張曉曉，柴智，馮進，崔莉，李春陽，李瑩*，黃午陽*

1(江蘇省農業(yè)科學院農產品加工研究所，江蘇 南京，210014)2(江蘇大學 食品與生物工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江，212013)

牛蒡(ArctiumlappaL.)為菊科牛蒡屬二年生草本植物，俗稱“東洋參”，有“蔬菜之王”的美譽。牛蒡富含膳食纖維，且胡蘿卜素含量比胡蘿卜高150倍，是天然的營養(yǎng)保健佳品。牛蒡中具有糖類、多酚類、黃酮類及揮發(fā)油等生物活性物質，多糖是其中重要的一種[1]。牛蒡多糖的提取方法主要有：熱水浸提法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法、酶解法、堿液提取法等，經提取獲得的粗提物中一般還含有蛋白質、色素和一些小分子雜質，需進一步脫除得到較純組分以便后續(xù)結構表征和活性研究[2-3]。國內外學者在牛蒡多糖(A.lappaL.polysaccharides, ALPs)的生物活性方面做了大量工作，許多報道表明牛蒡多糖具有抗炎、調節(jié)腸道菌群、調節(jié)脂質代謝及抗氧化等多種生理活性。本文對近年來牛蒡多糖的提取純化、結構表征及其生物活性研究成果進行總結，旨在為進一步探究牛蒡多糖的生物活性機制及應用提供參考。

1 牛蒡多糖的提取、純化及結構表征

1.1 提取方法

牛蒡多糖的提取方法，目前研究中多采用熱水浸提、酶解提取、堿液提取及基于水提的新型輔助提取方法，如超聲輔助和微波輔助等(見表1)。

1.1.1 熱水浸提法

熱水浸提法是多糖提取的經典方法，利用“相似相溶”的原理，將極性大分子化合物多糖溶于水等極性溶劑來進行提取[4]。提取工藝流程大體如下：牛蒡粉→熱浸提→濃縮→醇沉→干燥→粗多糖→溶解→除雜→精多糖。目前研究中所采用的熱水提取法或是在熱浸提之前做脫脂處理，或是改變提取條件(如料水比、提取溫度、提取時間等)，或是采用不同的除雜方式，以此得到精多糖組分。袁平川[5]采用熱水浸提法提取牛蒡中的多糖，研究了不同提取條件對多糖得率的影響，得出在料液比為1∶25、溫度為80 ℃條件下提取90 min得率最高，為67.54%。WANG等[6-7]同樣采用熱水浸提法提取牛蒡多糖，首先用體積分數為95%的乙醇對牛蒡粉做脫脂處理，然后于80 ℃熱水中提取2 h，經大孔樹脂脫色、Sevag法脫蛋白后得到粗多糖組分，經二乙氨基乙基(diethyl aminoethyl, DEAE)-52纖維素柱、SephadexG-100凝膠柱除雜分離后得精多糖組分，得率為4.4%。由于熱水浸提法耗時較長，且高溫長時間提取可能會使活性降低，所以近年來多采用基于熱水浸提的新型輔助提取技術。

1.1.2 超聲輔助提取法

超聲輔助提取法是利用超聲波產生強烈的空化效應、機械效應等來破壞植物的細胞膜，使生物活性物質更易提出[8-9]。JIANG等[10]選用超聲輔助提取法探究牛蒡多糖的提取工藝，結果顯示，在一定范圍內，液料比、超聲功率、提取溫度及時間對牛蒡粗多糖的提取率都有一定的促進作用。胡建[11]發(fā)現料液比對牛蒡多糖的提取得率影響最大，超聲時間次之，最佳工藝條件為：料液比1∶15、超聲時間15 min、乙醇體積分數80%。羅巔輝[9]采用均勻設計法對超聲波提取牛蒡多糖工藝進行優(yōu)化，最佳條件為：料液比1∶35、超聲波提取功率700 W、超聲波時間102 min，牛蒡多糖的得率可達59.5%。與常規(guī)水提法相比，超聲輔助提取法節(jié)能省時、加速多相擴散、對多糖結構和分子性質的損傷較小，但是超聲設備規(guī)模小、功率強度受制約噪音大、設備穩(wěn)定性不高、有效作用范圍局限，因此不能滿足大規(guī)模生產[12]。

