硒多糖的合成方法、結(jié)構(gòu)特征和生物活性研究進展

景永帥，張鈺煒，李佳瑛，袁鑫茹，鄭玉光，吳蘭芳, ，張丹參,

（1.河北科技大學化學與制藥工程學院，河北石家莊 050018；2.河北中醫(yī)學院藥學院，河北石家莊 050200）

硒（Se）是人體內(nèi)必需的膳食微量元素，與人體健康密不可分，在抗腫瘤、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、降血糖等方面都發(fā)揮著重要的作用[1]。人體中缺乏硒會引起多種疾病，如克山病、大骨節(jié)病、癌癥、甲狀腺功能障礙、心腦血管疾病和免疫缺陷等[2]。并且人體內(nèi)不能合成硒，只能通過食物來攝取，2017年中國營養(yǎng)學會公布中國居民膳食硒的攝入量，推薦14歲以上居民每日攝入膳食硒量為60 μg[3]，因此補硒劑越來越受到人們的關注。硒多糖作為一種理想的補硒劑，不僅克服了無機硒在體內(nèi)停留時間短、生物利用度較低、毒性較大等缺點，還具有高于多糖和硒的藥理活性，更易被機體吸收和利用。

硒多糖主要以1→3-糖苷鍵連接，不僅保持了多糖的活性結(jié)構(gòu)、生物利用度，且發(fā)揮了硒的藥理作用，提高了二者的生物活性[4]。Liu等[5]通過對比紫花苜蓿多糖和硒修飾多糖，發(fā)現(xiàn)后者具有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、更好的抗氧化和神經(jīng)保護作用。天然硒多糖主要來源于植物和微生物，但含量有限，不足以應用到產(chǎn)品開發(fā)中，因此，硒多糖的合成與合成方法的優(yōu)化受到廣泛關注。研究發(fā)現(xiàn)，改變硒多糖的合成條件，可能會影響生物活性的構(gòu)效機制以及結(jié)構(gòu)特征[6]。

本文通過綜述硒多糖的植物轉(zhuǎn)化法、化學合成法和微生物轉(zhuǎn)化法，并分析總結(jié)各個方法的優(yōu)缺點，概述利用原子熒光光譜法、氣相色譜法、高效凝膠滲透色譜法、掃描電鏡法、紫外光譜法、紅外光譜法、熱重分析法和拉曼光譜法等對硒多糖結(jié)構(gòu)進行表征，最后對硒多糖的抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、降血糖等生物活性進行總結(jié)，旨為硒多糖的價值在食品、藥品和保健品等方面得到更好的開發(fā)、綜合利用及研究提供參考。

1 硒多糖的合成方法

自然界中的硒多糖主要存在于植物體內(nèi)，但其種類少、含量少和結(jié)構(gòu)復雜等缺點導致其應用范圍小。通過對多糖進行硒化修飾制備硒多糖，可提高其生物利用度，使其廣泛應用于多領域。不同合成方法、條件制備出的硒多糖往往結(jié)構(gòu)特征會有所差異。硒多糖合成的方法主要包括植物轉(zhuǎn)化法、化學合成法和微生物轉(zhuǎn)化法。

1.1 植物轉(zhuǎn)化法

植物轉(zhuǎn)化法是向植物噴施無機硒，利用植物的根或葉吸收，通過機體代謝與轉(zhuǎn)化，將環(huán)境中的硒元素與植物多糖結(jié)合轉(zhuǎn)化為硒多糖[7]。王清華等[8]和俞浩等[9]根據(jù)植物生長的不同時期和不同使用劑量向植物葉面噴施亞硒酸鈉，發(fā)現(xiàn)在果實膨大期硒含量增幅最大，可溶性糖含量也有顯著性提高，過高的亞硒酸鈉濃度會導致多糖含量下降。Zhu等[10]和Galinha等[11]采用盆栽實驗，用不同濃度的硒化試劑改變土壤中硒含量，觀察植物的富硒能力，發(fā)現(xiàn)富硒后植物中的硒含量、總糖含量均增加，說明土壤中硒含量可以有效改善植物對硒的富集能力。葉面噴施富硒和土壤富硒均可使植株中硒含量提高，但對植物體內(nèi)多糖含量影響較大，所得硒多糖含量較少[12]。此外對施硒條件要求高，除考慮植物生長狀態(tài)和硒化試劑劑量外，還應注意植株健康狀態(tài)、土壤酸堿度、微生物種類、土質(zhì)情況和土壤吸附作用等因素對植物體內(nèi)硒轉(zhuǎn)化的影響。

