植物性多糖的研究现状及其应用前景

刁小琴　关海宁　侯静宇　迟云超　马松艳

[摘 要]植物性多糖由于具备多重的生理保健功效及其来源的安全性而倍受关注，使得在保障身体健康活动的应用中体现出强大的潜能。本文从近些年研究植物性多糖的来源、分布、化学结构、理化性质、生理功能、分离纯化及应用前景等方面进行了综述。

[关键词]植物多糖 功能 研究现状 前景

绥化学院科学技术项目基金[K081005]；绥化学院科研创新团队基金资助项目[CX2008002]

作者简介：刁小琴（1979-），女，汉族，山西怀仁人，主要从事食品营养及果蔬保鲜与加工研究工作。

本文以其来源、分布及化学结构入手，兼顾其功能特性，同时从提取分离及应用等角度进行了系统性的论述。

一、植物性多糖的分布及化学结构

自然界中的多糖可分为离子型多糖和非离子型（中性）多糖，可存在于植物的根、茎、叶、皮、花果及种子中植物的不同部位，而不同生物来源的多糖组分具有明显的种属特异性和分布差异[1]；从细胞构成的角度来看，主要又分布于细胞内、细胞壁及细胞外。

从结构信息上讲，植物性多糖指由许多相同或不同的单糖以α-或β-糖苷键所组成的聚合物，主要包括纤维素、淀粉、果胶质、及果聚糖等，由于其葡萄糖残基的组成方式与构成形式的不同，所表现的性质有着明显的差异[2]。结构上讲，其沿用了氨基酸、蛋白质的多级结构的分析特征，其中以糖基的组成、排列顺序、构键方式为表征特性的一级结构研究较为普遍；而探索其高级结构，利用其高级结构模型与生命细胞受体模型推断多糖的作用方式，这一前沿举措也为多糖构效关系的深层次认识更进一步[3]。

二、植物性多糖的基本性质与分离提纯

（一）植物性多糖的基本性质

天然多糖白色，无甜味， 难溶于冷水，在热水或碱液中可溶。不溶于丙酮、乙醇、正丁醇、乙醚、醋酸乙酯等有机溶剂；当温度大于40℃时，分解速度加快；pH小于5时开始降解，小于3时有20%降解，大于7时氧化速度加剧；能与硫酸蒽酮、硫酸苯酚反应成阳性；此外可与部分有机、无机离子络合，如与十六烷基三溴化铵、氢氧化钡等结合沉淀[4]。

（二）植物性多糖的分离提纯

植物性多糖一般分离常采用水提法，同时配合中性盐溶液、稀碱溶液、纤维素酶、蛋白酶以及果胶酶溶液有效破坏细胞壁，增强多糖的热溶性。此外为了更加有效的从细胞间获取多糖因子，往往结合微波、超声等先进的辅助萃取手段。杨惠麟[5]等人在提取白毛藤多糖时，先用95% 乙醇浸泡，除去甙类及生物碱等干扰成分，后以超声处理加速多糖在溶剂中的溶解与扩散，醇沉时含醇量不能低于80%，证实除杂质效果较理想；也有些学者，在采用稀酸、稀碱的基础上，利用低级醇的性质实现多糖的有效提取[6]；对大型子实体真菌类多糖提取仍多采用热水浸提，也有学者利用纤维素酶及蛋白酶有效地获取了两种多糖成分[7]。

由于不同的植物中所含成分不同，多糖的具体提纯方法有很大差异。但根据原理可以划分为两大类：常规分离法和膜分离法。常规分离法有其共同特点，即包括除脂、除蛋白、醇沉、柱分离这些基本步骤。在除蛋白方面，方法较多如Sevage法、三氯乙酸沉淀法、ZnSO4沉淀法、酶法等。其中Sevage法为实验常用法，该法以正丁醇与氯仿按4：1混合，再行萃取；而蛋白酶除蛋白也是目前认为较好方法，将蛋白水解后再透析除去；在醇沉的过程中有报道显示，采用丙酮替代乙醇，获得的多糖活性高。在对多糖单一组分提纯过程中，树脂、层析、超滤、电泳也普遍采用。马迅[8]等通过DEAE Sepharouse Fast Flow 阴离子交换树脂和Toyopearl HW-75分子筛分离得到一种多糖，经光谱学与核磁共振鉴定得出为一种α葡聚糖；也有学者在高温高压环境下后经凝胶层析柱纯化米糠多糖，成功得到多种不同分子量组分的多糖物质，效果显著[9]。

