魔芋葡甘聚糖物理改性研究进展

2011年第20卷第24期魔芋葡甘聚糖改性的研究概况徐清华1，崔英慧2，刘鑫3（1．河北省廊坊市人民医院药剂科，河北廊坊065000；2．河北省隆化县医院药剂科，河北承德068150；3．神威药业有限公司，河北石家庄051430）摘要：目的综述魔芋葡甘聚糖改性方面的研究概况。

方法对魔芋葡甘聚糖的改性研究情况进行综合、分析和归纳。

结果魔芋葡甘聚糖的改性有酯化改性、接枝共聚反应、醚化、酶解和形成多糖复配体系等。

结论将魔芋葡甘聚糖改性后可以更好地拓展其用途。

关键词：魔芋；魔芋葡甘聚糖；改性中图分类号：R284．3；R282．71文献标识码：A文章编号：1006－4931(2011)23－0091－02魔芋(又称作蒟蒻、蛇六谷、麻芋、鬼芋、花连杆等)是天南星科魔芋属单子叶植物纲多年生草本植物，以球状块茎入药，主要活性成分是魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan，KGM)。

魔芋葡甘聚糖是由D－葡萄糖和D－甘露糖按1ʒ1．5 1．7的摩尔比，以β－1，4和β－1，3糖苷键连接起来的高分子多糖，相对分子质量约在200000 2000000之间，在其分子链上平均每17个糖残基C－6位上连有1个乙酰基[1－2]。

由于流动性不好、溶胶稳定性差等缺陷[3]，常需要对其进行改性[2，4]，达到满足设计需要的目的，现就魔芋葡甘聚糖的改性研究概况进行综述。

1酯化改性将魔芋葡甘聚糖与酸或酸酐等在一定条件下反应，得到相应的酯化产物，酸和酸酐主要是磷酸盐、丙烯酸、马来酸酐、乙酸酐等[5]。

严睿文等[6]应用丙烯酸(AA)对魔芋葡甘聚糖进行改性，以取代度为指标、硫酸为催化剂，丙烯酸与魔芋葡甘聚糖的质量比为3．82ʒ1，在45ħ反应4h，其取代度(DS)最高为0．767。

改性后魔芋葡甘聚糖抑菌效果有明显改善，当取代度高于0．7时，其成膜性能较好，可作为环保可降解膜材料使用。

魔芋葡甘聚糖改性过程中，其相对分子质量也是一个重要的因素，它影响改性后产物的黏度、溶解性乃至应用范围等，在乙酰化改性时要兼顾取代度和相对分子质量。

魔芋葡甘聚糖在医学中的研究进展如何？KGM在生物医学材料方面的应用有哪些？ ...魔芋葡甘聚糖（ konjac glucomanan，KGM）是从魔芋（amorphophallus konjac）块茎中提取的多糖，是一种低热量、难消化的膳食纤维，具有降血糖、降血脂、减肥、抗肿瘤、增强免疫和润肠通便等特殊作用。

魔芋葡甘聚糖具有良好的膨胀性、乳化性、生物降解性、凝胶特性及pH敏感性，在食品工业及生物医学材料方面有着广泛的应用，本文就魔芋葡甘聚糖的药理作用及生物医学材料方面的应用作一综述。

l KCM的结构KGM是由D．葡萄糖和D．甘露糖通过β-1，4糖苷键以1:1.4-1:1.6摩尔比连接组成的复合多糖（图1），其分子结构中，在甘露糖C3的位置上存在一些支链结构，主链上存在着5%。

10%以酯键结合的乙酰基乙酰基团与魔芋胶有着密切联系，在碱性条件下KCM 会发生脱乙酰反应，利于分子间氢键的形成，使KGM 部分结晶，形成具有三维结构的凝胶。

因此，通过改变pH可调控KGM凝胶促发时间和凝胶程度，利用这种性能可以改变KGM的生物降解性、机械强度。

KCM不同的结构使其具有不同的生物功能和活性，广泛应用于生物医学材料的研发制备。

2 KGM在生物医学材料方面的应用2.1药物缓释用魔芋葡甘聚糖/海藻酸钠/氧化石墨烯（ KGM/SA/GO）制备的一种pH敏感的水凝胶，利用氧化石墨烯作为抗癌药物负载和释放的药物结合效应器，抗癌药物5-氟尿嘧啶（5-FU）复合KGM/SA/GO-3水凝胶后，药物释放量为38.02%（ pH=1.2，>6h）、84.19%（pH=6.8，>12h），该水凝胶能够较好地控制5-FU的释放。

