植物多糖脱色脱蛋白工艺及药理作用研究进展*

文淅菊，沈承菁，孔圆圆，陈锦涛，宋梦婷，赵惠茹

(西安医学院 药学院，陕西 西安 710021)

多糖(Polysaccharides，PS)是由多于10个的单糖经苷键连接而形成的聚合物，也被称为多聚糖，是一类具有较高营养价值的天然生物大分子，具有众多生物学活性且极具潜在应用价值。大量研究已初步证实了植物多糖的抗免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血脂血糖等药理活性[1-5]。结构复杂且种类多样的多糖，往往与脂质和蛋白质相结合，形成复合物，这给提取和分析带来很多困难，而提取分离和纯化等技术对其后续的深入研究又至关重要，作者对近年来植物多糖的提取分离方法、脱色脱蛋白的纯化工艺、常见的药理活性及其未来的深度开发等方面的研究与应用进展作了简要综述，旨在为该领域的生产和科研工作者对植物多糖的深入研究提供理论参考。

1 植物多糖的提取

随着人们对多糖研究的日益深入，其活性研究成为了热点。多糖的提取是后续研究其活性的基础。目前，酶解法[6]、酸提法[7]、水提法[7]、碱提法[7-8]、微波提取法[9]、超声波提取法[10-11]、超临界流体萃取法[12]是较常见的提取方法。酶解法环保高效、条件温和，但需注意酶活性的问题；酸碱法存在特殊性，需精确控制pH值以免破坏多糖结构；水提法简单费时且提取率低；相较水提法，微波超声法提取率高且时间短，但成本高；超临界流体萃取法具有高效、低温不易破坏多糖结构且无污染等优点,但设备造价高。目前多种方法联用已成为一种趋势，如微波超声联合提取法[13]，基于超声提取法，既提高了提取率，又缩短了时间。未来多糖的提取方法将朝着效率高、提取率高、成本低、易操作、节能环保、多元化的方向发展。

2 植物多糖的脱色

植物多糖脱色的方法可根据所用原理的不同大致分为吸附脱色、氧化脱色、静电吸附脱色和新型脱色4类。

2.1 吸附脱色

2.1.1 活性炭脱色

王辉等[14]以柿子粉多糖脱色率为指标考察了活性炭用量，脱色时间，温度及次数，得出了最佳优化条件且多糖保留率和脱色率均良好。该法简单可行，可为多糖的纯化提供思路。张达成等[15]通过单因素实验和正交实验确定了银耳多糖活性炭脱色的最佳条件，以83.1%高多糖保留率和87.6%的高脱色率证实了脱色优势，这表明多糖的活性炭脱色工艺是切实可行的。

2.1.2 大孔树脂吸附法

钮婧杰等[16]考察了大孔吸附树脂对多糖的脱色效果，发现NKA-9大孔吸附树脂脱色效果最优，草莓多糖脱色率高达91.24%，该极性树脂在化学提取分离中应用面广，可处理多种来源的色素。陈卓尔等[17]采用响应面法优化大孔树脂对维药恰麻古粗多糖的脱色工艺，其多糖脱色率为63.74%。该法操作简单，重复性好且工艺稳定。

2.2 氧化脱色

田淑雨等[18]在用过氧化氢对灵芝多糖进行脱色时,确立了H2O2质量浓度为8%，pH=8，50 ℃下浸提2 h的最优脱色条件，脱色率达84.11%。该法过程简单，操作方便，对多糖污染小且无毒无害。采用H2O2法对银杏果外种皮多糖进行脱色时，赵浩晨等[19]的研究显示该法脱色效果显著且多糖破坏少，保留率高。氧化脱色将会是未来多糖纯化工艺值得挖掘的新领域。

2.3 静电吸附脱色

2.3.1 聚酰胺吸附柱层析法

李欣欣[20]等对桦褐孔菌多糖进行脱色处理，75.8%的脱色率和90.3%的保留率表明聚酰胺柱层析法脱色效果良好。宫江宁等[21]运用聚酰胺法优化龙胆多糖的脱色工艺时，脱色率可达80.6%。这是一种环保便捷，可循环使用的脱色方法，但不足之处在于仅适于含酚羟基的化合物，故该法应用受限。

