余江南，姜慧妍，徐遙，徐希明

（江蘇大學(xué)藥學(xué)院藥物/基因轉(zhuǎn)運與組織工程研究中心，江蘇鎮(zhèn)江 212013）

玉竹又名葳蕤，是百合科植物玉竹（Polygonatum odoratum(Mill.) Druce）的干燥根莖，最早被記載在《神農(nóng)本草經(jīng)》中，是我國傳統(tǒng)中藥材，為湖南省的道地藥材。根狀莖呈圓柱形，略扁，稍斜立，具縱棱，光滑無毛，顏色為綠色，有時稍微帶紫紅色，半透明[1]。本草考證得出玉竹不僅具有藥用價值，還具有食用價值，被衛(wèi)生部列為藥食同源物品。因為具有保健作用，玉竹常被作為高級滋補食品、佳肴和飲料食用，玉竹性平，味甘，性微寒，具有養(yǎng)陰潤燥、養(yǎng)氣補血、生津潤肺之功效，用于肺胃陰傷，干咳無痰，內(nèi)熱消渴 等癥狀[2]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，玉竹具有降血脂、降血糖、抗氧化、改善心肌缺血、增強(qiáng)免疫力和抗腫瘤等作用[3]，在治療糖尿病、腫瘤等疾病中具有潛在的應(yīng)用價值。玉竹中主要含有甾體皂苷類、氨基酸、高異黃酮類、多糖類及揮發(fā)油類等多種成分[4]。而其中，作為含量最高的玉竹多糖是玉竹中的有效成分之一，對玉竹多糖的提取也是對其深入研究和開發(fā)應(yīng)用的基礎(chǔ)，最佳提取工藝的研究能夠大大提高玉竹多糖的得率，降低成本，提高利用率。玉竹多糖具有多種藥理活性，如抗氧化、抗糖尿病和增強(qiáng)免疫活性等。多糖的生物活性一般都高度依賴于其結(jié)構(gòu)特征，而結(jié)構(gòu)特征又與生理功能息息相關(guān)，起到重要作用。多糖的單糖組成情況、糖苷鍵類型、空間構(gòu)型等都是影響其活性的因素。所以，對玉竹多糖結(jié)構(gòu)的研究是其作為新型生物活性產(chǎn)品應(yīng)用的先決條件，近年來相關(guān)報道的發(fā)表也呈上升趨勢，表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。因此，本文對近幾年來國內(nèi)外關(guān)于玉竹多糖提取工藝以及藥理活性方面進(jìn)行綜述，以期能為提高玉竹多糖的提取率以及為進(jìn)一步深入研究玉竹結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系提供依據(jù)。

1 玉竹多糖的提取工藝

因植物多糖屬于細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的一部分，所以提取方法取決于細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)[5]。基本提取規(guī)則是在不改變多糖結(jié)構(gòu)的情況下，使用溫和的提取條件如pH或溫度將細(xì)胞壁從外層向里層破碎。目前玉竹多糖的提取方法主要有熱水提取法、超聲提取法、微波提取法、酶法提取法，表1總結(jié)了玉竹多糖各種提取法工藝優(yōu)化參數(shù)。

1.1 熱水提取法

溶劑提取法是根據(jù)多糖分子量、溶解度和離子性質(zhì)，選擇不同的溶劑進(jìn)行提取，常用的溶劑有熱水、堿溶液和酸溶液[6,7]。傳統(tǒng)的熱水提取法(Hot water extraction，HWE)是提取多糖最常用的方法，此法具有較好的滲透性、較高的浸出率，安全環(huán)保、操作簡單，從而被廣泛使用。然而，熱水提取法也有其局限性，如在較長時間和較高溫度下提取多次，會對多糖的穩(wěn)定性造成影響。因此，在熱水提取多糖時，建議提取溫度低于 90 ℃并且縮短提取時間，以保持多糖完整結(jié)構(gòu)和生物活性[8]。

何璐[10]等采用水提醇沉法提取玉竹多糖，對料液比、提取溫度、提取時間和乙醇濃度進(jìn)行單因素試驗。根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行正交試驗，得出最佳提取工藝為料液比1:15、提取溫度為70 ℃、提取時間為1.0 h、乙醇質(zhì)量濃度為 95%，此時玉竹多糖提取率最高，為8.13%。

