黄精多糖研究综述

徐兵兵，于勇杰，吴 帆，倪 穗

(宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211)

黄精多糖研究综述

徐兵兵，于勇杰，吴 帆，倪 穗*

(宁波大学 海洋学院，浙江 宁波 315211)

黄精是我国传统的中草药，属于药食同源性药材。黄精多糖作为黄精的一种重要药用成分，具有多种生理功效。本文就近期我国学者对黄精多糖的化学组成、含量测定方法、提取方法、主要功能特性等方面的研究进行了分析总结，对黄精多糖的的研究前景进行了展望,以期为黄精多糖的开发利用提供参考。

黄精；多糖；组成；提取；含量；功能特性

黄精(PolygonatumsibiricumRed.)为百合科(Liliaceae)黄精属(Polygonatum)草本植物，根茎横走，圆柱状，结节膨大，叶轮生，无柄，目前已知的黄精药材种类有3种。包括黄精(PolygonatumsibiricumRed.)，滇黄精(PolygonatumkingianumColl. et Hemsl.)和多花黄精(PolygonatumcyrtonemaHua)[1]。黄精又名鸡头黄精、黄鸡菜、笔管菜、爪子参、老虎姜、鸡爪参，主要分布于西伯利亚、蒙古、朝鲜以及中国大陆的山西、河北、黑龙江、浙江、宁夏等地的海拔800～ 2 800 m的地区，一般生于灌丛、林下和山坡阴处。黄精是我国传统的中药，属于药食同源性中草药[2]，其始载于《名医别录》。黄精具有延缓衰老、增强免疫功能、降血糖、降血脂、抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等功效[3]。据报道，黄精含有多糖、皂苷、蒽醌类化合物、生物碱、强心苷、木脂素、维生素等多种对人体有益的活性成分。

黄精多糖是黄精中一种重要的药用物质。目前，黄精多糖的研究主要包括黄精多糖含量的测定、黄精多糖提取工艺、黄精多糖的药理和营养价值。本文将对近年来国内外与黄精多糖相关的研究论文进行系统地概述，为后人的研究提供参考。

1 黄精多糖的组成研究

多糖又称多聚糖(Polysaccharide)是由单糖缩合成的多聚物，广泛分布于自然界中，是一类重要的活性物质，据Franz等[4]报道，目前已分离提取并鉴定了近百种植物多糖。20世纪50～60年代，多糖作为广谱免疫促进剂而引起医药界的关注[5]。之后，人们开始了对多糖的化学、物理、生物学系列研究。

黄精多糖是从黄精根茎中提取出来的具有多种生物活性且结构复杂的植物多糖。不同种类的黄精中多糖的组成存在着差异。张庭廷等[6]通过对九华山多花黄精多糖的分级提取及化学结构的研究，发现黄精多糖为杂多糖，其相对分子量为8 912，组成为果糖 ∶葡萄糖=8.7 ∶1。张晓红等[7]通过对内蒙古野生黄精根茎中黄精多糖的研究，利用 Shodex GPC 色谱柱对所提取的粗多糖进行纯度、相对分子量和相对分子质量的分布进行了测定，结果表明，黄精多糖的平均相对分子量为7 073，相对分子质量为7 247，分散系数为1.025。黄精多糖由单一的果糖组成。而吴群绒等[8]通过实验，从滇黄精中分离得到滇黄精多糖Ⅰ(PKPⅠ),这是首次从滇黄精中提取分离出的一种新多糖。通过以上结果表明，多花黄精，黄精，滇黄精3个品种所含的多糖的组成存在显著差异。

黄精多糖的组成与其它多糖也存在差异。林勤保等[9]人采用高效液相色谱法，研究了大枣多糖的单糖组成结果表明，大枣中性多糖的单糖组成为L-阿拉伯糖，D-半乳糖和D-葡萄糖；酸性多糖的单糖组成为L-鼠李糖，L-阿拉伯糖，D-半乳糖，D-甘露糖和D-半乳糖醛酸 。而绿茶多糖相对分子质量为91 000，由半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、葡萄糖、岩藻糖组成，物质的量比为2.43 ∶1.04 ∶1.00 ∶0.62 ∶0.23；乌龙茶多糖相对分子质量为107 000，由葡萄糖、半乳糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖组成，其单糖组成比为44.20 ∶41.99 ∶6.08 ∶5.52 ∶2.21[10]；苦丁茶多糖由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖等5种单糖组成，各单糖物质的量比为10.2 ∶8.0 ∶5.4 ∶1.2 ∶1.0[11]。

