就一定具有抗腫瘤活性，例如Pachyman與Laminaran，它們同樣具有此主鏈結(jié)構(gòu)，但其抗腫瘤活性幾乎可以忽略不計(jì)。除葡聚糖以外，某些露聚糖，半乳聚糖等也不同程度的表現(xiàn)出抗腫瘤活性。另發(fā)現(xiàn)，某些雜多糖也同樣具有抗腫瘤活性，例如Olafsdottir等[20]從地茶樹(shù)植物中提取的雜多糖，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性。

23多糖的分子支鏈分支度對(duì)活性的影響植物多糖分子結(jié)構(gòu)支鏈的分支度與抗腫瘤活性密切相關(guān)，分支度不同其表現(xiàn)出的生物活性也不同，分支度是植物多糖達(dá)到一定生物活性的關(guān)鍵。Kazuo等[21]利用淀粉酶合成了不同分支度的α1，6吡喃型葡聚糖并對(duì)其進(jìn)行研究，結(jié)果表明當(dāng)作為支鏈的α1，4葡聚糖分支度為81%時(shí)，可發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞吞噬能力增強(qiáng)，慢慢將分支度降為51%后，發(fā)現(xiàn)此活性依舊存在，而當(dāng)徹底去除α1，4葡聚糖支鏈后，抗腫瘤活性及增強(qiáng)免疫細(xì)胞功能的作用也隨之消失不見(jiàn)。

另研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)分子質(zhì)量、溶解度、黏度、聚合度、金屬離子絡(luò)合等因素也不同程度影響著植物多糖的抗腫瘤活性。總之，影響植物多糖抗腫瘤活性的因素不僅多樣而且繁雜。

24植物多糖抑制腫瘤活性機(jī)制植物多糖主要通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增強(qiáng)免疫功能、誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡等方式來(lái)抗腫瘤活性。Silva等[22]對(duì)西番蓮多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性，機(jī)制為抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)；Zhong等[23]對(duì)龍眼多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性，機(jī)制為抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫功能；Xu等[24]對(duì)五味子多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性，機(jī)制為抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫功能；Yang等[25]對(duì)甘藍(lán)型油菜多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性，機(jī)制為抑制腫瘤的生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫功能；Liang等[26]對(duì)仙人掌多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性，機(jī)制為抑制腫瘤生長(zhǎng)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡及周期停止；Fan等[27]對(duì)龍須菜多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有抗腫瘤活性，機(jī)制為抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫功能。endprint

3植物多糖抗病毒構(gòu)效關(guān)系

自艾滋病毒、單純性皰疹病毒、禽流感病毒、乙肝病毒等病毒被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，病毒對(duì)人體的健康造成了巨大威脅。經(jīng)發(fā)現(xiàn)病毒的復(fù)制與細(xì)胞代謝的過(guò)程緊密相關(guān)，因此，要想有效的控制病毒，抑制病毒的復(fù)制而又不破壞宿主細(xì)胞的功能就顯得相當(dāng)困難。目前醫(yī)學(xué)上使用的抗病毒藥物對(duì)人體均存在毒副作用，尋求安全高效的抗病毒藥物是關(guān)注的焦點(diǎn)。研究表明，很多植物多糖具有抗病毒活性，因其安全、高效、副作用低等優(yōu)勢(shì)，廣受研究人員的關(guān)注。

研究表明，硫酸化多糖在抗病毒活性中效果顯著，因其細(xì)胞毒作用小等特點(diǎn)，已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。硫酸多糖主要通過(guò)殺傷病毒、抑制病毒增殖過(guò)程及提高宿主免疫力等途徑發(fā)揮抗病毒作用[28]。Pujol等[29]對(duì)從紅藻、棕藻和綠藻中分離出的硫酸多糖研究，發(fā)現(xiàn)均呈現(xiàn)出抑制登革2型病毒的活性，此活性的呈現(xiàn)主要?dú)w因于它們對(duì)病毒吸附的阻礙以及病毒內(nèi)化的輕微抑制。Besednova等[30]對(duì)海藻硫酸多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其對(duì)皰疹病毒及皰疹病毒感染的過(guò)程產(chǎn)生影響，呈現(xiàn)出強(qiáng)大的抗病毒、抗氧化和抗炎活性。

