植物多糖研究现状
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植物多糖降血糖作用及机制研究进展肖瑞希,陈华国,周 欣*(贵州师范大学 贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州省药物质量控制及评价技术工程实验室,天然药物质量控制中心,贵州 贵阳 550001)摘 要:糖尿病是高血糖的临床表现之一,长期罹患糖尿病易引发各种并发症。
目前尚未发现彻底根治糖尿病的方法,主要采用西药治疗;但是西药具有较严重的副作用,因此,有效降血糖、低毒、副作用小的天然物质备受关注。
研究发现,广泛分布于自然界的植物多糖具有良好的降血糖功效,是一类天然的生物活性物质,具有低毒、副作用小的特点,其已成为医药界及保健食品领域的研究热点。
本文主要概括了近几年国内外研究的降血糖植物多糖的种类及其降血糖机制。
关键词:植物多糖;糖尿病;降血糖作用;作用机制Recent Progress in Understanding of Hypoglycemic Effect and Underlying Mechanism of Plant PolysaccharidesXIAO Ruixi, CHEN Huaguo, ZHOU Xin *(Key Laboratory for Information System of Mountainous Areas and Protection of Ecological Environment, Guizhou Engineering Laboratory for Quality Control & Evaluation Technology of Medicine, Research Center for Quality Control of Natural Medicine,Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China)Abstract: Diabetes is one of the clinical manifestations of hyperglycemia, and various complications may be caused by long-term diabetes. At present, no therapy has been found to cure diabetes and the treatment of this disease using western medicine is prevalent. However, western medicine has serious side effects. For this reason, natural substances with high potential to lower blood glucose, low toxicity and few side effects have gained much attention. Plant polysaccharides, widely distributed in nature, have been reported for their good hypoglycemic effect. As natural bioactive substances, they have the characteristics of low toxicity and small side effects making them a research hotspot in the fields of medicinal and health foods. The types of plant polysaccharides with hypoglycemic effects that have been researched worldwide in recent years and the underlying mechanisms are summarized in this article .Keywords: plant polysaccharides; diabetes; hypoglycemic effect; mechanism DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180429-385中图分类号:R285.1;TS201.4 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2019)11-0254-07引文格式:肖瑞希, 陈华国, 周欣. 植物多糖降血糖作用及机制研究进展[J]. 食品科学, 2019, 40(11): 254-260. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180429-385. XIAO Ruixi, CHEN Huaguo, ZHOU Xin. Recent progress in understanding of hypoglycemic effect and underlying mechanism of plant polysaccharides[J]. Food Science, 2019, 40(11): 254-260. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180429-385. 收稿日期:2018-04-29基金项目:国家自然科学基金面上项目(31570358);贵州省高层次创新人才培养项目(黔科合人才(2015)4033号);贵州省优秀青年科技人才项目(黔科合人才[2017]5625);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY 字[2017]123);贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2018]2826)第一作者简介:肖瑞希(1992—)(ORCID: 0000-0003-0788-6636),女,硕士研究生,研究方向为药用植物开发与利用。