1.2 化學合成法

化學合成法是利用多糖鏈上的-OH、-NH4、-CHO等活性基團與硒化試劑發(fā)生反應，從而將無機硒以共價鍵形式結(jié)合到多糖鏈上。以硒酸鹽、氧氯化硒和有機硒化合物為硒化試劑制備硒多糖的方法如下。

1.2.1 硒酸鹽為硒化試劑 采用單體硒、亞硒酸鹽或硒酸鹽為硒化試劑合成硒多糖，這種方法幾乎沒有改變多糖的空間結(jié)構(gòu)，保持了多糖的大部分生物活性。以H2SeO3、HNO3和BaCl2的硒化體系反應[4,13]（圖1）為例，BaCl2與羥基具有較強的配位性，增強氧上的親核性，硒元素結(jié)合到多糖的羥基上，形成穩(wěn)定單一的配合物。部分亞硒酸鹽或硒酸鹽合成硒多糖方法如表1。

圖1 硒酸鹽合成硒多糖反應圖Fig.1 Reaction diagram of selenium polysaccharide synthesis from selenate

由表1可以看出，不同多糖硒化后硒含量有所差別，這可能與多糖的純度、分子量、單糖組成和提取工藝等因素有關。硒化反應時可采用磁力攪拌、微波輔助和超聲輔助加快反應，其中微波輔助硒化可有效減少反應所需時間。

1.2.2 氯氧化硒為硒化試劑 以氯氧化硒（SeOCl2）為硒化試劑有兩種反應機理，一種可能與多糖上兩個具有順式結(jié)構(gòu)的-OH作用生成亞硒酸酯型化合物[22]（圖2a）。另一種可能與光氣（COCl2）和多糖作用相似，兩個相鄰單糖上的-OH與SeOCl2作用形成環(huán)形結(jié)構(gòu)的硒酸酯（圖2b）[12,22]。Gao等[23]采用氯氧化硒對大蒜多糖進行硒化修飾，成功制備出硒多糖。但SeOCl2制備不穩(wěn)定，易水解，還會產(chǎn)生有毒氣體，因此不是硒多糖實驗研究的首選制備方法，有待進一步改善和發(fā)展。

1.2.3 有機硒化合物為硒化試劑 通過添加不同種類的有機硒化合物，對糖鏈上的-OH、-NH4等活性基團進行修飾，從而得到硒多糖。鄒修文[24]將羧酸硒醚與靈芝多糖發(fā)生乙酰化反應，生成含C-Se-C結(jié)構(gòu)的硒多糖，并且顯著增加多糖的體外抗腫瘤活性，提高生物利用率，與微生物轉(zhuǎn)化法相比更為簡單、高效。

表1 部分亞硒酸鹽或硒酸鹽合成硒多糖方法Table 1 Synthesis of selenium polysaccharide from selenite or selenite

圖2 2種氯氧化硒合成環(huán)形結(jié)構(gòu)硒多糖反應Fig.2 Reaction of synthesis of ring structured selenium polysaccharide from two kinds of selenium oxychloride

