山药多糖的组成及其药理作用的研究进展

王 珺综述，徐俊杰审校

(吉林医药学院:1.公共卫生学院，2.基础医学院,吉林 吉林 132013)

山药，原名薯蓣，薯蓣科薯蓣属植物块茎[1]。因其味道糯香可口，药用价值高而广受欢迎。产地主要有河南、山西、河北、山东等，自古以来，中医典籍中多以古怀庆府(今河南焦作)出产的怀山药为制药滋补的最佳原料。李时珍有曰：山药补不足，清虚热，食之可避雾露。《神农百草经》中也对山药有所记载：主治伤中，补虚赢，除寒邪热，补中益气力，长肌肉，久服耳目聪明，轻身不饥，延年。随着山药的逐步开发，对其有效成分的研究也越来越多。已有研究发现山药的营养成分有淀粉、黏蛋白、氨基酸等，其活性成分包含多糖、尿囊素、皂苷、酚类等，其中山药多糖是近些年来公认的主要活性成分，研究也最为广泛。本文将根据已有研究，对山药多糖的组成及其药理作用进行综述。

1 山药多糖的组成

山药多糖是山药活性成分中研究较多的，根据所选山药的品种、提取条件不同，所得到的山药多糖的组分也有一定差异。

聂凌鸿[1]等以淮山药(指今江苏安徽等地所产山药)为原材料，浸提得到两种多糖：DFPN-Ⅰ和DFPA-Ⅰ，其中DFPN-Ⅰ由甘露糖、葡萄糖、半乳糖，按摩尔比1.26∶1.00∶2.87组成；DFPA-Ⅰ由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸，按摩尔比2.18∶1.00∶3.39∶1.82组成。陈运中[2]等以佛手山药为原料，水提醇沉得到酸性多糖和中性多糖，酸性多糖为一种(YPbs)，单糖组成是木糖、半乳糖和葡萄糖，平均分子量34 780；中性多糖两种(YPa-Ⅰ和YPa-Ⅱ)，YPaⅠ的单糖组成是阿拉伯糖、果糖和葡萄糖，平均分子量为65 086；YPa-Ⅱ的单糖组成是果糖、甘露糖和葡萄糖,平均分子量为20 982。

周燕平[3]在提取温度70 ℃、提取时间90 min、料液比1∶6的条件下提得山药多糖MYP1、MYP2，分析得两种多糖的组成均为阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖，三种单糖在MYP1中的含量比为1∶20.3∶5.4，在MYP2的含量之比为1∶8.4∶1.8。张海燕[4]采用冷水浸提、碱液浸提法提取，HCl除蛋白纯化后得到两种中性多糖(CYPN-Ⅰ、CYPN-Ⅱ)和三种酸性多糖(CYPN-Ⅱ、CYPA-Ⅰ、CYPA-Ⅲ)。中性多糖的单糖组成分别为：CYPN-Ⅰ含葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖；CYPN-Ⅱ含甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖。酸性多糖的单糖组成分别为：CYPA-Ⅰ含鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖、木糖；CYPA-Ⅱ含鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖；CYPA-Ⅲ含甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸。

2 山药多糖的药理作用

2.1 增强免疫力

免疫系统是由免疫器官、免疫组织和免疫细胞构成的，主要分为非特异性免疫和特异性免疫两种。非特异性免疫又称固有免疫，可以抵御大部分病原体的入侵，是机体抵抗外界病原体入侵的第一道屏障；特异性免疫具有特异性，即针对特定的病原体有效，可以分为体液免疫和细胞免疫，是机体的第二道屏障。这两道屏障共同保护机体，免受各种不良因素侵扰。已有实验证明，山药多糖能通过增强机体的非特异性免疫和特异性免疫能力来保护机体。

赵国华[5]等则将山药多糖RDPS-1每日1次，连续7 d注入健康小鼠体内，测得山药多糖对正常小鼠的非特异性免疫和特异性免疫均有增强作用。主要通过增强小鼠巨噬细胞吞噬能力、NK细胞活性、血清补体和抗体的活性、淋巴细胞增殖能力来增强免疫力。张红英[6]将山药多糖与猪繁殖与呼吸综合征病毒灭活苗共同注入仔猪体内，发现山药多糖能提高仔猪的特异性免疫。他们通过指标检测发现，仔猪体内猪繁殖与呼吸综合征病毒抗体的产生显著增高，同时CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞的数量明显增加，表明山药多糖能够增加仔猪的体液免疫和细胞免疫能力。

张红英[7]在怀山药多糖对鸡免疫功能影响的研究中发现，怀山药多糖有增强鸡非特异性免疫的功效。怀山药多糖可以促进鸡的胸腺发育，延缓胸腺的萎缩，提高鸡的非特异性免疫。