植物多糖提取、分离纯化及鉴定方法的研究进展陈红1杨许花1查勇2宋礼3高丹丹1*(1西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州730124;2日照市产品质量监督检验所,山东日照276800;3甘南牦牛乳研究院,甘肃合作747000)摘要:植物多糖又称植物多聚糖,是广泛存在于生物体中的一种物质,具有抗肿瘤、提高免疫、抗病毒等生物活性,现已广泛运用于食品、保健品和医药等行业。
多糖的生物活性与其组成、结构有关,植物多糖分离纯化和结构鉴定是多糖生物活性研究和应用前提。
该文主要综述了近年来植物多糖的提取、分离纯化及鉴定的方法,以期为植物多糖的研究提供参考。
关键词:植物多糖;提取;分离纯化;结构中图分类号TS255.1文献标识码A文章编号1007-7731(2021)22-0032-04 Research Progress in Extraction,Purification and Identification of Plant PolysaccharidesCHEN Hong1et al.(1College of Life Science and Engineering,Northwest Minzu University,Lanzhou730124,China)Abstract:Plant polysaccharide,also known as plant polysaccharide,is a kind of substance widely existing in biolog⁃ical organism,it have a variety of biological activities,anti-tumor,immune,antiviral,and other functions,are widely used in food,health products and pharmaceutical industries.The bioactivity of polysaccharides is related to the com⁃position and structure of polysaccharides.Therefore,the isolation,purification and structure identification of plant polysaccharides are the premise of their bioactivity research and application.This paper reviews the methods of ex⁃traction,purification and identification of plant polysaccharides in recent years,in order to provide theoretical basis for the study of plant polysaccharides.Key words:Plant polysaccharidde;Extraction;Separation and purification;Construction植物多糖又称植物多聚糖,是广泛存在于生物体中的一种物质,它是一类由醛糖或酮糖经糖苷键连接而成的天然高分子聚合物,是生物体内重要的大分子物质,是维持正常生命活动的基本物质之一。
•药用植物硒多糖概述•药用植物硒多糖的提取与分离•药用植物硒多糖的药理作用研究•药用植物硒多糖的生产工艺研究•药用植物硒多糖的产业化发展现状与趋势目•药用植物硒多糖的研究展望录硒多糖富硒药用植物药用植物硒多糖的定义药用植物硒多糖的生物活性抗氧化抗肿瘤抗炎抗病毒药用植物硒多糖的应用前景功能性食品利用硒多糖的生物活性开发新型药物,如抗肿瘤药物、抗炎药物、抗病毒药物等,为临床治疗提供新的选择。
医药领域农业领域药用植物硒多糖的提取方法030201药用植物硒多糖的分离纯化技术药用植物硒多糖的结构鉴定抗氧化作用抑制脂质过氧化增强抗氧化酶活性清除自由基1抗炎作用23硒多糖能够抑制炎症因子的表达,如肿瘤坏死因子、白细胞介素和前列腺素等,从而减轻炎症反应。
抑制炎症因子表达硒多糖能够增强抗炎细胞如巨噬细胞和中性粒细胞的活性,促进炎症的消退和组织修复。
增强抗炎细胞活性硒多糖能够抑制炎症相关酶类的活性,如环氧化酶和脂氧合酶等,从而降低炎症反应。
抑制炎症相关酶类03抑制肿瘤血管生成抗肿瘤作用01抑制肿瘤细胞生长02增强免疫监视功能增强端粒酶活性抑制衰老相关疾病的发生保护细胞免受衰老损伤抗衰老作用原料选择预处理原料的选择与预处理药用植物硒多糖的生产工艺流程提取采用适当的溶剂从原料中提取出植物中的多糖成分。
分离与纯化通过离心、过滤、干燥等手段,去除杂质,得到纯度较高的多糖。
硒化修饰在多糖分子中引入硒元素,对其进行硒化修饰。
精制与干燥对硒多糖进行精制,去除未修饰的多糖和杂质,并进行干燥处理。
质量控制通过理化性质、生物学活性、安全性等方面的检测,对药用植物硒多糖的质量进行控制。
标准制定根据质量控制结果,制定药用植物硒多糖的生产标准,包括原料选择、生产工艺、质量控制等方面的规定。
药用植物硒多糖的质量控制与标准制定药用植物硒多糖的产业化发展现状市场需求持续增长随着人们对健康和营养的重视程度不断提高,药用植物硒多糖的市场需求也在持续增长。
天麻(Gastrodia elata BL.与冬虫夏草、鹿茸、人参是我国四大名贵中药之一,主产于我国贵州、云南、陕西、湖北等地。
天麻无叶无根,属于寄生植物,与白蘑科蜜环菌共生,以蜜环菌的菌丝或菌丝分泌物为营养来源,在我国具有2000余年的药用历史,最早记载于秦汉时期的《神农草本经》[1-2],现代临床医学上主要用于治疗小儿惊风、破伤风、风湿痹痛等症,且几乎无毒副作用[3]。
天麻化学成分研究已有30余年,天麻的化学成分主要有酚类、甾醇类、有机酸类、多糖类等多种活性化合物[4]。
