◎ 何宏淵

（山東理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255000）

葛根又名鹿藿、黃斤、雞齊根等，在我國(guó)分布廣泛，品種眾多，除西藏和新疆外，在全國(guó)各地區(qū)均有種植[1]。國(guó)內(nèi)外對(duì)葛根資源的利用大多集中在葛根黃酮、葛根素以及葛根多糖等活性成分的提取和分析研究上，尤其是葛根多糖，但目前對(duì)其的研究?jī)?nèi)容整體較分散，多見(jiàn)于提取工藝、含量或降血糖等單個(gè)生理活性的測(cè)定，對(duì)葛根多糖研究的系統(tǒng)性歸納總結(jié)未見(jiàn)報(bào)道。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)現(xiàn)有關(guān)于葛根多糖的研究?jī)?nèi)容加以總結(jié)。

1 原材料對(duì)多糖含量的影響

1.1 產(chǎn)地

不同生長(zhǎng)環(huán)境及氣候條件對(duì)葛根中多糖含量的影響至關(guān)重要，適宜的種植條件可以從源頭上提高葛根產(chǎn)量。曾明等[2]發(fā)現(xiàn)，不同種類的葛根，以及相同品種、不同產(chǎn)地的葛根含多糖差異很大，其中，粉葛多糖含量較高，相較于北方產(chǎn)地，南方產(chǎn)地的野葛藥用價(jià)值更大。

1.2 采收期

葛根的采收適宜在其有效成分含量最多，外觀性狀、質(zhì)量等達(dá)最好的階段進(jìn)行，只有這樣，才能得到優(yōu)等的藥材，收獲更高的效益。紀(jì)寶玉等[3]發(fā)現(xiàn)，不同采收期的葛根，其多糖含量呈規(guī)律變化，多年生葛根中的多糖含量明顯高于三年生葛根，且每年以8、9月份采收的葛根中的多糖含量最高。

2 提取方法

2.1 熱水提取法

傳統(tǒng)的熱回流提取法因其操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好而被許多學(xué)者應(yīng)用。唐迪等[4]以多糖提取率為指標(biāo)，優(yōu)化得到最優(yōu)工藝參數(shù)為浸提溫度90 ℃，料液比（g ∶mL）1 ∶15、浸提3 h、2 次，此條件下得率為13.95%。傳統(tǒng)的熱水回流提取應(yīng)用較多，但加熱升溫不僅會(huì)浪費(fèi)資源，而且會(huì)破壞多糖的穩(wěn)定性。

2.2 輔助提取法

2.2.1 超聲輔助法

超聲波作為在萃取領(lǐng)域應(yīng)用最多的媒介，可以通過(guò)調(diào)節(jié)超聲波功率，加大介質(zhì)對(duì)超聲波的吸收而產(chǎn)生熱能，使提取過(guò)程溫度升高。通常來(lái)說(shuō)，這種方式引起的溫度升高是穩(wěn)定的，可以促進(jìn)提取成分的有效溶解。趙鵬等[5]使用超聲波輔助法提取葛根多糖，發(fā)現(xiàn)最佳條件是提取時(shí)間41 min，提取溫度85 ℃，料液比1 ∶15（g ∶mL），此時(shí)得率為13.97%。

2.2.2 微波輔助法

微波與超聲作用類似，都是通過(guò)加熱來(lái)提高萃取效率的一種新型輔助手段，黃琨等[6]用微波協(xié)助提取葛根中多糖，以多糖提取率為指標(biāo)，優(yōu)化得出在浸泡25 min，功率800 W、溫度100 ℃，料液比1 ∶20（g ∶mL）的條件下，提取效果最好，得率為57.74%。由此可見(jiàn)，運(yùn)用微波協(xié)助提取葛根多糖是一個(gè)有待于推廣使用的新方法。

2.2.3 超微粉碎輔助法

超微粉碎對(duì)于大分子多糖類提取物至關(guān)重要，可作為重要的前處理手段，加以廣泛應(yīng)用。張加梅等[7]將葛根飲片粉碎分別過(guò)300 目篩和40 目篩后，用乙醇浸泡1.5 h，回流1 h，加乙醇減壓濃縮，過(guò)濾、洗滌獲得多糖，對(duì)比得出超微粉碎處理后大分子多糖得率高于粗粉提取。