1.1.3 微波輔助提取法

微波輔助提取法是基于微波穿透能力強的特點，利用微波的高能量及在微波場中物質吸收微波能力的差異，破壞植物的細胞組織，選擇性溶出某些組分從而達到快速提取的效果[13]。唐仕榮等[14]運用常壓和高壓兩種微波輔助法提取牛蒡多糖，按正交試驗得出的最佳料液比、處理時間、壓力及微波功率提取牛蒡多糖，常壓和高壓微波輔助法所得提取率分別為28.84%和31.97%。楊萍等[13]采用正交試驗優(yōu)化微波輔助提取牛蒡多糖工藝，最優(yōu)條件為：料液比1∶40、微波功率300 W、提取時間2 min，多糖提取率為13.41%。微波輔助提取法具有簡單、省時、高效等優(yōu)點[15]，但提取功率太高或時間過久可能會造成多糖的結構變化，影響多糖的溶出，降低多糖得率。

1.1.4 雙水相萃取法

雙水相萃取法是基于雙水相體系中生物物質的選擇性分配來提取多糖。此法生物適應性廣泛，已用于其他多糖的提取[16]，對于牛蒡多糖的提取鮮有報道。巫永華等[17]用超聲輔助雙水相提取牛蒡多糖，試驗建立(NH4)2SO4/PEG雙水相體系，在料液比0.04 g/mL、溫度為49 ℃條件下浸提2.6 h，而后超聲處理31 min，牛蒡多糖的得率達到(32.35±0.85)%。相比于其他方式，超聲波輔助雙水相法的提取率和多糖含量最高，具有操作條件溫和、有機溶劑殘留少等優(yōu)點。

1.1.5 酶解法

酶解法利用酶反應的高度專一性，選擇相應的酶水解或降解細胞壁，使胞內有效成分提取出來。高明俠、呂兆啟課題組探究了酶法提取多糖工藝[18-20]：從8種不同單酶中選擇出多糖得率最好的木瓜蛋白酶和植物水解蛋白酶[18]；由正交試驗得出雙酶法提取牛蒡多糖的最佳條件：植物水解蛋白酶和木瓜蛋白酶濃度各為牛蒡質量的2%、pH 8.0、酶解溫度45 ℃、酶解反應時間4 h、料液比1∶15，提取的最高得率為12.40%[19]；也采用過殼聚糖固定化木瓜蛋白酶的提取方法[20]，但相比之下，雙酶法提取牛蒡多糖得率更高。宋慧等[21]采用復合酶法提取牛蒡多糖，在纖維素酶、果膠酶、木瓜蛋白酶用量分別為2.5%、1%、3%，溫度為 50 ℃，時間為70 min，pH為5.0時提取量最高，平均得率為9.44%，比單酶處理得率高13.11%；且木瓜蛋白酶對多糖含量的影響最為顯著。酶解法具有專一性高、綠色環(huán)保、條件溫和、對多糖結構破壞性小等優(yōu)點，可避免改變多糖生物活性，提高多糖得率。

1.1.6 堿液提取法

堿液提取法是在稀堿的作用下，植物的細胞、細胞壁吸水膨脹破裂，使其中游離的多糖進一步溶解而被提取出來。周濃等[22]采用堿液提取法提取牛蒡多糖，通過單因素試驗和正交試驗確定最佳條件為：料液比1∶30、NaOH濃度0.06 mol/L、提取溫度80 ℃、提取時間1 h，得率為7.21%。ZHANG等[23]選擇0.5 mol/L的NaOH溶液提取牛蒡多糖，除雜分離后經表征推測其主骨架可能為阿拉伯糖，與水提法所得的由果糖主鏈和葡萄糖支鏈構成的多糖結構有很大不同。研究顯示堿液提取法所得多糖在體內外均表現出較好的生物活性[23]，但此法對材料有選擇性，且易破壞多糖結構，需嚴格控制酸堿濃度。

1.1.7 其他提取方法

除以上提取方式外，回流提取法[24]也應用于牛蒡多糖的提取。由于牛蒡的品種不同，其多糖的含量可能會有差異。為節(jié)省資源提高得率，現多采用超聲結合酶法[25]、超聲-微波協(xié)同提取[26]等多法聯用方式提取牛蒡多糖，這為牛蒡多糖的提取提供了參考。