早期对天麻的化学研究主要是天麻素方面,随着植物中活性多糖的抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、免疫调节等活性功能的发现,一些研究者在天麻中也分离提取出了天麻多糖,并对天麻多糖的结构、药理活性等亦逐步研究。
笔者主要就天麻多糖的化学成分与药理作用进行概述。
1天麻多糖研究现状据报道,天麻的化学成分多为酚类化合物,其中包括天麻素、天麻苷元、琥珀酸、对羟基苯甲酸等化合物[5]。
天麻中活性成分较高的为天麻素,具镇静催眠、抗兴奋毒性、镇痛等药理作用[6]。
最初人们大多以天麻素作为评价天麻品质优劣的指标,2010版《中国药典》(一部中规定以天麻素作为天麻质量标准的指标性成分[7]。
随着植物中多糖的抗氧化、抗衰老、免疫调节等生物功能的发现,人们对天麻多糖的研究逐步深入,吴刚等[8]研究不同产地天麻质量评价,认为以天麻素和天麻多糖2项指标来衡量,能更真实反映天麻品质,因天麻中的天麻素与天麻多糖对人体均具有多种药用及保健作用,现今对天麻的研究多以天麻素或以天麻多糖作为天麻品质评价指标。
天麻多糖类化合物是天麻中有效成分的重要组成,天麻多糖的含量在天麻生长过程是不断变化的,在生长过程中多糖含量呈现先增加后降低的趋势,而且同一生长周期内,不同品种的天麻多糖含量也不一样,红天麻多糖含量高于乌天麻和乌红杂交天麻[9]。
不同品种的天麻对种植生长环境有不同的需求,因此不同品种、不同地域的天麻品质均有差异,天麻中天麻多糖含量亦不同,研究者对天麻多糖的提取也采用多种方法,天麻多糖的提取多采用水提醇沉法[10-12],而后又引入超声波提取法、酶提取法、微波提取法、回流提取法等[13-14]。
生物资源2021,43(2 ): 110〜118Biotic ResourcesDOI : 10. 14188/j. ajsh. 2021. 02. 002青钱柳功能性多糖的研究现状及展望贺海波1>2+,朱丽金“2+,罗思旭2,何毓敏,邹坤1(1.三峡大学生物与制药学院,湖北宜昌443002; 2.三峡大学医学院,湖北宜昌443002)摘要:青钱柳叶是一种古老茶饮,也是国家卫健委认定的新食品原料。
青钱柳多糖是其主要活性成分之一,具有降血糖、降血脂、抗氧化、免疫调节等多种功能,在食品、医药和生物医学等领域应用市场潜力巨大。
通过综述国内外相关研究文献报道,对青钱柳叶所含功能性多糖的提取工艺、结构特征、药理活性及开发应用的研究现状进行较系统的归纳和分析,并对青钱 柳多糖未来研究方向作了展望,拟为开发高活性青钱柳多糖保健食品或药物提供理论依据及研究支撑。
关键词:青钱柳多糖;提取工艺;结构表征;药理活性;研究进展中图分类号:R284. 2 文献标志码:A 文章编号:2096-3491(2021)02-0110-09A review on recent research progress and future perspectives of polysaccharidesfrom Cyclocaryae FoliumHE Haibo 2+,ZHU Lijin12T,LUO Sixu2, HE Yumin •,ZOU Kun1(1. College of Biological and Pharmaceutical Sciences, China Three Gorges University, Yichang 443002, China;2. College of Medical Science, China Three Gorges University, Yichang 443002, China)Abstract:Cyclocaryae Folium is the dry leaf of Cyclocarya paliurus(Batai. ) Iljin^skaja, which has been approved as a new food raw material by National Health Commission of Peopled Republic of China. With great beneficial to people's health, it has also been used as a folk medicine for treatment of diabetes, hypertension and hyperlipidemia, etc. In recent years, polysaccharides from Cyclocaryae Folium (PCP) have attracted extensive attention in the food, pharmaceutical and biomedical fields due to their broad bioactivities, such as hpyerglycemic, hypolipidemic, antioxidative and immuno- regulation effects. In this paper, the extraction, structural characterization, bioactivities and application of PCPF in recent years are summarized, and the further research trend is proposed, which is expected to provide a theoritical basis for the exploitation of functional food or medicines of highly active PCP.Key words:polysaccharide from Cyclocaryae Folium;extraction technology;structural characterization;pharmacological activity;research progress〇引言青钱柳(Qyc/oozrya pa/fwrws (Batai. )Iljin.)属 胡桃科(Juglandaceae)青钱柳属(Qyc7o〇2r3;a)落叶乔木,又名摇钱树、甜茶树等,是我国特有的单种属乔*木植物,主要分布于长江以南各省区。