另外κ-卡拉胶与魔芋胶混合作为骨科支架材料，并且能够缓释药物，对水溶性药物盐酸青藤碱具有良好的体外缓释特性。

在不同的溶液介质中，药物的释放速度不同（0.lmmol/L盐酸溶液>纯水> pH=6.8PBS），缓释是以扩散和溶蚀释药相结合的方式进行‘列。

魔芋葡甘聚糖功能研究进展作者：韩端丹王格格来源：《新生代·下半月》2018年第11期【摘要】：在植物分类中魔芋是天南星科（Araceae）中魔芋属（Amorphophallus Bl.ex Decne）的草本植物，它的主要成分为魔芋的葡甘聚糖，其简称为KMG，是一种可食用植物纤维，不易被消化。

KMG具有复杂的结构，因而其具有多种生理功能，如其具有热量极低、黏度大、吸水性强、膨胀率高的特点，所以葡甘聚糖在减肥、均衡饮食、干扰癌细胞代谢、洁胃、排毒通便、造纸、瓷器上有很大功效。

因此其在食品行业、医药行业、农业、以及工业等领域中具有广泛的发展前景。

【关键词】：魔芋葡甘聚糖理化性质功能进展魔芋葡甘聚糖由于具有良好的理化性质，因此一度成为研究热点，对其功能研究较多但大多集中于其降脂降血糖以及减肥作用，对其他功能研究甚少。

国外对其大分子研究较多，基于对其一级结构较清楚的现状，现今国内外多集中于对其进行改造，研究其改造后的特性，以便适用于更多领域。

魔芋葡甘聚糖具有以下理化性质及其功能。

1.1 热量极低KGM是一种优良的高纤维膳食，与其他膳食纤维一样难以消化，但其有独特的性质即热量低，而且还是一种可发酵的能水溶性的膳食纤维。

食用魔芋后其会在胃中吸水膨胀，形成粘性较大的魔芋胶溶液，延长胃的排空时间，延缓人体产生饥饿感，使人体摄入食物量减少，减轻体重，因此其非常有利于减肥人员食用。

不光这样，KGM之所以能达到减少体内脂肪目的，是通过和胆固醇在消化道内相结合，然后有效的减少胆固醇和脂肪等在消化道的吸收，通过自身吸收胆酸，减少胆酸含量，这样就可以降低回肠粘膜的主动运转，阻断胆汁酸在肝肠中的自主循环，通过这样一系列的抑制作用，肝脂含量降低，内固醇排出量增加，体内脂肪含量也就随之降低。

KGM可用来制作魔芋葡甘聚糖胶囊而成为保健减肥产品服用，或者进一步成为降血糖辅助药物食用。

魔芋葡甘聚糖因为其特性不能被消化酶所水解，可是在腸道内因其可被大肠微生物所吸收发酵所产生的低能量被民众认为是种有益身体健康的膳食纤维。

魔芋葡甘聚糖的研究进展及应用现状综述刘楠1，杨芳1,2（1.安康学院农学与生命科学院，陕西安康725000；2.陕西省富硒食品工程实验室，陕西安康725000）摘要：魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要经济成分。

近年来，关于魔芋葡甘聚糖的研究与应用都有很大进展。

本文综述了魔芋葡甘聚糖在化学结构、理化性质和提纯等方面的研究进展，及其在医学、生物材料、食品等领域的应用现状，并对魔芋葡甘聚糖的应用前景提出了展望。

关键词：魔芋葡甘聚糖；研究进展；应用现状中图分类号：Q53文献标识码：A 文章编号：1674-0092（2011）04-0095-042011年8月第23卷第4期安康学院学报Journal of Ankang University Aug.2011Vol.23No.4收稿日期：2011-02-25基金项目：安康学院大学生科技专项（2010akxydxs22）作者简介：刘楠，女，陕西西安人，安康学院农学与生命科学院本科生，主要从事糖生物学研究；杨芳，女，陕西安康人，安康学院农学与生命科学院讲师，硕士，主要从事糖生物学研究。

魔芋葡甘聚糖(KGM )是魔芋块茎中所含的中型非离子性线性多糖，是由葡萄糖和甘露糖以β-1，4糖苷键结合形成的高分子化合物，是一种优良的膳食纤维，具亲水性，凝胶性，粘结性，可食性，抗菌性，成膜性等特性。

1魔芋葡甘聚糖的研究现状1.1魔芋葡甘聚糖的化学结构魔芋葡甘聚糖是由D-葡萄糖和D-甘露糖约按1：1.6（mol/mol ）的比例，以β-1，4-糖苷键连接的高分子多糖[1]，在主链甘露糖的C3位上存在着以β-1,3键结合的支链结构。

天然的魔芋葡甘聚糖是由放射状排列的胶束组成，具有与肝素相近似的骨架结构，单体分子中C2，C3，C6位上的-OH ，均具有较强的反应活性，其平均分子量为1.1×106。

