藜麥多糖的研究進展

張貞勇 萬志敏（．西北民族大學，甘肅 蘭州730030；．安順市平壩區(qū)人民醫(yī)院，貴州 安順5600）

藜麥是一種一年生的藜科草本作物，原產(chǎn)地主要分布于南美洲的玻利維亞、厄瓜多爾和秘魯，距今已有幾千年的種植和食用歷史，外觀類似我國的小米［1-3］。藜麥的營養(yǎng)價值極高，含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉和多種氨基酸以及鈣、鐵、維生素E等營養(yǎng)物質(zhì)。是當?shù)赜〖尤说闹饕獋鹘y(tǒng)食物，素有“營養(yǎng)黃金、未來食品”等美譽，一種單體植物就可以滿足人體的營養(yǎng)需求，故在80年代就被美國宇航局用于宇航員的太空食品。聯(lián)合國還將2013 年宣布為國際藜麥年，［4-8］。伴隨著全營養(yǎng)性食物——藜麥，慢慢步入人們的生活視線，對其的相關研究也隨之開展，各國均加強了對藜麥的研究和開發(fā)。自20 世紀90 年代以來，我國部分地區(qū)試種獲得成功，目前在吉林、甘肅、山西等地均有規(guī)模化種植［9］。近年來，從植物中提取多糖已得到廣泛的認識和研究，植物多糖的提取技術也從比較單一到諸多技術的聯(lián)合使用，方法增多，促使提取條件也越加豐富［10］，人們對多糖的結構與活性關系也在不斷的進行研究［11］，但對藜麥多糖的研究卻很少，本文綜述了藜麥多糖的提取方法以及藜麥多糖抗氧化與抑菌作用等生物活性的研究狀況，展望我國藜麥多糖的研究方向，為其進一步研究開發(fā)提供參考。

1 藜麥多糖的提取

1.1 提取方法

1.1.1 水浴加熱回流法

在單因素實驗的基礎上，選取溫度、料液比、浸提時間進行3 因素水平的Box-Behnken 中心組合研究，并運用Design-Expect 8.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析，通過響應面分析法對提取條件進行了優(yōu)化。袁俊杰等［12］得到藜麥種子多糖的最佳提取工藝：在T=91℃、t=1.5h、料液比=1:34 的條件下，粗制多糖提取率在理論上可以達到15.81%，其中料液比對提取的影響程度最大，其次是提取溫度T，影響最小的因素是提取時間t。蔣玉蓉等［13］得到藜麥葉片多糖的最佳提取工藝為：T=90.8℃，t=1.0h，料液比=1:45.6，在此條件下，粗制多糖提取率可達6.10%，該提取工藝中提取溫度T的影響程度最大，其次是料液比，影響最小的因素同樣是提取時間t。故水浴加熱回流法提取藜麥多糖時影響提取程度最大的是提取溫度T和料液比，對提取影響程度最小的是提取時間t。

1.1.2 超聲波輔助法

以蒸餾水為提取劑采用超聲波輔助提取藜麥種子多糖，徐瀾等［14］在超聲波功率為320W，溫度為50℃，提取時間為40min的條件下，在料液比接近1g：10mL 時，藜麥種子多糖的提取率最高。

1.1.3 微波法

在單因素實驗的基礎上，以得率為評價指標。赫曉華等［15］考察所選的各因素對微波法提取工藝的影響，得到藜麥秸稈多糖最佳提取工藝條件為：微波功率455W，微波時間5min，料液比1:30，秸稈粒度100目，在此條件下，多糖的得率為1.93%。正交實驗優(yōu)化結果為：微波功率455W，微波時間6min，料液比1:30，秸稈粒度100目。

1.2 提取多糖含量

藜麥多糖各部位的含量不同，不同地區(qū)或者不同品種的藜麥多糖含量也不同，藜麥種子多糖得率在不同品種間存在較大差異，平均得率為13.771g/100g，變異系數(shù)為13.2%［12］。對于不同品種的藜麥，多糖含量存在明顯的差異，其中“NSL 92331”這個品種的藜麥是多糖含量最高的，達6.88%［13］。

