植物多糖脫色脫蛋白工藝及藥理作用研究進展*

文淅菊，沈承菁，孔圓圓，陳錦濤，宋夢婷，趙惠茹

(西安醫學院 藥學院，陜西 西安 710021)

多糖(Polysaccharides，PS)是由多于10個的單糖經苷鍵連接而形成的聚合物，也被稱為多聚糖，是一類具有較高營養價值的天然生物大分子，具有眾多生物學活性且極具潛在應用價值。大量研究已初步證實了植物多糖的抗免疫調節、抗腫瘤、抗氧化、降血脂血糖等藥理活性[1-5]。結構復雜且種類多樣的多糖，往往與脂質和蛋白質相結合，形成復合物，這給提取和分析帶來很多困難，而提取分離和純化等技術對其后續的深入研究又至關重要，作者對近年來植物多糖的提取分離方法、脫色脫蛋白的純化工藝、常見的藥理活性及其未來的深度開發等方面的研究與應用進展作了簡要綜述，旨在為該領域的生產和科研工作者對植物多糖的深入研究提供理論參考。

1 植物多糖的提取

隨著人們對多糖研究的日益深入，其活性研究成為了熱點。多糖的提取是后續研究其活性的基礎。目前，酶解法[6]、酸提法[7]、水提法[7]、堿提法[7-8]、微波提取法[9]、超聲波提取法[10-11]、超臨界流體萃取法[12]是較常見的提取方法。酶解法環保高效、條件溫和，但需注意酶活性的問題；酸堿法存在特殊性，需精確控制pH值以免破壞多糖結構；水提法簡單費時且提取率低；相較水提法，微波超聲法提取率高且時間短，但成本高；超臨界流體萃取法具有高效、低溫不易破壞多糖結構且無污染等優點,但設備造價高。目前多種方法聯用已成為一種趨勢，如微波超聲聯合提取法[13]，基于超聲提取法，既提高了提取率，又縮短了時間。未來多糖的提取方法將朝著效率高、提取率高、成本低、易操作、節能環保、多元化的方向發展。

2 植物多糖的脫色

植物多糖脫色的方法可根據所用原理的不同大致分為吸附脫色、氧化脫色、靜電吸附脫色和新型脫色4類。

2.1 吸附脫色

2.1.1 活性炭脫色

王輝等[14]以柿子粉多糖脫色率為指標考察了活性炭用量，脫色時間，溫度及次數，得出了最佳優化條件且多糖保留率和脫色率均良好。該法簡單可行，可為多糖的純化提供思路。張達成等[15]通過單因素實驗和正交實驗確定了銀耳多糖活性炭脫色的最佳條件，以83.1%高多糖保留率和87.6%的高脫色率證實了脫色優勢，這表明多糖的活性炭脫色工藝是切實可行的。

2.1.2 大孔樹脂吸附法

鈕婧杰等[16]考察了大孔吸附樹脂對多糖的脫色效果，發現NKA-9大孔吸附樹脂脫色效果最優，草莓多糖脫色率高達91.24%，該極性樹脂在化學提取分離中應用面廣，可處理多種來源的色素。陳卓爾等[17]采用響應面法優化大孔樹脂對維藥恰麻古粗多糖的脫色工藝，其多糖脫色率為63.74%。該法操作簡單，重復性好且工藝穩定。

2.2 氧化脫色

田淑雨等[18]在用過氧化氫對靈芝多糖進行脫色時,確立了H2O2質量濃度為8%，pH=8，50 ℃下浸提2 h的最優脫色條件，脫色率達84.11%。該法過程簡單，操作方便，對多糖污染小且無毒無害。采用H2O2法對銀杏果外種皮多糖進行脫色時，趙浩晨等[19]的研究顯示該法脫色效果顯著且多糖破壞少，保留率高。氧化脫色將會是未來多糖純化工藝值得挖掘的新領域。

2.3 靜電吸附脫色

2.3.1 聚酰胺吸附柱層析法

李欣欣[20]等對樺褐孔菌多糖進行脫色處理，75.8%的脫色率和90.3%的保留率表明聚酰胺柱層析法脫色效果良好。宮江寧等[21]運用聚酰胺法優化龍膽多糖的脫色工藝時，脫色率可達80.6%。這是一種環保便捷，可循環使用的脫色方法，但不足之處在于僅適于含酚羥基的化合物，故該法應用受限。