1.2魔芋葡甘聚糖的理化性质魔芋葡甘聚糖具有优良的束水性、胶凝性、增稠性、粘结性、可逆性、悬浮性、成膜性、赋味性等多种特性，被广泛应用于医学，食品，生物学等各个领域。

魔芋葡甘聚糖作为药物载体材料的研究进展徐莲;符旭东;罗梦颖;熊蕊【摘要】目的：阐述近年来魔芋葡甘聚糖（KGM ）作为药物载体材料的研究进展。

方法归纳国内外最新的文献报道，对KGM 以及改性后的KGM作为药物载体材料的研究进展进行综述。

结果 KGM来源丰富、生物相容性好、安全无毒、可降解，已经被广泛用于药物载体材料的研究，改性后的KGM更进一步拓宽了其应用范围。

结论 KGM作为药物的载体材料具有广阔的应用前景。

%Objective To summarize the progress in the study of konjac glucomannan (KGM ) as drug carrier .Method The latest domestic and foreign literatures of the application of konjac glucomannan (KGM ) and modified KGM as drug carrier were re‐viewed .Result KGM has become a research hot‐spot because of the characteristics of rich source ,excellent biocompatibility and degradation .The modified KGM expanded its application scopefurther .Conclusion KGM used for drug carrier has a promising prospect .【期刊名称】《西北药学杂志》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P440-442)【关键词】魔芋葡甘聚糖;载体材料;改性【作者】徐莲;符旭东;罗梦颖;熊蕊【作者单位】广州军区武汉总医院药剂科，武汉430070; 湖北中医药大学药学院，武汉 430065;广州军区武汉总医院药剂科，武汉 430070;广州军区武汉总医院药剂科，武汉 430070; 湖北中医药大学药学院，武汉 430065;广州军区武汉总医院药剂科，武汉 430070; 湖北中医药大学药学院，武汉 430065【正文语种】中文【中图分类】R282魔芋（Amurphophallus konjac）是天南星科魔芋属多年生草本植物，又名鬼芋、蒟蒻等，常以球状块茎入药，具有消肿解毒、祛风化痰之功。

浅谈魔芋葡甘聚糖的功能及研究进展作者：李雪晨周玉娇苏雅瑜何志龙黄国钞来源：《农家科技下旬刊》2015年第08期摘要：魔芋葡甘聚糖，也叫KGM，是一种天然的高分子量的可溶性膳食纤维，在膳食纤维中是优良品，不仅不提供热能、有饱腹感，而且还能减少和阻止葡萄糖的吸收以及脂肪酸的合成，具有很好的瘦身减肥功能。

关键词：魔芋；KGM多年生草本植物的魔芋，含有大量的葡甘聚糖。

葡甘聚糖不仅是魔芋的贮备性多糖，也是一种可食半纤维的多糖类。

魔芋葡甘聚糖是由葡萄糖和甘露糖按11：6的比例以β一1，4糖苷键结合而形成的一种非离子型多糖，能够清肠道，可以改善耐糖能力，还可以预防肥胖、改善胆固醇代谢等。

一、KGM的理化性质魔芋葡甘聚糖不仅有很好的水溶性和保水性，胶凝性、增稠性、粘结性，还有极好的可逆性、悬浮性、成膜性以及赋味性等多种特性，在医学，食品，生物学等各个领域中被广泛应用。

二、 KGM的功能性质1.调节肠道的功能魔芋葡甘聚糖能够预防和治疗便秘，且保水能力很好，食用后能增加粪便容积，促进肠道蠕动和排便，有“肠道清道夫”之称。

张茂玉等学者观察了便秘者食用魔芋食品前后肠道茵群的变化，发现食用魔芋食品后，其肠道内以双歧菌为指示菌的厌氧菌占优势，而双岐杆菌是无任何毒性的菌群，具有明显的免疫赋活作用。

所以，魔芋葡甘聚糖对防治便秘和肠癌等有良好的作用。

2. 防治肥胖的功能魔芋葡甘聚糖是一种热量很低的减肥食品，吸水膨胀性很强，可以增加饱腹感，在某些程度上可以控制饮食；魔芋葡甘聚糖还能通便润肠，让某些没有被吸收的营养物质跟随着粪便一起排出，达到通便减肥的目的。

