植物多糖地研究進(jìn)展

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1、植物多糖的研究進(jìn)展植物多糖是普遍存在于自然植物界中的由許多相同或不同的單糖以α-或β-糖苷鍵所組成的化合物。植物源的多糖類(lèi)化合物擁有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤活性以及降血糖、降血脂活性和抗氧化等的獨(dú)特功能，而且大多數(shù)毒性較小，在預(yù)防疾病上優(yōu)于其他化合物，因此其應(yīng)用具有廣闊的前景；此外，由于多糖本身在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、表征鑒定等方面有自身研究難度和特殊性，有待于深入研究?，F(xiàn)對(duì)植物多糖的提取、分離、鑒定、結(jié)構(gòu)分析及生物活性研究發(fā)展進(jìn)行綜述。多糖(polysaccharides)又稱(chēng)多聚糖，是一類(lèi)具有廣泛生物活性的由單糖組成的天然高分子化合物，廣泛存在

2、于植物、動(dòng)物和微生物中，是維持生命活動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)基本物質(zhì)之一。其中植物多糖是普遍存在于自然植物界中的由許多相同或不同的單糖以α-或β-糖苷鍵所組成的化合物，大部分植物多糖不溶于冷水，在熱水中呈粘液狀，遇乙醇能沉淀。其分子量一般為數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)，是構(gòu)成生命活動(dòng)四大基本物質(zhì)之一，與維持生命功能密切相關(guān)[1]。近年來(lái)，大量研究表明，多糖除有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤生物學(xué)效應(yīng)外，還有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用，且對(duì)機(jī)體毒副作用小，因此，對(duì)多糖研究已成為食品行業(yè)熱門(mén)領(lǐng)域。我國(guó)對(duì)多糖研究起步較晚，但近年來(lái)，由于生物學(xué)、化學(xué)等學(xué)科飛速發(fā)展，我國(guó)對(duì)多糖

3、及其復(fù)合物化學(xué)結(jié)構(gòu)和藥理活性研究越來(lái)越深入。目前可以肯定的是多糖生物活性與其結(jié)構(gòu)、分子量溶解度、粘度等因素有關(guān)，其高級(jí)結(jié)構(gòu)比一級(jí)結(jié)構(gòu)在活性決定方面起更大作用。由于上述因素差異性，決定多糖具有豐富多彩生物活性。1植物中多糖的測(cè)定1.1多糖的提取與分離純化多糖的分離純化是指多糖研究中獲取研究對(duì)象的過(guò)程。一般這一過(guò)程包括分離、純化和純度鑒定3步。其中分離純化是多糖研究的關(guān)鍵，其成功與否、效果的好壞都會(huì)直接影響后續(xù)研究的可行性與可信度。所謂分離就是將存在于生物體中的多糖解離出來(lái)的過(guò)程。從植物中提取多糖，一般先用石油醚、乙醚等有機(jī)溶劑提取

4、除去脂溶性雜質(zhì)，然后根據(jù)不同的溶解度選擇一種溶劑進(jìn)行萃取[2]。大多數(shù)多糖可采用一定溫度的水或稀堿溶液提取，要盡量避免酸性條件，這會(huì)引起多糖中糖苷鍵斷裂。而有些生物材料，在分離多糖前，還需進(jìn)行脫脂或脫色處理。分離沉淀后獲得的多糖提取物中，常會(huì)有無(wú)機(jī)鹽、醇不溶的低分子有機(jī)物，大分子蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。而多糖的純化就是指將粗多糖中的雜質(zhì)去除而獲得的單一的多糖組分。一般是先脫除非多糖組分，再對(duì)多糖組分進(jìn)行分級(jí)；而脫除非多糖組分則一般是先脫除蛋白質(zhì)后再去除小分子雜質(zhì)。多糖脫蛋白常用的方法有Sevag法、三氯乙酸法；而除去小分子物質(zhì)最常用DEA

5、E纖維素層析、,Sephadex凝膠過(guò)濾、季銨鹽沉淀、鹽析、親和層析、超濾和電泳等方法。1.2多糖的鑒定在獲得單一多糖組分后，必須對(duì)其純度進(jìn)行鑒定。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，多糖的糖鏈在分子生物學(xué)中具有決定性的作用，但要測(cè)定完整的結(jié)構(gòu)很困難。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，多糖的活性與分子量、溶解度、粘度有關(guān)。所以多糖的鑒定一般包括純度、分子量以及組成多糖的各個(gè)單糖的鑒定。需要說(shuō)明的是：多糖的純度不能用通?；衔锏募兌葮?biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，因?yàn)榧幢闶嵌嗵羌兤?，其微觀也并不均一，僅代表相似鏈長(zhǎng)的多糖分子的平均分布，通常所謂的多糖純品實(shí)際上也只是一定相對(duì)分子質(zhì)量范圍的多糖的均

6、一組分?？蒲泄ぷ髡咴捎媒?jīng)水或甲醇等有機(jī)溶劑水溶液浸泡，低溫減壓濃縮、流水透析、乙醇沉淀、再經(jīng)凝膠柱層析、冷凍干燥等途徑得到較單一多糖成分，再經(jīng)高效液相色譜或凝膠層析測(cè)定其純度、分子量，酸水解氣-液相層析或紙層析測(cè)定其單糖組成[3]。目前常用于多糖純度鑒定的方法有凝膠過(guò)濾法、高壓電泳法、超離心法、旋光測(cè)定法、毛細(xì)管電泳法等。其中應(yīng)用最多的是凝膠層析法，該法的準(zhǔn)確度高。多糖的生物大分子結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)更為復(fù)雜，這不僅因?yàn)榻M成多糖的單糖品種繁多，而且只有一種單糖組成的多糖，其連接方式的不同以及可能存在支鏈也可造成多糖的結(jié)構(gòu)測(cè)定非常困難。

7、多糖的結(jié)構(gòu)有4級(jí)的概念：一級(jí)包括糖基的組成、排列順序、相鄰糖基的連接方式、異頭物構(gòu)型及糖鏈有無(wú)分支，分支位置與長(zhǎng)短；二級(jí)包括多糖骨架鏈間以氫鍵結(jié)合所形成的各種聚合體；三級(jí)包括多糖一級(jí)結(jié)構(gòu)的重復(fù)順序，由于糖單元的羥基、羧基、氨基以及硫酸基之間的非共價(jià)相互作用，導(dǎo)致有序的二級(jí)結(jié)構(gòu)在空間形成規(guī)則而粗大的構(gòu)象；四級(jí)包括多聚鏈問(wèn)非共價(jià)鏈結(jié)合形成的聚集體。例如，木聚糖是植物體中最常見(jiàn)的一種半纖維素，最近Mazeau等對(duì)木聚糖的構(gòu)象進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其中的羥基被月桂酸酯化后，酯基對(duì)兩邊的糖苷鍵的構(gòu)象有很大的影響。簡(jiǎn)單地說(shuō)，多糖的結(jié)構(gòu)分析包括糖基的

8、組成以及這些糖基的連接方式。糖基的成分測(cè)定首先要了解它是由哪些單糖組成、各種單糖的比例如何，通常采用將苷鍵用酸、酶、甲醇水解或選擇性降解，由此將大分子裂解成各種小片段，各自分析小片段的結(jié)構(gòu)后，拼湊成整個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)[4]。主要結(jié)構(gòu)分析手段見(jiàn)表1。表1測(cè)定糖鏈結(jié)構(gòu)