山藥多糖的功效與提取純化及含量測定

李沂格

（石河子大學，新疆石河子 832003）

山藥是薯蕷科薯蕷屬植物，主產地為河南、廣東、廣西等地，以河南省焦作市所產最佳，又稱懷山藥，是當地“四大懷藥”之一。山藥不僅口感細膩滑爽，對人們的身體十分有益，可以增強人體免疫力，起到抗腫瘤、降血糖、改善睡眠以及補脾益肺等功效，且老少皆可食用。醫學研究結果表明，山藥之所以具有如此豐富的功效，主要是由于山藥中有山藥多糖。本文主要對山藥多糖的功效及其提取方法進行綜述。

1 山藥多糖的功效

1.1 降血糖作用

近年來，我國糖尿病人數日趨增多。糖尿病患者在日常生活中不僅需要通過藥物來控制血糖，還要通過飲食來控制血糖。山藥作為一種可以降低血糖的食材深受廣大糖尿病患者的喜愛。胡國強等[1]和郜紅利等[2]以四氧嘧啶致糖尿病大鼠為實驗對象，將處理好的山藥做成藥劑注射到小鼠體內，通過實驗發現糖尿病大鼠的血糖明顯降低。推測其原因可能是山藥多糖具有改善受損的胰島B細胞，促進胰島素分泌的功能。何云等通過觀察糖尿病大鼠體內胰島素以及血小板數量的變化，發現山藥多糖可以抑制血小板的異常激活和聚集，并可以保護糖尿病大鼠的胰島功能，從而進一步證明了山藥多糖具有降血糖的作用[3]。

1.2 免疫調節作用

徐增萊等[4]的研究以小鼠為實驗對象，證明了山藥多糖對小鼠免疫功能的影響。結果表明，山藥多糖可以增強小鼠的免疫功能如其體液免疫和細胞免疫。由此推測山藥多糖具有免疫調節的作用。陳寫書等[5]的研究表明，山藥多糖能夠明顯地拮抗由于長時間高強度運動引起的免疫抑制。在長時間高強度運動的運動員飯菜中加入適量山藥，可以提高運動員的免疫力，提高其運動成績。

1.3 抗腫瘤突變作用

趙國華等[6]將實體瘤移植到小鼠體內，將山藥處理成藥劑向小鼠體內注射，發現作為山藥多糖的一種，RDPS-1具有明顯的抗腫瘤作用。RDPS-1對B16黑色素瘤抑制效果不明顯，而對Lewis肺癌有顯著的抑制作用。通過進一步的研究發現，RDPS-1是通過增強機體免疫力，即提高T細胞的增殖能力以及提高NK細胞的活性來增強機體免疫力，從而起到抗腫瘤作用。

1.4 抗衰老作用

大量實驗結果表明，山藥多糖可以通過降低與衰老相關的酶的活性，延緩衰老[7-8]。目前，大多實驗以機體老化所產生的代謝物——組織脂褐素LF和LPO的含量高低來衡量衰老的程度。山藥多糖就是通過降低小鼠體內的LPO與LF含量來延緩衰老。

1.5 肝損傷保護作用

孫設宗等[9]探究了山藥多糖對小鼠CCl4肝損傷的保護作用及其作用機制。實驗發現，山藥多糖對自由基具有拮抗和清除作用，通過降低小鼠的肝臟指數，降低丙氨酸轉氨酶、天冬氨酸轉氨酶活性和血清丙二醛含量從而對肝損傷起保護作用。同時Yoon等人[10]發現山藥多糖可以顯著增加小鼠肝細胞中的谷胱甘肽（小鼠體內重要的還原物質，可參與清除自由基）。推測山藥多糖抗肝損傷的另一個機制是山藥多糖能夠促進谷胱甘肽合成酶的合成，進而增加谷胱甘肽的含量，清除自由基。

1.6 其他作用

山藥可以幫助人們改善睡眠，提高睡眠質量。這是因為山藥里含有維生素B6，而維生素B6是許多助睡眠藥物中的主要成分，因此山藥可以幫助人們改善睡眠質量。山藥具有較高的藥用價值，對人體有著廣泛的作用，稱得上老少皆宜，然而目前對于山藥多糖功效的研究并不多，因此還需要進一步研究探討，從而使山藥能夠發揮更大的價值。

2 山藥多糖的提取

2.1 水浸法

水浸法是提取山藥多糖最簡便的方法。山藥多糖是極性大分子化合物，在水中的溶解度很大，因此可以用水浸法提取山藥多糖。孟慶華等[11]研究其最佳提取條件，最終得到的最適提取條件為：在100 ℃，加水比例為1∶30的條件下，提取2 h，一般進行兩次浸取。但水浸法提取率很低，消耗的時間也很長，所以一般不采用水浸法提取山藥。