1.2 輔助提取法

隨著技術(shù)的發(fā)展，加之熱水提取法自身存在的不足，其往往與其它提取方式結(jié)合進(jìn)行輔助提取，如超聲提取法(Ultrasonic assisted extraction，UAE)、微波提取法(Microwave assisted extraction，MAE)、酶法提取法(Enzyme assisted extraction，EAE)等。

1.2.1 超聲提取法

超聲提取法是通過超聲使溶劑中產(chǎn)生的空化效應(yīng)，使細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)瞬間破裂釋放有效成分，同時超聲也會產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)，通過增加固相和液相之間的接觸表面積使得溶質(zhì)很快從固相快速擴(kuò)散到溶劑中去。Lan等[1]建立了超聲波提取玉竹多糖的工藝。應(yīng)用響應(yīng)曲面法優(yōu)化超聲輔助提取參數(shù)，得出最佳提取條件為超聲時間40 min，提取次數(shù)3次，固液比為1:80。在此條件下，與熱水提取法相比，玉竹多糖的得率可由11.40%提高至 15.15%。并且通過測定所得玉竹多糖的分子量可知，超聲波提取可以獲得更大分子量的玉竹多糖，但大分子量多糖所占總體比例卻低于熱水提取法。這表明超聲提取可破壞植物細(xì)胞壁致使大分子量的多糖滲透出來，同時使部分大分子量的多糖降解轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿恿慷嗵恰?/p>

1.2.2 微波提取法

微波提取法是通過電磁波輻射于溶劑并穿透細(xì)胞壁，溶劑與細(xì)胞液吸收微波能將其轉(zhuǎn)化為熱能，壓力增大，當(dāng)壓力超過細(xì)胞壁的承受能力時，細(xì)胞壁破裂，有效成份從細(xì)胞內(nèi)部中釋放出來，被周圍的溶劑所溶解。微波提取法具有許多優(yōu)點，提取效率高，有利于多糖的穩(wěn)定[13]。

王嘵林等[14]研究了玉竹多糖的微波輔助提取工藝條件。采用單因素試驗和正交試驗，考察料液比、提取次數(shù)、醇沉濃度、提取時間、微波功率對玉竹多糖提取率的影響，確定優(yōu)化提取工藝條件：醇沉濃度85%，提取時間10 min，微波功率400 W，提取次數(shù)2次，料液比1:20為最佳工藝條件，在此條件下玉竹多糖的平均提取率為3.76%。

1.2.3 酶提取法

酶輔助提取的基本原理是通過在最佳實驗條件下使用酶作為催化劑進(jìn)行水解破壞植物的細(xì)胞壁。酶輔助提取的影響因素主要包括反應(yīng)時間，酶的類型和濃度，反應(yīng)溫度，pH值和植物粉碎的粒度大小[15,16]。該提取方法溫和，不僅降低了對設(shè)備的腐蝕，而且低毒性，縮短了提取時間。由于酶輔助提取法的優(yōu)點，近年來用酶輔助提取植物多糖的報道也越來越多。

Liu等[17]通過響應(yīng)面法優(yōu)化纖維素酶輔助提取玉竹多糖，所得最佳提取參數(shù)為提取溫度58.21 ℃，提取時間3.18 h，pH值5.8，纖維素酶量6.0%。在這些條件下，多糖得率為15.76%，多糖含量為69.94%，都高于熱水提取法。分子量測定結(jié)果表明，纖維素酶可導(dǎo)致多糖糖鏈降解，將大分子多糖轉(zhuǎn)化為小分子多糖，得到分子量小且分布均勻的玉竹多糖。但與熱水提取法相比，其單糖組成相似，且都具有抗氧化和免疫調(diào)節(jié)的潛力。

表1 玉竹多糖各提取法工藝優(yōu)化參數(shù)Table 1 Several methods used for Polygonatum odoratum polysaccharides extraction

2 玉竹多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)特征

多糖的物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)特征由分子量、單糖組成、單糖序列、糖苷鍵的構(gòu)型和位置、糖鏈分支的類型和聚合度、空間構(gòu)型等確定[24]。多糖的結(jié)構(gòu)可以分為初級結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)[25]，初級結(jié)構(gòu)又稱為一級結(jié)構(gòu)主要是指多糖的平面結(jié)構(gòu)，而高級結(jié)構(gòu)是指多糖的立體構(gòu)象。兩類結(jié)構(gòu)中研究最多的是一級結(jié)構(gòu)，多糖的一級結(jié)構(gòu)包含很多方面如：分子量、單糖組成及其摩爾比、有無糖醛酸和糖鏈連接方式等。

