生物化学 多糖 综述

植物多糖结构复杂，种类多样，分子量大，极性大，且常与蛋白质、脂质等结合成多糖复合物，生物活性也因其糖基的组成、排列顺序、连接方式、分支的位置等不同而相异，多糖骨架链间以氢键结合的各种聚合体，糖单位的羟基、羧基、氨基以及硫酸基之间的非共价键相互作用，多聚链间非共价键结合形成的聚集体，这些给多糖的提取分离带来了困难，加之多糖的提取方法和工艺尚未成熟和效率、成本等多方面的考虑，所以选择一种合适的提取分离方法对多糖的研究具有重大意义。

提取的多糖常混有蛋白质、色素等杂质，需进一步分离纯化，提高多糖纯度后，再对多糖组分进行分级。

2.1多糖中蛋白质的去除

蛋白质遇有机溶剂变性，常用氯仿与正丁醇按一定体积比组成的Sevage试剂，和三氯乙酸去除蛋白。也可根据酶的专一性选用蛋白酶，可除去大部分蛋白。蔡永红等〔25〕分别采用了Sevage法、三氯乙酸法和蛋白酶法去除栀子多糖中的蛋白质。Sevage法除蛋白后蛋白质含量为7.51%，三氯乙酸法为2.13%，蛋白酶法为4.23%。三氯乙酸作用强烈，除蛋白率较高。

Sevage试剂需重复多次，每次至少静置30min，时间较长，且有机试剂毒性较大及用量较多，多糖损失较高，还会对多糖的结构有破环。蛋白酶法作用温和，除蛋白效率高。欧文等〔26〕在除去荠菜多糖中的蛋白质时，采用Sevage法和三氯乙酸去除蛋白，蛋白去除率分别为80%、85.52%，而多糖损失率分别为20%、25.08%。而用木瓜蛋白酶法在酶用量为2.0%、pH5.5时作用2h，蛋白去除率为88.21%，多糖损失率为7.43%。蛋白酶法除蛋白率最高，多糖损失率最小。

2.2多糖中色素的去除

常用活性炭、过氧化氢、大孔吸附树脂除去多糖中的色素。活性炭吸附法一般去除鞣质色素。因活性碳疏松多孔无选择性，使多糖损失较多。李向东等〔29〕采用氧化氢去除黄芪多糖中的色素，并优化出最佳条件：每50mL样液用过氧化氢5~20mL脱色2~4h，色素除去率为92.05%。过氧化氢的氧化性较强，可能会造成多糖结构的改变，使用时应注意用量。

2.3透析法

透析法常用于多糖提取后的纯化，通常将粗多糖溶液装入透析袋，用自来水、蒸馏水透析。多糖是大分子物质，而盐类、小分子物质在溶剂作用下扩散出来。因此多糖可用透析法可以除去无机盐、单糖、双糖等，设备简单，无污染，能耗低。周鸿立等〔31〕用正交试验优化出透析玉米多糖的最佳条件：在30ºС透析7h，更换缓冲液3次，多糖纯度由27.00%提高到42.35%，多糖损失率为9.25%，相对于其他除杂方法，多糖损失率较低。

2.4超滤分离

超滤是一种膜分离技术，具有分子筛作用，以压力差为动力，依据相对分子质量的不同进行分离。大分子物质流经膜表面，小分子物质在压力的作用下进入膜的另一侧。超滤膜常用于除杂和分离纯化大分子物质。将样品浸提后的溶液经超滤膜分离，可得多糖。焦光联等〔33〕用超滤膜分离黄芪多糖和大分子蛋白质多酚等物质，采用200kDa、10kDa的超滤膜在料液浓度20g/L、压力0.35MPa、温度30ºС、进料流速0.467L/s最佳条件下，多糖含量由36.0%提高到86.8%。超滤膜可以连续使用，并保持较好的分离效果。不损坏多糖的活性，不需要添加化学试剂，设备简单，能耗低，无污染。醋酸纤维素膜是分离多糖最常用的一种膜。膜分离过程中浓差极化和膜污染等造成的膜渗透通量下降，加之多糖结构的复杂性，其