1.2 牛蒡多糖的分離純化及結構表征

牛蒡多糖的粗提物經脫蛋白、脫色、透析處理后得到不同聚合程度的多糖混合物，需進一步分離純化得到單一的多糖組分[27]，便于后期多糖結構和相關活性的研究(見表1)。

粗多糖提取物中的雜質多為蛋白和色素。牛蒡粗多糖中脫除蛋白質常用Sevag法、酶法、鞣酸法等，現多將幾種方法聯用，提高蛋白脫除率的同時盡量減少多糖損失[28]。此外，有較深色澤的酚型化合物雜質常存在于牛蒡多糖提取液中，需通過脫色除去。常用的脫色方法有大孔樹脂吸附法、離子交換法、活性炭吸附法等。離子交換法脫色一般是使用DEAE纖維素柱對色素進行吸附，不僅可以達到脫色的目的，還可以進行多糖的分離。除雜后的多糖仍然是不同級分的混合物，需對初步除雜后的多糖進行分離，得到單一的多糖組分。多糖的分離方法有離子交換層析法、凝膠柱層析法和大孔樹脂柱層析等[29-30]。

多糖由于其單糖組成、鏈構形、環(huán)構象和分子質量等方面的多樣性，使其分析具有一定的挑戰(zhàn)性。牛蒡多糖相對分子質量的測定常采用高效空間排阻色譜(high performance size exclusion chromatography, HPSEC)[24,31]、高效凝膠滲透色譜(high performance gel filtration chromatography, HPGPC)[6]等方法；牛蒡多糖的單糖組成研究，常將多糖進行水解和衍生化，然后采用高效液相色譜(high performance liquid chromatography, HPLC)[32]、氣相色譜法(gas chromatography, GC)[6]、薄層色譜法(thin-layer chromatography，TLC)[24]、氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)[3,10]、高效陰離子交換色譜(high performance anion exchange chromatography, HPAEC)[33]等進行分析。通過紫外光譜分析在260 nm和280 nm處有無吸收判斷所提多糖中是否含有核酸和蛋白質[10-11]。通過紅外光譜分析判斷含有何種化學鍵或官能團[34]。目前，對牛蒡多糖結構分析的文獻相對較少，可借鑒其他多糖的分析方法用于牛蒡多糖的結構分析。

表1 牛蒡多糖提取純化條件及其結構Table 1 Extraction and purification conditions and structures of Arctium lappa L.polysaccharides

續(xù)表1

如表1所示，不同的提取方式、乙醇沉淀濃度及分離純化方式所獲得的多糖組分，其得率及結構(分子質量、糖鏈結構、單糖組成及其比例等)不同。ZHANG等[23]用堿液提取法提取多糖，過DEAE-52纖維素柱時，分別用蒸餾水、0.1 mol/mL和0.3 mol/mL NaCl溶液進行洗脫，其中0.3 mol/mL NaCl溶液洗脫后得到的組分中多糖含量最高，用于后續(xù)純化及研究。經表征推測堿溶性多糖(alkali-solubleA.lappaL.polysaccharides, ASALPs)的主骨架可能為阿拉伯糖，與WANG等[6]報道的具有果糖主鏈和葡萄糖支鏈的結構有很大不同。