孙格选等学者将魔芋精粉添加进高脂肪高营养的饲料.饲喂出生24天的SD大鼠，发现魔芋葡甘聚糖能减少脂肪的堆积，起到减肥作用。

3.防治糖尿病的功能魔芋葡甘聚糖作为一种优质的食物纤维，在人体内不能被消化，热量超低，可以使血糖水平降低，因此在糖尿病的治疗中被广泛应用。

魔芋葡甘聚糖分子量大、粘性强，能阻止葡萄糖的吸收，使胰岛的负担减轻，从而使糖尿病人处在良性循环状态中。

22卷6期 结 构 化 学（JIEGOU HUAXUE） V ol. 22, No. 6 2003. 11 Chinese J. Struct. Chem. 633~642 魔芋葡甘聚糖功能材料研究与应用进展①庞杰a,b林琼b张甫生b田世平a②孙远明ca(中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室, 北京 100093)b(福建农林大学食品科学学院, 福州 350002)c(华南农业大学食品学院, 广州 510642)为了更好地开发利用魔芋葡甘聚糖(KGM)，本文阐明了KGM独特的结构、优良的理化性质，分析了其结构与性能的关系, 综述了在食品、化工、医药、石油钻探等应用领域中形成的以KGM为基本组成的功能材料研究进展。

并对近几年国内外KGM在该领域的研究动向及其应用前景进行了探讨。

关键词：KGM, 功能材料, 应用, 进展, 研究动向魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan, 简称KGM)是继淀粉和纤维素之后, 一种较为丰富的可再生天然高分子资源, 具有可生物降解性, 其水溶胶具有很高的粘度和多种特性如增稠、凝胶和成膜等性能[1～3]；也是一种优良的膳食纤维, 可用于预防和治疗高血压、高血脂、心血管病等症, 已成为重要的食品添加剂和保健食品原料。

在化工、环保及石油钻探等领域也有重要用途[4]。

经改性后KGM能扩大其应用范围, 故天然的KGM 及其改性产物, 成为研究的热点之一。

因此探讨KGM性能改善的结构原因, 为KGM的改性及应用提供理论依据具有重要意义。

然而KGM的结构研究较少, 探讨改性KGM性能改善机理也较少, 对其结构与性能的关系研究更是鲜见。

国外对KGM一级结构和晶型结构研究较多。

加藤义和、中岛敏彦、Simith F.和Yui T.等的研究结果存在着分歧[5], 对于KGM乙酰基的数量尚无定论,但已研究了KGM链构象[6], 分析了KGM的螺旋和晶体结构[7]。

日本的前木尾健冶认为KGM 在碱的作用下, KGM上的乙酰基被脱除, 变成裸状, 分子间则形成氢键而产生部分结晶作用, 并以这种结晶为结点形成了网状结构体即凝胶[7]；国内KGM的研究集中在它的流变性、凝胶性能、乳化性及与其他大分子的复配等[1, 2, 8], 如KGM 与其他天然高分子发生共混、复配等产生协同增效作用或加入能水解为多羟基使之形成凝胶[9, 10]。

食品科学H A I X I A K E X U E年第期（总第6期）海峡科学魔芋葡甘聚糖减肥作用及其机理研究进展福建农林大学食品科学学院薛丽华陈继承冯瑞庞杰[摘要]当今社会，肥胖现象越来越严重，它能引起多种并发症，危害人类健康，减肥成为人们关注的热点。

魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要成分，具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、降血糖等多种功能特性，魔芋葡甘聚糖的减肥效果也受到普遍关注，该文对国内外关于魔芋减肥作用的研究进行了综述，介绍了魔芋葡甘聚糖减肥机理，并为开发魔芋减肥产品提出一些建议。

[关键词]魔芋减肥机理综述0引言魔芋又名鬼头、鬼芋，学名叫蒟蒻，属天南星科多年生草本植物[1]，魔芋的球茎含有魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan ，简称KGM)约60%。

KGM 是一种高分子量的非离子型多糖，其平均相对分子质量在20~200万之间，由β-D-葡萄糖和β-D-甘露糖以1:1.6的摩尔比通过β-1,4糖苷键结合构成，在主链甘露糖的C3位上存在β-1,3糖苷键支链结构[2]。

因KGM 独特的结构，决定其优良特性，可作为增稠剂、胶凝剂、乳化剂、稳定剂、添加剂、填充剂等，在环保、医药、食品及其他领域中得到广泛应用。

联合国食品卫生组织已认定魔芋为“宝贵的天然保健食品”。

魔芋的药用价值在《本草纲目》早有记载，“有解毒消肿、化痰散结、化於等功效”，常用作治疗咳嗽、疝气、乳痛、积滞、闭经和跌打损伤、烧伤、蛇咬等[3]。

现代研究表明，KGM 具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、减肥、降血糖、抗肿瘤和调节免疫等诸多功效[4]。

近年来，肥胖现象越来越普遍，目前中国肥胖人口已达3.25亿。

它能够导致很多并发症，引起人体生理、生化、病理、神经体液调节的一系列变化，使人体的工作能力降低，对疾病的抵抗力下降，甚至缩短寿命。

减肥成为人们关注的热点，减肥药物应运而生，但减肥药物会对健康产生一定的危害，例如苯丁胺、氟苯丙胺等减肥药物在产生减肥效果的同时产生了很大的副作用，能够造成心脏瓣膜变形，严重危害身体健康[5]。