甘薯多糖作用機制研究進展

劉仔健

摘 要：甘薯作為主要食品在國際上都得到認可，是主要食物來源之一。對甘薯的研究也是逐漸深入。甘薯的提取物已是眾多保健食品的主要來源。參考近年來相關文獻，對甘薯多糖的生物活性及作用機制進行綜述，為深入研究甘薯多糖提供建議。

關鍵詞：甘薯多糖；作用機制；生物活性

1 甘薯來源及藥用價值

甘薯（Dioscorea esculenta（Lour.） Burkill）又名紅薯、地瓜、番薯等。原產地美洲，據《金薯傳習錄》中記載，明萬歷年間，福建華僑陳振龍由呂宋（今菲律賓）引進中國，目前全國均有種植。甘薯中除了含有碳水化合物和微量元素外，還含有許多營養成分，如多糖、粘液蛋白、維生素族、花青素、胡蘿卜素、類胡蘿卜素、膳食纖維素等。李時珍《本草綱目》中記載，性平，味甘，無毒，補虛乏，益氣力，健脾胃，強腎陰[1]。現代研究表明，這些營養成分在保健、疾病預防等方面得到充分的肯定。

2 甘薯多糖作用機制

2.1 抗腫瘤作用

多糖被認為是未來抗腫瘤新藥研發的首選物質。研究表明，除了部分多糖如螺旋藻多糖[2]等能直接作用于人肝癌細胞，抑制人肝癌細胞IGF-2mRNA的表達之外，大部分多糖則作為免疫增強劑激活各種免疫細胞，從而抑制腫瘤。

劉主等從“廣薯98”提取粗多糖，對H22荷瘤小鼠灌胃給藥，實驗表明，在移植性實體瘤方面，分別以低高劑量與模型組的對比，劑量組與模型組差異效果顯著；在H22小鼠生存期方面，隨著劑量增加而明顯；由此可見甘薯多糖不僅直接抑制腫瘤而且也通過增強各免疫系統協同作用達到抗腫瘤[3]。

趙婧等采用MTT法檢測甘薯多糖分別對Hela和HepG2腫瘤細胞體外抗腫瘤研究發現，紫薯多糖Ⅱ最大劑量80μg/ml最高[4]。

Otani M等通過甘薯淀粉合成酶1得到的特殊類物質，能抑制血管瘤和乳腺腫瘤的發生[5]。

2.2 抗氧化作用

在體外方面，李利華利用鄰二氮菲-Fe2+氧化法對羥自由基清除，分別以甘薯多糖和Vc做對比，在實驗范圍內，羥自由基清除隨甘薯多糖和Vc濃度增加而增強；用鄰苯三酚自氧化法對超氧自由基清除測定，同樣甘薯多糖和Vc清除率隨濃度增加而增強，可見甘薯多糖能清除羥自由基和超氧自由基，但效果不及Vc[6]。郭金穎等還研究不同品種的甘薯多糖對1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力和鐵離子還原能力的測定，對DPPH自由基清除顯示，以寧薯2-2和冀薯9-9-1為代表的紫薯效果顯著，在鐵離子還原能力測定顯示，浙薯255在8mg/mL濃度下與Vc濃度0.1mg/mL還原能力相同[7]。

在體內方面，田春宇等通過Hca-f實體瘤小鼠進行體內抗氧化實驗，分別以超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）為檢測指標，結果表明，接種實體瘤的小鼠SOD和MDA活性比正常小鼠分別高，而逐漸增加多糖劑量SOD活性逐漸增加，MDA逐漸降低，可見甘薯多糖通過增強SOD等抗氧化酶活性，清除MDA自由基[8]。高秋萍等采用以鏈脲佐菌素（SYZ）誘導糖尿病模型大鼠進行肝臟和胰腺抗氧化作用的研究，在對肝臟抗氧化作用影響中，模型組與正常組對比，MDA升高，GSH和T-AOC分別下降，在補充不同多糖劑量后，肝臟MDA含量均比模型組低，而GSH和T-AOC均比模型組高[9]。Kano M等從紫甘薯中提取花色素，對大鼠灌胃給藥尿檢結果表明，體內清除DPPH自由基活性增加，說明紫甘薯花色素具有體內抗氧化活性[10]。