用于沉淀多糖的乙醇濃度是影響多糖平均分子質量和結構特征的決定性因素，而多糖的分子質量和結構與多糖活性密切相關。李卷梅[31]采用熱水浸提法提取了牛蒡根中的多糖,用0.25%草酸銨溶液提取殘渣中的多糖，并用20%、40%、60%及80%不同體積分數的乙醇分級沉淀，得到的多糖組分(ammonium oxalate extracted polysaccharides from burdock roots, AOE)分子質量不同且單糖組成也有差異，AOE-20、AOE-40、AOE-60、AOE-80的重均分子質量分別為485、409、371、5.21 kDa，AOE-20和AOE-40是以半乳糖醛酸為主的聚糖，而AOE-60和AOE-80是以果糖為主的果聚糖，且不同濃度的AOE具有不同的流變特性。JIANG等[10]采用超聲輔助提取法，用終濃度分別為40%、60%和80%的乙醇沉淀多糖得到組分ALP40-1、ALP60-1和ALP80-1，其分子質量分別為218、178和60 kDa，甘露糖、葡萄糖、果糖和半乳糖是這3個組分的主要單糖，雖單糖組成相同但含量不同，ALP60-1中甘露糖含量最高為5.72%，在ALP80-1中葡萄糖含量為72.23%，半乳糖為8.05%，ALP40-1中果糖含量最高為38.29%。這3種組分對清除不同自由基的能力也有差異，其中ALP60-1的清除能力最強。袁平川[5]同樣采用分段醇沉的方式得到不同的多糖組分，發(fā)現重均分子質量不同的牛蒡多糖抗氧化活性差異很大，同樣是體積分數60%乙醇沉淀部分抗氧化效果最佳。研究表明牛蒡多糖有良好的抑制α-葡萄糖苷酶作用，但活性不穩(wěn)定，猜想抑制酶活可能需要合適的分子質量，但多糖的分子質量不受控制，這也揭示了多糖特定的生物活性與它的分子質量存在聯系[5]。

CARLOTTO等[24]得到的粗多糖在50 kDa聚醚砜膜處超濾得到保留組分(retained fraction, RF)50和洗脫組分(eluted fraction, EF)50，而后將EF50經30 kDa聚醚砜膜處超濾得到保留組分RF30和洗脫組分EF30。RF50、RF30和EF30這3種組分在結構分析上的結果相似，但RF30的抗水腫效果最好，認為各組分在摩爾質量上的差異和/或在化學結構上的微小差異可以解釋它們在抗水腫作用上的差異。

綜上，多糖的分子質量及化學結構與提取方法及過程密切相關，提取純化過程中許多因素會影響多糖結構，進而可能影響多糖的生物活性。

2 牛蒡多糖的生物活性研究

牛蒡多糖具有多種生物活性，如抗炎、調節(jié)腸道菌群、降血糖及調節(jié)脂質代謝、抗氧化等(表2)。

表2 牛蒡多糖的結構、生物活性及作用機制Table 2 Structure, biological activity and mechanism of Arctium lappa L.polysaccharides

2.1 抗炎

炎癥是由免疫系統(tǒng)在機體受到病原體侵入或感染的過程中作出的一種防御反應，同時伴隨著多種病理病變[35]。巨噬細胞是免疫系統(tǒng)的重要成員，越來越多的證據表明巨噬細胞的激活是炎癥反應的關鍵因素。研究發(fā)現牛蒡多糖具有較強的調節(jié)小鼠巨噬細胞吞噬功能和體液免疫功能的作用[36]。牛蒡多糖可作用于巨噬細胞，抑制促炎細胞因子包括白細胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)釋放，增加抗炎細胞因子白細胞介素-10(IL-10)的水平。NO是誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)釋放的一種促炎因子[37]，過量的NO會導致全身炎癥，ALPs可以抑制NO的釋放[7]。

牛蒡多糖可以促進腸道中的短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)的產生，SCFAs包括乙酸、丙酸和丁酸，具有一定的抗炎作用[38]。乙酸和丙酸可以通過激活G蛋白偶聯受體(G-protein-coupled receptors, GPRs)介導免疫，丁酸可以通過抑制核轉錄因子-kB(nuclear factor kappa B, NF-kB)信號通路的激活進一步調節(jié)促炎細胞因子的釋放，還可以調節(jié)腸道巨噬細胞功能，抑制巨噬細胞內相關炎癥介質水平[39]。

炎癥過程中釋放過多的炎性因子將導致中性粒細胞的炎性浸潤，然后在體內發(fā)生氧化應激，同時氧化損傷意味著過量游離氧自由基的存在，反過來又加重炎癥損傷[41]。許多研究表明牛蒡多糖有抗氧化活性，因此可通過降低氧化損傷而減輕炎癥[23]。

此外，牛蒡多糖還可以調節(jié)腸道菌群與免疫之間的關系發(fā)揮抗炎作用。牛蒡多糖抗炎活性機制并不是獨立的，是多個靶點綜合的結果，其具體分子機制有待于進一步研究。