由于多糖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，想要完全解析多糖結(jié)構(gòu)非常困難，但是僅解析多糖的一級結(jié)構(gòu)則相對比較容易，不過仍需要同時使用多種方法。多糖的結(jié)構(gòu)解析方法一般分為化學(xué)分析法和儀器分析法，化學(xué)分析法包括甲基化反應(yīng)、高碘酸氧化、Smith降解等，儀器分析法包括高效液相色法、紫外分析、紅外分析、質(zhì)譜和核磁共振等[26]。

多糖的生物活性高度依賴其結(jié)構(gòu)特征，不同的結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生不同的生物活性[27]。所以對多糖初級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)的探索是研究多糖生物學(xué)功能的前提基礎(chǔ)，具有十分重要的意義。迄今為止，從玉竹的根中鑒定出總共6種多糖，它們的組分名稱、單糖組成、分子量和主要結(jié)構(gòu)特征示于表2中。

目前多于玉竹多糖的結(jié)構(gòu)解析還停留在簡單的探索階段。李鐘等[28]用熱水提取玉竹粗多糖，乙醇分級沉淀，收集80%乙醇沉淀物經(jīng)DEAE-52纖維素離子交換層析后得一 0.1 mol/L NaCl洗脫組分，再經(jīng)Sephadex G-100 凝膠柱層析 0.1 mol/L NaCl洗脫分離純化得到β-吡喃糖苷鍵連接的玉竹酸性多糖 POAP 80。經(jīng)測定，POAP 80主要含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖醛酸、半乳糖其摩爾比為 0.93:2.65:29.38:3.47。王強(qiáng)等[29]采用水提醇沉法提取玉竹粗多糖，經(jīng)DEAE-纖維素層析柱和Sepharose CL-6B凝膠柱純化得到一種中性玉竹多糖，平均分子量為1.21×106u，主要為甘露糖與葡萄糖，其物質(zhì)的量比為 5:1，除此之外，還含有少量的半乳糖。鄭爽[30]將由 DEAE-52纖維素柱蒸餾水洗脫得到的組分POP-a再經(jīng)Sephadex G-200凝膠柱層析，繼續(xù)收集蒸餾水洗脫部分得POP-a1，其分子量大約為2734。王海波[31]將所得玉竹粗多糖經(jīng)高精度透析袋透析得到玉竹多糖 POPA-B，再經(jīng)Sephadex G-75柱純化后得到一均一組分POPS-B1，高效液相色譜法測定 POPS-B1平均相對分子量為2800，紅外色譜的結(jié)果顯示POPS-B1存在羰基、羥基等基團(tuán)，糖鏈構(gòu)型為吡喃糖并且含有甘露糖和葡萄糖，其摩爾比為2.32:1。

由此可知，玉竹多糖分子量的分布從幾千至百萬，不同組分的玉竹多糖所含單糖的種類和比例也不同，其中半乳糖、甘露糖、葡萄糖三種單糖所占比例較大，同時有些組分還含有少量的鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸。玉竹多糖組分NPOP60-Ⅰ和POAP60-Ⅰ主要為β型吡喃糖構(gòu)型，其主鏈均有1→6連接的葡萄糖、1→6連接的半乳糖，其中NPOP60-Ⅰ的主鏈還有1→2連接的葡萄糖，而POAP60-Ⅰ則還有2→6連接的甘露糖和1→4連接的葡萄糖[32]。

表2 玉竹多糖分離純化及結(jié)構(gòu)特征Table 2 Isolation, purification and structural information of Polygonatum odoratum polysaccharides

3 玉竹多糖的藥理活性

玉竹多糖是玉竹中的有效成分之一，具有多種藥理活性，主要有抗糖尿病、抗氧化、增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)甲亢陰虛代謝紊亂等，表3詳細(xì)概括了近7年關(guān)于玉竹多糖活性的報道。

