任二芳　牛德寶　劉功德　李建強(qiáng)　彭欣怡　王麗萍

摘 要：水果多糖作為水果中重要的功能因子之一，廣泛存在于日常食用的水果當(dāng)中，具有巨大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力。文章詳細(xì)介紹了水果多糖的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)與分析、在醫(yī)療和食品領(lǐng)域的應(yīng)用以及水果多糖的應(yīng)用前景，從而為水果多糖的深度開(kāi)發(fā)與廣泛應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：水果多糖 生物活性 開(kāi)發(fā) 應(yīng)用

多糖是由10個(gè)以上的相同或不同的單糖及糖醛酸通過(guò)糖苷鍵連結(jié)在一起的天然高分子碳水化合物[1]，廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物和藻類(lèi)地衣中，是維持生命活動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本物質(zhì)之一[2]。水果多糖作為一種功能性活性成份，雖然其活性和作用在不同的個(gè)體中表現(xiàn)的作用存在差異，但是都具有一般的生理活性 [3]。

水果多糖作為天然植物多糖中的一類(lèi)，雖然都是由單糖組成，但其性質(zhì)與單糖存在很大的差異，且不具有甜味[3-4]。近年來(lái)隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展和多糖的深入研究，人們逐漸認(rèn)識(shí)到水果多糖具有許多極其重要的生物功能，如抗腫瘤、抗病毒、治療艾滋病等[5-6]，由于它們具有獨(dú)特的生物活性、低毒性和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在食品、藥品、保健品開(kāi)發(fā)方面具有廣闊的應(yīng)用前景[4-7]。事實(shí)上，水果多糖早就引起了人們的注意，先前一直處于初級(jí)研究階段；近年來(lái)隨著生物多糖研究的深入，人們逐漸從其作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)性質(zhì)方面的初級(jí)研究逐漸轉(zhuǎn)向了水果多糖的提取分離、化學(xué)以及生物活性等方面的實(shí)際應(yīng)用研究[3]。因此，了解水果多糖的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展，不僅有助于改進(jìn)和改善果品的加工工藝和品質(zhì)，而且對(duì)于水果多糖的進(jìn)一步深度開(kāi)發(fā)利用具有重要的實(shí)際指導(dǎo)意義[8-9]。

1 水果多糖的結(jié)構(gòu)與分析

研究表明多糖主要有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)等四種結(jié)構(gòu)存在形式 [10]。一級(jí)結(jié)構(gòu)是指單糖的組成以及單糖的鏈接方式和鏈接順序等；二級(jí)結(jié)構(gòu)是指在一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上以氫聚集成的不同類(lèi)型聚合物；三級(jí)結(jié)構(gòu)是指在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上糖殘基中的各種官能團(tuán)之間相互作用形成的一種有序空間構(gòu)象。四級(jí)結(jié)構(gòu)是指多糖多聚鏈間相互作用而形成的聚合體[10-11]。而多糖的結(jié)構(gòu)分析通常分為初級(jí)結(jié)構(gòu)分析和高級(jí)結(jié)構(gòu)分析[10]。目前還很難對(duì)多糖進(jìn)行精確的結(jié)構(gòu)分析，究其主要原因：一是單糖的種類(lèi)繁多；二是各種單糖的鏈接方式和鏈接順序的不同會(huì)導(dǎo)致多糖的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多種結(jié)構(gòu)[10]。多糖初級(jí)結(jié)構(gòu)的分析方法主要有物理法、化學(xué)法和生物學(xué)方法[10]。物理分析法主要有質(zhì)譜、核磁共振、紫外和紅外光譜等；化學(xué)分析法包括酸水解、Smith降解和高碘酸氧化等；生物分析法主要是酶學(xué)方法[12-14]。而多糖高級(jí)結(jié)構(gòu)分析方法主要有二維核磁、原子力顯微鏡分析、圓二色譜、X射線(xiàn)法、電子衍射等[15-16]。

2 水果多糖的分類(lèi)

按多糖的組成種類(lèi)，多糖可分為均一性多糖和不均一性多糖。其中，均一性多糖是指由一種單糖縮合所形成的多糖，比如纖維素、糖原和淀粉等[9]。不均一性多糖是指由兩種或兩種以上不同單糖分子組成的多糖，如半纖維素、透明質(zhì)酸以及肽聚糖等[9]。而水果多糖幾乎都是不均一性多糖，含有多種單糖組分[9]。

按多糖來(lái)源的水果種類(lèi)不同，水果多糖可以以自己的名字分類(lèi)，如：葡萄多糖、蘋(píng)果多糖以及獼猴桃多糖等，研究表明，這些水果多糖具有很好的免疫調(diào)節(jié)作用，能夠很好的增強(qiáng)機(jī)體免疫力[8]。

按多糖的水溶性性質(zhì)，多糖又可分為水溶性多糖和水不溶性多糖，例如，果膠類(lèi)多糖就是可溶性多糖的一種，作為水果中最重要的一類(lèi)活性多糖，其分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)在不同的植物組織中各有所不同，所以果膠多糖也是植物細(xì)胞壁多糖家族中最為復(fù)雜的一員 [3]。