2.2 調節(jié)腸道菌群

由于人體內降解植物多糖類的酶活性很低甚至缺乏，大部分植物來源的多糖不能被人體直接消化利用；而腸道內的微生物呈現碳水化合物活性酶的多樣性，可以彌補人體糖類代謝的不足。腸道微生物將多糖降解為SCFAs，這些酸參與多種生理功能，腸道菌群即是通過影響多糖代謝途徑進而影響健康[40]。

腸道微生物與免疫密切相關，調節(jié)腸道菌群可以促進SCFAs等調節(jié)因子改善免疫反應[42]。天然多糖通過調節(jié)腸道微生物和免疫來維持宿主健康，多糖可以促進微生物生長減少病原體豐度[43]。多糖具有部分益生元功能，可選擇性地刺激腸道有益微生物。徐永杰等[44]研究發(fā)現牛蒡多糖能使小鼠腸道中雙歧桿菌和乳桿菌有效增殖，且增殖效果呈劑量依賴性，而對腸桿菌的數量無明顯影響。

牛蒡多糖可以通過調節(jié)腸道菌群發(fā)揮抗炎作用。WANG等[6-7,23]所在課題組探究了牛蒡多糖對微生物豐度在門、科、屬這3種不同水平上的影響，研究表明牛蒡多糖可以調節(jié)因炎癥反應造成的腸道微生物的紊亂，使其恢復至正常或接近正常水平。厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、變形桿菌門(Proteobacteria)及放線菌門(Actinobacteria)的相對豐度是評價炎癥程度的重要指標，牛蒡多糖可以調節(jié)它們的相對豐度維持腸道平衡。瘤胃菌科(Ruminococcaceae)與多種肝臟疾病的發(fā)生呈負相關，毛螺菌科(Lachnospiraceae)可以降解多糖產生丁酸發(fā)揮抗炎作用，牛蒡多糖可以提高它們的水平。屬水平的微生物組成和豐度是評價腸道狀況的重要指標。乳酸菌(Lactobacillus)是公認的益生元，能保護腸道屏障，增強腸粘膜功能，抑制炎癥。另枝菌(Alistipes)和臭桿菌(Odoribacter)與腸道炎癥的減弱有關，可以促進腸道的成熟。擬桿菌(Bacteroides)參與炎癥發(fā)展，與腸道炎癥發(fā)生呈正相關。葡萄球菌(Staphylococcusand)與炎癥反應成正相關，可加重炎癥。牛蒡多糖可以增加Lactobacillus、Alistipes和Odoribacter的水平，抑制Staphylococcusand，改善炎癥反應造成的腸道菌群的紊亂。考拉桿菌屬(Phascolarctobacterium)是SCFAs的另一個重要生產者，能促進乙酸和丙酸的釋放，Odoribacter是腸道內合成丁酸的重要分子，而它們都能被ALPs富集，間接發(fā)揮抗炎作用[7]。

目前關于此活性的研究多為通過調節(jié)腸道微生物抑制炎癥發(fā)揮免疫作用，探討多糖調節(jié)腸道菌群與免疫之間的關系將會是未來研究的一大熱點。

2.3 降血糖、調節(jié)脂質代謝

全球糖尿病地圖(第九版)顯示,2019年，全球糖尿病(20～79歲)粗患病率為9.3%，目前有4.63億糖尿病患者，而中國糖尿病患者人數排第一。高血糖是糖尿病患者的一個嚴重問題，若不及時治療會引起多種并發(fā)癥[45]。糖尿病引起的脂質代謝異常是導致心血管疾病的直接因素，因此預防和治療糖尿病引起的脂質代謝異常具有重要意義。