分离、提纯难度较大。且活性多糖一般属于大分子化合物，有黏性，在膜分离过程中更易产生膜污染和堵塞。

2.6金属络合物法

多糖中的游离蛋白和色素可用金属络合物法分离，多糖能与一些金属离子形成络合物而沉淀。常用的是铜盐沉淀法，Fehling试剂沉淀木聚糖、甘露聚糖，最后再用硫化氢去铜得到纯糖。王海林等〔36〕根据油茶籽多糖C中含有特异性磷酸基团，采用Cu2+亲和层析法，金属离子与磷酸基团产生螯合作用结合到琼脂凝胶上，再用磷酸盐缓冲液洗脱，油茶籽多糖C得到纯化。与传统方法相比，亲和层析能更有效地去除油茶籽多糖C里残留的蛋白质。

2.7离子交换柱层析

纯化多糖常用柱层析，能有效精分多糖组分，作用温和，能较好的保持多糖的结构和生物活性。常用的柱层析方法有大孔树脂柱层析、阴离子交换柱层析和凝胶柱层析。

2.7.1大孔吸附树脂纯化：

冯磊等〔37〕采用X-5非极性树脂吸松茸多糖，吸附率达30.85mg/g；50%丙酮洗脱率达81%，多糖含量提高15%。吸附-脱附一步工艺即可提高多糖含量，操作简单，适于工业化生产。汤伟等〔38〕用AB-8、DB-301型号的大孔吸附树脂纯化丹参多糖，经不同浓度的乙醇洗脱得到的粗多糖纯度由40.35%提高到78.72%、80.45%，且能降低蛋白含量和良好的脱色效果。徐怀德等〔39〕优选出AB-8型树脂去除洋葱粗多糖中的色素，在40ºС、pH5.0、质量浓度2792.5mg/L洋葱粗多糖液经过树脂柱，色素脱除率为86.71%，多糖保留率88.92%。

3结语

植物多糖具有多种生物活性且低毒、无副作用，在保健食品行业和医药工业中有着巨大的开发前景。多糖结构复杂，种类繁多，且提取分离困难，多糖制剂大多为粗制品，质量难以控制，还需进一步完善提高提取分离的方法。多糖得率的高低也是是评价多糖提取分离方法的一项指标，在保证多糖天然活性的基础上如何提高提取率还有待进一步研究。

参考文献

［25］蔡永红，贺丽慧.栀子多糖中蛋白质的含量测定及除蛋白效果比较［J］.江西中医药，2011，42﹙12﹚：69-70.

［26］欧文，黄榕彬，曹轩，等.荠菜多糖提取液的除蛋白工艺研究［J］.化工技术与开发，2012，41﹙11﹚：7-10.

［29］李向东，惠和平，封士兰，等.红芪多糖的脱蛋白及脱色素工艺［J］.中国当代医药，2010，17﹙3﹚：40-41.

［30］蓝闽波，郭晶，赵红莉，等.大孔吸附树脂对厚朴多糖的脱色工艺研究［J］.时珍国医国药，2012，23﹙5﹚：1219-1220.

［31］周鸿立，李春华，张英俊.透析法精制玉米须多糖工艺的研究［J］.上海中医药杂志，2010，44﹙10﹚：81-83.

［33］焦光联，杨艳，何葆华.超滤提取黄芪多糖的工艺研究［J］.化学与生物工程，2010，27﹙8﹚：58-61.

［36］王海林，王春艳，谢长林，等.亲和层析法分离纯化油茶籽多糖I的研究［J］.中国粮油学报，2012，27﹙11﹚：34-38.

［37］冯磊，么宏伟，谢晨阳，等.树脂吸附法分离松茸多糖的研究［J］.中国林副特产，