1.3 微生物轉(zhuǎn)化法

環(huán)境中的硒元素可被微生物吸收，經(jīng)體內(nèi)氧化還原形成硒氧陰離子（SeO42-、SeO32-）或單質(zhì)硒（Se0），并與細胞壁中多糖類物質(zhì)結(jié)合或通過細胞膜特異性轉(zhuǎn)運進入胞內(nèi)富集[25]。近年來，向培養(yǎng)基中添加硒化試劑培養(yǎng)真菌、細菌等研究越來越多。高慧娟等[26]向荷葉離褶傘菌絲體添加Na2SeO3發(fā)酵培養(yǎng)，采用單因素實驗和響應面試驗考察提取時間、溫度、料液比及提取次數(shù)。最佳提取工藝下硒多糖得率較預測值增加0.02%，硒含量可達到31.9 μg/g。而曾璇竹等[27]則對富硒發(fā)酵條件進行工藝優(yōu)化，考察培養(yǎng)基pH、發(fā)酵時間、Na2SeO3添加量。最優(yōu)發(fā)酵條件下可有效將硒多糖提取率由71.54 mg/100 mL增加到853.96 mg/100 mL。微生物轉(zhuǎn)化法合成硒多糖的影響條件較多，可以從多糖提取和富硒發(fā)酵條件分別進行考察，從而得到硒多糖。

綜上可以看出，每種合成硒多糖方法各有優(yōu)劣。植物轉(zhuǎn)化法具有簡單、高效、成本較低、毒性小等優(yōu)點，適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時存在植物生長周期長、環(huán)境污染較大、提取前處理復雜等缺點；化學合成法操作步驟簡單、反應易控制、生產(chǎn)工藝綠色環(huán)保、成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，同時需要注意SeOCl2為硒化試劑時，存在不易制備、不穩(wěn)定、易水解、易生成有毒氣體、制備過程復雜、產(chǎn)率較低等問題；微生物轉(zhuǎn)化法的產(chǎn)物活性較穩(wěn)、不易分解、毒性小、生長周期較短，但其成本較高，硒化體系較為復雜、產(chǎn)物分離難。制備硒多糖時要結(jié)合多糖性質(zhì)、操作過程、成本等實際情況采用合適的方法合成硒多糖，通過不同方法制備的硒多糖性質(zhì)可能會出現(xiàn)差異，應對硒多糖產(chǎn)物進行質(zhì)量控制研究。

2 硒多糖的結(jié)構(gòu)特征分析方法

硒多糖的結(jié)構(gòu)復雜、不明確和藥效物質(zhì)基礎不清楚成為硒多糖開發(fā)利用上的重要問題。因此研究硒多糖結(jié)構(gòu)特征有利于了解其與生物活性的關系，為藥理研究提供理論依據(jù)。目前，對硒多糖結(jié)構(gòu)特征分析的手段有高效凝膠滲透色譜法、掃描電鏡法、紅外光譜法、紫外光譜法、熱重分析法和拉曼光譜法等，不同分析方法相結(jié)合可多方面剖析硒多糖結(jié)構(gòu)特征。

2.1 原子熒光光譜法（atomic fluorescence spectroscopy，AFS）

AFS是定量分析硒多糖中硒含量的一種方法。將硒多糖進行微波消解后用AFS測定可得到硒含量[27]。陳文霞等[28]采用AFS測得最佳硒化條件下硒化紋黨參多糖中硒含量為1.07 mg/g。AFS具有干擾較少、譜線比較簡單、儀器結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜等優(yōu)點，但仍存在熒光淬滅效應、散射光的干擾等問題，由于AFS在分析化學領域內(nèi)發(fā)展較晚，因此應用范圍較小。AFS測定硒含量可能存在反應殘留的無機硒未與硒多糖完全分開，使測定結(jié)果高于實際硒含量，因此為使測定結(jié)果更準確還可結(jié)合其他硒含量測定方法如雙波長分光光度法。

