山藥皮多糖提取方法及生物活性研究進(jìn)展

程洪梅?白晗?程丹丹?陳星宇?陳洪宇?賴寒

摘 要：山藥皮多糖是山藥皮的主要活性物質(zhì)，具備提高免疫功能、降低血糖、抗衰老等生物活性，在醫(yī)藥領(lǐng)域方面有著廣泛的發(fā)展前景。為更加有效地提高對山藥皮多糖的提取效率和生物活性研究，本文介紹了山藥皮粗多糖近年來常用的提取方法，并對山藥皮粗多糖的生物活性進(jìn)行了分類與整理，總結(jié)了山藥皮粗多糖的最佳提取方法。這對于山藥資源深度開發(fā)、利用和提高其經(jīng)濟(jì)附加值提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：山藥皮;多糖;提取;生物活性

1 山藥皮多糖研究背景

山藥皮和山藥的主要成分類似，都具有許多的營養(yǎng)成分且具有藥用保健作用。山藥皮中有多糖、黃酮類、蛋白質(zhì)、皂苷等物質(zhì)。其中的多糖的藥理作用和生物活性眾多，比如抗衰老、抗腫瘤作用。在日常生活中或者企業(yè)研究開發(fā)中，山藥皮通常被認(rèn)為已無價(jià)值而被扔棄，其實(shí)上它還可以得到更進(jìn)一步的充分利用，如將提取山藥皮中富含的多糖物質(zhì)應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)中。目前為止，已經(jīng)得到實(shí)踐的提取山藥皮中多糖方法有：水提醇沉法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法、酶法。此文對山藥皮多糖提取方法以及生物活性做出相關(guān)綜述。

2 山藥皮多糖的提取方法

2.1 水提醇沉法

根據(jù)相似相溶的基本原理，用水作為提取溶劑對山藥皮多糖進(jìn)行浸提，是比較常用和傳統(tǒng)的提取方法。此方法與其他浸提方法比較，雖然成本較低、操作流程較簡單，但是浸提次數(shù)繁多，操作比較繁瑣，而且溶于水中的物質(zhì)較多，雜質(zhì)也不易區(qū)分、不易清除，需消耗較多的時(shí)間，且多糖提取率偏低，會導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，所得的產(chǎn)物提取率也不高。浸提工藝：山藥皮→烘箱60℃烘干→打粉→水提2次→浸提液蒸發(fā)濃縮→離心→加入5倍量95%乙醇→離心→得到的沉淀物進(jìn)行脫蛋白→減壓干燥2h→得到粗多糖。

2.2 超聲輔助提取法

利用超聲產(chǎn)生極大壓力，使植物細(xì)胞壁破裂從而釋放出多糖。與前種方法相比實(shí)驗(yàn)成本較低，過程較為安全投資少，大大縮短了提取時(shí)間，提取率也較為可觀等優(yōu)點(diǎn)。超聲波輔助提取法尤其適合于熱敏物質(zhì)的提取。馬艷弘等人通過單因素篩選，采用超聲法從山藥皮中提取多糖的實(shí)驗(yàn)比無超聲輔助提取的對照實(shí)驗(yàn)高48.89%，雜質(zhì)含量降低，資源浪費(fèi)減少，大幅度縮短了提取時(shí)間，同酸堿法相比則沒有多糖形成單糖的風(fēng)險(xiǎn)，升高了多糖的提取率。

2.3 微波輔助提取法

與超聲作用原理相類似，其最大的不同在于微波輔助提取法是借助大量的產(chǎn)熱，以致細(xì)胞壁破損，將細(xì)胞內(nèi)含物溶出，因此微波提取的多糖雜質(zhì)含量較多，其優(yōu)點(diǎn)高速節(jié)能、安全、提取率較高。

2.4 酶提取法

酶提取法是在用水作為溶劑提取山藥皮多糖的同時(shí)，加入相關(guān)酶的有效提取方法，適量的酶可以導(dǎo)致細(xì)胞壁和胞間的某些物質(zhì)的降解，也可以破壞細(xì)胞壁致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而有效減少細(xì)胞間質(zhì)對山藥皮多糖從細(xì)胞內(nèi)介質(zhì)中擴(kuò)散的傳質(zhì)阻力，提高山藥皮多糖的質(zhì)量山藥皮多糖的溶出率。

