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植物多糖及其提取方法 1 前言 多糖是自然界和生物体中广泛存在的物质，它是生物体内除蛋白质和核酸以外的又一类重要的信息分子。它具有多种生物活性，与生物机能的维持密切相关，与蛋白质、脂类形成的糖蛋白、脂多糖在细胞的识别、分泌以及在蛋白质的加工、转移方面起着不容忽视的作用。近年来，植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现，各种多糖所具有的抗肿瘤、免疫、抗凝血、降血糖和抗病毒活性已相继被发现。我国对多糖研究始于20世纪70年代，植物多糖由于它们独特的功能和低毒性，作为新药发展的方向具有广阔的应用前景，越来越多的研究人员将目光投向植物多糖。 2 植物多糖的结构 植物多糖是由许多相同或不同的单糖以a或p一糖苷键所组成的化合物，普遍存在于自然界植物体中，包括淀粉、纤维素、多聚糖、果胶等。多糖有复杂的四级结构，一级结构指糖基的组成、排列顺序、相邻糖基的连接方式、异头碳构型及糖链有无分支、分支的位置与长短等；二级结构指多糖主链以氢键为主要次级键而形成的有规则构象；三、四级结构是指以二级结构为基础，糖单位之间的非共价相互作用，导致二级结构在有序地空间产生规则构象。植物多糖的主链与支链形成了特殊的构型一凹形槽。凹形槽是一级结构与构象的体现。凹形槽的支链与活性关系为：支链度越大，凹形槽越多，生物活性越大。近年来，人们对多糖的结构和活性的研究不断深入，进一步阐明了多糖作用机制与结构的关系，其多样性的生理活性更加受到重视。 3 植物多糖的功能 多糖与蛋白质一样，具有生物大分子的复杂结构，具有一定的生理和生物学活性，概括起来多糖的生物活性包括：免疫调节性、抗肿瘤活性、降血糖活性、降血脂活性、抗病毒活性、抗衰老活性(抗氧化活性)、抗疲劳、抗突变活性，除此之外，还具有其他生物活性，包括抗凝血、抗炎、抗菌、抗惊厥、镇静、止喘及降血压等作用。 (1)免疫调节功能。由于现代医学、细胞生物学及分子生物学快速发展，人们对免疫系统的认识越来越深入。免疫系统紊乱，会导致人体衰老和多种疾病的发生。植物多糖是一种免疫调节剂。多糖对肌体的免疫调节作用，包括激活巨噬细胞，激活网状内皮系统，激活T和B细胞，激活补体，进干扰素的生成，促进白细胞介素的生成，诱生肿瘤坏死因子等 。 2)抗肿瘤活性植物多糖主要是通过增强机体的免疫功能来达到杀伤肿瘤细胞的目的，许多高等植物中都含有抗肿瘤活性的多糖，如芦荟多糖、香菇多糖提取物、人参多糖具有抗肿瘤作用；南瓜多糖具有抑瘤作用。 (3)降血糖、血脂活性植物多糖能够促进胰岛分泌胰岛素，影响糖代谢酶的活性，促使外周组织对葡萄糖的作用，抑制糖异生。例如薏苡仁多糖Coixan，玉米多糖、高山红景天中提取的多糖(RSPB)均有显著的降血糖作用，南瓜多糖也能有效控制糖尿病的症状，而且疗效不错。 (4)抗菌、抗病毒活性。许多多糖对细菌和病毒有抑制作用，如艾滋病毒、单纯疤疹病毒、流感病毒、囊状胃炎病毒等。例如硫酸多糖(夏枯草中分离)具有抗HW 作用，科学家们还进一步发现硫化多糖能从多个环节和步骤干扰HIV对宿主细胞的侵袭，并对HW 有很高的选择性抑制作用．另据报道，甘草多糖GPS对牛艾滋病毒BIV、腺病毒、柯萨病毒均有较明显的抑制作用。此外，有数据显示，芦荟中的甘露聚糖通过免疫激活作用促进非包被小核糖核酸病毒衣壳蛋白抗原抗体的产生，这种作用可能有利于自然感染状态的肠道病毒和脊髓灰质炎病毒疫苗抗体滴度的提高。 (5)抗衰老活性。多糖类化合物可以增强机体的免疫功能，在一定程度上延缓衰老，防治老年病。科学家们己从某些中药中得到了多种多糖类化合物，不但能促进机体的免疫功能，而且证实了有些多糖确实有抗老延寿的作用，如刺五加多糖和枸杞子中提取出来的一种多糖复合物，有显著的抗衰老作用。另外，何首乌、人参、黄茂、女贞子的多糖都有一定程度的抗衰老作用。 (6)抗辐射作用。在现实生活中，随着科学技术和人们生活的现代化，电子电器越来越普遍，人们越来越多地接触辐射，尤其是放疗的肿瘤患者、职业受照人员的辐射性损害日益受到重视。抗辐射作用的机理一般认为多糖通过强化造血系统和活化吞噬细胞的作用来提高机体对辐射的耐受性。 (7)其他作用。植物多糖除具有上述主要生物活性外，还具有抗凝血、抗炎、抗惊厥、镇静、止喘及保肝的作用。 4 植物多糖的提取方法 种类繁多的植物多糖，存在于植物中的部位不尽相同。一般植物细胞壁比较牢固，在提取前需进行专门的破细胞操作，包括机械破碎(研磨法、组织捣碎法、超声波法、压榨法、冻融法)、溶胀和自胀、化学处理和生物酶降解。因此，植物多糖提取的研究中采用了许多不同的方法，包括溶剂提取法、酸提法、碱提法、酶解法、超滤法、超声波强化法、微波法。 (1)溶剂提取法是从植物中提取多糖的常用方法，溶剂提取法一般应遵循相似相溶的原