2.2 氣相色譜法（gas chromatography，GC）

GC可定性分析出硒多糖的單糖組成。研究發(fā)現(xiàn)，多糖與硒化后多糖的單糖組成相似，但單糖的摩爾比發(fā)生了變化，這可能與硒的結(jié)合有關[29]。GC具有分離效率高、分析速度快、樣品用量少和檢測靈敏度高等優(yōu)點，可有效分析少量硒多糖的單糖組成。Li等[30]利用GC分析富硒灰樹花硒多糖，結(jié)果顯示甘露糖、葡萄糖和半乳糖的比例為3.3:23.3:1。結(jié)合富茶硒多糖的酸性和中性多糖，發(fā)現(xiàn)其糖醛酸含量可能會影響多糖的富硒程度，此外，研究發(fā)現(xiàn)不同的富硒方法可能會對單糖組成產(chǎn)生一定的影響[17]。測定單糖組成有助于判斷硒與多糖中哪些官能團發(fā)生反應，有效判斷出哪種多糖更適合制備硒多糖。

2.3 高效凝膠滲透色譜法（high performance gel permeation chromatography，HPGPC）

HPGPC是研究硒多糖分子量大小及分布的一種方法。采用高效凝膠滲透色譜和尺寸排阻色譜法聯(lián)用技術等方法分離硒多糖，可得到分子量大小不同的硒多糖。Wang等[31]通過尺寸排阻色譜法聯(lián)用技術對白沙蒿硒化多糖進行分離，發(fā)現(xiàn)低分子量（1.026～1.426）×104g/mol表現(xiàn)出剛性結(jié)構(gòu)，高分子量（2.268～4.363）×104g/mol表現(xiàn)出緊密的球形結(jié)構(gòu)。此外，Gu等[32]利用高效凝膠滲透色譜測定富茶硒多糖的分子量，發(fā)現(xiàn)較低分子量1.3×104Da的硒多糖可能表現(xiàn)出較高的抗氧化能力。硒多糖的分子量測定有助于分析硒多糖結(jié)構(gòu)與活性之間的關系，但化學合成法需要在酸性環(huán)境中制備硒多糖，而多糖鏈在酸性環(huán)境中降解導致分子量降低，進而影響分子量分布。因此，測定硒多糖分子量的同時還需結(jié)合其他分析方法。

2.4 掃描電鏡法（scanning electron microscope，SEM）

SEM可定性分析多糖和硒多糖表面微觀形態(tài)，通過對比多糖與硒多糖的SEM結(jié)果，可以直觀具體的看到多糖與硒多糖表面形態(tài)的不同，結(jié)合其他表征方法可確定硒多糖是否制備成功。多糖通常表現(xiàn)為表面光滑結(jié)構(gòu)，有球狀、片狀和長條狀等，研究發(fā)現(xiàn)，平菇硒多糖為表面粗糙多孔的不規(guī)則結(jié)構(gòu)[33]，胞外硒多糖為片狀、圓柱狀和棒狀等[34]。可以推測硒化可能通過改變鍵合或范德華力影響多糖分子結(jié)構(gòu)，高溫和硒化修飾的酸性環(huán)境致使多糖之間的糖苷鍵斷裂，導致表面多孔和表面積減少，從而影響多糖的功能和生物學特性[35]。SEM可直觀觀察到硒多糖表面形態(tài)特征，對于硒多糖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法直接獲得，可結(jié)合紅外光譜、紫外光譜等對其結(jié)構(gòu)特征做進一步研究。

2.5 紫外光譜法（ultraviolet spectroscopy，UV）

UV可檢測分子結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)之間的差異，對比多糖、硒化試劑（Na2SeO3、H2SeO3等）與硒多糖的UV結(jié)果，可觀察到硒化前后吸收峰的差異。劉倩等[36]發(fā)現(xiàn)Na2SeO3和秀珍菇富硒多糖在334 nm處出現(xiàn)吸收峰，而秀珍菇多糖無吸收峰，說明成功制備了硒多糖。于闖[37]發(fā)現(xiàn)人工富硒茶多糖和Na2SeO3在334 nm處有Se=O鍵的吸收峰，在288 nm處有Se-O鍵的吸收峰。可以推測出334 nm左右處的吸收峰可能為主要的硒化特征峰，少部分硒化后的多糖可能在288 nm處出現(xiàn)Se-O鍵吸收峰，因此334 nm處吸收峰為主要判斷硒化是否成功的依據(jù)。UV只是結(jié)構(gòu)的初步分析，具體結(jié)構(gòu)測定還需借助紅外光譜、核磁共振光譜等方法。