三、植物性多糖的生理功能及相关应用

植物性多糖的生理功能颇为广泛，从免疫功能的壁垒到血糖、血脂的调节，从抑制病毒到抗肿瘤的恶化，特别是它的降血糖功效，长期以来是广大学者研究的热点。

（一）免疫调节与抗肿瘤活性

免疫调节是植物性多糖最重要的生理功能之一，有报道，某些植物性多糖能显著提高受试动物体内巨噬细胞的吞噬能力、细胞毒性T淋巴细胞的杀伤功能等，从而增强免疫功能；也有学者对百合多糖的研究表明，等于或高于50mg/Kg剂量的百合多糖对移植性黑色素B16和Lewis肺癌的抑制具有明显功效[10]。就目前的研究状况来讲，海带、南瓜、大叶金花草、黑木耳等绝大多数的植物多糖在不同程度上，均具备此项功能。

（二）降血糖与调节血脂的功效

植物多糖在一定程度上能够促进胰岛分泌胰岛素，影响糖代谢酶的活性，从而促使外周组织对葡萄糖的作用，抑制糖异生，这一点恰恰能够能使其具备降血糖的功能。石雪萍[11]等人在苦瓜降血糖性质的研究中发现，当计量为500mg/Kg时，其效果超过了甲糖宁；熊学敏[12]等人对南瓜有效部位进行多糖提取及降糖作用试验中发现，其作用优于中药消渴丸而效果显著。其它如黄蔑多糖、灰树花子实体多糖、姬松茸多糖、积雪草中多糖、绞股蓝多糖、金耳多糖、螺旋藻多糖、麦冬多糖、桑叶多糖、山药多糖、香菇多糖、薏苡仁多糖、玉米须多糖等均报道有显著的降糖功能。同时，这些植物性多糖能够抑制细胞对低密度脂蛋白（LDL-C）的摄取，阻碍基础胆固醇（TC）在细胞内堆积，把过多的TC以酯的形式转运出来，以阻止动脉硬化的发生，从而有效地调节血脂。

（三）植物性多糖的应用

植物性多糖的应用主要体现在两大方面，一是医药方面，二是常规食品及保健品方面。由于多数植物性多糖均来源于中草药，其显著的药理特性，使得开发前景颇为广泛。如从防风水提液中得到两种酸性杂糖，能显著提高小鼠脾脏T淋巴细胞的增殖，因而有显著增强机体免疫功能作用；青箱子水提物中粗多糖部分具有显著降血糖活性等[13]。此外，多糖还具有增稠、稳定、热凝胶特性等一系列独特的食品加工性能，为新型面制品的开发提供了方向；同时将其添加到肉制品中能提高肉制的持水力，增强肉的嫩度。借助多糖的生理活性功能，保健品的开发也是层出不穷，正如以枸杞多糖、银耳多糖等原料开发的功能饮料已步入市场。

四、前景展望

我国植物性多糖资源丰富，同时依托博大的药学与食学的理论，借助于生物活性多糖物质的保健与临床机理性研究，加深其糖生物学基础性探索，加快多糖工程产业的兴起，那么植物性多糖将是一支不朽的奇葩。

参考文献

[1]朱华，黄学萃，杨海广，石斛属多糖的研究进展[J]医药导报，2007，NO，12：1476-1477

[2]焦安英，李永峰，徐菁利，天然植物多糖的结构及应用[J]中国甜菜糖业，2008， NO，1：33-35

[3]陈志强，金杨，王昌禄，多糖结构分析方法的研究[J]饲料工业， 2008， NO，6：59-61

[4]叶凯贞，南瓜多糖的提取纯化及其性能研究[D]广东，广东工业大学，2005：8

[5]杨惠麟，孙志良，匡光伟， 白毛藤多糖的提取及其含量测定[J]中兽医医药杂志，2005， NO，6：31-32