3 水果多糖的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展

近年來(lái)，隨著人們對(duì)多糖的生物活性和化學(xué)結(jié)構(gòu)不斷深入研究，越來(lái)越多的生物活性多糖被人們發(fā)掘[10]，展現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。

3.1 水果多糖在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1.1 抗腫瘤作用

水果多糖的抗腫瘤作用主要表現(xiàn)在其不僅可以間接抑制或殺死腫瘤細(xì)胞，某些具有細(xì)胞毒性的水果多糖還可以直接殺死腫瘤細(xì)胞?？鼓[瘤作用一般是通過(guò)多糖的免疫調(diào)節(jié)作用激活特定的免疫細(xì)胞，從而誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子以及受體基因的表達(dá)，來(lái)增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫功能。劉曉連[17]等人用6種長(zhǎng)棗多糖對(duì)人肝癌細(xì)胞、人鼻咽癌細(xì)胞以及人胃癌細(xì)胞的增殖抑制率進(jìn)行了測(cè)定和比較分析。結(jié)果表明，制得的6種長(zhǎng)棗多糖均為單一組分多糖，當(dāng)濃度為400 mg/L時(shí)，LJU-3對(duì)3 種腫瘤細(xì)胞的抑制率分別為61.29 % 、68.77 % 、72.16 %，均高于其他多糖，且高于50 %，說(shuō)明它對(duì)3種腫瘤細(xì)胞的抑制作用為中度敏感或高敏感[17]。江巖[18]的研究表明杏多糖粗提物可不同程度的殺傷實(shí)驗(yàn)的五株腫瘤細(xì)胞，并且對(duì)除細(xì)胞以外的其他四株細(xì)胞的蛋白合成有抑制作用。

3.1.2 免疫調(diào)節(jié)作用

水果多糖是一種良好的免疫調(diào)節(jié)劑，能很好的提高機(jī)體抗腫瘤免疫力[2]。易陽(yáng)等人[19]的研究表明新鮮果肉多糖和干制果肉多糖均能顯著刺激ConA 誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞增殖和巨噬細(xì)胞NO生成（P<0.05），但對(duì)LPS 誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞增殖刺激作用較弱，而且龍眼果肉的干制處理可能通過(guò)改變水溶性多糖的理化特征而增強(qiáng)其體外免疫調(diào)節(jié)活性。劉成榮[20]的研究也表明枇杷多糖可以提高草金魚(yú)的免疫功能。

3.1.3 抗氧化作用

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，抗氧化劑和自由基清除劑在人類(lèi)健康方面具有重要的作用，能有效延緩人體衰老和預(yù)防心腦血管疾病、癌癥、免疫系統(tǒng)低下、過(guò)敏等多種疾病的發(fā)生[21]。潘瑩和許經(jīng)偉把冬棗多糖經(jīng)DEAE-52分離和Sephadex G-100純化得到2個(gè)組分DPA和DPB，研究表明DPA和DPB均具有一定的抗氧化活性，且其抗氧化活性隨著冬棗多糖質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)，在質(zhì)量濃度8 mg/mL時(shí)，對(duì)羥自由基清除率分別為28.52 %、78.79 %；在質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL時(shí)，對(duì)DPPH自由基清除率分別為9.97 %、24.54 %[22]。

3.1.4 抗病毒作用

研究表明，多糖的抗病毒作用主要是表現(xiàn)在通過(guò)其免疫調(diào)節(jié)作用來(lái)增強(qiáng)宿主的免疫能力，預(yù)防病毒感染，有些多糖也可以直接殺死病毒[21]。陳玉香[23]等人從沙棘果提取沙棘油所剩殘?jiān)刑崛》蛛x有抗病毒活性的多糖Hn進(jìn)行抗病毒試驗(yàn)，結(jié)果表明沙棘果多糖Hn不僅對(duì)柯薩奇病毒B3有明顯的抑制作用，而且可以預(yù)防病毒對(duì)正常細(xì)胞侵染。另外，劉濤[24]等人用HepG 2.2.15 細(xì)胞株為模型，研究了瑣瑣葡萄多糖抗乙肝病毒的作用，結(jié)果顯示瑣瑣葡萄多糖對(duì)HepG 2.2.15 細(xì)胞分泌HBV DNA 的抑制作用隨多糖濃度的增大而逐漸增強(qiáng)，在100 mg/L時(shí)對(duì)HBV DNA的抑制率達(dá)59.33 %，說(shuō)明瑣瑣葡萄多糖在體外具有一定的抗HBV生物學(xué)活性。