2018,V 〇I.35N 〇.04 Chemistry & Bioengineeringdoi :10.3969". iss n .1672 — 5!25.2018.0!.002邓佩佩,谢新宇,王晶珂,等.枸杞多糖的研究现状[J (化学与生物工程,2018,35(4): 7-11,15.DENG P P ,X IE X Y , W ANG J K , et al. Research status of Lycium barbarum polysaccharide[J]. Chem istry U Bioengineering,2018 # 35⑷:7-11,15.枸杞多糖的研究现状邓佩佩,谢新宇,王晶珂,王小连"(微生物药物国家工程研究中心河北省工业微生物代谢工程技术研究中心华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015 )摘要:枸杞的主要活性成分枸杞多糖具有多种生物活性,如抗肿瘤、免疫调节、抗衰老、调节血糖和血脂代谢、改善骨质疏松、抗辐射等,开发利用前景广阔。
综述了枸杞多糖的生物活性和提取方法,并对枸杞多糖的研究和利用前景进 行了展望,为今后枸杞多糖的基础研究及应用研究提供了参考。
关键词:枸杞多糖;生物活性;提取工艺中图分类号:Q 946.3文献标识码:A文章编号:1672-5425(2018)04-0007-05Research Status of Lycium barbarum PolysaccharideDENGPei-pei ,XIEXin-yu, WANGJing-ke, WANGXiao-lian*(National Engineering Research Center o f Microbial Medicine ,Hebei Industry Microbial MetaboLcc Engineering J Technology Research Center ,New Drugs Research J Development o f North China PharmaceuticalGroup Corporation ,Shijiazhuang 050015 ? China')Abstract : As a main active ingredient of Lycium barbarum ,Lycium barbarum polysaccharide possesses a va riety of biological a ctivities , such as anti-tumor , immune regulation , anti-aging , regulation of blood sugar and blood lipid metabolism , i m provement o f osteoporosis , and anti-radiation , which has a bright future of develop ment and utilization . We review the biological activities and extraction methods of Lycium barbarum polysaccha ride ,and prospect the research and utilization of Lycium barbarum polysaccharide . The review provides some references for the basic research and application research of Lycium barbarum polysaccharide in the future .Keyword s :Lycium barbarum polysaccharide ; biological activity ; extraction process多糖是由糖苷键结合的糖链,是由二十到上万个单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物。
植物多糖在食品中的应用研究随着人们对健康饮食的追求,食品行业中对于天然植物多糖的需求也日益增加。
植物多糖是天然多糖的一种,是一种具有生物活性的多糖物质,它具有特殊的结构和生理功能,广泛存在于植物、菇类等天然食材中。
因其独特的性能,在食品工业、医药、化妆品等领域受到了广泛的关注。
一、植物多糖的种类及特性植物多糖是指来源于天然植物的多糖,其种类丰富,包括:多糖、半乳糖、寡糖、酚酸多糖等。
植物多糖具有多种生物活性,可用于防龋齿、免疫调节、抗过敏、抗肿瘤等方面。
同时,它还能够增强人体免疫能力、促进肠胃消化和吸收、改善肝功能、降低血脂等作用。
二、植物多糖在食品中的应用植物多糖在食品工业中的应用非常广泛,已成为一种重要的天然食品添加剂。
它可以增加食品的口感和储存时间,提高产品的质量,同时还能够为人体提供多种营养成分。
1、植物多糖的保湿性植物多糖具有很好的保湿性能,能够保持食品的水分,增加食品的软嫩口感。
在烘焙行业中,植物多糖常用于糕点、面包、蛋糕等烘焙食品中,能够增加产品的储存时间和食品的松软度,同时,植物多糖在乳制品加工中,如酸奶、奶豆腐、奶酪等,可以增加产品的质口感和保湿性能。
2、植物多糖的增稠性植物多糖具有较好的增稠性,可在食品中起到增稠、增香、凝固效果。
在肉制品加工中,如火腿、香肠、鸡肉等加工中,植物多糖可以增加产品的黏度和凝固度,提高产品的质量,并将水分锁定进食品中。
同时,在果汁、果泥、冰淇淋等食品中添加植物多糖,能够提高产品的口感和稠度,让顾客更加爱不释手。
3、植物多糖的功能性植物多糖具有多种功能性,可以增强人体免疫力和治疗某些疾病。
例如,在果冻中添加植物多糖能够增强人体的免疫力,并帮助治疗感冒和肠胃疾病;在饮料中添加植物多糖,能够降低血脂,调节胆固醇,达到预防心血管疾病的目的。
三、植物多糖的提取方法目前,植物多糖的提取方法主要有两种:常温提取法和热水提取法。
常温提取法是指在常温下,使用酸或碱溶液将植物多糖溶解并提取出来。
