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植物多糖的研究进展

植物多糖是普遍存在于自然植物界中的由许多相同或不同的单糖以α-或β-糖苷键所组

成的化合物。植物源的多糖类化合物拥有免疫调节、抗肿瘤活性以及降血糖、降血脂活性和

抗氧化等的独特功能，而且大多数毒性较小，在预防疾病上优于其他化合物，因此其应用具

有广阔的前景；此外，由于多糖本身在质量标准、表征鉴定等方面有自身研究难度和特殊性，

有待于深入研究。现对植物多糖的提取、分离、鉴定、结构分析及生物活性研究发展进行综

述。

多糖(polysaccharides)又称多聚糖，是一类具有广泛生物活性的由单糖组成的天然高分子化合

物，广泛存在于植物、动物和微生物中，是维持生命活动正常运转基本物质之一。其中植物

多糖是普遍存在于自然植物界中的由许多相同或不同的单糖以α-或β-糖苷键所组成的化

合物，大部分植物多糖不溶于冷水，在热水中呈粘液状，遇乙醇能沉淀。其分子量一般为数

万甚至数百万，是构成生命活动四大基本物质之一，与维持生命功能密切相关[1]。近年来，

大量研究表明，多糖除有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外，还有抗衰老、降血糖、抗凝血等

作用，且对机体毒副作用小，因此，对多糖研究已成为食品行业热门领域。

我国对多糖研究起步较晚，但近年来，由于生物学、化学等学科飞速发展，我国对多糖及其

复合物化学结构和药理活性研究越来越深入。目前可以肯定的是多糖生物活性与其结构、分

子量溶解度、粘度等因素有关，其高级结构比一级结构在活性决定方面起更大作用。由于上

述因素差异性，决定多糖具有丰富多彩生物活性。

1植物中多糖的测定

1.1多糖的提取与分离纯化

多糖的分离纯化是指多糖研究中获取研究对象的过程。一般这一过程包括分离、纯化和纯度

鉴定3步。其中分离纯化是多糖研究的关键，其成功与否、效果的好坏都会直接影响后续研

究的可行性与可信度。

所谓分离就是将存在于生物体中的多糖解离出来的过程。从植物中提取多糖，一般先用石油

醚、乙醚等有机溶剂提取除去脂溶性杂质，然后根据不同的溶解度选择一种溶剂进行萃取

[2]。大多数多糖可采用一定温度的水或稀碱溶液提取，要尽量避免酸性条件，这会引起多

糖中糖苷键断裂。而有些生物材料，在分离多糖前，还需进行脱脂或脱色处理。分离沉淀后

获得的多糖提取物中，常会有无机盐、醇不溶的低分子有机物，大分子蛋白质等杂质。而多

糖的纯化就是指将粗多糖中的杂质去除而获得的单一的多糖组分。一般是先脱除非多糖组

分，再对多糖组分进行分级；而脱除非多糖组分则一般是先脱除蛋白质后再去除小分子杂

质。

多糖脱蛋白常用的方法有Sevag法、三氯乙酸法；而除去小分子物质最常用DEAE纤维素

层析、,Sephadex凝胶过滤、季铵盐沉淀、盐析、亲和层析、超滤和电泳等方法。

1.2多糖的鉴定

在获得单一多糖组分后，必须对其纯度进行鉴定。近年来发现，多糖的糖链在分子生物学中

具有决定性的作用，但要测定完整的结构很困难。同时也发现，多糖的活性与分子量、溶解

度、粘度有关。所以多糖的鉴定一般包括纯度、分子量以及组成多糖的各个单糖的鉴定。

需要说明的是：多糖的纯度不能用通常化合物的纯度标准来衡量，因为即便是多糖纯品，

其微观也并不均一，仅代表相似链长的多糖分子的平均分布，通常所谓的多糖纯品实际上也

只是一定相对分子质量范围的多糖的均一组分。科研工作者曾采用经水或甲醇等有机溶剂水

溶液浸泡，低温减压浓缩、流水透析、乙醇沉淀、再经凝胶柱层析、冷冻干燥等途径得到较

单一多糖成分，再经高效液相色谱或凝胶层析测定其纯度、分子量，酸水解气-液相层析或

纸层析测定其单糖组成[3]。目前常用于多糖纯度鉴定的方法有凝胶过滤法、高压电泳法、

超离心法、旋光测定法、毛细管电泳法等。其中应用最多的是凝胶层析法，该法的准确度高。

多糖的生物大分子结构比蛋白质更为复杂，这不仅因为组成多糖的单糖品种繁多，而且只有

一种单糖组成的多糖，其连接方式的不同以及可能存在支链也可造成多糖的结构测定非常困

难。多糖的结构有4级的概念：一级包括糖基的组成、排列顺序、相邻糖基的连接方式、异

头物构型及糖链有无分支，分支位置与长短；二级包括多糖骨架链间以氢键结合所形成的各

种聚合体；三级包括多糖一级结构的重复顺序，由于糖单元的羟基、羧基、氨基以及硫酸基

之间的非共价相互作用，导致有序的二级结构在空间形成规则而粗大的构象；四级包括多聚

链问非共价链结合形成的聚集体。例如，木聚糖是植物体中最常见的一种半纤维素，最近

Mazeau等对木聚糖的构象进行研究，发现其中的羟基被月桂酸酯化后，酯基对两边的糖苷

键的构