3.1 抗糖尿病活性

糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）是一種常見的代謝障礙性疾病，由胰島素分泌缺陷或胰島素抵抗或兩者同時導(dǎo)致，其特征為高脂血癥。在人體內(nèi)，血糖的產(chǎn)生和利用是一種動態(tài)變化的過程，正常人的血糖值在一定范圍內(nèi)平衡波動。目前，我國糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)空腹血糖值大于7.2 mmol/L或是餐后血糖值大于11.1 mmol/L。穩(wěn)定的血糖值對人身體的健康意義重大，但隨著環(huán)境的變遷和生活水平的提高，我國糖尿病的患病率飛快上升，特別是2型糖尿病，高血糖及其誘發(fā)的一系列并發(fā)癥給患者帶來極大的痛苦，嚴(yán)重影響正常生活。臨床治療上一般采用雙胍類及磺脲類等，但隨之帶來的繼發(fā)性性失效與副作用都限制了其應(yīng)用，如服用二甲雙胍后會出現(xiàn)腹瀉、惡心的反應(yīng)，氯磺丙脲服用時間長后容易產(chǎn)生低血糖等。近年來，人們積極探索天然來源的降血糖活性成分，目前報道已有超過200種的植物具有抗糖尿病的功效[33]，其中就有包括玉竹，而多糖作為各種抗糖尿病植物的主要活性成分，其藥效溫和，毒副作用小，引起了許多研究者的注意。其中膳食不當(dāng)造成的肥胖是導(dǎo)致2型糖尿病產(chǎn)生的主要決定因素，因此目前常用的動物模型為高糖高脂膳食飼養(yǎng)聯(lián)合小劑量 STZ腹腔注射誘導(dǎo)的糖尿病模型，該模型能夠模擬人類2型糖尿病發(fā)病過程和表型特征，操作簡單，易于掌握。

王世偉等[34]利用高中低三個劑量的玉竹多糖對高脂飼料喂養(yǎng)聯(lián)合鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠進(jìn)行干預(yù)，以格列本脲作為陽性藥物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)玉竹多糖可以顯著的降低STZ誘導(dǎo)的2型糖尿病大鼠的空腹血糖值（FBG），總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、血脂指標(biāo)、丙二醛（MDA）的水平以及提高空腹胰島素（FINS）、C-肽（C-P）、糖化血紅蛋白（HbAlc）的水平與超氧化物歧化酶（SOD）的活性。并表明其降血糖的作用機(jī)制可能是與抑制p-JNK及p65NF-κB蛋白表達(dá)，體內(nèi)氧化應(yīng)激水平與炎癥反應(yīng)降低，氧自由基減少了對胰島細(xì)胞的攻擊，從而胰腺組織的損傷降低，維持了胰島素的分泌，使糖代謝途徑能夠正常進(jìn)行，達(dá)到降低血糖來治療糖尿病的效果。漆宇珊等[35]建立了一種肥胖模型，研究玉竹多糖對C57BL/6小鼠糖脂代謝的調(diào)節(jié)作用，奧利司他作為陽性藥。實驗結(jié)果顯示玉竹多糖可以抑制高脂飼料導(dǎo)致的體重增加，改善血脂代謝，降低肝指數(shù)與脂肪指數(shù)。基因表達(dá)結(jié)果顯示玉竹多糖可以降低肝組織與脂肪合成有關(guān)的LPL、ACC、FAS mRNA基因的表達(dá)水平而不影響肝臟組織 HMGCR、SREBP1C、G6P和骨骼肌GLUT4 mRNA基因的表達(dá)，從而有效改善高脂飼料喂養(yǎng)小鼠的肝臟脂肪代謝紊亂與肥胖。

長時間的高血糖水平會嚴(yán)重危及到腎、眼、足、周圍神經(jīng)的健康，造成一系列的并發(fā)癥。在疾病開始時，視覺，腎臟和神經(jīng)功能發(fā)生微小改變，隨著疾病的加重，會出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變、腎功能衰竭和周圍神經(jīng)病變等嚴(yán)重?fù)p害機(jī)體的并發(fā)癥。其中有33.5%的2型糖尿病患者都會發(fā)生周圍神經(jīng)病變，而導(dǎo)致糖尿病死亡率的增加[36]。同時，有報道證明高度表達(dá)的神經(jīng)生長因子（NGF）是有效防治糖尿病周圍神經(jīng)病變的機(jī)制之一[37]。有研究表明玉竹多糖具有上調(diào)糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)NGF mRNA的表達(dá)水平，緩解坐骨神經(jīng)損傷，防治糖尿病周圍神經(jīng)病變的作用[38]。

