宮慶滕，胡亞龍，楊華

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410128）

玉竹[Polygonatum odorumatum(Mill.) Druce] 是百合科黃精屬植物，其干燥根莖也被稱為玉參、鈴鐺菜、甜草根等[1]。玉竹廣泛分布于我國西南地區(qū)，是一種歷史悠久的藥食兩用植物材料。玉竹主要生長在林地、灌木叢或山坡上，由于這些地方環(huán)境相對惡劣，在經(jīng)歷多年自然選擇和進化后，玉竹具有強大的抵御各種環(huán)境威脅的能力，如寒冷、干旱和洪澇等[2]。玉竹的藥用價值很高，具有多種藥理活性，如降糖、抗氧化和抗腫瘤活性，常被用來治療感冒、咳嗽、肺炎等多種疾病，是一味常見的中藥[3]。有研究表明，玉竹的水提物主要含有類黃酮甾苷、二肽、類黃酮和多糖[4]，已被鑒定出具有預(yù)防高血糖和高甘油三酯血癥的作用[5]。眾所周知，多糖是生物體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，廣泛存在于自然界中。近年來，因其具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌、抗炎和免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性而使醫(yī)療和食品行業(yè)對天然多糖的相關(guān)研究逐漸增多，并廣泛應(yīng)用于食品補充劑或醫(yī)療助劑[6]。穩(wěn)定性和安全性的優(yōu)勢也是其受歡迎的重要因素。研究表明，在玉竹的眾多提取物中，玉竹多糖不失為一種具有多種藥用功能的提取物，可在體內(nèi)發(fā)揮免疫、抗菌、降血糖、抗腫瘤、抗氧化和肝保護等多種有益作用[7]，調(diào)節(jié)機體免疫力和促進糖脂代謝[8]。

然而，在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，并非所有的天然多糖都具有令人滿意的生物活性。為了解決這一問題，可以對多糖進行分子修飾，通過在多糖鏈中引入其他基團來改變其物理和生物性質(zhì)，使其達(dá)到預(yù)期的生物活性并發(fā)揮相關(guān)作用。

多糖的化學(xué)修飾是一個重要的研究領(lǐng)域，可以按照特定的需求調(diào)整生物聚合物的結(jié)構(gòu)和特點以實現(xiàn)相應(yīng)的功能。多糖的化學(xué)修飾可以通過化學(xué)反應(yīng)和酶促反應(yīng)等多種方法實現(xiàn)，方法的選擇將取決于所需的結(jié)果和原始材料的特點。例如，烷基化可以利用加成或置換反應(yīng)將烷基引入有機物分子中，可以改變多糖聚合物的物理和化學(xué)性質(zhì)；磷酸化涉及添加磷酸基團，可以改變多糖聚合物的電荷和生物活性；乙酰化是在有機化合物分子中的氮、氧、碳原子上引入乙酰基的反應(yīng)，可以增加多糖聚合物的溶解度和穩(wěn)定性，并改變其電荷特性[9]。

因此，考慮到玉竹多糖在實際應(yīng)用過程當(dāng)中所面臨的問題，通常需要對其進行乙?；揎?，以提高其溶解度、穩(wěn)定性及安全性，從而促進其更好地發(fā)揮效用。

1 乙?；裰穸嗵堑墓π?/h2>

1.1 抗氧化

抗氧化劑是一種可保護細(xì)胞免受自由基破壞的物質(zhì)。在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)中起重要作用的自由基和活性氧（ROS），如果表達(dá)過量會導(dǎo)致生物體內(nèi)的氧化還原系統(tǒng)失衡，進而容易出現(xiàn)各種疾病。乙?；嗵强梢酝ㄟ^直接或間接清除自由基和ROS 增強機體抗氧化活性，并防止其對細(xì)胞造成損害，具有一定的抗氧化作用。乙酰化后，玉竹多糖糖鏈構(gòu)象發(fā)生改變，暴露出更多的活性羥基，更容易捕獲自由基，阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并呈劑量依賴性，能使超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的蛋白和mRNA 表達(dá)上調(diào)，從而減輕過氧化氫對樹突狀細(xì)胞的氧化損傷[10]。