赵国华[8]等研究了山药多糖对荷瘤小鼠免疫功能的影响，将山药多糖RDPS-1每日1次，连续7 d注射到荷瘤小鼠体内。经过相关指标检测证实RDPS-1能够增强荷瘤小鼠特异性免疫能力，通过对其T淋巴细胞增殖率、NK细胞活性等指标的检测，确定山药多糖能够提高小鼠细胞免疫能力。徐新[9]等在研究中发现，纳米山药多糖靶向制剂能够增强小鼠的非特异性免疫和特异性免疫，检测可知山药多糖可以使巨噬细胞吞噬能力增强,促进T淋巴细胞的增殖，增强细胞免疫。

2.2 降血糖、降血脂

除增强免疫力外，山药多糖还具有降血糖、降血脂的功效。邢文会[10]等在研究中发现，山药多糖可使四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖、血脂水平显著降低。金蕊等研究山药多糖对1型糖尿病大鼠血糖、血脂及肝肾氧化应激的影响[11]中显示，山药粗多糖可使糖尿病大鼠血糖血脂水平下降。

现今发现的山药多糖降低血糖、治疗糖尿病的机制有很多，目前公认的机制之一是通过提高胰岛素的敏感达到降血糖的目的。李晓冰等在探究山药多糖对链脲菌素所致糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响[12]时，利用链脲菌素建立小鼠糖尿病模型并进行对照实验，检测相关指标后得出山药多糖可降低血糖、血脂，由于丙二醛水平下降、谷胱甘肽含量增加、总抗氧化能力活性提高、高密度脂蛋白胆固醇水平上升，得出山药多糖通过提高糖尿病大鼠对胰岛素的敏感性、增强抗氧化能力来降血糖。另一种机制认为降血糖与山药多糖的抗氧化作用有关。植飞[13]等也通过对照实验得出佛手山药多糖对链脲佐菌素致2糖尿病大鼠有降血糖作用，且经过指标检测发现超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性明显提高，得出佛手山药多糖可能是通过抗氧化作用达到降低血糖的目的。

还有研究指出山药多糖是通过调节糖代谢，调节代谢过程中酶的活性来降血糖。杨宏莉[14]等将山药多糖作用于链脲佐菌素致2型糖尿病大鼠模型，进行对照试验得大鼠己糖激酶、琥珀酸脱氢酶及苹果酸脱氢酶活性明显改变，说明山药多糖可能通过影响糖代谢从来调节血糖。他们[15]还发现了实验大鼠血清胰岛素、肾组织胰岛素受体、胰岛素受体底物-1、磷脂酰肌醇3激酶水平升高，胰高血糖素水平降低，说明降糖机制还与相应受体、胰岛素的信号传导有关。

2.3 抗氧化、抗衰老

氧化损伤是机体发生疾病、衰老的一个重要原因[16]，正常机体内会在代谢过程中产生具有强氧化性的自由基，但很快会被机体清除。当机体衰老时，自由基清除障碍，大量自由基堆积会导致机体产生氧化损伤，进而导致各种生理功能下降。已有研究[16]着重于通过减少自由基达到抗氧化抗衰老的目的。

研究表明，山药多糖具有抗氧化作用。刘璐等在药多糖的抗氧化作用研究[17]中通过检测其对羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的清除能力,证实了山药多糖的体外抗氧化作用。王珊珊[18]等对铁棍山药所提多糖的体外抗氧化活性进行探究，发现山药多糖能增强机体自由基的清除能力。

山药多糖的抗氧化作用不局限于体外实验，同样适用于各种损伤因素作用下的体内环境。唐群[19]等探究了山药多糖对缺血再灌注损伤下的大鼠的抗氧化作用，主要机制是提高了超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性,降低了丙二醛水平。钟灵[20]等在山药多糖对老年性痴呆小鼠抗氧化能力的影响中发现,山药多糖使老年性痴呆小鼠超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力提升、丙二醛含量降低，从而发挥抗氧化作用。

2.4 抗肿瘤

多糖大多有抗肿瘤活性。经实验证明，山药多糖也可抑制多种类型肿瘤的生长，这与山药多糖的抗氧化作用、增强免疫力作用都有一定的关系。赵国华[21]等提取山药多糖RDPS-I并作用于小鼠体内传代的B16黑色素瘤细胞或Lewis肺癌细胞瘤块，发现RDPS-I能够抑制小鼠体内的肿瘤继续生长。石艺心[22]在研究纳米山药多糖对4种肿瘤细胞的作用时发现，纳米山药多糖能够抑制人肝癌HepG2细胞、人胃癌SGC7901细胞、人宫颈癌Hela细胞、人前列腺癌DU145细胞生长，根据所测指标得出其机制可能为促进凋亡蛋白胱天蛋白酶8和胱天蛋白酶3酶原活化，加速细胞凋亡小体的形成，从而使肿瘤细胞裂解死亡。