2.3 抗疲勞作用

趙婧等以雄性ICR小鼠為研究對象，分別以灌胃生理鹽水和不同劑量的甘薯多糖PPSP，普通甘薯多糖PGSP，3h后分別做20min負重游泳運動，并對各生理指標進行測定。在對小鼠肝糖原、肌糖原儲量和血清尿素氮濃度影響方面，隨著給藥濃度增多，糖原儲量也逐步升高。在對小鼠血清酶活性影響中，血清酶活性隨著灌胃多糖濃度增加而降低[11]。

2.4 抗輻射、抗突變作用

江雪等以ICR小鼠為研究對象，采用137Csγ-射線輻射，以小鼠外周血白細胞數計數，胸腺、脾臟系數，骨髓細胞微核率，脾結節計數等指標測定來探究紫甘薯多糖對輻射損傷的保護和機制。在外周血白細胞數（WBC）測定中，不同劑量多糖組經輻射后WBC也不同程度下降，但隨著多糖濃度增加，下降幅度減緩，可見甘薯多糖對機體受到輻射后，對造血系統具有一定的防護作用。骨髓微核實驗是致突變實驗的重要指標，骨髓細胞經輻射后，會導致染色體發生畸變，細胞微核數目增加。經輻射后，多糖組則是隨濃度升高微核率降低。在脾結節計數（CFU-S）中，隨著多糖濃度的增加，CFU-S亦逐漸增多。由此可見，甘薯多糖對輻射損傷具有一定的防護作用[12]。

2.5 降血糖、降血脂作用

劉主等以消渴丸對四氧嘧啶誘導糖尿病模型小鼠通過灌胃給藥SPG-1，利用葡萄糖氧化酶法測血糖，在對正常小鼠血糖影響中，多劑量組與模型組血糖均降低，但不是明顯，而消渴丸組則有顯著降低[13]。

高秋萍等以SYZ對清潔級SD大鼠建模，并測肝糖原、膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）等數據。在對大鼠脂代謝影響中，灌胃給藥10天，模型組TC與對照組相比增加，而不同劑量多糖組隨濃度增加而逐漸降低。TG比對照組增加，多糖組也是隨濃度升高而降低。灌胃20天，TC和TG與對照組相比增加，結果表明，紫薯多糖具有一定調節血脂的作用[14]。

3 展望

由于甘薯中淀粉含量最多，甘薯淀粉經改良成不同產品如氧化淀粉，交聯淀粉，陽離子淀粉等，從而廣泛應用于輕工，造紙，能源，飼料，農業，化工等方面。在醫藥行業目前還是以食療為主，在抗腫瘤，降血糖等藥理作用得到認可，因在防輻射，防突變等方面具有良好的表現，目前美國日本等國家已將其列為太空食品。在保健領域，紫薯相關的產品已經上市，相信未來經中期放大實驗后，也會進入醫藥類行業。因其來源廣泛，成本低廉，效果明顯為抗腫瘤藥等的替代藥，有著很廣泛的增值空間。■

參考文獻

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[5]Otani M， Hamada T， Katayama K， et al. Inhibition of the gene expression for granule-bound starch synthase 1 by RNA interference in sweet potato plants[J]. Plant Cell Rep， 2007（26）：1801-1807.

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[7]郭金穎，牟德華.五種甘薯多糖體外抗氧化活性比較[J].糧食與飼料工業，2012，12：29-36.

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[10]Kano M， Takayanagi T， Harada K， et al. Antioxidative activity of anthoeyanins from purple sweet potato， Ipomoera batatas cultivate Ayamurasaki[J]. Bioscience Biotechchnology and Biochemistry， 2005，69（5）：979-988.

[11]趙婧，阮紅，徐玲芬，等.紫心甘薯多糖抗疲勞活性及其機制研究[J].食品科技，2011，36（7）：57-61.

[12]江雪，呂曉玲，李津，等.紫甘薯多糖對輻射的防護作用[J].食品與生物技術學報，2010，29（9）：665-667.

[13]劉主，彭凌，朱必鳳，等.甘薯糖蛋白SPG-1的分離純化及其降血糖作用研究[J].食品研究與開發，2006，127（11）：68-72.

[14]高秋萍，阮紅，劉森泉，等.紫心甘薯多糖對糖尿病大鼠血糖血脂的調節作用[J].中草藥，2010，41（8）：1345-1348.