2.2.4 超高壓技術(shù)提取

近幾年超高壓技術(shù)提取作為一種新型有效植物成分提取技術(shù)，被廣大學(xué)者應(yīng)用于黃芪、蛹蟲草等多種中草藥原料多糖的提取，但將其用于葛根多糖工藝的研究目前參考資料還很少。郭怡等[8]運(yùn)用超高壓法來(lái)提取粉葛中多糖，通過(guò)對(duì)壓力條件的單因素和正交實(shí)驗(yàn)得出在料液比1 ∶50（g ∶mL）、超高壓水平300 MPa、保壓時(shí)長(zhǎng)3 min、浸泡時(shí)長(zhǎng)90 min 條件下，得率最高，為23.81 mg·g-1。

2.2.5 酶聯(lián)合超聲輔助法

多法聯(lián)用也被嘗試用于多糖等有效成分的提取過(guò)程。酶法與超聲法聯(lián)用可以有效縮短提取時(shí)間，利用酶法的優(yōu)勢(shì)結(jié)合超聲提取，具有提取快速、反應(yīng)過(guò)程溫和、不破壞產(chǎn)物活性等優(yōu)點(diǎn)。王崑侖等[9]運(yùn)用纖維素酶輔助超聲法提取葛根多糖，得到最優(yōu)條件為添加纖維素酶6%、超聲功率280 W、超聲時(shí)間52 min，超聲溫度65 ℃，此條件下得率為4.93%±0.02%。

3 葛根多糖生物活性研究

3.1 豐富腸道菌群

健康的腸道菌群對(duì)人體至關(guān)重要。短鏈脂肪酸是指碳原子數(shù)在1 ～6 的脂肪酸，是腸道菌的最終產(chǎn)物之一。陳融等[10]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)低濃度葛根多糖能夠降低盲腸內(nèi)異戊酸和異丁酸的濃度，降低腸道內(nèi)致病菌屬相對(duì)豐度，提高有益菌的相對(duì)豐度，豐富腸道菌群多樣性。

3.2 抗氧化性

李化強(qiáng)等[11]從葛根中提取粗多糖及純化多糖，以維生素C 作對(duì)照，分別測(cè)定三者對(duì)DPPH、O2-、-OH和NO2-的影響。結(jié)果證明，在一定濃度區(qū)間內(nèi)，兩種及以上的多糖具有良好的消化作用，且相同濃度對(duì)比下，粗多糖抗氧化指標(biāo)效果強(qiáng)于純化后多糖。

3.3 抗菌、抗腫瘤活性

嚴(yán)婭娟等[12]采用氯磺酸-吡啶法修飾葛根多糖，并用硫酸酯多糖對(duì)建模H22 荷瘤小鼠灌胃，測(cè)定結(jié)果顯示小鼠經(jīng)喂食修飾后的葛根多糖，體內(nèi)H22 腫瘤細(xì)胞的增殖被明顯抑制，血清中IL-2、TNF-a 的含量升高，證實(shí)葛根多糖有顯著的抗氧化、抗腫瘤活性，且兩者存在明顯關(guān)聯(lián)。

3.4 降血脂、降血糖

溫泉等[13]通過(guò)體內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)，葛根多糖可以明顯使體內(nèi)血清中甘油三酯的含量降低，這表明葛根多糖作為中藥中重要活性成分，有望變成一種有效的降脂藥物。王秋丹等[14]通過(guò)對(duì)1 型糖尿病模型小鼠喂食不同劑量的葛根多糖，并設(shè)立對(duì)照組，灌胃8 周，再測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果顯示，喂食葛根多糖可以緩解大鼠體重下降的現(xiàn)象，血清中TC、MDA 等指標(biāo)降低，SOD、CAT 等指標(biāo)上升，說(shuō)明葛根多糖可以改善1 型糖尿病大鼠的氧化水平和脂代謝水平，具有降血糖作用。