王佳佳等[34]研究表明，牛蒡多糖能有效降低血糖水平，這可能與抑制α-葡萄糖苷酶活性及降低氧化損傷有關，而LI等[46]和袁平川[5]的研究顯示牛蒡多糖降血糖功能并不明顯，可能是鏈脲霉素對機體多個器官造成損傷，尤其是胰島損傷嚴重，可能構造的動物模型與模擬人體糖尿病存在較大差異，無法真實地反應牛蒡多糖對糖尿病的治療，或是牛蒡多糖的抑制是一種末端降血糖的方式，需長期給藥才能達到理想的效果，但研究的各項指標均表明牛蒡多糖在降血糖及調節(jié)脂質代謝等方面均有作用。血清生化分析顯示，多糖治療組的總膽固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)和低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL)水平明顯降低，脂質代謝更為有利。LI等[45]研究發(fā)現蛋白激酶C-α(protein kinase C alpha, PKC-α)、PKC-β和P-選擇素(P-selectin)在糖尿病大鼠肝臟中的表達增加，說明PKC在糖尿病大鼠肝臟中被激活，與此同時它也促進了NF-κB信號通路的激活，增加肝臟中炎癥因子的表達。研究表明高糖可以激活PKC，PKC誘導活性氧(reactive oxygen species, ROS)的產生，還可以單獨或與其他物質一起促進NF-κB及其下游基因的表達，參與糖尿病的發(fā)生和發(fā)展；而牛蒡多糖可以抑制PKC的表達，阻斷上述過程，以降血糖及調節(jié)脂質代謝。有研究表明糖尿病脂質代謝異常與氧化應激密切相關[47]，牛蒡多糖具有的抗氧化能力可以降低體內脂質過氧化物，減緩氧化應激導致的肝臟損傷及脂質代謝異常。

牛蒡多糖的降血糖及調節(jié)脂質代謝功能是多靶點共同作用的結果，其相關作用機制還需進一步研究。

2.4 抗氧化

正常代謝產生的過量自由基可誘導許多慢性疾病的發(fā)生，如冠心病和癌變等。為減少自由基對人體的危害，借助外源性的抗氧化劑來阻止自由基的入侵是防御的主要途徑。大量研究指出多糖具有增強抗氧化酶活性、清除自由基、抗脂質過氧化等功能。LIU等[33]研究表明提純后的牛蒡多糖具有較強的鐵離子螯合和羥自由基清除能力，而清除過氧化氫的能力較弱；在D-半乳糖誘導的小鼠模型中，ALPs明顯改善了抗氧化狀態(tài)的多項指標，包括提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-PX)和過氧化氫酶(catalase, CAT)的活性，提高總抗氧化能力(total antioxidative capacity, TAOC)值，降低血清和肝臟中丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平。由此可見，ALPs可能對維持或改善抗氧化系統(tǒng)有良好的作用。

2.5 其他功能

除以上生物活性外，牛蒡多糖還有抑制K562細胞增殖、抑菌、抗水腫等功能。

孟宇等[49]研究表明牛蒡多糖能抑制白血病K562細胞的增殖，這可能與Bcl-2基因表達降低、Bax表達上調、調控Bcl-2/Bax比例有關，其機制有待進一步研究。喻俊[3]采用濾紙片擴散法得出牛蒡純多糖片段在一定濃度范圍內能有效抑制大腸桿菌、枯草桿菌、銅綠甲單胞菌和金黃色葡萄球菌的生長，表明牛蒡純多糖具有抑菌作用。水腫的形成是急性炎癥的早期征象之一，是由富含蛋白質的液體(血漿)滲出進入損傷部位所致。CARLOTTO等[24]研究了牛蒡粗多糖的抗水腫效果，結果表明，粗多糖能以劑量依賴性抑制卡拉膠誘導的小鼠爪水腫，其ID50值為31 mg/kg。王家輝等[32]研究發(fā)現，牛蒡根多糖有延長凝血酶原時間的作用，但與肝素鈉相比效果明顯較弱，并沒有表現出良好的抗凝血活性。

3 展望

牛蒡作為一種藥食同源植物，除本身較高的營養(yǎng)價值外，其藥用和保健功能也一直備受關注。多糖是牛蒡中重要的活性物質，具有多種生物活性功能，在食品和醫(yī)藥等領域有廣闊的應用前景。牛蒡多糖結構復雜，不同的提取純化技術得到的多糖分子質量不一，糖鏈結構和單糖組成也有差異。目前對牛蒡多糖生物活性研究多停留在粗多糖水平，機制的探究尚不夠深入。未來需改進或探究新的提取方式以提高多糖得率，并加強對牛蒡多糖高級結構及構效關系的研究，擴展新活性、明確作用機制，探求糖結構作用的有效靶點；利用新興技術對牛蒡多糖結構進行修飾，提高其生物活性，以利于應用及產業(yè)化。