植物多糖的研究进展

2017-04-18 11:01:23杨源涛段升仁孙丽娜林宇童葛俊柯王雪怡
当代化工研究 2017年6期
关键词:生物酶黑河超声波

*杨源涛段升仁孙丽娜* 林宇童葛俊柯王雪怡

(1.黑河学院理学院 黑龙江 164300 2.北京国康本草物种生物科学技术研究院有限公司 北京 100089)

植物多糖的研究进展

*杨源涛1段升仁2孙丽娜1* 林宇童1葛俊柯1王雪怡1

(1.黑河学院理学院 黑龙江 164300 2.北京国康本草物种生物科学技术研究院有限公司 北京 100089)

植物多糖类化合物具有免疫调节、抗肿瘤活性以及降血糖、降血脂活性和抗氧化等功能,大多数多糖毒性较小,在预防疾病方面优于其他化合物,因此多糖的应用具有广阔的前景。本文对植物多糖的提取与药理作用进行简单阐述,为以后植物多糖的进一步研究提供参考和指导。

植物多糖;提取;药理作用

植物多糖是指自然界中普遍存在的由许多相同或者不同的单糖α-或者β-糖苷键组成的化合物。天然植物多糖广泛地存在于植物体内,是植物体内极其重要的生物大分子,同时也是维持和保证生物体生命活动正常运转的基本物质之一,植物多糖的来源相对比较广泛并且没有细胞毒性。因而,对多糖的深入研究就会为探索和发展多糖类的药理作用、应用等方面提供良好的理论基础。

1.植物多糖提取方法

由于植物细胞壁比较牢固,提取植物多糖的首要工作进行细胞破碎;由于植物的细胞壁多是由脂质包围,在提取前应进行脱脂操作。目前植物多糖的提取方法大致有:溶剂浸渍提取、生物酶溶解提取、超声辅助提取、微波辅助提取、超临界流体萃取等方法。

(1)溶剂提取法。溶剂提取法是一种利用植物多糖在有机溶剂中的溶解度及其他的物理性质记进行植物多糖提取的方法。主要操作是在其提取液中加入适量的乙醇溶液,使植物多糖从提取液中沉淀出来。

比较常用提取方法有:热水提取法。此方法需要在操作过程中严格地去控制酸和碱的浓度,因为某些植物多糖在酸性或碱性较强时,很可能会造成糖苷键的断裂。

李艳红等人采用了传统的热水浸渍提取法提取出了山楂中的植物多糖,实验表明,提取的最佳条件为:实验温度为80℃左右为宜,提取时间5.5~6h范围为宜,液固比约15ml/ g时为宜,山楂植物多糖的提取率为约为1.67%。

(2)超声波提取法。超声波提取法也是一种比较常见的提取方法,其主要原理是利用超声波的一些特性,比如,超声波辐射会产生相应的空化作用、还有热学作用及机械作用,从而使植物多糖尽量多的提取出来。此方法的提取效率很高。

曲晓兰等人曾采用了超声波提取法,提取出了马齿苋中的植物多糖,实验得出了最佳的提取工艺。在60℃的温度条件下,加入10倍量的水,再利用超声波提取45min左右,有效提取2至3次。然后,跟传统水浸渍提取法相比,超声波法的提取效果远高于传统方法,提取率高,还比较节省时间。

(3)微波提取法。微波提取方法是一种比较新型的萃取方法,其提取的主要原理是利用高频率电磁波的特性,使细胞内的温度急剧上升,细胞内的压力增大,促使细胞壁的破裂。使植物多糖得到释放,溶解在溶剂当中,从而被提取。选用这种方法有很多优势在于对提取物的选择性较高、提取物的提取效率较高、萃取液的萃取时间较短、实验安全且无污染。但这种方法只适用于对热稳定的提取物。

吴琼英、戴伟利等人,采用了微波辅助法,在提取条斑紫菜中的植物多糖时,寻找到了实验的最佳提取条件为:微波功率180W、料液比1:40、微波时间8min左右。在此条件下实验,植物多糖的提取率大约为5.358%。

(4)生物酶提取法。生物酶提取法是利用生物酶能破坏细胞结构的特性,从而促使细胞内容物中的植物多糖释放出来的一种方法。主要操作为,利用生物酶对细胞壁进行适当的处理,使细胞壁软化并改变其通透性,从而使细胞内容物的溶出增加。这种办法能够很好的提高植物多糖的提取率。

董玉玮等人采用纤维素生物酶、植物蛋白水解生物酶和果胶生物酶,针对灵芝进行相应的提取实验。通过相应的对比实验进行比较提取效果,就这3种生物酶提取率相比较,纤维素酶的提取效果为最好。

2.植物多糖药理作用

植物多糖研究日益受到关注,21世纪甚至被称为是多糖的世纪;科学实验研究表明,许多植物多糖均具有生物活性,也具有包括免疫调节、抗肿瘤、降低血糖血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等在内的保健作用。