3.2 抗氧化活性

我們都知道，體內(nèi)增加的自由基會導(dǎo)致T細(xì)胞損傷，免疫功能減弱，同時帶來心血管和腦血管疾病的風(fēng)險。在正常情況下，自由基調(diào)節(jié)細(xì)胞生長，抑制病毒和細(xì)菌[39]。然而過量的自由基也會引起一些人類慢性疾病，如癌癥、動脈硬化和衰老等。由生物有氧代謝產(chǎn)生的活性氧（ROS）主要由超氧化物陰離子、過氧化氫和羥基自由基組成，低水平的ROS在許多生化過程中是必不可少的，例如細(xì)胞分化、細(xì)胞生長或細(xì)胞凋亡，而過多的ROS則可以攻擊組織，破壞氧化應(yīng)激反應(yīng)[40]。天然提取物是一種很有前景的抗氧化劑來源，特別是多糖具有清除自由基的能力，所以它具有一定抗氧化和抗衰老活性的潛力。

研究發(fā)現(xiàn)，玉竹多糖對超氧陰離子（O2－·）與羥自由基（·OH）具有清除自由基的作用。王海波[31]將所得玉竹粗多糖經(jīng)高精度透析袋透析得到兩種玉竹多糖POPA-A和POPA-B。其抗氧化實驗表明兩種多糖對超氧陰離子有一定的清除作用，清除能力在濃度為2～4 mg/mL之間，隨著質(zhì)量濃度逐漸增大而增強(qiáng)。兩種多糖對羥自由基的清除也有一定效果，并且清除作用隨著濃度的增大而緩慢增強(qiáng)。當(dāng)濃度高于4 mg/mL時，POPS-B的羥自由基清除能力顯著增強(qiáng)，當(dāng)濃度大于2 mg/mL時，其還原能力大于POPS-A。同樣，玉竹多糖對 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基與NO2－也具有清除作用，四者的清除能力大小為O2－·＞DPPH＞NO2－＞·OH，其中對NO2－的清除活性是Vc的1.5倍[41]。除此之外，玉竹多糖對過氧化氫（H2O2）也具有較強(qiáng)的清除作用，并且略勝于Vc[42]。

3.3 增強(qiáng)免疫活性

疫苗接種被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)上最重要的成就之一，它仍然是預(yù)防傳染病的最具成本效益的方法。而免疫佐劑作為一種非特異性免疫增強(qiáng)劑具有顯著增強(qiáng)疫苗免疫原性，提高免疫應(yīng)答的作用，從而直接降低疫苗的用量成本。目前臨床上還只是依賴于鋁為基礎(chǔ)的復(fù)合物作為主要佐劑，產(chǎn)品單一。理想的免疫佐劑需無毒、對疫苗無影響、具備無致免疫性、可降解性等。目前已有報道表明鋁佐劑可能會導(dǎo)致機(jī)體免疫功能紊亂，引起自身的免疫性疾病，鋁在注射給藥時也會出現(xiàn)紅腫、結(jié)節(jié)等超敏反應(yīng)，并且過量的鋁會造成大腦老化出現(xiàn)神經(jīng)方面的疾病[43]。免疫調(diào)節(jié)被認(rèn)為是天然多糖的重要生物功能，它可以作為免疫調(diào)節(jié)劑或生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，并且綠色、無毒，是潛在的理想的免疫佐劑。目前包括玉竹多糖在內(nèi)的香菇多糖、黃芪多糖、茯苓多糖、獼猴桃多糖、云芝多糖等都被報道過具有免疫佐劑活性。將H7N9流感病毒裂解疫苗中添加玉竹多糖POP做佐劑一次性滴鼻免疫小鼠，免疫三周后用致死劑量的同源病毒攻擊，結(jié)果顯示當(dāng)POP的添加量為1000 μg時能增強(qiáng)小鼠的抵抗力，體重減輕程度降低，存活率提高，肺部殘余病毒滴度下降，血清中的疫苗特異性抗體與能中和病毒能力的抗體明顯增高，表明POP在一定劑量下能增強(qiáng)疫苗誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答，具備粘膜佐劑效應(yīng)[44]。