3.5 免疫調(diào)節(jié)活性

葛根多糖可以促進(jìn)細(xì)胞因子的釋放，促免疫細(xì)胞、免疫器官生長(zhǎng)，未來(lái)有望成為理想的免疫佐劑。HYUNG 等[15]對(duì)小鼠喂食葛根多糖，發(fā)現(xiàn)葛根多糖可以促進(jìn)DC 細(xì)胞的表型、功能成熟，而DC 細(xì)胞的成熟是能否啟動(dòng)免疫反應(yīng)的關(guān)鍵因素。這也表明葛根多糖對(duì)免疫力低下人群來(lái)說(shuō)，是一種潛在的功能性食品補(bǔ)充劑。

3.6 解酒護(hù)肝

葛根的水提物可以增加酒精中毒大鼠的肝臟中抗氧化酶的活性。王蕊霞[16]對(duì)小鼠喂食葛根多糖，測(cè)定其對(duì)小鼠血清中乙醇濃度的影響和對(duì)急性酒精性肝損傷的保護(hù)作用來(lái)探討葛根多糖的醒酒活性。喂食葛根多糖的實(shí)驗(yàn)組小鼠較對(duì)照組醉酒時(shí)間延長(zhǎng)，醒酒時(shí)間減少。由此可見(jiàn)，葛根多糖可以減少小鼠肝臟中MDA 含量，增加GSH 含量，抑制由酒精攝入造成的血清TG 含量的升高，降低小鼠血液中的酒精濃度，進(jìn)一步證明了葛根多糖的解酒防醉活性。

3.7 其他活性

李磊等[17]向經(jīng)乳酸菌發(fā)酵得到的酸乳中添加不同劑量的葛根多糖，而后測(cè)定酸乳的各項(xiàng)理化和微生物指標(biāo)。他們發(fā)現(xiàn)葛根中多糖會(huì)使乳酸菌產(chǎn)酸速度加快，且產(chǎn)酸量隨多糖加入量增加而逐漸增多，對(duì)乳酸菌生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。

4 結(jié)構(gòu)特征

4.1 單糖及物質(zhì)組成分析

實(shí)驗(yàn)室分析單糖組成的方法主要有薄層層析、紙層析、高效液相色譜、氣相色譜和毛細(xì)管電泳等方法。目前，應(yīng)用于葛根多糖的組分分析中，液相色譜和氣相色譜最多，其能夠確定單糖組成和摩爾比。趙丹等[18]建立了一種離子色譜-脈沖安培檢驗(yàn)法，以不同產(chǎn)地、種類的葛根多糖為原料，采用三氟乙酸水解測(cè)定其單糖組成和含量。他們發(fā)現(xiàn)，不同品種、產(chǎn)地樣品中單糖含量差異很小，且都有葡萄糖、鼠李糖和巖藻糖。

4.2 分子量

分子量是多糖的重要結(jié)構(gòu)測(cè)定參數(shù)之一，通常實(shí)驗(yàn)室用高效凝膠排阻色譜、凝膠滲透色譜、凝膠過(guò)濾色譜等手段來(lái)測(cè)定。陳兵兵[19]用高效凝膠尺寸排阻色譜連用多角度激光散色儀及示差折光檢測(cè)儀測(cè)定3 種多糖的分子量分別為62 kDa、159 kDa、385 kDa。

4.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)分析

高碘酸氧化能夠判定糖苷鍵的位置信息，連接鍵型等結(jié)構(gòu)信息。董洲等[20]對(duì)其提取的兩種葛根多糖進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，表明GE-1 含有1 →4、1 →6 糖苷鍵，GE-2 含有1 →3、1 →4、1 →3，6 及1 →6 糖苷鍵。在此基礎(chǔ)上，他進(jìn)一步構(gòu)型小鼠巨噬細(xì)胞模型，證明了兩者具有免疫調(diào)節(jié)活性，且GE-2 活性更顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

葛根多糖具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖等多種生物活性，是一種市場(chǎng)潛力巨大的生物活性成分之一。本文從葛根種植、多糖提取、生物活性、結(jié)構(gòu)組成等方面進(jìn)行了歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)目前應(yīng)用于葛根多糖提取的輔助手段很少，新技術(shù)手段更是鮮有涉及，且各種方法缺少對(duì)比性；葛根多糖的生物活性作用機(jī)制有些還沒(méi)被完全掌握，因此對(duì)葛根多糖理化性質(zhì)的分析還有待進(jìn)一步研究，對(duì)于葛根多糖開(kāi)發(fā)利用所需的理論支持還需補(bǔ)充。