硫酸化多糖抗病毒活性受硫酸基團(tuán)含量、相對(duì)分子質(zhì)量大小、取代位置、分子空間結(jié)構(gòu)及硫酸根取代度等因素的影響。硫酸化的結(jié)構(gòu)是植物多糖抗病毒活性的關(guān)鍵，通常硫酸化程度越高，其抗病毒活性越強(qiáng)，且抗病毒活性的強(qiáng)弱隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增強(qiáng)。例如硫酸葡聚糖抗艾滋病毒活性就是隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增強(qiáng)，且在相對(duì)分子質(zhì)量為1×104時(shí)抗病毒活性達(dá)到最大，并在1×104～5×105時(shí)保持最大活性[28]。Mohsen等[31]通過(guò)熱水及乙醇沉淀的方法從褐藻中獲得水溶性硫酸酯粗多糖，經(jīng)陰離子交換層析和凝膠過(guò)濾色譜分離獲得SPI，SPⅡ，SPⅢ 3組分多糖，其中包括葡萄糖醛酸、甘露糖、葡萄糖、木糖和巖藻糖，對(duì)這3組分進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SPⅢ組分較其他組分具有抗單純皰疹病毒和抗甲肝病毒活性，原因是因?yàn)镾PⅢ組分較其他2個(gè)組分硫酸酯化程度更高，相對(duì)分子質(zhì)量更大。

4植物多糖降血糖構(gòu)效關(guān)系

近年以來(lái)，糖尿病已成為威脅全人類健康的常見(jiàn)病癥，據(jù)報(bào)道，全球糖尿病患者已達(dá)15億之多，并逐年呈上升趨勢(shì)，尋找安全高效的治療方法迫在眉睫。研究發(fā)現(xiàn)植物多糖在降血糖活性方面具有獨(dú)特的功效，越來(lái)越多的研究人員關(guān)注多糖。

植物多糖降血糖活性作用為：①改善胰島素分泌水平，提高血漿胰島素分泌水平降低血糖；②改善胰島素與靶細(xì)胞特異性結(jié)合，增強(qiáng)對(duì)胰島素的敏感度；③拮抗胰高血糖素；④改善機(jī)體的免疫功能；⑤調(diào)控糖原合成、分解及促進(jìn)血糖利用；⑥保護(hù)及修復(fù)胰島細(xì)胞，調(diào)節(jié)糖代謝酶活性[32]。

植物多糖降血糖活性受多糖分子結(jié)構(gòu)影響。侯圓圓等[33]分別用水、30%乙醇、70%乙醇從大麥中提取多糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)70%乙醇提取物無(wú)降血糖活性，水提取物與30%乙醇提取物呈現(xiàn)降血糖活性；進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行分離純化后各得一多糖，水提取物的為1→3鍵相連的呋喃葡萄糖分子，30%乙醇提取物的為以1→4鍵為主鏈相連的半乳糖分子，在主鏈分子的C6上還發(fā)現(xiàn)連著另一半乳糖分子，研究結(jié)果表明30%乙醇提取物分離純化所得的多糖降血糖活性比水提取物分離純化所得的多糖降血糖活性強(qiáng)，原因是它們的分子結(jié)構(gòu)不同所致。Chun 等[34]利用熱水提取法從桑葚中提取多糖MFP，將其進(jìn)行分離純化得MFP1，MFP2，MFP3，MFP4 4組分多糖；經(jīng)掃描電子顯微鏡檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，MFP1與MFP3的結(jié)構(gòu)表面光滑，而MFP2與MFP4在光滑的表面上存在毛孔和絮狀纖維，三級(jí)結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果表明各多糖均無(wú)三螺旋構(gòu)象，經(jīng)分析結(jié)果表明多糖MPF3，MPF4較多糖MFP1，MFP2在α淀粉酶和α葡萄糖苷酶上表現(xiàn)出更好的降血糖活性。Wang等[35]從鎖陽(yáng)中分離出1種水溶性多糖CSPA，CSPA是1種由阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖構(gòu)成的雜多糖，在水溶液中其結(jié)構(gòu)是一緊湊的球鏈，經(jīng)連鎖分析和核磁共振分析，其存在單元→3）αaraf（1→3）αdglcp（1→4）αdGalpA6Me（1→，藥用實(shí)驗(yàn)表明CSPA可明顯降低血液中的葡萄糖水平，抑制谷氨酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酸丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶、血尿素氮和肌酐的活性，能有效提高血清胰島素水平和肝糖原含量，具有降血糖活性。