2.6 紅外光譜法（infrared absorption spectrometry，IR）

IR可觀察硒化前后多糖的化學鍵和官能團是否發(fā)生變化。硒多糖的IR圖中有多糖特征峰，對比硒化前后IR結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當歸硒多糖在669 cm-1處有Se-O-C的特征吸收峰[38]；煙葉硒多糖在864、858 cm-1處有Se=O的特征吸收峰[39]；灰樹花硒多糖在667.9、759.9和1024.5 cm-1處分別有Se-O-C、Se=O、O-Se-O的特征吸收峰[30]。因此對比多糖與硒多糖紅外圖譜可以看到，670、760～860和1030 cm-1左右處出現(xiàn)新的吸收峰可能為多糖硒化后的特征吸收峰，可以推測多糖與硒元素結(jié)合，實現(xiàn)了多糖硒化。但紅外光譜法僅可確定多糖與硒結(jié)合后的特定結(jié)構(gòu)特征，連接方式還需采用甲基化、核磁共振光譜等方法測定。

2.7 熱重分析法（thermogravimetric analysis，TGA）

在程序控溫下，測定硒多糖的質(zhì)量隨溫度的變化關系，可觀察到硒化前后或硒多糖之間熱穩(wěn)定性的變化。相關實驗結(jié)果顯示，當溫度升高至150 ℃之后硒多糖分解速率高于多糖，可以推測硒的引入降低了多糖的熱穩(wěn)定性，對比人工富硒多糖與天然硒多糖的熱重分析結(jié)果，后者熱穩(wěn)定性高[40-41]。硒化程度的高低可能影響硒化多糖的穩(wěn)定性，硒化程度越高，CO鍵與多糖的羥基亞硒酸基化后，使C-O鍵穩(wěn)定性降低，從而導致硒多糖的熱穩(wěn)定性降低。

2.8 拉曼光譜法（Raman spectra，Ram）

Ram作為硒多糖分子結(jié)構(gòu)定性分析的方法，可確定硒與多糖的結(jié)合位點、提供有關配位化合物的組成、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性等。Ram無需破壞樣品、可預測穩(wěn)定性，是化學分析的較新研究方法。白煒琪[42]通過比較苦瓜多糖和硒化苦瓜多糖的IR與Ram結(jié)果，發(fā)現(xiàn)Na2SeO3被還原成硒單質(zhì)并與多糖結(jié)合，同時-COOH吸收峰發(fā)生位移，可以推測硒單質(zhì)與多糖上的-COOH結(jié)合形成硒多糖。

此外，還可用高效液相色譜、甲基化、核磁共振、原子力顯微鏡等進一步分析硒多糖單糖組成、硒多糖與多糖間結(jié)構(gòu)區(qū)別和硒多糖連接方式、硒化程度等問題。目前，硒多糖分子量大、構(gòu)象差異大、空間結(jié)構(gòu)易受多種因素影響，因此不能準確分析其構(gòu)效關系，不能確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，使產(chǎn)品開發(fā)利用受阻。

3 硒多糖的生物活性

3.1 抗氧化活性

人體因與外界的持續(xù)接觸，如大氣污染、水污染、放射性污染等因素不斷誘導人體體內(nèi)產(chǎn)生自由基，過量自由基可導致人體衰老或引發(fā)癌癥。

目前，硒多糖的抗氧化活性是研究的主要內(nèi)容之一。硒是谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的核心組成成分，硒多糖作為補硒劑可適當補充硒元素，提高體內(nèi)GSH-Px活性，同時明顯提高超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）活性，增強機體總抗氧化能力（T-AOC），及時清除對機體有害的自由基，從而起到抗氧化作用[43]。