1.2 抗炎

炎癥可以發(fā)生于機體當(dāng)中的任何部位，比如胃腸道、肝臟、肌肉等，在一定程度或機體可控制的平衡范圍內(nèi)，炎癥為必要且正常的一種生理反應(yīng)，具有幫助機體抵御感染，消除病原的積極作用。然而，當(dāng)平衡被破壞，伴隨著感染、損傷等產(chǎn)生過度炎性反應(yīng)時，若不能及時進行控制（機體的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用被抑制），會對組織機體造成進一步損傷，甚至變成長期或慢性的炎癥，從而引發(fā)各種疾病，嚴(yán)重時可危及生命。

目前常見的抗炎藥（如非甾體類抗炎藥）在臨床上應(yīng)用比較廣泛，但其具有一定的副作用（如對胃腸道的刺激），因此需要一個替代方案，能在起到良好的抗炎作用的同時減少藥物副反應(yīng)。乙?；裰穸嗵亲鳛橐环N天然物質(zhì)，已被證明具有一定的抗炎特性，可在氧化應(yīng)激反應(yīng)和慢性疾病的預(yù)防中發(fā)揮一定的作用。越來越多的研究表明乙?；裰穸嗵菍θ梭w有至關(guān)重要的保健作用，并且已證明其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有潛在的治療能力[11]。乙?；哂性黾臃€(wěn)定性及促進抗炎因子分泌的作用，如將葡甘露聚糖乙?；?，乙?；坏軌蛟鰪娎w維膜的兩親性，從而增加其在生理環(huán)境中的穩(wěn)定性，還能形成多孔形狀，增加其與巨噬細(xì)胞的黏附性和生物相容性，從而更好地刺激皮膚重塑和抗炎因子的分泌，可以顯著加速傷口愈合[12]。而將玉竹多糖進行乙酰化亦具有相似作用。不僅如此，乙?；裰穸嗵沁€可調(diào)節(jié)核因子κB（NF-κB）通路中p-IκBα 蛋白的表達(dá)，并抑制促炎因子白細(xì)胞介素-6（IL-6）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的分泌，通過減輕小鼠體重、降低肺指數(shù)和間質(zhì)中性粒細(xì)胞浸潤起到抗炎的作用[13]。

1.3 調(diào)節(jié)腸道菌群

越來越多的研究證據(jù)表明，腸道的微生物菌群在疾病的發(fā)生發(fā)展過程中具有至關(guān)重要的作用。WANG等[14]的小鼠體內(nèi)實驗證明，玉竹多糖可顯著緩解高血糖和高脂血癥癥狀。該研究對小鼠進行高脂肪飲食處理后使用玉竹多糖進行治療，主要監(jiān)測小鼠體重、脂肪、附睪脂肪細(xì)胞大小、肝臟甘油三酯和總膽固醇含量指標(biāo)，通過分子學(xué)實驗證實玉竹多糖可增加短鏈脂肪酸含量并參與促進脂肪細(xì)胞的分化和脂肪分解基因的表達(dá)，下調(diào)脂質(zhì)合成相關(guān)基因，同時能夠改變腸道菌群，降低梭狀芽孢桿菌、腸球菌等的豐度，證明玉竹多糖可改善小鼠肥胖情況，并調(diào)節(jié)腸道微生物菌群。