研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)修飾對(duì)多糖降血糖活性會(huì)產(chǎn)生影響。Chun等[36]利用熱水提取法和色譜分離純化從Murus alba L中分離出1種新型多糖MFP3P，通過(guò)酸水解、Smith降解、甲基化分析、紅外及質(zhì)譜等方法對(duì)其進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)表征，并通過(guò)SEM和AFM對(duì)其形態(tài)特征進(jìn)行進(jìn)一步表征，經(jīng)亞硒酸鈉/氯化鋇法得到硒多糖MFP3PSe，研究表明，硒多糖比原多糖呈現(xiàn)出更顯著的降血糖活性，其主要是通過(guò)促進(jìn)胰腺細(xì)胞增殖、增加葡萄糖代謝和胰島素分泌來(lái)實(shí)現(xiàn)。

許多植物多糖都具有降血糖活性，如茉莉花渣多糖，馬齒莧多糖，南瓜多糖等。Liang等[37]利用微波輔助提取法從高山紅景天根中提取多糖，對(duì)其進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)其具有增高血清胰島素水平、降低空腹血糖水平的功效。Li等[38]利用超濾膜分離從枸杞中獲得1種水溶性多糖，并進(jìn)一步純化獲得LBP3a和LBP3b 2組分多糖，研究發(fā)現(xiàn)LBP3b具有抑制葡萄糖攝取的作用，此作用可能是因LBP3b與葡萄糖吸收點(diǎn)位的結(jié)合，延緩葡萄糖的吸收，從而降低餐后血糖。Zhu等[39]采用打孔樹(shù)脂和離子交換從枸杞中純化分離出1種由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖組成的酸性多糖LBPs1，通過(guò)體外和體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)表明，其具有明顯的降血糖作用與胰島素增敏活性。Li等[40]分別從霍山石斛、鐵皮石斛、金釵石斛和鼓槌石斛中提取多糖DHP，DOP，DNP和DCP，并對(duì)它們進(jìn)行空腹血糖和糖化血清蛋白分析，經(jīng)觀察血清胰島素的變化發(fā)現(xiàn)，除了DCP不呈現(xiàn)降血糖活性外，其他多糖均呈現(xiàn)降血糖活性，其活性強(qiáng)弱DHP>DNP>DOP。林龍等[41]通過(guò)比較從孔石莼中獲得的多糖與二甲雙胍對(duì)小鼠血糖的影響發(fā)現(xiàn)，孔石莼多糖具有比二甲雙胍更顯著的降血糖作用且不影響正常小鼠的血糖，且降血糖活性在高劑量組中呈最佳狀態(tài)。endprint

5植物多糖抗凝血構(gòu)效關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)植物多糖具有抗凝血、抗血栓活性，其作用機(jī)制可能為：①依賴HCⅡ或ATⅢ間接抑制凝血酶；②直接抑制凝血酶的產(chǎn)生或活性；③抑制血小扳的黏附和聚集；④減少血小板數(shù)目；⑤提高纖維酶活性，促進(jìn)纖維蛋白溶解；⑥保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞；⑦降低血液凝固性[42]。

目前，植物多糖抗凝血活性的研究主要集中在硫酸酯化多糖上。硫酸酯化多糖的生物活性受其相對(duì)分子質(zhì)量，硫酸酯鍵取代度及分支結(jié)構(gòu)等因素的影響。

Yang等[43]將1種含有復(fù)雜分支的天然漆多糖分離為2組分多糖LPH和LPL，經(jīng)核磁共振和紅外分析表征顯示它們具有相同的結(jié)構(gòu)，將LPL硫酸酯化，不同的條件表現(xiàn)出的硫酸化程度及相對(duì)分子質(zhì)量不同；研究顯示，硫酸化多糖能延長(zhǎng)活化部分凝血活酶時(shí)間（activated partial thromboplastin time，APTT）和凝血酶時(shí)間（thrombin time，TT），對(duì)凝血酶原時(shí)間（prothrombin time，PT）延長(zhǎng)效果不明顯，而這些活性受硫酸酯鍵的取代度、多糖的相對(duì)分子質(zhì)量和多糖的分支結(jié)構(gòu)影響；研究表明08以上的取代度對(duì)抗凝血活性至關(guān)重要，且抗凝血活性隨取代度和相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增強(qiáng)，其中相對(duì)分子質(zhì)量發(fā)揮的作用更為重要，另外多糖內(nèi)分支的存在也增強(qiáng)了其抗凝血的活性。