植物多糖在化妆品中的应用研究进展摘要:植物多糖一般指植物组织里提取出来的高分子聚合物,不仅具备着活性高、功能全的特点,而且使用过程中也非常安全。
现阶段,我国拥有十分丰富的植物多糖资源,在各领域都有非常广泛的应用,特别是在化妆品中将补水抗衰、美白抑菌、祛斑修复等功效中实现了最大化的应用。
本文将围绕植物多糖在化妆品的应用进行讨论,在分析植物多糖提取、分离的同时,指出具体应用与未来研究思路。
关键词:植物多糖;化妆品;应用;研究引言多糖是自然界中比例较高的一类聚合物,主要由近十种单糖分子构成,例如果糖、葡萄糖、阿拉伯糖等多个单糖分子以缩合、失水后的糖苷键形成分子量较大的糖类化合物[1]。
现阶段,科研工作者已经从数百种植物中提取分离出果胶、淀粉、纤维素等多糖类物质,这些植物因为拥有了生物的活性,在化妆品、食品、医药等方面得到广泛应用[2]。
尽管我国研究植物多糖方面起步较晚,但植物资源较为丰富、研究技术先进等优势,也促使其获得极具代表的科研成果,特别是活性多糖的提取、分离、分析等方面成果更为显著。
随着时代的不断发展,也促使人们经济水平的提高、生活条件的逐步改善,人们对美与健康的追求也越来越明显。
尤其在选择化妆品方面,不再只是关注单方面需求,更注重化妆品的成分是否健康、效果是否明显。
在对植物多糖进行深入研究后,化妆品领域中的植物多糖有着非常高的应用价值。
首先,由于生物活性较为丰富,植物多糖拥有美白、保湿、抗皱、防晒等多方面的植物天然成分,使用效果明显;其次,因为植物多糖本身具备亲水性基因,也就拥有着乳化性与成膜性,使用在日化品中可以更贴合人的肌肤,比化学合成的化妆品更有发展潜力[3]。
为了分析出植物多糖在化妆品中的应用进展,本文着重分析植物多糖的提取、分离与在化妆品中的应用研究思路。
1.植物多糖的提取分析植物多糖集中在植物的各个部分,单从细胞方面而言,植物多糖共有细胞内多糖、细胞外多糖与细胞壁多糖三个类型,获取高纯度的植物多糖一般会经过提取、分离、纯化等过程。
植物多糖生物活性的研究进展(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)【关键词】多糖类; 植物,药用; 生物类多糖广泛分布于自然界的多种生物体中,尤其是动物细胞膜、植物细胞壁和微生物细胞壁中,是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物,是构成生命体的分子基础之一。
多糖在自然界中储量丰富,主要分为植物多糖、动物多糖以及微生物多糖3类[1]。
自1960年以来,人们陆续发现多糖具有多种药理活性,它不仅可以作为广谱免疫促进剂调节机体免疫功能,还可以在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、降血糖、抗辐射等方面发挥广泛的药理作用[27]。
迄今为止,已有300多种多糖类化合物从天然产物中分离出来,其中从植物中提取的水溶性多糖最为重要[8]。
因为它药理活性强,来源广泛,细胞毒性低,安全性强,毒副作用较小,已引起医药界的广泛关注,并成为当今生命科学研究的热点之一。
1 植物多糖的生物学功能1.1 免疫调节作用 Yang等研究发现,在针对小鼠腹腔巨噬细胞的体内和体外试验中,当归多糖均可显著提高一氧化氮(NO)生成量,提高细胞溶酶体酶活性[9]。
另外,他们还发现L硝基精氨酸甲酯(NG nitro L arginine methyl ester,L NAME),即一种诱导型NO合酶(iNOS)抑制剂,可有效抑制巨噬细胞中当归多糖诱导的NO 的增殖,说明当归多糖是在iNOS基因表达的诱导下刺激巨噬细胞产生NO的。
Cheung等从冬虫夏草中提取得到虫草多糖(UST2000)并对产物进行了成分分析和体外药理活性研究[10]。
虫草多糖主要由葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成,比例为 2.4∶2∶1;体外试验中,虫草多糖可显著促进细胞增殖和白细胞介素的分泌;另外,虫草多糖可短暂诱导胞外信号调控酶的磷酸化而使其激活、提高巨噬细胞的吞噬活性并提高酸性磷酸酯酶的活性。
结果表明,虫草多糖在触发免疫应答方面具有极其重要的作用。
植物多糖抗肿瘤作用研究进展王伟(广东永顺生物制药股份有限公司广东广州510000)王永花*(山东省临沂市蒙阴县科技局)中图分类号:S816.76 文献标识码:A 文章编号:1007-1733(2019)05-0068-05随着人类平均寿命的延长,恶性肿瘤已成为威胁人类生命健康最常见的疾病之一,抗肿瘤药物的研究已经成为国内外医学领域的研究热点。
研究表明,植物多糖是潜在的新型抗肿瘤药物资源,因此,其抗肿瘤作用机制是目前该领域研究的重点。
本文首先对几种植物多糖抗肿瘤活性相关研究进展作简要阐述,并列举出植物多糖常见的几种抗肿瘤机制,以期为抗肿瘤药物的开发以及恶性肿瘤的治疗提供新的理论依据。
目前,对于恶性肿瘤的治疗主要依赖于化学药物。
然而大部分抗肿瘤化学药物在杀死肿瘤细胞的同时,亦导致机体免疫力下降。
因此,寻找并开发高效低毒的天然抗肿瘤药物具有重要意义。
研究发现,植物多糖具有抗肿瘤、免疫调节等多种生物学活性且对人体毒副作用相对较小,灵芝多糖、黄芪多糖等已被成功应用于癌症的治疗。
笔者就近年来几种常规植物多糖抗肿瘤作用及植物多糖抗肿瘤机制研究进展综述如下。
1 常规植物多糖抗肿瘤作用研究1.1 灵芝多糖1.1.1 主要成分灵芝是我国传统的名贵药材,具有极高的药用价值及良好的药理功能。
其中,灵芝多糖是灵芝中主要的活性成分之一。
然而,灵芝的种类不同、取材部位不同以及生长阶段不同都会影响灵芝多糖的组分和含量[1]。
陈奕从黑灵芝子实体中分离纯化得到一种水溶性多糖,命名为PSG-1。
结果表明PSG-1的蛋白质含量为10.1%,由17种氨基酸组成,其中谷氨酸、天冬门氨酸、丙氨酸含量较为丰富;单糖由甘露糖、半乳糖、葡萄糖以及半乳糖醛酸组成,其组成比例为1:1.28:4.91:0.71,平均分子量大小为1013kDa[2-3]。
1.1.2 抗肿瘤作用Gao[4]等人将一定量的灵芝多糖给予晚期癌症患者后效果显著,其中血清中IL-2、IL-6、IFN-γ含量上升,IL-1、TNF-α含量减少,且多糖处理12周之后分化抗原簇蛋白含量显著增加。