2 分離純化

藜麥多糖主要包含淀粉類多糖和非淀粉類多糖［16］。淀粉是藜麥種子中最主要的碳水化合物，粗提取含量為60%左右，其中支鏈淀粉含量較高，直鏈淀粉約占總淀粉含量的6%～7%［17-19］。

采用氯仿與正丁醇按一定體積比組成的Sevage 試劑和三氯乙酸或用專一性的蛋白酶去除多糖中的蛋白質(zhì)，用活性炭、過氧化氫、大孔吸附樹脂除去多糖中的色素；采用徑向流色譜新技術、凝膠柱色譜法去除多糖中的蛋白質(zhì)可以同時除去色素［20,21］。再經(jīng)過去除淀粉純化后得到阿拉伯多糖和阿拉伯果膠多糖［22,23］。

3 藜麥多糖生物活性

多糖類物質(zhì)是由糖苷鍵結合的高分子碳水化合物，不是一種純粹的化學物質(zhì)，而是聚合程度不同的物質(zhì)的混合物，廣義上可以分為均一性和不均一性兩種。廣泛存在于動物細胞膜和植物細胞壁中，具有抗氧化、抑菌、抗腫瘤、抗病毒、調(diào)節(jié)免疫功能和降血糖等生物活性［24］。

3.1 抗氧化作用

藜麥多糖提取物具有較強的清除自由基能力，蔣玉蓉等［13］實驗得到其半抑制濃度分別為31.96μg/mL和157.62μg/mL。赫曉華等［15］用DPPH 法和水楊酸法比較了其抗氧化性，多糖對DPPH·和·OH的清除率分別為71.09%、29.72%。由此結果表明藜麥多糖是一種有效的自由基清除劑。

3.2 抑菌作用

藜麥多糖具有抑菌作用，其藜麥淀粉的活性生物膜的抗菌活性較強，對99%的大腸桿菌以及98%的金黃色葡萄球菌都具有很強的抗菌活性，被應用于食品包裝中，以延長食品的保質(zhì)期［25］。

3.3 抗腫瘤作用

多糖抗腫瘤活性的因素主要包括多糖結構、理化性質(zhì)和是否含有綴合物這3個方面。抗腫瘤活性的藜麥多糖主要由半乳糖、阿拉伯糖等組成，對藜麥多糖進行適當?shù)难苌揎?，降解至合適的相對分子質(zhì)量，改善多糖的水溶性，能夠提高其抗腫瘤的活性［26］。多糖的毒性極低且廣泛存在于自然界，作為抗腫瘤物質(zhì)有潛在的研究價值［27,28］。

3.4 抗病毒作用

大多數(shù)抗病毒機制都是抑制病毒對細胞的吸附，再次就是間接作用［29］。關于植物多糖的抗病毒活性研究報道并不多，藜麥多糖在抗病毒作用方面有著廣泛的空間和前景。

3.5 調(diào)節(jié)免疫作用

研究表明，植物多糖可通過與免疫細胞表面的多種受體結合、激活不同的信號通路來調(diào)控動物機體免疫系統(tǒng)［30］。因此多糖對機體的調(diào)節(jié)免疫作用包括刺激巨噬細胞、促進抗體的分泌等，藜麥中還具有一定含量的鋅元素，以促進機體免疫力。

3.6 降血糖作用

食用植物多糖可以通過促進胰島素分泌、改善胰島素抵抗，調(diào)節(jié)相關酶的活性，改善糖、蛋白質(zhì)及脂肪代謝紊亂，促進肝糖原合成、抑制糖異生，增進免疫系統(tǒng)功能和抗氧化作用等多種途徑發(fā)揮降血糖功能［31,32］。藜麥多糖含量豐富，且具有比其他食用植物錳含量高的特點，可以調(diào)節(jié)血糖水平。

4 結語

在現(xiàn)代日益增長的生活水平之下，健康成為人們永恒的向往，對于各種綠色無害的產(chǎn)品的關注也越來越熱門，植物多糖作為一種天然活性成分，具有無毒、無害、無殘留、無抗藥性等特點。其中關于藜麥多糖的研究報道比較少，且對其研究多為粗提制品，純度不高。因此，提高其純度和在抗病毒、降血糖等生理活性方面的研究以及藜麥多糖分子修飾的方向具有一定的潛在意義。