Celina等[44]從褐藻中得到巖藻聚糖硫酸酯多糖，研究發(fā)現(xiàn)此多糖能延長(zhǎng)APTT，在體內(nèi)具有較高的抗血栓作用。Faggio等[45]對(duì)從莼菜和尖葉貍藻中提取的硫酸多糖進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其具有延長(zhǎng)PT和APTT、避免樣品凝血的作用且對(duì)細(xì)胞代謝無(wú)毒性作用。Yali等[46]通過(guò)氯磺酸吡啶法和超聲波降解法從新鮮柿子中分離出硫酸多糖衍生物，研究發(fā)現(xiàn)，其能延長(zhǎng)APTT，TT，但對(duì)PT延長(zhǎng)效果不明顯，且抗凝血活性隨取代度的增大而增強(qiáng)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的減少而增強(qiáng)。

Cai等[47]使用去離子水從茶葉中提取出茶粗多糖TPS，經(jīng)分離純化后獲得TPS1，TPS2，TPS3和TPS4 4組分多糖，體外試驗(yàn)表明，TPS4具有抗凝血活性，可顯著延長(zhǎng)APTT和TT，但對(duì)PT延長(zhǎng)效果不明顯。

6結(jié)語(yǔ)與展望

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的年代，植物多糖因具有安全、高效、低毒等優(yōu)點(diǎn)備受廣大科學(xué)技術(shù)工作者的青睞，經(jīng)發(fā)現(xiàn)植物多糖具有多種生物活性，其中包括抗肝損傷、抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗凝血、抗氧化活性及免疫調(diào)節(jié)作用等等。植物多糖的生物活性受其分子形狀、分子主鏈組成、相對(duì)分子質(zhì)量、分子支鏈分支度及化學(xué)修飾等的影響，化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定生物活性的基礎(chǔ)；對(duì)于植物多糖的結(jié)構(gòu)分析人們也已掌握多種技術(shù)方法和研究方法，如在化學(xué)分析方面常用到的水解法、甲基化反應(yīng)、高碘酸氧化法、Smith降解法等；物理分析方面常用到的超聲波降解法等；儀器分析方面常用到的MS，GC，NMR，CE，PAGEFS，HPLC，AAS，紅外光譜分析及紫外光譜分析等；生物技術(shù)方面常用的免疫學(xué)方法、基因工程技術(shù)及酶學(xué)方法等以及近年來(lái)各方法之間的聯(lián)用技術(shù)等，這些技術(shù)與方法的利用讓人們對(duì)植物多糖的結(jié)構(gòu)有了更深入的了解。探究其結(jié)構(gòu)是研究植物多糖多種生物活性的前提，但是，植物多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)往往復(fù)雜多變甚至有些植物多糖的結(jié)構(gòu)模糊不清，加上結(jié)構(gòu)的研究不具備規(guī)律性等特點(diǎn)，給科技工作者在探究其構(gòu)效關(guān)系上增大了難度，極大的影響了科技工作者對(duì)植物多糖構(gòu)效關(guān)系的深入探究。因此，在未來(lái)植物多糖構(gòu)效關(guān)系的探究中，至少還需要做到以下幾點(diǎn)：①在多糖結(jié)構(gòu)分析技術(shù)方法和研究方法上，應(yīng)在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上勇于創(chuàng)新，利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)提升、優(yōu)化并完善分析研究方法，讓更多植物的多糖結(jié)構(gòu)更加明晰化，至少達(dá)到分子水平以上，使其生物活性得到更深層次的研究，這是要解決的問(wèn)題；②尋找植物多糖結(jié)構(gòu)與生物活性之間的規(guī)律性，最大限度探究植物多糖的生物活性，力爭(zhēng)減小植物多糖構(gòu)效關(guān)系探究的難度，使研究方法變得更加快速準(zhǔn)確且具有針對(duì)性，這是科研人員的目標(biāo)；③隨著當(dāng)前威脅人類生命健康的疾病越來(lái)越多，植物多糖是否具有未發(fā)現(xiàn)的化學(xué)結(jié)構(gòu)及潛在的新型生物活性，這是探究的新方向。總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于植物多糖構(gòu)效關(guān)系的研究目前還處于發(fā)展階段，還不夠成熟完善，還需要廣大研究人員的共同努力。

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[責(zé)任編輯張寧寧]endprint