护肤品中植物多糖的稳定性研究在当今的护肤领域,植物多糖因其出色的保湿、抗氧化和舒缓肌肤等功效,逐渐成为众多护肤品中的关键成分。
然而,要确保这些植物多糖在护肤品中充分发挥其作用,并保持其有效性和稳定性,却是一个复杂且关键的问题。
植物多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的大分子化合物,其来源丰富多样,包括但不限于芦荟、海藻、银耳等植物。
这些植物多糖在护肤品中的应用,为改善肌肤状态带来了新的可能。
但它们的稳定性受到多种因素的影响。
首先,温度是影响植物多糖稳定性的重要因素之一。
过高的温度可能导致多糖分子的结构发生变化,从而影响其功能。
例如,在高温环境下,多糖分子可能会发生降解,失去原有的大分子结构,进而降低其保湿和抗氧化等性能。
其次,酸碱度(pH 值)也对植物多糖的稳定性有着显著影响。
不同的植物多糖在不同的 pH 条件下稳定性有所差异。
有些多糖在酸性环境中较为稳定,而另一些则在中性或弱碱性环境中表现更好。
如果护肤品的 pH 值超出了植物多糖所能承受的范围,可能会引起多糖分子的水解或变性,使其失去活性。
光照同样是一个不容忽视的因素。
长时间的光照,特别是紫外线的照射,可能引发植物多糖的氧化反应,导致其化学结构发生改变,进而影响其在护肤品中的稳定性和功效。
此外,与其他成分的相互作用也会影响植物多糖的稳定性。
在护肤品中,往往会添加多种成分,如防腐剂、香料、表面活性剂等。
这些成分与植物多糖之间可能发生化学反应,或者产生物理相互作用,从而改变植物多糖的性质和稳定性。
为了提高植物多糖在护肤品中的稳定性,研究人员采取了一系列的措施。
在配方设计方面,通过优化各成分的比例和选择合适的缓冲体系,来维持适宜的 pH 值和离子强度,为植物多糖提供稳定的环境。
同时,采用先进的包埋技术也是一种有效的方法。
例如,利用脂质体、纳米颗粒等载体将植物多糖包裹起来,可以有效地保护多糖分子免受外界因素的干扰,提高其稳定性。
在生产过程中,严格控制生产条件也是至关重要的。
植物多糖应用研究进展作者:吴祖云姜豇刘祝英来源:《湖南饲料》2016年第02期摘要:植物多糖广泛存在于生物体中,是生物体重要的营养物质,同时在生命活动中发挥重要的功能,如抗衰老、抗肿瘤、免疫促进、抗炎、抗病毒和降血糖等。
本文就近年来植物多糖生物学功能研究进展做了简要评述。
关键词:植物多糖,分离纯化,生物活性多糖(polysaccharides)又称多聚糖,是一类天然大分子物质,广泛存在于动物、植物和微生物中,是生物有机体内普遍存在的一类生物大分子,目前报道来源于中药的多糖已超过200种,且它们中的大部分都是从植物中分离和提纯得到。
近年来,大量药理及临床研究表明,药用植物多糖如牛膝多糖、黄芪多糖、香菇多糖、芦荟多糖、酵母多糖、壳聚糖等是一种良好的免疫调节剂,它能激活免疫受体,提高机体的免疫功能,具备多种生物学功效。
一、多糖的提取、分离与纯化提取多糖首先要根据多糖的存在形式及提取部位的不同决定在提取之前是否作预处理,对于含大量色素、脂肪酸等脂溶性成分的样品需脱脂,去除单糖、低聚糖等杂质。
脱脂后的残渣或不需要脱脂的原料常用水作溶剂来提取多糖,此外按需要也可用碱性水液、氯化钠溶液或1%醋酸溶液作溶剂,温度控制在90-100℃,时间4-6 h,反复提取2-3次。
一般植物多糖提取多采用热水浸提法。
酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术,在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释放或提取,同时超滤法、超声提取和微波提取也是近年用到的新型提取技术。
用水或稀碱水提取的多糖常含有蛋白质,常用的除蛋白方法有Sevag法、三氟三氯乙烷法或三氯乙酸法,前两者多用于微生物多糖,后者多用于植物多糖。
脱除蛋白后,用一定浓度的乙醇沉淀,沉淀物再经过DEAE-纤维素、SenhadxeA25,SenhadxeG50,DEAC-Cellulose等柱层析分离纯化。
用乙醇沉淀是一种从溶液中定量回收多糖的简单方法,其原理是多糖溶于热水而不溶于乙醇等有机溶剂,因而可将多糖用乙醇沉淀出来。
植物多糖的研究现状骆新峥【摘要】本文介绍了植物多糖的提取和分离方法,综述了植物多糖的生理功能,包括抗病毒、抗肿瘤、降血糖、降血脂,免疫调节,抗氧化及一些其他功能,并对植物的应用前景和研究方向作了展望.【期刊名称】《质量技术监督研究》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】5页(P46-50)【关键词】植物多糖;提取;分离;生理功能;应用前景【作者】骆新峥【作者单位】福建省技术监督干部学校,福建,福州,350002;福建农林大学食品科学学院,福建,福州,350002【正文语种】中文多糖是由10个以上单糖通过糖苷链连接而成的碳水化合物,活性多糖是一类具有生物生理活性和特殊保健功能的多糖类物质。
20世纪50年代,日本科学家首次发现香菇中存在能抗辐射和抑制肿瘤生长,甚至使肿瘤缩小的物质,后证实这种物质是香菇多糖。
随后几十年,国内外科学家掀起了一股研究开发活性多糖的热潮。
我国在多糖研究方面也取得较大进展。
由于活性多糖的特殊保健功能,把多糖作为主要有效成分研制开发成保健食品,让特定人群食用,对于改善机体代谢状况和维持人体健康具有重要意义。
目前多糖提取方法有:溶剂提取法、酶提法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界流体萃取法等。
1、溶剂提取法溶剂提取法溶剂提取法是提取多糖的常用方法,利用多糖不溶于乙醇的性质在提取液中加入乙醇使多糖沉淀出来。
常用的粗多糖的提取方法有水提,酸提和碱提。
目前,提取多糖的方法多采用热水浸提法,因为酸法和碱法提取中,极易破坏多糖的立体结构和生物活性,且易引入杂质,给后续工艺带来麻烦。
李艳红用传统热水法提取山楂多糖的最佳条件为:温度80℃,提取时间6h,液固比15(ml/g),山楂多糖提取率为1.67%[1]。
杨泱等的研究表明对于茶多糖的提取,酸提法的提取率大于水提法,但是从生产成本的角度和安全性考虑,宜采用水提法[2]。