相關研究發(fā)現(xiàn)，山藥硒多糖[44]、黑木耳硒多糖[45]、紅棗硒多糖[46]等均具有清除體內(nèi)羥基、超氧陰離子、DPPH和ABTS自由基作用，同時具有鐵還原力，且呈濃度依賴性。此外，玉米須硒多糖[47]在高濃度下清除DPPH自由基的能力和薔薇硒多糖[48]在高濃度下清除ABTS和DPPH自由基能力都與Vc接近。研究表明，米胚硒多糖在體內(nèi)具有增強抗氧化酶活性，提高體內(nèi)SOD、GSH-Px活性，增強總抗氧化能力[49]。李華為等[50]發(fā)現(xiàn)羥基自由基可增加磷脂雙層膜的通透性從而使膜受損，而富硒蛹蟲草硒多糖具有清除羥基自由基能力，保護膜體，與過氧化氫酶共存時，二者具有協(xié)同作用。

3.2 抗腫瘤活性

大多數(shù)人都是癌癥基因的攜帶者，在受到外界環(huán)境影響時，癌基因被激活形成腫瘤。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，惡性腫瘤死亡占居民全部死因的23.91%[51]。國家癌癥中心在2019年1月發(fā)布的《2015年中國惡性腫瘤流行情況分析》顯示，我國惡性腫瘤發(fā)病率每年保持約3.9%的增幅，死亡率每年保持2.5%的增幅，并且惡性腫瘤發(fā)病率呈增高且低齡化趨勢[52]。

硒多糖通過增強機體免疫力和調(diào)節(jié)氧化應激，從而抑制腫瘤的生長，誘導腫瘤細胞發(fā)生凋亡，發(fā)揮抗腫瘤作用。大量研究表明，硒多糖對腫瘤的抑制作用優(yōu)于多糖，且毒性低。目前，已有硒多糖產(chǎn)品配合療法，治療中晚期惡性腫瘤[53]。部分硒多糖抗腫瘤活性如表2。由表2可以看出，硒多糖的抗腫瘤作用主要機制包括，抑制癌細胞增殖、促進細胞凋亡，提高胸腺和脾臟指數(shù)、淋巴細胞轉(zhuǎn)化率，調(diào)節(jié)相關蛋白的表達等。

表2 部分硒多糖的抗腫瘤活性Table 2 Antitumor activity of some selenium polysaccharides

3.3 免疫調(diào)節(jié)

免疫系統(tǒng)是保持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和識別并清除外來抗原的重要防御系統(tǒng)。隨著全球環(huán)境的惡化，致使人類機體免疫功能易發(fā)生紊亂，在機體抵抗力下降時，易受到細菌、病毒感染導致疾病。

硒多糖能促進干擾素的產(chǎn)生，增強NK細胞殺傷活性；促進淋巴細胞分泌免疫球蛋白，提高合成抗體能力；促進吞噬細胞對病毒體吞噬與殺滅，從而提高機體免疫力[60]。巨噬細胞是免疫效應細胞，分泌出的NO、白細胞介素（IL-6）、腫瘤壞死因子-α （TNFα）等免疫因子可有效調(diào)節(jié)機體免疫。吳秀欽等[61]向巨噬細胞培養(yǎng)液中添加4種太子參硒多糖（sRPP）觀察釋放免疫因子情況。結(jié)果表明，sRPP對巨噬細胞吞噬能力、NO產(chǎn)生量以及IL-6、TNF-α分泌具有促進作用，但是不同sRPP對巨噬細胞產(chǎn)生的刺激效果不同，可能與其化學結(jié)構(gòu)、作用靶點和作用機制等有關。胸腺和脾臟是重要的免疫器官，其指標可以直接反應機體的免疫狀態(tài)。大量體內(nèi)實驗表明[62-65]，硒多糖可顯著上調(diào)胸腺及脾臟指數(shù)，同時促進免疫球蛋白（IgG、IgM）的合成、IL-6、IL-2、TNF-α、和γ干擾素（IFN-γ）水平和巨噬細胞吞噬能力，從而提高機體免疫調(diào)節(jié)能力。

