蘆薈多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)特性及生物活性的研究進(jìn)展

劉雪，高偉賢，劉家堯

摘要：蘆薈是一種生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶的一種十分常見(jiàn)的藥用草本植物，其含有160多種化學(xué)成分。其中蘆薈多糖具有重要的藥理活性和生物活性。由于蘆薈多糖具有抗癌、抗菌消炎、健胃、美容、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效，一直以來(lái)都被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。本文對(duì)現(xiàn)今蘆薈多糖的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)特性及生物活性的研究進(jìn)程展開(kāi)闡述。

關(guān)鍵詞：蘆薈；多糖；分離純化；結(jié)構(gòu)特性；生物活性

中圖分類號(hào)： R284 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.16.022

蘆薈（Aloe Vera）又稱盧會(huì)、象膽，屬百合科蘆薈屬多年生、常綠、多肉質(zhì)的草本植物。《本草綱目》記載其氣味“苦、寒、無(wú)毒”。其形態(tài)表現(xiàn)為葉簇生、大而肥厚，呈座狀或生于莖頂，葉常披針形或葉短寬，邊緣有尖齒狀刺。因其易于栽種，為花葉兼?zhèn)涞挠^賞植物，頗受大眾喜愛(ài)[1]。蘆薈應(yīng)用最為廣泛的還是蘆薈多糖，其具有重要的藥用價(jià)值及保健價(jià)值。其藥用價(jià)值為瀉火、解毒、化瘀；保健價(jià)值主要體現(xiàn)在抗癌、抗腫瘤、抗衰老、抗菌消炎等，并且還具有美容功效，防治皮膚松弛，保持皮膚濕潤(rùn)光滑。因其分布廣，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，成本低廉，所以對(duì)蘆薈多糖的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1蘆薈多糖的提取與分離純化

1.1蘆薈多糖的提取

蘆薈多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，目前大多認(rèn)為主要是部分乙酰化的β（1→4）-甘露聚糖和葡-甘露聚糖結(jié)構(gòu)，同時(shí)還含有少量的鼠李糖、半乳糖、半乳糖醛酸、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖等[2]。目前，對(duì)于蘆薈多糖，主要有以下幾種提取方法，包括：水浸提法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法、超臨界二氧化碳萃取法等[3]。

1.1.1水浸提法 水浸提法是一種較常規(guī)、較傳統(tǒng)的提取工藝方法，但由于其易操作、成本低、適用于游離態(tài)多糖的提取等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。但同時(shí)缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，就是時(shí)間長(zhǎng)并且效率低。

韓秋菊等通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化木立蘆薈多糖提取工藝，對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直觀分析和方差分析得出浸提溫度為70℃，浸提時(shí)間4h，料液比為1：20、提取次數(shù)為3次[4]。

1.1.2 超聲波輔助提取法 超聲波輔助提取法（ultrasonic-assisted extraction）是采用超聲波輔助溶劑進(jìn)行提取，聲波產(chǎn)生高速、強(qiáng)烈的空化效應(yīng)和攪拌作用，破壞植物藥材的細(xì)胞，使溶劑滲透到藥材細(xì)胞中。其具有操作簡(jiǎn)單，節(jié)省溶劑縮短提取時(shí)間，提高提取效率等優(yōu)點(diǎn)。

何思微等依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷出料液比、超聲波時(shí)間和超聲波功率是影響超聲波輔助提取法蘆薈多糖提取率的主要因素。通過(guò)正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果可知，影響最大的因素是料液比，蘆薈多糖提取的最佳組合為料液比1∶30（g/ml），時(shí)間9min，超聲波功率800W，按此工藝進(jìn)行了三次驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果庫(kù)拉索蘆薈多糖的平均率達(dá)到5.42%，超聲波借助強(qiáng)大的空化效應(yīng)和許多次級(jí)效應(yīng)，打碎蘆薈粉粒凝膠顆粒網(wǎng)絡(luò)，使其在短時(shí)間內(nèi)充分釋放多糖，從而提高蘆薈多糖的提取率[5]。

1.2 蘆薈多糖的分離純化

由于從蘆薈中提取的蘆薈多糖是一個(gè)粗多糖的混合體系，分子量較大，提取難度大，所以我們需要從混合多糖體系中分離出非糖物質(zhì)。如今人們對(duì)于多糖的分離純化方法有很多種，例如：色譜（層析）分離法、膜分離法、凝膠柱層析分離法。

1.2.1色譜分離法 色譜分離法是一種常見(jiàn)的物理化學(xué)分離、分析方法，依據(jù)目標(biāo)物的理化性質(zhì)，選擇合適的固定相和流動(dòng)相以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的高效分離純化[9]。此方法具有選擇性高，分離效率高，靈敏度高，分析速度快，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