3 山藥皮多糖的藥理作用

山藥皮多糖屬植物多糖，藥理作用與其相似。植物多糖具有保護(hù)腸胃和肝臟功能、降血糖、降血脂、抗衰老等藥理作用，由于植物多糖存在于植物中，對人體幾乎沒有副作用，因此能被廣泛應(yīng)用。

3.1 抗衰老

衰老與氧化有關(guān)，抗氧化活性與谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH PX）、總抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）有關(guān)。通過建立大鼠衰老四個(gè)指標(biāo)，谷胱甘肽，谷胱甘肽PX活動(dòng)大鼠的肝臟MDA含量，T-AOC的活動(dòng)，肝臟中谷胱甘肽PX和大腦的衰老大鼠模型可以顯著增加了紫山藥多糖和谷胱甘肽含量，降低MDA的過氧化產(chǎn)物含量。

3.2 降血糖

糖尿病是由胰島素分泌不足或相關(guān)慢性病引起的，癥狀以血糖升高為主，觀察山藥多糖對糖尿病大鼠血糖釋放功能的影響。結(jié)果顯示，山藥多糖能顯著降低糖尿病大鼠血糖，促進(jìn)胰島素分泌，改善受損胰島細(xì)胞功能。

3.3 抗氧化

山藥多糖具有較強(qiáng)的清除羥自由基的能力，體外抗氧化測試的結(jié)果表明，山藥多糖具有一定的還原能力，山藥多糖還原能力高于精制山藥多糖，它有很強(qiáng)的清除羥基自由基的能力。

3.4 調(diào)節(jié)和提高免疫力

山藥皮多糖具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的功能。目前，許多人對山藥多糖對小鼠和雞的免疫作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)山藥多糖具有一定的免疫活性。郝麗鑫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，山藥多糖能顯著提高正常小鼠外周血的吞噬能力，清除碳顆粒，從而增強(qiáng)非特異性免疫功能。

3.5 抗腫瘤

當(dāng)人機(jī)體被體內(nèi)或體外多種不良因素高頻率影響，某一種細(xì)胞變性，體內(nèi)進(jìn)行惡性繁殖時(shí)形成腫瘤，危害人體健康。目前除化療外，也可以試用植物多糖進(jìn)行抗腫瘤治療，大多數(shù)植物多糖可通過增強(qiáng)機(jī)體免疫能力，殺傷或抑制腫瘤形成從而使機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤的機(jī)制。根據(jù)山藥多糖的抗腫瘤活性進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，觀察小鼠腫瘤的生長在山藥多糖的作用下增值效果，研究山藥多糖對腫瘤進(jìn)行清除作用。

4 結(jié)論

對于傳統(tǒng)水提醇沉提取方法，雖操作簡便、成本極低而被廣泛利用在不同提取實(shí)驗(yàn)中，但雜質(zhì)含量多、提取率低等缺點(diǎn)也較為突出，超聲提取法提取多糖較之水溶劑法減少重復(fù)多次提取問題，節(jié)約資源，但其超聲提取法易破壞提取成分，不建議使用到多糖提取中。關(guān)于微波或者酶法與水提法相比，極大縮短時(shí)間，成效顯著，雜質(zhì)含量少，操作更為便捷，可將此類方法應(yīng)用到山藥皮中多糖提取上。山藥皮多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗衰老、降血糖等藥理作用，無疑會為人類的健康貢獻(xiàn)更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]黃茜，李建鳳，廖立敏.超聲波輔助提取臍橙皮多糖研究[J].食品研究與開發(fā)，2016，37（19）：40-43.

[2]唐微，朱明磊，宋明華.山藥多糖抗衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（03）：23-25.

[3]王瑞嬌，馬凡怡.山藥多糖的研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究，2019，30（05）：547-550.

[4]孫曉生，謝波.山藥藥理作用的研究進(jìn)展[J].中藥新藥與臨床藥理，2011，22（03）：353-355.

[5]山原條二.現(xiàn)代東洋區(qū)學(xué)[J].1986，7（3）：51.

[6]郝麗鑫，水溶性山藥多糖免疫和抗結(jié)腸癌活性的初步研究[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

[7]許效群，劉志芳，霍乃蕊，趙媛，田夏，雷婷婷.山藥多糖的體外抗氧化活性及對正常小鼠的免疫增強(qiáng)作用[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2012，（07）：42-46+51

通訊作者

賴寒，男，四川內(nèi)江人，重慶第二師范學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院副教授。