2.2 纖維素酶法

費玉婷等[12]使用控制變量法，在單因素實驗的基礎上采用正交實驗，以山藥多糖含量為指標，對影響多糖提取的因素進行探討研究，包括酶的含量、提取溫度、提取時間以及pH，最終得出提取山藥的最佳條件：酶用量約為0.2%，溫度約控制在55 ℃，提取時間3 h，溶液為中性。在此條件下，山藥多糖得率可提高35.66%。

2.3 超聲波提取

超聲波提取法主要是通過超聲波對植物細胞壁進行破碎處理，從而使細胞內的植物多糖溶出對山藥多糖進行提取。該方法大大提高提取效率的同時，較大程度地縮短了反應時間。影響超聲波提取山藥多糖的主要因素有超聲功率、提取時間、溫度、物料比等。李金忠等人[13]得出了用超聲波提取山藥多糖的最佳條件：超聲功率1 000 W、提取時間50 min、物料比1∶100。在此提取工藝條件下，粗多糖得率為6.1%。

2.4 微波輔助提取

微波具有穿透力強、選擇性高、加熱效率高等特點。微波輔助提取山藥多糖是一種比較新穎的提取方法，具有較高的選擇性和提取率。徐本波等人[14]利用微波輔助提取山藥多糖，在單因素實驗的基礎上，采用正交試驗考察了各因素對多糖得率的影響，并確立了微波提取山藥多糖的最佳提取條件：在溫度為60 ℃、物料比為1∶20、微波功率為464 W的條件下，提取約30 min。對超聲波提取與微波提取進行對比發現，微波提取法提取率明顯比超聲波提取率高。

2.5 響應面法提取山藥多糖

諸愛士等[15]將山藥多糖作為原料，利用響應面法對山藥多糖的提取工藝進行優化。在單因素實驗的基礎上，選取提取的溫度、時間、液料比為影響因素(因子），以山藥多糖的提取率為響應值，通過回歸模型，研究各影響因子對多糖提取率的影響。并通過實驗得出最佳提取條件：在50 ℃左右、液料比為1∶20的條件下提取3.5 h。

3 山藥多糖的純化

一般情況下，提取到的山藥多糖都是不純的，含有許多如蛋白質、色素、脂類等雜質，因此要想得到純凈的山藥多糖，必須進行除雜和純化。

3.1 化學試劑除雜

Sevage法是常見的化學除雜法，也是脫除蛋白最溫和的方法。這種方法根據蛋白質在氯仿等有機溶劑中變性的特點，用體積比為5∶1或4∶1的氯仿、戊醇（或正丁醇）混合物劇烈振搖20～30 min，蛋白質變性生成凝膠，離心分離，分去水層和溶劑層交界處的變性蛋白質。此種方法只能除去少量蛋白質，效率不高，須反復多次，多糖有損失。但此方法比較溫和，在避免多糖降解上效果較好，如配合加入一些蛋白質水解酶，用Sevage法效果更佳。此法不能除去脂蛋白，因為脂蛋白溶于氯仿。

3.2 色譜除雜

以往除去粗多糖雜質的方法常采用化學試劑的方法，在除去雜質的同時也會帶走多糖。色譜除雜要用到色譜層析法和Sephadex法，這種方法與化學試劑除雜相比，能減少多糖的損失，產率更高。

4 含量測定

4.1 紫外-可見分光光度法

紫外-可見分光光度法主要用來定量分析物質的含量，首先確定待測物質的最大吸收波長，然后在確定的最大吸收波長處測定物質的吸光度，通過標準曲線法得到該吸光度下所對應的物質含量。在測定山藥多糖的含量時，常用的顯色劑有苯酚、蒽酮-硫酸和DNS。這些方法所涉及的原理不同，前兩者涉及縮合反應，而后者則是利用多糖具有還原性這一性質。

4.2 高效液相色譜法

色譜分析法是分析化學中應用廣泛的一個重要方法，是采用高壓輸液泵將規定的流動相泵入裝有填充劑的色譜柱，對供試品進行分離測定。注入的供試品由流動相帶入色譜柱內，各組分在柱內被分離，并依次進入檢測器，由積分儀或數據處理系統記錄和處理色譜信號，最終得到各組分的色譜峰。千剛等[16]在進行山藥多糖含量測定時，選用乙腈-磷酸鹽緩沖液為流動相，以葡萄糖作對照，在210 nm波長下進行檢測，測得山藥多糖含量。

5 結語

本文主要對山藥多糖的功效、提取和純化工藝以及山藥多糖含量的測定方法加以綜述。山藥因其多糖具有很高的藥用價值，因此研究山藥多糖的提取純化的方法十分必要，但市面上關于山藥多糖的相關研究才剛剛起步，還需要進行大量的研究。