2.5 其 他

除上述作用外，山药多糖还有保护肝脏、保护脾胃、抑菌等作用。何新蕾[23]等将铁棍山药多糖作用于四氯化碳致小鼠肝损伤模型，结果显示谷丙转氨酶、谷草氨酶含量降低,超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性提高,丙二醛、一氧化氮、肿瘤坏死因子α的含量降低，说明山药多糖对肝脏的保护作用与其抗氧化作用密切相关。张红梅[24]等将山药多糖作用于镉致小鼠肝损伤模型，得出同样结论，山药多糖可通过提高抗氧化能力而抗肝损伤。

3 结 语

综上所述，山药多糖化学组成与其种类有密切关系，种类不同，化学组成有一定差别。山药多糖的具有增强免疫力、降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等药理作用，随着对山药多糖研究的深入，未来我们会发现更多新的药理作用及相关的作用机制。山药多糖的药理作用如此之多，也促使我们加快对山药多糖的开发、加工、生产的摸索探究，开发出更多相关的保健品、药物。

参考文献：

[1] 凌鸿，宁正祥.广东淮山多糖的纯化及化学结构鉴定研究[J].林产化学与工业，2004，24(增刊1):101-106.

[2] 陈运中，廖晓铃，陈莹艳.佛手山药多糖的分离纯化及组分结构分析[J].湖北中医药大学学报，2013，15(4):33-37.

[3] 周燕平.山药多糖的提取分离与结构初步解析[D].无锡:江南大学，2011.

[4] 张海燕.山药多糖提取、结构鉴定及对肠道菌群影响的初步研究[D].佳木斯:佳木斯大学，2014.

[5] 赵国华，王赟，李志孝，等.山药多糖的免疫调节作用[J].营养学报，2002，24(2):187-188.

[6] 张红英，王学兵，崔保安，等.山药多糖对PRRSV灭活苗免疫猪抗体和T细胞亚群的影响[J].华北农学报，2010，25(2):236-238.

[7] 张红英,崔保安,邱妍，等.怀山药多糖对鸡免疫功能的影响[J].中兽医医药杂志，2007，26(1):11-13.

[8] 赵国华，陈宗道，李志孝，等.山药多糖对荷瘤小鼠免疫功能的影响[J].营养学报，2003，25(1):110-112.

[9] 徐新，于莲，马淑霞，等.纳米山药多糖对大鼠免疫器官及巨噬细胞吞噬功能的影响[J].中国微生态学杂志，2014，26(12):1376-1378.

[10] 邢文会，侯金丽，韩鸿鹏，等.山药多糖对Ⅰ型糖尿病小鼠血糖和抗氧化能力的影响[J].食品研究与开发，2014，35(17):107-110.

[11] 金蕊，程银祥，韩凤梅，等.山药多糖对Ⅰ型糖尿病大鼠血糖血脂及肝肾氧化应激的影响[J].湖北大学学报(自然科学版)，2016，38(4):298-302.

[12] 李晓冰，裴兰英，陈玉龙，等.山药多糖对链脲菌素糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响[J].中国老年学杂志，2014，34(2):420-422.

[13] 植飞,邢琪昌,汪莹，等.佛手山药多糖对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响[J].食品科学,2017,38(5):262-266.

[14] 杨宏莉，张宏馨，李兰会，等.山药多糖对2型糖尿病大鼠HK SDH及MDH活性的影响[J].辽宁中医药大学学报，2010，33(3):100-104.

[15] 杨宏莉，张宏馨，王燕，等.山药多糖对2型糖尿病大鼠肾病的预防作用研究[J].中国药房，2010，21(15):1345-1347.

[16] 高尚龙.三种姬松茸多糖的抗氧化、抗衰老活性与结构研究[D].泰安:山东农业大学,2014.

[17] 刘璐，乔宇，汪兰，等.山药多糖的抗氧化作用研究[J].食品科技，2014，39(12):212-216.

[18] 王珊珊.铁棍山药多糖的提取、纯化及体外抗氧化活性研究[D].合肥:安徽农业大学，2014.

[19] 唐群，吴华，雷久士.山药多糖预处理对大鼠肾缺血再灌注损伤的抗氧化保护作用[J].中国医药导报，2013，10(9):21-22.

[20] 钟灵，王振富.山药多糖对老年性痴呆小鼠抗氧化能力的影响[J].中国应用生理学杂志，2015，31(1):42-44.

[21] 赵国华，李志孝，陈宗道.山药多糖RDPS-Ⅰ的结构分析及抗肿瘤活性[J].药学学报，2003，38(1):37-41.

[22] 石亿心，于莲，翟美芳，等.纳米山药多糖对4种肿瘤细胞的作用[J].中国现代应用医学，2016，33(8):967-971.

[23] 何新蕾，郭小慧，尹丽.铁棍山药多糖对四氯化碳诱导的急性小鼠肝损伤的保护作用[J].氨基酸和生物资源，2014，36(2):44-47.

[24] 张红梅，镇卫国，孙设宗，等.山药多糖、维生素C对镉致小鼠肝损伤的预防性保护作用[J].湖北医药学院学报，2015，41(1):55-57.