1.2.2 膜分離法 膜分離法具有傳統(tǒng)分離操作無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，具有分離系數(shù)大，無(wú)相變，操作簡(jiǎn)單，能耗低等優(yōu)點(diǎn)[7]。

1.2.3 凝膠柱層析分離法 凝膠過(guò)濾依據(jù)分子通過(guò)已裝柱凝膠柱料大小不同對(duì)其進(jìn)行分離，凝膠過(guò)濾非常適合對(duì)pH變化、金屬離子或輔助因子濃度以及大濃度情況敏感的生物分子進(jìn)行分離。其優(yōu)點(diǎn)在于分離條件可因不同樣品類型或進(jìn)一步純化、分析以及儲(chǔ)存的需要而不同，而無(wú)需修改分離條件。

王俊玲等通過(guò)將粗多糖溶解于少量蒸餾水，離心，上清液采用DEAE-C32層析柱分離（2.6×32cm），先用蒸餾水洗脫，再分別用0.5M和1M的NaCl溶液洗脫，分管收集得3種多糖，收集各峰所對(duì)應(yīng)的組分，透析、濃縮后，上清液經(jīng)Sephadex G-100篩層析進(jìn)一步分離純化，得到多糖純品[8]。

王曉麗等通過(guò)高速逆流色譜儀分析，得最終優(yōu)化條件為：水浴循環(huán)器溫度為30℃，固定相的流速為8ml/min，進(jìn)樣0.15g（20ml），速度為0.5ml/min，流動(dòng)相速度為2ml/min，轉(zhuǎn)速為600r/min，8ml/管，6min/管，采用HSCCC分離蘆薈多糖可得到兩個(gè)被分離的組分[9]。

2 蘆薈多糖的結(jié)構(gòu)特性

糖苷鍵的構(gòu)型。在蘆薈多糖的結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中，糖苷鍵的連接方式對(duì)蘆薈多糖的生物活性具有重要的影響。閆吉昌等通過(guò)高碘酸氧化和Smith降解，高碘酸氧化結(jié)果均有甲酸產(chǎn)生，說(shuō)明存在1→4或1→6鍵型；高碘酸消耗量明顯大于甲酸生成量2倍，說(shuō)明存在大量1→2，1→4，1→6鍵型。高碘酸氧化后產(chǎn)生Smith降解，在透析袋外濃縮樣中檢出一定量的甘油和赤蘚醇，說(shuō)明存在1→4或1→4，6鍵型；最后得出，糖苷鍵主要由1→4連接，有少量的1→6連接，與甲基化分析結(jié)果一致[10]。

3 蘆薈多糖的生物活性

3.1 抗病毒作用

蘆薈多糖的抗病毒活性與其結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)有關(guān)。一方面可以和病毒結(jié)合，以競(jìng)爭(zhēng)抑制的形式阻止病毒與細(xì)胞粘附而起到抗感染作用；另一方面可以與病毒外膜上帶有正電荷的氨基酸殘基相互作用，從而中和病毒發(fā)揮抗感染作用。

3.2 抗腫瘤作用

大量研究表明，多糖對(duì)細(xì)菌和病毒有抑制作用，如艾滋病毒、單純皰疹病毒、流感等。利用多糖的抑菌作用，把多糖作為食品中的一種成分，既可以防腐，又可以為產(chǎn)品增加附加值。

3.3 保濕活性

充足的含水量能延緩衰老，所以保濕儼然成為人們使用護(hù)膚品的基礎(chǔ)目的。蘆薈多糖能顯著提高皮膚的水合狀態(tài)（p<0.05），同時(shí)降低經(jīng)皮失水（p<0.05），對(duì)皮膚具有顯著補(bǔ)水和鎖水的保濕功效。

4 結(jié)語(yǔ)

蘆薈多糖作為一種純天然的活性成分，具有特殊的結(jié)構(gòu)和多種生物活性。基于目前的研究成果而言，但還存在著許多亟待解決的問(wèn)題。對(duì)結(jié)構(gòu)和活性的研究不夠系統(tǒng)和深入。隨著對(duì)蘆薈多糖結(jié)構(gòu)、活性的深入研究和作用機(jī)理的明確，其可應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，具有更廣闊的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)

[1]https：//baike.so.com/doc/5332864-5568232.html百度百科.

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[9]王曉麗，李燕，駱佼君，吳海云.高速逆流色譜儀分離純化蘆薈多糖的研究[J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)，2011，（06）.

[10]閆吉昌，崔春月，張奕，初人合.蘆薈多糖的分離純化及結(jié)構(gòu)分析[J].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)，2003，（07）.

作者簡(jiǎn)介：劉雪，在讀本科生，研究方向：食品科學(xué)與工程。