2.3.2 反胶束法

据宋逍[22]对穿山龙多糖的研究结果可见，反胶束法脱色效果好，脱色率达80.25%，多糖保留率为72.23%。但所用试剂有害,成本高，故适用面窄。高晶晶[23]在款冬花多糖脱色研究中选用的反胶束法，其脱色率并不突出，但不影响多糖的性质和活性，对于不稳定多糖的脱色，该法认可度较高。

2.3.3 壳聚糖絮凝法

移民扶持资金的专项专用，是保证资金利用效率的基础条件。一方面，相关部门领导要综合考量移民工作实际，为移民管理机构有效地解决人员编制和工作经费不足的问题，保证移民机构工作的顺利开展，有效规避移民扶持资金使用中可能出现的挤占和挪用问题。同时，基于移民机构与县级财政部门沟通效率的重要作用，应建立起科学高效的信息交流机制，保证移民机构能够将资金报账资料及时有效地上报到县级财政部门。另外，为保证移民扶持资金的专款专用，还要在资金管理中实施转账管理制度，保证资金管理的安全性与专属性。

壳聚糖是一种阳离子聚酰胺，通过中和电荷和吸附架桥的两重絮凝脱色。在许昕等[24]对牛蒡多糖的研究中该法脱色效果好，其多糖脱色率为79.43%。尤婷婷等[25]利用壳聚糖对蹄叶橐吾叶多糖进行脱色时，脱色率可达到81.74%，壳聚糖来源广且对多糖破坏小，污染低，对蛋白质有絮凝效果，是一种可广泛应用的脱色方法。

2.4 新型脱色

氨基石墨烯法是近年兴起的一种脱色方法，其原理是氨基化的石墨烯含有丰富的sp2杂化碳的构成域，可在短时间内对多糖中的色素等物质产生很高的吸附作用。石硕等[26]对枸杞多糖脱色研究发现，此法不仅脱色率高，还在短时间内有很好的吸附效果,脱色率和多糖保留率分别高达98.72%和95.62%，对多糖损失率小且可重复使用，是一种通用、可持续且损耗较小的脱色方法。

3 植物多糖的脱蛋白

近年来，纯化植物多糖主要借助三氯乙酸(TCA)法、Sevage法、酶解法、聚酰胺法、盐析法等经典方法，酶-Sevage法、TCA-正丁醇法、酶-TCA法等联用方法，以及双醛纤维素(DAC)法、磁性壳聚糖微球(MCM)法、双功能单宁酸-FeⅢ络合物法、低共溶剂-K2HPO4双水相体系法等发展中的新型方法。下面就以上三类脱蛋白方法的各自特点及其在植物多糖脱蛋白中的应用效果进行比较分析，具体见表1。

表1 植物多糖不同脱蛋白方法的分析比较

续表

通过比较上述各种脱蛋白方法，虽脱蛋白效率都较高，但又各有优劣。经典的植物多糖除蛋白法虽有较多缺陷,但操作简单可行,认可度高，故存在极大的改进空间。近年来愈受青睐的联用方法和不断涌现的新型脱蛋白方法的脱蛋白率和多糖保留率均较高,具有普适高效，便捷环保的特点。研究显示不同的多糖最适脱蛋白方法考察常因其来源及物化性质差异而有所不同。实际应用中,应针对不同种类多糖样品在选择某一具体的脱蛋白工艺时应充分考虑预期的实验目的和结果，据所需的产品纯度或得率进行合理选择。

4 植物多糖的药理作用

5 结束语

近年来，植物多糖生物活性研究方面不断涌现出的新成果日益受到重视，这预示着其在食品、医药、工农业等领域的应用将迎来红利时代。因此，加深对植物多糖的构效关系、结构修饰及药理机制探讨，并侧重衍生多糖及技术理论产品化，这对拓宽植物多糖未来的应用领域具有深远意义。

分别考察多糖提取率、脱色脱蛋白率及多糖保留率来比较不同的提取、脱色脱蛋白方法时发现，多法联用和新型方法在多糖提取纯化方面均有明显优势，可见优化对现有各类提取分离方法之间的联用并不断探索新型高效的提取纯化方法对改善多糖分离纯化体系潜力巨大。虽然对其提取、分离纯化已取得了一定的研究成果，但是仍未形成一套系统而完备、快速又高效，绿色且节能，低成本，高活性，高纯度，高提取率的提取纯化体系，这仍是今后需要努力探索的方向。