環(huán)磷酰胺作為抗腫瘤常用藥，常用來制備免疫缺陷小鼠模型，發(fā)現(xiàn)治療癌癥過程中易降低機體的防御能力，因此硒多糖有望成為癌癥治療中輔助用藥。此外，我國現(xiàn)已有一種硒多糖作為免疫調(diào)節(jié)保健品上市，因此硒多糖保健品的研發(fā)有待進一步開展。

3.4 降血糖活性

我國已進入人口老齡化時代，糖尿病、高血壓、血脂異常等疾病患病率呈上升趨勢。1990年，Ezaki首先報道了硒具有類胰島素作用，此后有學者發(fā)現(xiàn)硒可以促進葡萄糖的轉(zhuǎn)運、糖代謝以及信號轉(zhuǎn)導，起到降血糖的作用[66]。硒多糖降血糖實驗結(jié)果表明，硒多糖對α-葡萄糖苷酶活性和α-淀粉酶具有較強的抑制作用，同時可降低糖尿病小鼠的空腹血糖和餐后血糖，提高胰島素水平和抗氧化酶活性[67-68,35,33]。此外，硒多糖降血糖作用與阿卡波糖、消渴丸等降血糖效果相當[29]。結(jié)合硒多糖其他活性，硒多糖的降血糖作用機制可能是通過硒多糖提高抗氧化酶活性、減少活性氧自由基過度積累、保護組織器官，促進機體血糖平衡；通過硒多糖激活葡萄糖激酶將葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖-6-磷酸，進入肝臟葡萄糖代謝，從而降低血糖[69]。總得來看硒多糖降血糖活性較高，但需要注意補硒劑只有達到近毒性劑量才能發(fā)揮類胰島素作用，因此補硒劑只可以輔助調(diào)節(jié)血糖。

此外，硒多糖還具有抗病毒[70]、抗菌[71]、抗疲勞[72]、抗炎[73]、抗重金屬毒性[74]、肝臟保護[75]和神經(jīng)保護[5]等作用。

綜上，大量的研究證明了硒多糖具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、降血糖等作用，為硒多糖的進一步應用提供了理論依據(jù)。但硒多糖的生物活性與其結(jié)構(gòu)關系研究尚少，有待進一步研究。

4 結(jié)語與展望

硒多糖是良好的補硒劑之一，具有綠色、毒副作用小和易制備等優(yōu)點，同時有著抗腫瘤、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、降血糖等多種生物活性。硒多糖的合成主要分為化學和生物兩類方法，其中化學方法的轉(zhuǎn)化率較高，操作性較簡單，但化學試劑的使用及重金屬催化劑的添加導致制備出的硒多糖存在許多雜質(zhì)，且對環(huán)境污染較大，相反生物合成法更為綠色健康，符合臨床及生產(chǎn)要求，是目前應用廣泛的方法。通過紅外光譜、紫外光譜、熱重分析等手段可有效分析合成后硒多糖的化學鍵、構(gòu)型等結(jié)構(gòu)特征，判斷哪些為藥效結(jié)構(gòu)及官能團，有助于研究產(chǎn)生藥理作用的機制。

隨著研究的深入和科學的發(fā)展，硒多糖仍存在諸多不足，例如硒多糖活性考察不夠全面；現(xiàn)有活性中作用機制不明確；不同制備方法制備出的硒多糖結(jié)構(gòu)、硒含量有無差異，對質(zhì)量控制、活性有無具體影響；過量的硒會導致中毒，如何在安全情況下制備出活性更高的硒多糖；硒多糖產(chǎn)品的毒副作用尚未明確，如何建立硒多糖毒性評價體系確保食品藥品安全等。目前，只有少部分硒多糖應用于食品、保健品以及臨床藥物中。總得來說，硒多糖合成方法有待進一步優(yōu)化，要應用于食品、藥品、保健品等更大領域，還需對存在的問題進行重點研究。