2.3.2 反膠束法

據宋逍[22]對穿山龍多糖的研究結果可見，反膠束法脫色效果好，脫色率達80.25%，多糖保留率為72.23%。但所用試劑有害,成本高，故適用面窄。高晶晶[23]在款冬花多糖脫色研究中選用的反膠束法，其脫色率并不突出，但不影響多糖的性質和活性，對于不穩定多糖的脫色，該法認可度較高。

2.3.3 殼聚糖絮凝法

移民扶持資金的專項專用，是保證資金利用效率的基礎條件。一方面，相關部門領導要綜合考量移民工作實際，為移民管理機構有效地解決人員編制和工作經費不足的問題，保證移民機構工作的順利開展，有效規避移民扶持資金使用中可能出現的擠占和挪用問題。同時，基于移民機構與縣級財政部門溝通效率的重要作用，應建立起科學高效的信息交流機制，保證移民機構能夠將資金報賬資料及時有效地上報到縣級財政部門。另外，為保證移民扶持資金的專款專用，還要在資金管理中實施轉賬管理制度，保證資金管理的安全性與專屬性。

殼聚糖是一種陽離子聚酰胺，通過中和電荷和吸附架橋的兩重絮凝脫色。在許昕等[24]對牛蒡多糖的研究中該法脫色效果好，其多糖脫色率為79.43%。尤婷婷等[25]利用殼聚糖對蹄葉橐吾葉多糖進行脫色時，脫色率可達到81.74%，殼聚糖來源廣且對多糖破壞小，污染低，對蛋白質有絮凝效果，是一種可廣泛應用的脫色方法。

2.4 新型脫色

氨基石墨烯法是近年興起的一種脫色方法，其原理是氨基化的石墨烯含有豐富的sp2雜化碳的構成域，可在短時間內對多糖中的色素等物質產生很高的吸附作用。石碩等[26]對枸杞多糖脫色研究發現，此法不僅脫色率高，還在短時間內有很好的吸附效果,脫色率和多糖保留率分別高達98.72%和95.62%，對多糖損失率小且可重復使用，是一種通用、可持續且損耗較小的脫色方法。

3 植物多糖的脫蛋白

近年來，純化植物多糖主要借助三氯乙酸(TCA)法、Sevage法、酶解法、聚酰胺法、鹽析法等經典方法，酶-Sevage法、TCA-正丁醇法、酶-TCA法等聯用方法，以及雙醛纖維素(DAC)法、磁性殼聚糖微球(MCM)法、雙功能單寧酸-FeⅢ絡合物法、低共溶劑-K2HPO4雙水相體系法等發展中的新型方法。下面就以上三類脫蛋白方法的各自特點及其在植物多糖脫蛋白中的應用效果進行比較分析，具體見表1。

表1 植物多糖不同脫蛋白方法的分析比較

續表

通過比較上述各種脫蛋白方法，雖脫蛋白效率都較高，但又各有優劣。經典的植物多糖除蛋白法雖有較多缺陷,但操作簡單可行,認可度高，故存在極大的改進空間。近年來愈受青睞的聯用方法和不斷涌現的新型脫蛋白方法的脫蛋白率和多糖保留率均較高,具有普適高效，便捷環保的特點。研究顯示不同的多糖最適脫蛋白方法考察常因其來源及物化性質差異而有所不同。實際應用中,應針對不同種類多糖樣品在選擇某一具體的脫蛋白工藝時應充分考慮預期的實驗目的和結果，據所需的產品純度或得率進行合理選擇。

4 植物多糖的藥理作用

5 結束語

近年來，植物多糖生物活性研究方面不斷涌現出的新成果日益受到重視，這預示著其在食品、醫藥、工農業等領域的應用將迎來紅利時代。因此，加深對植物多糖的構效關系、結構修飾及藥理機制探討，并側重衍生多糖及技術理論產品化，這對拓寬植物多糖未來的應用領域具有深遠意義。

分別考察多糖提取率、脫色脫蛋白率及多糖保留率來比較不同的提取、脫色脫蛋白方法時發現，多法聯用和新型方法在多糖提取純化方面均有明顯優勢，可見優化對現有各類提取分離方法之間的聯用并不斷探索新型高效的提取純化方法對改善多糖分離純化體系潛力巨大。雖然對其提取、分離純化已取得了一定的研究成果，但是仍未形成一套系統而完備、快速又高效，綠色且節能，低成本，高活性，高純度，高提取率的提取純化體系，這仍是今后需要努力探索的方向。