2 黄精多糖含量的测定方法研究

多糖含量测定的方法常采用苯酚-硫酸法、蒽酮-硫酸法、3，5-二硝基水杨酸法(DNS法)、色谱法、红外光谱定量分析多糖法等。目前报道测定黄精多糖的方法主要有苯酚-硫酸比色法法、蒽酮-硫酸比色法、分光光度法。分光光度法和比色法这两种方法测定黄精多糖的含量准确，精密度好，方法简便可行[12]。

苯酚-硫酸法测多糖的原理是多糖在硫酸的作用下先水解成单糖，并迅速脱水生成糖醛衍生物，然后与苯酚生成橙黄色化合物，再以比色法测定，硫酸-硫酸法只局限于测定甲基化的糖、戊糖和多聚糖。根据蓝松[13]的研究，以葡萄糖为对照品，在490 nm处以浓硫酸的用量、反应温度和反应时间为考察因素，优选最佳显色条件。结果表明，苯酚-硫酸法测定黄精多糖的最佳显色条件为加浓硫酸7.0 mL、反应温度50 ℃和反应时间20 min，葡萄糖浓度在12.16～60.80 g·mL-1范围内与吸光度呈良好的线性关系(r=0.9994)。用该法测定黄精总多糖含量，快速准确，稳定可靠，可作为黄精总多糖含量测定方法。周斌等[14]在对九华山地区黄精多糖含量的研究中，使用蒽酮-硫酸比色法测定黄精中多糖含量。以葡萄糖为对照品，通过此方法在最大波长为620 nm处测得吸光度，带入回归曲线方程，结果3批样品中多糖含量分别为136.45、137.45、137.42 mg·g-1。测定结果表明：该法具有操作简单快速、灵敏准确的优点。童红等[15]采用过分光光度法测定黄精多糖的含量，通过实验结果分析，不同来源及产地的药材其黄精多糖的含量差异较大，该方法灵敏，准确，重现性好可用于黄精药材的质量的控制。

张志君等[16]联合3，5-二硝基水杨酸法和苯酚-浓硫酸法测定黄精多糖含量，通过紫外分光光度法分别测定黄精原药材中还原糖和总糖的含量，取两者之差即为药材中多糖的含量，该法样品处理简单、方法的重复性、精密度、稳定性及加样回收率均符合要求，可用于评价黄精生药材的质量。

3 黄精多糖的提取方法研究

根据相关文献报道，植物多糖存在多种提取方法，根据实验原料及目的不同，选择的提取方法也会不同。常用多糖提取方法主要包括溶剂法、酶解法、物理强化法等。溶剂法包括水提醇沉法、酸提法、碱提法。酶解法包括单一酶解法和复合酶解法。而物理强化法主要有微波辅助提取法、超声波辅助提取法、高压脉冲法等。而目前用于黄精多糖提取分离方法有水煎煮法、碱提法、酶解法、微波辅助提取法。

3.1 水煎煮法

作为多糖提取的传统方法，水煎煮法(水提法、水提醇沉法)操作简单。王冬梅等[17]采用水提醇沉法通过正交试验对秦岭卷叶黄精(Ploygonatumcirrhifolium)多糖提取工艺进行研究，提取的最佳工艺为：提取时间为2 h，提取温度为80 ℃，液料比为1 ∶25。考察滇黄精多糖的制备工艺，建立中药多糖制备工艺共性技术，郭未艳等[18]采用水提醇沉法，通过构建多糖提取、醇沉、脱蛋白、脱色4个步骤完整的工艺组合，测得滇黄精多糖得率为2.07%(w/w)。梁引库[19]通过水提醇沉法提取黄精多糖，结果表明，固料比1 ∶15，提取温度90 ℃，提取时间4 h，提取1次黄精多糖的得率可达3.2248%。