1.4 其他作用

除以上幾個主要作用外，玉竹多糖還具有其他多種作用[15]。朱琪等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在肥胖大鼠模型中，給予不同濃度的玉竹多糖水溶液后，分別對其腎周脂肪質(zhì)量以及血清中總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的水平和肝臟組織中天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）等指標(biāo)水平進行測定，同時觀察其肝臟組織的病理學(xué)變化，發(fā)現(xiàn)攝入玉竹多糖可降低高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠體重、腎周脂肪含量及血清和肝臟指標(biāo)水平，從而起到調(diào)節(jié)免疫、維持正常肝臟代謝以及預(yù)防“非酒精性”脂肪肝的作用。隨后，該作者又對玉竹多糖的“酒精誘導(dǎo)性”HepG2 細(xì)胞損傷的作用及其機理進行探究，發(fā)現(xiàn)玉竹多糖可通過Nrf2/Keap1 通路降低炎癥指標(biāo)及減少HepG2 凋亡[17]。

玉竹多糖的另一個作用是改善認(rèn)知能力，彭壯等[18]研究了玉竹多糖對D-半乳糖誘導(dǎo)的衰老模型小鼠的影響，發(fā)現(xiàn)其可顯著改善小鼠的認(rèn)知記憶能力，降低海馬組織中的炎癥因子水平并改善其病理狀態(tài)，且具有正相關(guān)劑量依賴性。

除醫(yī)學(xué)方面的研究外，有關(guān)玉竹多糖保濕作用的相關(guān)研究較少，但不可否認(rèn)的是，通過將玉竹多糖與面粉和雞蛋混合制成保濕面膜，并將化妝品當(dāng)中常用的保濕劑甘油、聚乙二醇和透明質(zhì)酸作為對照組，發(fā)現(xiàn)其具有良好的吸濕和保濕性能，具有作為新型皮膚保濕劑并應(yīng)用于化妝品中的相關(guān)前景[19]。

2 乙酰化玉竹多糖在行業(yè)中的應(yīng)用

結(jié)合玉竹多糖的藥理特性，目前已有多種在研的玉竹多糖的相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品，如玉竹多糖抗氧化口服液。研究人員通過提取玉竹多糖并添加其他物質(zhì)改善口感，如檸檬酸和蜂蜜等，發(fā)現(xiàn)玉竹多糖口服液的最佳配比為玉竹多糖3.00%、檸檬酸0.06%以及蜂蜜3.00%；同時篩選感官評分在85 分以上的不同配比的口服液進行抗氧化能力檢測，發(fā)現(xiàn)玉竹多糖3.50%、檸檬酸0.06%和蜂蜜3.00%時抗氧化能力最佳[20]。

乙?；裰穸嗵沁€可以作為食品生物活性成分輸送的載體。當(dāng)附著乙?；鶗r，糖枝表面可形成一層薄薄的疏水膜，可用于控釋和形成空心微球。乙?；墒褂裰穸嗵蔷哂袃捎H性，乳化活性和乳化穩(wěn)定性顯著提高。研究發(fā)現(xiàn)，乳化活性的增強主要取決于乙酰基取代數(shù)影響下界面張力的降低和黏度的增加，而乳化穩(wěn)定性則受靜電和空間相互作用的控制[21]。袁鑫佳等[22]利用玉竹多糖的保濕及吸濕性能，通過雙水相體系對玉竹多糖進行提取后配制成保濕霜，并和甘油協(xié)同使用，與單獨使用甘油相比其保濕性能大幅度提高。在食品工業(yè)方面，在混合粉中加入玉竹多糖，發(fā)現(xiàn)其對玉米面饅頭的口感、彈性等均有較大影響，可有效提高玉米面饅頭的功能特性并改善饅頭的口感[23]。

3 結(jié)語

玉竹多糖作為一種從玉竹當(dāng)中提取的有效活性成分，具有多種作用，如抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)腸道菌群等，同時對食品的適口性及皮膚保濕方面亦具有積極作用，在醫(yī)美及食品領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。但目前國內(nèi)外關(guān)于玉竹多糖的相關(guān)研究文獻較少，對其多種功效尚未引起足夠重視，因此，本文對其藥理作用及相關(guān)應(yīng)用進行概述總結(jié)，以期為科研工作者對乙?；裰穸嗵堑难芯考皯?yīng)用開發(fā)提供更廣闊的思路。