(1)免疫调节、抗肿瘤作用。多糖对于免疫系统有着重要的调节作用,它不仅能够激活T淋巴免疫细胞、B淋巴免疫细胞、细胞毒T细胞、还有淋巴因子激活的杀伤免疫细胞等,也能促进免疫细胞因子生成,调节机体抗体和补体生成,进而提高机体抗肿瘤的免疫能力。

王本祥等人经研究发现,人参的多糖对实验小鼠的肿瘤细胞生长有很明显的抑制作用。

(2)降血糖和降血脂活性。糖尿病是胰岛的分泌功能减退、胰岛素抵抗功能减弱等而引发的一系列代谢紊乱造成的综合征。如今,临床上大部分的糖尿病患者以口服降糖药物为主,而这些药物都有不同程度的毒副作用。经过研究发现,有很多种植物多糖均能够很好地起到降血糖作用。

卢建峰等人制备了糖尿病的模型,测定了用桑叶的提取液中黄酮和植物多糖观察治疗糖尿病血清中血糖、TG、TC、胰岛素在治疗前后的浓度变化,实验结果显示,用桑叶的提取液治疗糖尿病后,血液中血糖含量明显趋于下降,胰岛素浓度有所增加,Tc、rG也有所降低。

(3)抗病毒活性。大多数的植物多糖有抗病毒的生物活性。天然植物多糖和经过化学手段修饰的天然多糖能够对人体的免疫缺陷病毒、柯萨奇病毒、单纯疱疹病毒、巨细胞病毒等等均具有显著的抑制作用 。

张英慧等人实验显示,从植物红藻中提取出来的硫酸半乳聚糖可在体外抑制HIV-1病毒与HIV-2病毒 引起的细胞病变,与此同时,也会抑制病毒合胞体的形成,此外,它还可以抑制砂粒病毒、疱疹病毒等其他病毒的形成。

(4)抗氧化、衰老活性。人体机体衰老的原因跟自由基有着一定的关系。单颖等人通过实验发现,玉竹植物多糖可能是通过提升超氧化物歧化酶的生物活性,从而增强其对自由基的清除能力,还能抑制脂质过氧化,可降低机体丙二醛的含量,减轻毒素对机体组织的损伤达到延缓衰老的目的。

(5)其他活性。植物多糖还具抵抗病菌、抵抗病毒、抵抗炎症、抵抗寄生虫、降低血脂、降低血糖、抵抗感染、抵抗辐射、抵抗消化性溃疡、抵抗凝血以及增强清除体内外氧自由基等的作用。

植物多糖的药用价值已经受到了人们的极大重视。但实际应用于临床的植物多糖实为不多,在植物多糖的各方面研究还需要继续努力探索。目前,植物多糖的研究难点体现在植物多糖的结构和功能的关系,植物多糖在人体体内代谢的过程及其相应的作用机制还没有阐明,有待进一步的努力探究,这就需要对植物多糖的制剂更加精确化、标准化。即使植物多糖的研究水平和研究深度不尽人意,但是,我相信,在高科技进步的同时,植物多糖的研究进展也会随着时代更快的前进。

[1]赵祥杰.植物来源多糖的研究进展[J].安徽农业科学,2012,12, 10.

[2]GAO L. Study on Joint Anti-aging Effect of Middle Dosage PSP and GBE[J]. Me dicinal Plant 2011,2(3): 47-48,58.

[3]李艳红.微波法与热水法提取山楂多糖的比较研究[J].基层医学坛,2009,13(4):346~348.

Research Progress of Plant Polysaccharide

Yang Yuantao, Duan Shengren, Sun Li’na, Lin Yutong, Ge Junke, Wang Xueyi
(1.College of Science, Heihe University,Heilongjiang,164300, 2.Beijing Guokang Herbaceous Species Bioscience and Technology Research Institute Co.,Ltd,Beijing, 100089)

Plant polysaccharide compounds have the function of immune regulation, anti-tumor activity, reducing blood glucose, reducing blood lipid activity and antioxidant etc., most polysaccharides are less toxic and superior to other compounds in preventing disease, therefore, the application of polysaccharides has broad prospect. In this paper, the extraction and pharmacological action of plant polysaccharide were brie fl y discussed, which can provide reference and guidance for the further study of plant polysaccharides.

plant polysaccharide;extraction;pharmacological action

T

A

杨源涛(1996~),男,黑河学院理学院,黑龙江黑河;研究方向:天然药物化学。

(责任编辑 刘林林)

项目:编号:KJZ201502,黑河学院科学技术研究重点项目;编号:201613744022,黑龙江省大学生创新创业训练计划项目(重点项目)。

孙丽娜(1983~),女,黑河学院理学院,黑龙江黑河;研究方向:天然药物化学。

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