山药皮多糖提取方法及生物活性研究进展

程洪梅?白晗?程丹丹?陈星宇?陈洪宇?赖寒

摘 要：山药皮多糖是山药皮的主要活性物质，具备提高免疫功能、降低血糖、抗衰老等生物活性，在医药领域方面有着广泛的发展前景。为更加有效地提高对山药皮多糖的提取效率和生物活性研究，本文介绍了山药皮粗多糖近年来常用的提取方法，并对山药皮粗多糖的生物活性进行了分类与整理，总结了山药皮粗多糖的最佳提取方法。这对于山药资源深度开发、利用和提高其经济附加值提供理论依据。

关键词：山药皮;多糖;提取;生物活性

1 山药皮多糖研究背景

山药皮和山药的主要成分类似，都具有许多的营养成分且具有药用保健作用。山药皮中有多糖、黄酮类、蛋白质、皂苷等物质。其中的多糖的药理作用和生物活性众多，比如抗衰老、抗肿瘤作用。在日常生活中或者企业研究开发中，山药皮通常被认为已无价值而被扔弃，其实上它还可以得到更进一步的充分利用，如将提取山药皮中富含的多糖物质应用于医药行业中。目前为止，已经得到实践的提取山药皮中多糖方法有：水提醇沉法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、酶法。此文对山药皮多糖提取方法以及生物活性做出相关综述。

2 山药皮多糖的提取方法

2.1 水提醇沉法

根据相似相溶的基本原理，用水作为提取溶剂对山药皮多糖进行浸提，是比较常用和传统的提取方法。此方法与其他浸提方法比较，虽然成本较低、操作流程较简单，但是浸提次数繁多，操作比较繁琐，而且溶于水中的物质较多，杂质也不易区分、不易清除，需消耗较多的时间，且多糖提取率偏低，会导致资源的浪费，所得的产物提取率也不高。浸提工艺：山药皮→烘箱60℃烘干→打粉→水提2次→浸提液蒸发浓缩→离心→加入5倍量95%乙醇→离心→得到的沉淀物进行脱蛋白→减压干燥2h→得到粗多糖。

2.2 超声辅助提取法

利用超声产生极大压力，使植物细胞壁破裂从而释放出多糖。与前种方法相比实验成本较低，过程较为安全投资少，大大缩短了提取时间，提取率也较为可观等优点。超声波辅助提取法尤其适合于热敏物质的提取。马艳弘等人通过单因素筛选，采用超声法从山药皮中提取多糖的实验比无超声辅助提取的对照实验高48.89%，杂质含量降低，资源浪费减少，大幅度缩短了提取时间，同酸碱法相比则没有多糖形成单糖的风险，升高了多糖的提取率。

2.3 微波辅助提取法

与超声作用原理相类似，其最大的不同在于微波辅助提取法是借助大量的产热，以致细胞壁破损，将细胞内含物溶出，因此微波提取的多糖杂质含量较多，其优点高速节能、安全、提取率较高。

2.4 酶提取法

酶提取法是在用水作为溶剂提取山药皮多糖的同时，加入相关酶的有效提取方法，适量的酶可以导致细胞壁和胞间的某些物质的降解，也可以破坏细胞壁致密的内部结构，从而有效减少细胞间质对山药皮多糖从细胞内介质中扩散的传质阻力，提高山药皮多糖的质量山药皮多糖的溶出率。

3 山药皮多糖的药理作用

山药皮多糖属植物多糖，药理作用与其相似。植物多糖具有保护肠胃和肝脏功能、降血糖、降血脂、抗衰老等药理作用，由于植物多糖存在于植物中，对人体几乎没有副作用，因此能被广泛应用。

3.1 抗衰老

衰老与氧化有关，抗氧化活性与谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH PX）、总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）有关。通过建立大鼠衰老四个指标，谷胱甘肽，谷胱甘肽PX活动大鼠的肝脏MDA含量，T-AOC的活动，肝脏中谷胱甘肽PX和大脑的衰老大鼠模型可以显著增加了紫山药多糖和谷胱甘肽含量，降低MDA的过氧化产物含量。

3.2 降血糖

糖尿病是由胰岛素分泌不足或相关慢性病引起的，症状以血糖升高为主，观察山药多糖对糖尿病大鼠血糖释放功能的影响。结果显示，山药多糖能显著降低糖尿病大鼠血糖，促进胰岛素分泌，改善受损胰岛细胞功能。

3.3 抗氧化

山藥多糖具有较强的清除羟自由基的能力，体外抗氧化测试的结果表明，山药多糖具有一定的还原能力，山药多糖还原能力高于精制山药多糖，它有很强的清除羟基自由基的能力。

3.4 调节和提高免疫力

山药皮多糖具有调节免疫系统的功能。目前，许多人对山药多糖对小鼠和鸡的免疫作用进行了实验，发现山药多糖具有一定的免疫活性。郝丽鑫的实验结果表明，山药多糖能显著提高正常小鼠外周血的吞噬能力，清除碳颗粒，从而增强非特异性免疫功能。

3.5 抗肿瘤

当人机体被体内或体外多种不良因素高频率影响，某一种细胞变性，体内进行恶性繁殖时形成肿瘤，危害人体健康。目前除化疗外，也可以试用植物多糖进行抗肿瘤治疗，大多数植物多糖可通过增强机体免疫能力，杀伤或抑制肿瘤形成从而使机体产生抗肿瘤的机制。根据山药多糖的抗肿瘤活性进行动物实验，观察小鼠肿瘤的生长在山药多糖的作用下增值效果，研究山药多糖对肿瘤进行清除作用。

4 结论

对于传统水提醇沉提取方法，虽操作简便、成本极低而被广泛利用在不同提取实验中，但杂质含量多、提取率低等缺点也较为突出，超声提取法提取多糖较之水溶剂法减少重复多次提取问题，节约资源，但其超声提取法易破坏提取成分，不建议使用到多糖提取中。关于微波或者酶法与水提法相比，极大缩短时间，成效显著，杂质含量少，操作更为便捷，可将此类方法应用到山药皮中多糖提取上。山药皮多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、降血糖等药理作用，无疑会为人类的健康贡献更大的作用。

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通讯作者

赖寒，男，四川内江人，重庆第二师范学院生物与化学工程学院副教授。