3.4 調(diào)節(jié)甲亢陰虛代謝紊亂

甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)癥，或甲狀腺功能亢進(jìn)，是由于甲狀腺功能亢進(jìn)或被動式釋放激素引起的甲狀腺激素過多。中醫(yī)上則認(rèn)為甲亢病是由陰虛、火旺、痰結(jié)、血瘀、氣滯造成的。其中反應(yīng)甲亢陰虛的指標(biāo)主要有作為第一信使的三碘甲狀腺素T3、甲狀腺素T4，與作為第二信使的環(huán)磷酸腺苷（cAMP）、環(huán)磷酸鳥苷（cGMP），甲亢陰虛證會使體內(nèi)的 T3、T4、cAMP升高，cGMP降低。常見癥狀為心悸、疲勞、震顫、焦慮、睡眠紊亂、體重減輕、出汗、心動過速，四肢震顫以及體重減輕[39]。中醫(yī)一般采用滋陰補虛的藥物進(jìn)行治療，而玉竹本身就有養(yǎng)陰生津的功效，進(jìn)來更是有報道玉竹多糖能夠降低 T3、T4、cAMP、cAMP/cGMP的含量，升高cGMP的含量，調(diào)節(jié)甲亢產(chǎn)生的能量方面、糖脂代謝方面的紊亂，預(yù)防甲亢陰虛的作用[45]。

3.5 其它活性

除了上述玉竹多糖所具有的藥理作用以外，其在抑菌、抗腫瘤等方面也具有一定的潛力。王海波等[31]通過抑菌圈法，以抑菌圈直徑大小來判定抑菌效果，測定了玉竹多糖POPS、分離物 POPS-A和POPS-B的抑菌能力，結(jié)果表明，多糖POPS對大腸桿菌有一定的抑制作用；多糖POPS-B對枯草芽孢桿菌和黑曲霉均有一定的抑制作用。其可能的原因是微生物細(xì)胞壁上存在與糖結(jié)合的糖基、蛋白配體，當(dāng)多糖聚集于菌體的表面時，影響菌體的正常代謝活動，最終導(dǎo)致真菌或細(xì)菌的生長繁殖被抑制，甚至死亡。

玉竹多糖的抗腫瘤效應(yīng)，并不是將其直接作用于腫瘤細(xì)胞，劉玉鳳等[49]將玉竹多糖與人癌細(xì)胞共培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的7種玉竹多糖對人肺癌細(xì)胞A549和人胰腺癌細(xì)胞Panc-1均不具有明顯的細(xì)胞毒性。但將玉竹多糖與抗腫瘤藥物聯(lián)合使用時，玉竹多糖則表現(xiàn)出協(xié)同抗腫瘤藥物的作用，不同程度的增加了抗腫瘤藥物的藥效。玉竹多糖可用于抗腫瘤藥物的輔助用藥。

表3 玉竹多糖的生物活性Table 3 Biological activities of polysaccharide from Polygonatum odoratum (Mill.) Druce

4 玉竹多糖結(jié)構(gòu)對活性的影響

4.1 玉竹多糖分子量對活性的影響

分子量的大小是影響多糖生物活性的重要因素，不同的多糖產(chǎn)生生物活性的分子量范圍亦不同[51]。玉竹多糖中小分子量的多糖組分所占比例較大，同時也具有更好的生物活性。王海波等[31]比較了分子量大于50 ku的多糖組分（POPS-A）和分子量小于50 ku的玉竹多糖組分（POPS-B）的抗氧化活性和抑菌活性，結(jié)果顯示分子量更小的 POPS-B的超氧陰離子自由基、羥基自由基清除活性更強(qiáng)，并且其還原能力和抑菌活性也要強(qiáng)于 POPS-A。這表明分子量更小的玉竹多糖可能具有更強(qiáng)的抗氧化和抑菌活性。Liu等[17]通過不同的提取方式得到兩種多糖組分CPP和HPP，其中分子量分布更低且更均勻的 CPP組分表現(xiàn)出比HPP更強(qiáng)的抗氧化活性。