3.1.5 抑菌作用

曾紅亮等人[25]對(duì)金柑多糖的抑菌效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)金柑多糖抑制金黃色葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和假單胞桿菌等菌的最小抑菌濃度分別為3.13，50.00， 12.50，12.50，12.50 mg/L；所得多糖能較好的抑制金黃色葡萄球菌。吳敬等人[26]的研究也表明海紅果粗多糖對(duì)蠟樣芽孢桿菌 GMCC1.1686、單核細(xì)胞增生李斯特氏菌以及沙門(mén)氏菌均有抑制作用，其中對(duì)沙門(mén)氏菌、 單核細(xì)胞增生李斯特氏菌最小抑菌質(zhì)量濃度均為25 mg/mL，對(duì)蠟樣芽孢桿菌CGMCC1.1686 的最小抑菌質(zhì)量濃度為50 mg/mL。實(shí)驗(yàn)證明，水果多糖表現(xiàn)出較好的抑菌效果。

3.1.6 降血糖作用

糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病，而持久的高血糖會(huì)導(dǎo)致各種組織慢性損害或功能障礙[21]。糖尿病是一種常見(jiàn)病和多發(fā)病，科研人員為尋找治療糖尿病的活性物質(zhì)，著重從化學(xué)合成藥物開(kāi)始向從無(wú)毒無(wú)公害的天然物質(zhì)中去篩選藥物的方向轉(zhuǎn)移，這已成為醫(yī)藥開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)趨勢(shì)[21]。伍曾利和陳厚宇[27] 用自提取的香蕉多糖以100 mg/kg的劑量對(duì)小鼠進(jìn)行連續(xù)10 d的灌胃給藥，結(jié)果表明香蕉多糖能明顯降低四氧嘧啶性糖尿病小鼠的血糖值，其效果不僅比對(duì)照藥物格列本脲片的效果還明顯，而且香蕉多糖對(duì)正常小鼠的血糖值沒(méi)有影響。劉延吉等人[28]的研究也證明糖尿病小鼠灌胃軟棗獼猴桃多糖顯著降低空腹血糖、提高糖耐量、增加肝糖原，降低血脂水平。

3.1.7 抗衰老作用

水果多糖具有抗衰老作用，楊聯(lián)河[29]通過(guò)?？岸嗵强顾ダ献饔脤?shí)驗(yàn)，結(jié)果表明桑堪多糖可不同程度的升高小鼠紅細(xì)胞SOD、CAT和小鼠全血GSH-Px的活力，降低小鼠血漿、肝勻漿和腦勻漿LOP水平，具有抗衰老作用。周鵬[30] 以美國(guó)野生型黑腹果蠅為抗衰老試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行葡萄多糖的抗衰老實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明葡萄多糖能延長(zhǎng)果蠅的壽命，分別延長(zhǎng)雄、雌果蠅半數(shù)死亡期為23.41 %、24.62 %，分別延長(zhǎng)雄、雌果蠅的平均壽命為18.69 %、21.23 %，分別延長(zhǎng)雄、雌果蠅的最高壽命為33.21 %、32.62 %，雄、雌果蠅脂褐素含量分別降低為0.81、0.78 μg/g[30]。

3.1.8 其他作用

水果多糖具有廣泛的生物活性功能，除上述作用外，水果多糖還可以促進(jìn)表皮細(xì)胞增殖、抗缺氧、抗疲勞、抗應(yīng)激、抗感染以及清除活性氧自由基等作用[21]。

3.2 水果多糖在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

3.2.1 作為食品添加劑

唐小俊等人[31-32] 以18 %荔枝粗多糖為配方原料，以50 %乙醇水溶液為濕潤(rùn)劑在65 ℃下研制成荔枝多糖咀嚼片；以比例1：4：0.04的荔枝粗多糖：可溶性淀粉：甜蜜素配成荔枝多糖沖劑。

3.2.2 作為酶抑制劑

張鐘等人[33]對(duì)荔枝果肉水溶性多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶的活性影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明荔枝果肉水溶性多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶具有明顯抑制作用，且其抑制效果是阿卡波糖的1.25倍；荔枝果肉水溶性多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制的最佳作用條件為溫度30 ℃、pH 6.8、時(shí)間25 min、抑制劑質(zhì)量濃度80 mg/mL。

3.2.3 其他應(yīng)用

水果多糖具有廣泛的生物活性功能，一定劑量時(shí)可以治療人體疾病，而少劑量時(shí)又可以健身防病，是增強(qiáng)人體機(jī)能的健康佳品。因此，水果多糖不僅可以作為藥物進(jìn)行研究，還可以作為保健食品進(jìn)行開(kāi)發(fā)，比如保健飲料、口服液，或含片等，這就使得更多的研究人員開(kāi)始把水果多糖從藥品研究向食品開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化，從疾病治療向食品保健的方向發(fā)展[21，34-35]。

4 展望

我國(guó)水果資源豐富，品類(lèi)繁多，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)水果多糖的研究會(huì)越來(lái)越全面和深入，不斷將會(huì)有新型水果多糖被發(fā)現(xiàn)，而由于水果多糖具有獨(dú)特的生理功能，在抗腫瘤、抗病毒以及治療艾滋病等臨床應(yīng)用方面將會(huì)顯示出越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景。另外，隨著水果多糖研究深度和廣度的不斷發(fā)展，水果多糖也不會(huì)僅被局限應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，更多的水果多糖也將會(huì)被進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用在其他領(lǐng)域，造福于人類(lèi)的健康事業(yè)。

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