3.2 碱提法

碱液有助于解除植物细胞壁分子间的化学和物理作用。碱提法通过碱液破坏细胞壁的作用使得有效成分溶出细胞，达到提取多糖的效果。赵瑞萌等[20]通过改变药材粒度、碱液浓度、固液比三个影响多糖提取的因素，采用碱提法优化了黄精多糖的提取工艺，结果表明：药材粒度为60目，碱液为3%，固液比为1 ∶15时，黄精多糖得率为11.89%。李波等[21]通过碱提法提取香菇多糖，结果表明，经碱液作用，提取多糖的量明显大于未加碱液提取多糖的量。此方法在传统水煎煮法的基础上，加入碱液，使多糖得率得到提高。

3.3 酶解法

植物细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶质等物质构成的致密结构。酶解法是通过相应的酶破坏细胞壁的结构，产生局部的坍塌、溶解、疏松，减少溶剂提取时来自细胞壁和细胞间质的阻力，加快有效成分溶出细胞的速率，提高提取效率，缩短提取时间[22]。李智慧等[23]通过添加纤维素酶提取黄精多糖，结果表明，纤维素酶用量为黄精质量的0.50%，酶解时间120 min、酶解温度49 ℃、酶解pH值4.6，黄精多糖提取率为(16.3±0.5)%。

3.4 微波辅助提取法

与传统的水煎煮法相比，微波辅助提取法是通过微波加热，使细胞内部的温度迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分流出。微波辅助提取法优点在于大大减少提取时间和增大多糖提取率，并且微波辅助提取产品质量高、原料利用率高。

张瑞堂等[24]为了优选微波提取黄精多糖的最佳工艺，以浸膏得率和多糖含量为考察指标,采用正交试验优化黄精的提取工艺条件。结果表明，最佳工艺为加14倍量的水，浸泡1.5 h，温度60 ℃，每次12 min，微波加热提取3次，且证明与常规提取法相比，该方法高效、节能、省时。曲晓兰等[25]采用微波辅助提取法提取黄精多糖，结果表明：微波辅助提取法具有迅速、操作简单、提取率较高等优点，此方法将对黄精多糖的基础研究和开发利用起到很好的促进作用。

周桃英等[26]采用超声波-微波协同法提取黄精多糖，最佳工艺为：超声功率50 W、超声频率40 kHz、料液比1：32、微波功率300 W、提取时间80 s，黄精多糖提取率实际值为11.19%。这是因为超声波具有空穴作用，使原料细胞壁易于破碎，从而有助于多糖的溶出。

4 黄精多糖的功能特性研究

黄精多糖是黄精的主要功能成分，研究表明，黄精多糖药用价值非常高，具有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、抑菌抗炎等活性。在功能食品。医疗保健方面具有良好的发展应用前景[27]。

4.1 抗肿瘤作用

张峰等[28]研究了黄精多糖对H22实体瘤、S180腹水瘤的生长抑制作用和对荷瘤小鼠免疫调节作用。结果显示，给予黄精多糖灌胃的荷瘤小鼠的脾脏指数和胸腺指数显著增加，高剂量[400 mg/(kg·d)]黄精多糖对H22实体瘤的抑瘤率分别是56.25%；高剂量[400 mg/(kg·d)]中剂量[200 mg/(kg·d)]的黄精多糖可以显著延长S180腹水型荷瘤小鼠的存活时间，表明黄精多糖有显著的抗肿瘤作用和免疫调节活性。而江华[29]通过对黄精中的多糖进行提取、分离、纯化，得到黄精粗多糖，采用动物在体实验，研究了黄精多糖对动物移植性肿瘤Heps、Eac的抑制作用。研究表明：黄精多糖相比对照组可显著抑制小鼠移植瘤Heps、Eac的生长，抑瘤率较高，且对Heps、Eac瘤株有显著抗瘤作用，具有很好的抗肿瘤应用前景。

4.2 抗氧化性

植物多糖可以通过抗氧化性清除自由基[31-33]，从而减少机体的损坏，维持机体的健康。王玉勤等[34]通过观察黄精多糖对大鼠血清和骨骼肌抗氧化指标的影响，结果表明，黄精多糖能明显降低大鼠血清、骨骼肌丙二醛(MDA)含量，提高大鼠血清内源性SOD和GSH-Px的活性及骨骼肌内源性SOD活性。夏晓凯等[35]通过研究黄精多糖体外抗氧化作用，结果表明，黄精多糖具有抑制体外脂质过氧化和清除自由基作用。