4.2 玉竹多糖異頭碳構(gòu)型對活性的影響

多糖異頭碳的構(gòu)型有α和β構(gòu)型，它們同樣影響著多糖的活性。研究表明β構(gòu)型的多糖免疫活性和抗腫瘤活性較高，由于人體中存在α葡萄糖苷酶，能將α糖苷鍵特異性水解，使得只有α糖苷鍵的葡聚糖活性較差[52]。許多活性多糖都具有β糖苷鍵，如Kweon[53]等從竹筍中純化得到3種β-葡聚糖均是有效的免疫增強(qiáng)劑。食用菌多糖作為一類重要的生物活性物質(zhì)主鏈大多為β（1→3）糖苷鍵，如靈芝多糖的主鏈和支鏈上都是由β構(gòu)型的葡萄糖組成，具有較好的抗腫瘤活性[54]，還有已經(jīng)被成功運用于臨床的香菇多糖、裂褶菌多糖等。根據(jù)前人的研究，玉竹多糖主要由β構(gòu)型構(gòu)成，不存在或只存在少量的α構(gòu)型。具有β構(gòu)型的玉竹多糖同樣具有增強(qiáng)免疫活性的作用，能夠促進(jìn)T細(xì)胞和B細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)抗原反應(yīng)性，同時增加脾臟中CD8+T細(xì)胞數(shù)量，降低CD4+/CD8+比值，改善了機(jī)體的免疫失衡狀態(tài)，并且能抑制脾淋巴細(xì)胞的凋亡[47]，具有β構(gòu)型的多糖可能與免疫活性存在相關(guān)性。

4.3 玉竹多糖單糖組成對活性的影響

葡聚糖是自然界動植物和微生物的基本結(jié)構(gòu)單元，具有葡聚糖為主鏈結(jié)構(gòu)的多糖常具有較好的生物活性，如葡聚糖為主鏈結(jié)構(gòu)的香菇多糖具有很好的抗腫瘤作用[55]。除葡聚糖為主鏈結(jié)構(gòu)外，含有不同種類單糖的雜多糖同樣具有較好的生物活性[56]。玉竹多糖作為一種雜多糖，主要含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖和少量的鼠李糖和阿拉伯糖。同時，不同的玉竹多糖組分之間所含單糖種類和各單糖比例也存在差異，這種差異性可能是與其具有多種生物活性相關(guān)。研究表明含有更多葡萄糖的玉竹多糖組分具有更好的抗氧化活性與免疫活性[17]。

4.4 玉竹多糖取代基對活性的影響

多糖的糖鏈上是否有取代基和取代基的種類對其生物活性也有較大的影響。取代基可通過化學(xué)修飾進(jìn)行添加或者消除，改變多糖的原有結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對其活性產(chǎn)生影響。常用的多糖修飾方法有硫酸化、乙?；⒘姿峄汪燃谆?。大多數(shù)經(jīng)過硫酸化的多糖其抗病毒[57]和抗腫瘤[58]等活性顯著提高，進(jìn)而提高機(jī)體的免疫力，其作用機(jī)理可能是由于硫酸根的聚陰離子作用和硫酸化后多糖立體結(jié)構(gòu)的變化。而目前，玉竹多糖的硫酸酯化的方法主要有三氧化硫-吡啶法[48]和氯磺酸-吡啶法[59]，玉竹多糖經(jīng)硫酸酯化后，相較于直接和給藥表現(xiàn)出更好的抗HSV-2病毒活性和對HepG-2細(xì)胞的體外抑制作用。

5 總結(jié)

目前玉竹多糖最常用的提取方法是水提醇沉法，提取率可達(dá)到 8%，方法簡單，安全環(huán)保。在此基礎(chǔ)上，運用一些輔助手段如超聲提取、微波提取、酶提取來改進(jìn)玉竹多糖的提取工藝，其提取率在原有的基礎(chǔ)上被大大提高。另外，對玉竹多糖結(jié)構(gòu)的解析顯示其含有甘露糖與葡萄糖，并具有β型吡喃糖構(gòu)型，但目前文獻(xiàn)還有限，其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)特征還需進(jìn)一步的研究。玉竹多糖具有多種藥理活性，可作為保健食品，并且新的活性也將繼續(xù)被探索發(fā)現(xiàn)。目前，玉竹多糖構(gòu)效關(guān)系的系統(tǒng)研究還未取得較大進(jìn)展，影響了其進(jìn)一步的開發(fā)利用。隨著提取技術(shù)以及分析測試手段的發(fā)展，對玉竹多糖的研究與開發(fā)應(yīng)用將進(jìn)一步深入。