2、超声波提取法超声提取是一种物理破碎过程,利用超声波辐射产生的空化作用、机械作用及热学作用。
药用植物多糖的生物学功能及应用研究进展杨玉红郝慧敏(河南省鹤壁职业技术学院食品工程学院458030)摘要本文主要阐述了药用植物多糖的结构及其在抗肿瘤、降血糖、降血脂、免疫调节、抗病毒、抗氧化等多方面的生物学功能,并结合医药、食品、动物养殖业中的实际现状介绍了药用植物多糖的开发利用。
关键词药用植物多糖生物学功能应用植物多糖是由许多相同或不同的单糖以α-或β-糖苷键组成的化合物,普遍存在于植物中。
有些植物多糖如淀粉、纤维素、果胶,早已成为日常食物的重要组成部分。
目前研究的热点多是具有生物学活性的多糖,其中从中草药中提取的水溶性多糖尤为热门。
药用植物多糖具有抗肿瘤、降血糖、降血脂、调节免疫、抗病毒、抗炎、抗疲劳和抗衰老等活性,在功能性食品和临床上已有应用。
本文对药用植物多糖的结构及生物学功能进行概述,为药用植物多糖在医药、食品等领域的研究和开发利用提供参考。
1药用植物多糖的结构多糖的结构十分复杂,糖单体之间有多种链接方式,可以形成不同构型的直链和支链结构,通过分子间氢键及基团的相互作用进一步形成形式不同的高级结构。
自然界中的多糖可分为离子型多糖和非离子型(中性)多糖。
非离子型多糖依据其组分单糖的种类可分为均聚糖和杂多糖两大类[1]。
均聚糖一般由10个以上的单糖通过糖苷键连接而成。
杂多糖除含糖链外,还含有肽链和(或)脂类成分。
研究表明,具有酸性基团的多糖,有提高免疫、抗肿瘤和抗病毒等生理活性,如六味地黄酸性多糖、亚麻籽胶酸性多糖[2]等。
有些研究者通过分子修饰的方法,如通过硫酸酯化、乙酰化、烷基化、磷酸酯化等来改变多糖取代基的种类、数目和位置,从而改变多糖的结构,以提高其生物学活性。
多糖的生物学活性与其结构密切相关。
研究显示,多数具有突出生物学活性的葡聚多糖都以(1→3)糖苷键连接。
具有抗肿瘤活性的甘露多糖为(1→6)键型,活性半乳糖则以(1→3)键型连接。
对于葡聚多糖而言,α-葡聚糖一般没有活性,而大多数具有抗肿瘤活性的多糖都具有β-(1→3)-D-葡聚糖的主链结构。
植物多糖是普遍存在于自然植物界中的由许多相同或不同的单糖以α-或β-糖苷键所组成的化合物,由1O个以上的单糖分子通过聚合而成,其分子量较大,是一类大分子化合物。多糖还是一类重要的信息分子,结合了蛋白质和脂类的多糖,在有机体中参与多种生命活动。人们对多糖生物活性的研究可追溯到1936年Shear对多糖抗肿瘤作用的发现。以后陆续发现一些真菌多糖和高等植物多糖具有明显的抑菌抗肿瘤等活性。至今已有300多种多糖从自然界中得到分离与鉴定J。研究发现多糖及糖复合物参与和介导了细胞各种生命现象的调节,具有抗肿瘤、免疫调节、降血糖、抗病毒、降血脂、抗凝血等生物活性 J。因其来源广泛,没有毒副作用,而且药物质量通过化学手段容易控制等优点,成为当今新药及功能保健品和绿色食品添加剂发展的新方向。本文主要对植物多糖的提取分离技术、分析检测方法及生物学活性等研究发展进行综述。
1.植物多糖的提取分离 在植物多糖的研究中,如何建立最佳的提取工艺是多糖研究的基础.目前植物多糖提取方法甚多,每种方法都各有利弊,选择合适的植物多糖提取方法可满足不同的需要J ,常用方法主要有水提取法、酸提法、碱提法、酶解法、超声法、微波法等。近些年多采用混合或辅助手段提高提取效率,降低溶剂用量。J 1.1 水提醇沉法 水提醇沉法是提取多糖最常用的方法。多糖是极性大分子化合物,根据相似相容原理,应使用水、醇等极性较强的溶剂,利用多糖溶于水而不溶于醇的性质,可以采用热水浸煮或冷水浸提渗滤提取多糖,用乙醇将多糖从提取液中沉淀出来,即为水提醇沉法。一般来说,醇含量在50%一60%可以去除淀粉,在75%时可除去蛋白质,在80%时基本可以除去全部蛋白质、多糖和无机盐。 影响水提醇沉法提取率的因素有:水的用量、提取温度、料液比、提取时间及提取次数。传统采用正交试验法确定上述几个因素的最佳比例,如孙莹等J用水提醇沉法对大黄多糖的工艺优化进行研究,发现在料液比1:10,提取温度95oC二,提取1h的情况下,大黄多糖得到最佳浓度为80%,得到影响提取率的主次因素依次为料液比、提取温度和提取时间。 水提醇沉法提取多糖不需要特殊设备,但在提取多糖的同时也易将蛋白质、苷类等水溶性成分提出来,造成存放时易变质。此外该法耗时,提取率也不高。 1.2 酸碱提法 用稀酸或碱溶液提取多糖,在一些植物中得到更高的提取率.孟宪元J等用5%HC1和水2种方法提取茜草多糖,发现稀酸提取法产品纯度相对较高.赵宇 等用0.1 mol/L HC1溶液提取海篙子多糖发现,粗多糖产率酸提方法优于水提方法.赵云平 Jmo.1 mol/L氢氧化钠提取知母多糖,多糖得率22.078%. 虽然碱法提取会使多糖含量增加,但寡糖含量则相对减少,且提取后液体需要中和,程序繁琐.碱提多糖时,容易使多糖的糖苷键断裂,且这种提取方法只适用于含果胶物质少,黏度小的原料.酸会引起多糖降解及糖苷键的断裂,因此在稀酸提取时,时间不宜长、温度不宜太高. 酸提法和碱提法在反应结束后还要对酸、碱液进行迅速中和或透析,否则会减产。此外酸碱的残留会造成毒性隐患,不适宜大规模的生产。 1.3 酶解辅助提取 酶解辅助提取是利用酶反应的高度专一性的性质,将植物细胞壁水解或降解,使得有效成分充分释放而被提取的方法,常用的酶有纤维素酶、蛋白酶等。此法特别适用于有效成分含量很低,或是溶剂影响大易发生结构变化的植物有效成分的提取。目前将酶解与各种技术连用提取多糖,可以提高粗多糖的提取率,如超声酶法提取_8 J、酶法与膜分离技术结合等。 合理地使用酶,可以使后续的浓缩、脱蛋白工作变得简单易行,提高多糖的纯度。程俊文 叫正交试验优化纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶对香菇子实体多糖酶解提取的工艺参数,然后在优化酶解条件下,依次采用纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶分步处理香菇子实体以提取香菇多糖,并与单一酶解提取法和传统热水浸提法进行对比,在优化提取条件下,分步酶解法提取香菇粗多糖的提取率可达14.17%,比传统热水浸提法提高128.2%,比单独采用纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶酶解提取分别提高了43.71%,46.99%,23.1 1%.