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植物多糖的分离纯化及抗肿瘤作用研究进展
摘要 多糖的分离纯化是多糖研究的重要组成部分,多糖具有多种生物学活性,其中抗肿瘤是多糖的主要活性之一。多糖抗肿瘤机制大多与其免疫调节作用相关,通过总结相关文献,综述了近几年多糖的提纯方法、斌杰等[8]在提取灵芝多糖中应用了超声波法,将灵芝菌粉按一定条件(料液比、时间、温度、粒度)超声提取2次,过滤,滤液合并,醇沉,用苯酚-硫酸法测定多糖含量,在超声波法提取温度50 ℃、时间20 min、粒度40目,传统热水提法提取温度80 ℃、 h、粒度40目的条件下,超声法提取率较热水提取法提高了30%以上,而时间缩短了近75%。超声法温度适中,避免了高温有可能对多糖有效成分的破坏,从而使多糖的生物活性得以保持。虽然超声波提取法的提取率率优于水提法,但超声提取时间>20 min时,多糖的提取率会逐渐下降,可能是由于超声波较长时间的机械剪切使多糖降解而导致[9]。
微波辅助提取法
微波辅助提取是一种利用微波能量来提取多糖的新技术,与超声的作用原理相似。聂金媛等[10]采用微波辅助提取法提取茯苓多糖,选择微波作用时间、占空比、固液比3个因素,每个因素确定15个水平,以U15均匀设计表进行试验,得出最佳提取工艺:微波作用时间18 min,占空比42%,固液比1∶50。在此条件下,%,%。王丽等[11]采用微波法处理米糠多糖,通过单因素和正交试验最终得出微波辅助提取米糠多糖的最优工艺条件为料液比1∶10;微波辐射时间2 min;微波功率400 W,多糖提取率为276%,%。黄璞等[12]为优化黑灵芝孢子粉多糖的微波提取工艺,在单因素试验基础上,采用响应面分析法和Box-Behnken 中心组合设计的方法,研究提取温度、提取时间以及水料比3个自变量及其交互作用对多糖提取率的影响。利用SAS和响应面分析相结合的方法,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,并确定微波提取多糖最佳条件:温度 129 ℃、时间 27 min、水料比为 31∶1。在此条件下,%,%,误差较小。试验证明,微波辅助提取法提取效率高,试验时间短,可供选择的溶剂较多,溶剂用量少,节能。此外,由于微波作用时间短,可有效避免长时间高温操作对样品造成的损坏,有利于热不稳定多糖的提取[13]。 2 多糖的分离纯化
多糖的粗提物通常为糖蛋白,且常含有色素及小分子杂质等,需进行脱蛋白、脱色及透析去除小分子杂质,可得总多糖。总多糖通常是多种不同级分多糖的混合物,常需进一步分离分级、纯化,以便获得均一的多糖组分。刘红梅等[14]在北极海参多糖的分离纯化及抗肿瘤活性研究中发现,3种精制多糖对4种肿瘤细胞的抑制作用明显强于总多糖,提示多糖的均一性与活性密切相关。
脱蛋白、脱色
多糖的提纯方法有多种,脱蛋白常用的方法有Sevage法、酶法、三氟三氯乙烷法、沉淀法、硫酸铵法等。去除色素的方法有活性炭吸附、滤膜超滤、过氧化氢法、离子交换树脂法、反胶束法等。
Sevage法是最常用的方法之一。Sevage法去除蛋白是根据蛋白质在氯仿等有机溶剂变性而不溶于水的特点,将多糖水溶液、氯仿、戊醇或正丁醇按比例调成混合物振荡,蛋白质与氯仿-戊醇(正丁醇)生成凝胶物而分离的原理,以去除水层和溶剂层交界处的变性蛋白。程轩轩等[15]采用水提醇沉法提取白簕多糖,取白簕多糖水溶液,按4倍体积加入正丁醇-氯仿(1∶4)混合液振荡离心取上层溶液,经6次脱蛋白过程后得到蛋白脱出率/%/9544%、%/%、%/%、%/8457%、%/%、%/%。Sevage法脱蛋白较温和,可避免多糖降解,但脱蛋白效率不高,且多糖保留率随脱蛋白次数增加而减少。常与酶法脱蛋白结合,可提高脱蛋白效率。
色素分为脂溶性和水溶性,脂溶性色素可在提取多糖前对原料进行石油醚、乙醇回流,大部分脂溶性色素可去除。水溶性色素极易溶于水和乙醇,在醇沉步骤将其去除[16]。对残留的色素可用透析、活性炭吸附等方法去除,熊伟等[16]采用活性炭吸附方法对螺旋藻粗多糖进行脱色处理,由于活性炭是具有多空结构的物质,因此能吸附多糖水溶液中的色素。
柱层析法
柱层析法作为常用提纯方法之一,在分级纯化多糖时应用广泛。曹永强等[17]采用DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱纯化植物乳杆菌胞外粗多糖,透析、冷冻干燥后得到SKT109胞外中性多糖和YW11胞外酸性多糖样品,2