4.3 对红细胞免疫功能的影响

王红玲等[36]采用花环实验法对哮喘患儿及健康儿童进行红细胞C3b受体花环率及免疫复合物(IC)花环率检测。结果显示，①哮喘组红细胞C3b受体花环率明显低于正常对照组，IC花环率明显高于正常对照组；②体外试验PSP组哮喘患儿红细胞C3b受体花环率较生理盐水组明显升高，而IC花环率两组差异无显著性；③PSP在一定浓度范围内均可显著增加哮喘患儿红细胞C3b受体花环率且呈剂量依赖关系。通过实验表明，哮喘患儿红细胞免疫功能明显低下，PSP可增强哮喘患儿的红细胞免疫功能。

4.4 抑菌和抗炎作用

郑春艳等[37]实验表明，黄精多糖对大肠杆菌、副伤寒杆菌、白葡萄球菌以及金黄色葡萄球菌等均有较强的抑制作用，同时还能抑制小鼠的耳胀，具有一定的抗炎作用。苏伟等[38]用滤纸片抑菌圈实验法研究了黄精多糖对常见的几种细菌的抑制作用，实验表明，黄精多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、蜡样芽胞杆菌、沙门氏菌等实验菌有明显的抑制作用。彭成等[39]用乙醇建立家兔眼结膜、角膜炎症模型，并选用多种急性、亚急性免疫性炎症模型，首次观察黄精多糖的抗炎药理，结果表明，黄精多糖具有良好的抗炎药理作用。

5 结论与展望

多糖作为药物始于1943年，而50年代末对真菌多糖的抗癌效果的发现使人们开始了多糖的系列化研究，日本从60年代起开始研究担子菌多糖的活性，并开发出药物。到目前为止，已有300多种[40]化合物从天然产物中被分离提取出来。而多糖也不再局限于药品方面的发展，含糖类饮品、食品、保健品等新型产品也逐渐进入人们的生活，并得到人们的欢迎。

黄精是中国传统的中药材。作为黄精的主要成分，黄精多糖具有多种生物活性，且无明显毒副作用，使得黄精成为天然的药物和保健食品，在民间黄精一直都是一种药食同源的植物。近几年来随着对黄精应用研究的不断深入，黄精多糖的用途大大拓宽，除药用外，还可加工成黄精食品、黄精饮料、黄精保健品、黄精护肤品等，并可作为食品添加剂。如今，随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，绿色健康的产品越来越受人们的青睐，再加上人口老龄化的迅速发展，老年人的保健和老年性多发病的防治，已成为全世界共同关心的问题。而黄精多糖具有抗衰老，降血脂等多种生理活性，无疑将会成为开发健康产品的最佳原料选择，黄精多糖产品将会具有非常广阔的市场前景。

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Research Progress ofPolygonatumsibiricumPolysaccharides

Xu Bingbing, Yu Yongjie, Wu Fan, Ni Sui*

(School of Marine Sciences, Ningbo University, Ningbo 315211, China)

PolygonatumsibiricumRed. is a traditional Chinese herb used as medicine and food.Polygonatumsibiricumpolysaccharides are critical medicinal ingredients possessing multiple physiological functions. In this paper, the recent research of Chinese scholars on the composition, methods of content determination, methods of extraction, main features ofPolygonatumsibiricumpolysaccharides and other aspects were analyzed and summarized, and the research prospect ofPolygonatumsibiricumpolysaccharides was also looked forward to. The article provided reference for the development and utilization ofPolygonatumsibiricumpolysaccharides.

PolygonatumsibiricumRed.；polysaccharide；composition；extract；content；features

2014-10-08

宁波市农业科技攻关项目(2014C10059)；慈溪市农业与社会发展项目(CN2014004)。

徐兵兵(1994—)，男。研究方向：食品生物技术。E-mail: 13429320302@163.com

*通讯作者：倪穗(1965—)，女，博士,教授。研究方向：经济植物学。E-mail: nisui@nbu.edu.cn

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.04.009

O629.12

A

1006-9690(2015)04-0038-04