并证明分步酶解法提取的香菇多糖纯度明显高于热水浸提法提取的香菇多糖.Hauke Hilzn 等应用酶分离得到更多的果胶多糖,这种方法具有条件温和、易去除杂质、回收率高、节约能耗、对生物活性影响小等优点,但提取成本较高. 1.4 超声波法与微波法 1.4.1 超声波法 超声波提取法是利用了超声波的空化作用和强烈振动,加速有效成分进入溶剂,从而有利于多糖的提】周泉城“ 等研究了超声波法提取桔梗多糖,其工艺条件为液料比范围为45.33~47.90,超声波温度为75℃,超声波功率范围为162~180 w,提取液乙醇质量分数范围为44.7%一49.8%,超声波时间为37~39 min,此条件下多糖得率能达到35%以上.黄生权n 采用超声波法提取灵芝多糖,在温度为50%,超声时间为40 rain时灵芝多糖得率最高.覃海元等u 比较了热水和超声波法提取鹿角灵芝多糖的提取率,水提法多糖提取率为0.63%,超声波提取法多糖提取率为0.87%,超声波提取率是热水提取率的1.37倍. 超声波提取无需高温,因此溶剂选择是否得当将会影响到多糖的提取率,在选择提取溶剂时,要结合多糖的理化陛质进行筛选.在提取过程中,找到合适的提取参数对于提取率的提高也是至关重要的“q. 1.4.2 微波法 利用微波提取多糖的原理是微波射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部,对样品从内向外进行加热,瞬间穿透样品,破坏样品的细胞壁,从而使各种有效成分从细胞中释放出来传递转移到溶剂中. 胡灵“ 等利用微波辅助技术提取灵芝多糖,确定微波提取灵芝多糖的最佳提取工艺条件为:提取时间20 min,提取功;~400 w,提取温度90%,料液比20 mL/g,提取2次.在此条件下,实际测得的灵芝多糖提取率为1.150%,与对照比较微波可使多糖提取率明显提高.李永裕u刚等采用微波前处理一热水浸提新工艺提取余甘多糖,确定微波时间60 s,微波功.~48o W,热水浸提温度90~C,热水浸提时间4 h.在此条件下,余甘多糖得率为7.94%. 近年来,微波辅助提取技术在多糖提取工艺方面得到广泛的应用.与传统提取技术相比,具有操作简便、提取速度快、效率高、耗能少等优点,同时该技术可减少产品的污染和热敏性物质的分解,在中草药有效成分的提取中得到了广泛应用 9J. 但是,微波辅助提取法也存在一些缺陷,它的提取时间不宜过长,功率不宜过高,否则会导致水分蒸发过多,多糖溶出受阻,导致多糖得率下降.同时,该法也降低了某些反应的活化能,使多糖分子之间、多糖分子与其它分子之间形成新的作用力,增加分子之间的碰撞机会,阻止多糖分子的溶出 0】. 1.5超临界流体萃取(SFE) 超临界流体是指物质处于临界温度和临界压力以上时的状态¨¨,此时流体密度大,粘度小,溶解度大,且溶解度随压力的升高而增加,如CO:、NH H O等。由于CO 的临界温度(31.1℃)接近室温,临界压力(7.38kPa)中等,又有无毒、无味、价格便宜、不燃、易于回收的特点L1 ,因此一般最常用是CO 超临界流体。SFE是用超临界流体代替有机溶剂,在超临界状态下,通过改变温度、压力,不同类型及含量的夹带剂,有选择性地分离萃取。在提取结束后可减压,因此具有无溶剂残留的特点。应用此法获得的多糖纯度高,提取率高,切操作简单、节能。 多糖极性较大,用纯超临界CO:流体基本无法萃取出多糖H ,需使用夹带剂,或考虑梯度超临界CO萃取,使用夹带剂可以使混入其中的超临界流体在物料中的扩散速度、溶质之间的范德华力与传统溶剂相比更为优良 引,且夹带剂的选择性多,可灵活调节。例如盛桂华等 通过四因素三水平的响应曲面试验设计,用超临界CO 法萃取瓜蒌多糖,得最佳提取条件:萃取压力为20.1Mpa,萃取温度55.2~C,夹带剂乙醇浓度50.2% 。在此条件下瓜蒌多糖的提取率比文献方法提高了3% 。 1.6 离子交换技术(IET) 离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物。离子交换技术是利用离子交换、吸附于解吸附的原理,将离子交换树脂官能团上的离子与水中符号相同的离子相交换,失效后的树脂可再生恢复交换能力,继续使用的技术。 离子交换技术可分离各种酸性多糖、中性多糖和粘多糖。多糖分子中含有许多醇羟基,有极弱的酸性,现在多采用糖中顺式邻二羟基与硼酸可形成复盐阴离子的特性,用硼酸型强碱性或用硼酸容易作为流动相_1 ,使多糖分离。现在最常用阴离子交换法,常用的交换剂有二乙基氨基乙基纤维素。 1.7 超滤膜技术 超滤是一种膜分离技术,其原理主要是利用膜的筛分作用,以压差为传质推动力,根据分子量的不同将高分子物质与小分子物质分离的方法 ’]。超滤膜不仅能筛选出一定相对分子量范围的多糖,还能除去病菌、热源、胶体和蛋白质等大分子化合物中【18],可以广泛应用于各种多糖的分离、浓缩和纯化等研究中。如杜邵龙等 引用超滤膜法浓缩薏苡仁多糖提取液,证明截留分子量为150kDa的超滤膜最适合薏苡仁多糖提取液浓缩;在压力0.13—0.21MPa,温度20—60cc时,超滤膜通量与压力和温度呈正比,但也会加剧膜通量的下降趋势。应用超滤膜还需注意应知道被提取多糖的相对分子量,以便选取有效的超滤膜。
2.植物多糖的分析方法 关于糖类化合物的分析方法已有许多报道,如常规的菲林法、3,5一二硝基水杨酸等化学分析方法测定总还原糖心 ],纸色谱 -10]、薄层色谱法 卜把 及柱色谱法用于混合糖的分离鉴定及其组成的分析。近年来,糖组分分析方法主要以气相色谱法_1 、高效液相色谱法 "-20]和高效毛细管电泳法 卜 为主。 2.1 化学分析方法 化学分析方法测定总还原糖的报道颇多,其中比色法已被广泛使用。将多糖从植物中提取分离出来,然后显色、比色测定。所用的显色剂有咔唑一硫酸、蒽酮一硫酸、苯酚一硫酸和3,5一二硝基水杨酸等。 刘玉明 等采用咔唑一硫酸比色法,以半乳糖醛酸为对照品,在最大吸收波长525nrn处测定吸光度值(OD),结果三批方格星虫多糖中糖醛酸含量分别为