山药多糖功能活性及新产品开发研究现状

        山药多糖是从山药中提取、纯化得到的一类多糖化合物，是山药的主要活性成分之一，广泛应用于药品、食品以及保健品中。研究发现，山药多糖具有抗疲劳、调节免疫力、抗衰老、改善性功能、降血糖、降血脂、抗氧化、保肝、抗癌、神经保护、预防老年痴呆、抗菌、调节肠道菌群、抗应激等多种功能活性。山药多糖的提取方法有水提醇沉法、稀酸浸提法、碱液浸提法和酶解法，还有应用超声波和微波等技术进行辅助提取，其中最为常见的是水提醇沉法。不同山药的品种和提取条件，所得到的山药多糖组分也有一定差异。山药多糖的组成及结构较复杂，山药多糖包括均多糖、杂多糖及糖蛋白，其糖基组成和含量也各不相同，糖基组成主要有葡萄糖，半乳糖，鼠李糖，阿拉伯糖，木糖，甘露糖和葡萄糖醛酸。

        山药多糖对DPPH、·OH及·O2-具有较强的清除能力，其抗氧化能力随着浓度的提高显著增强。

        研究发现，紫山药多糖可显著提高D-半乳糖衰老模型大鼠肝脑中T-AOC总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶的活性，降低丙二醛浓度，抑制衰老基因P53、P21的表达，表明紫山药多糖具有显著的抗大鼠衰老损伤的作用。山药多糖能显著增加小鼠巨噬细胞上清液中总超氧化物歧化酶活力，提高机体产生NO及白细胞介素1β（1IL-1β）的能力，从而更好地保护机体细胞免受损伤，提高机体免疫力。山药多糖能明显升高2型糖尿病大鼠的己糖激酶、琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性，从而起到调节糖代谢的作用。

        此外，还有研究表明山药多糖能降低糖尿病小鼠体内血糖、总胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇的浓度，具有调节糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱的作用。山药多糖在一定的浓度范围内对PC12及Hepa1-6细胞的体外增殖具有明显的抑制作用，表明山药多糖具有一定的抗肿瘤作用。还有研究报道，山药多糖可改善急性肝衰竭大鼠菌群失调和细菌易位情况，对肠道微生态失调大鼠具有显著的调整作用，是理想的中药微生态调节剂。

        山药多糖的深加工应用主要集中在免疫调节剂、肠道微生态调节剂、保肝剂、补铁剂、烟草添加剂、抗氧化剂、保鲜剂、乳化剂等多个领域。

        1、免疫调节剂

        制备山药多糖-聚乳酸-羟基乙酸给药系统，发现其可以产生较强的体液和细胞免疫应答，以及混合Th1/Th2免疫应答，在促进淋巴细胞增殖和诱导T淋巴细胞转化为Th细胞方面，显著优于山药多糖和空白聚乳酸-羟基乙酸纳米粒。也有学者制备纳米山药多糖双歧杆菌合生元结肠靶向微生态调节剂，发现其能减轻肠道炎症，提高菌群失调大鼠的免疫器官指数、巨噬细胞吞噬功能、T淋巴细胞能力、溶血素水平，提高分泌型免疫球蛋白A、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、白细胞介素-1α、白细胞介素-4、白细胞介素-17、白细胞介素-2和γ-干扰素含量，降低IL-1β、IL-6和TNF-α含量，促进B细胞淋巴瘤-2蛋白表达，同时抑制Bcl-2相关蛋白表达，具有良好的免疫调节作用。

        2、肠道微生态调节剂

        通过制备纳米山药多糖合生元结肠靶向微生态调节剂，发现其对抗生素脱污染菌群失调白兔有显著调节作用，进一步研究发现，其能够恢复大鼠血管活性肠肽、胃动素和生长抑素等胃肠激素的正常水平，具有调节胃肠道动力，促使胃肠道的正常收缩和改善胃肠道对水和电解质运输，增加肠道优势菌数量的能力，可促进短链脂肪酸的产生，改善肠道菌群环境，有助于菌群失调的治疗。

        3、保肝剂

        对山药多糖进行硒化，制备山药硒多糖，发现其中、高剂量组均可不同程度地改善四氯化碳所致的病理组织损伤，且显著优于低剂量组与山药多糖组。山药硒多糖对CCl4所致的小鼠急性肝损伤具有保护作用，且随浓度增高保护作用加强。制备纳米山药多糖结肠靶向胶囊，发现其能使急性肝衰竭模型大鼠肠道有益菌占优势，改善其肠道屏障，减少细菌易位到 肝 脏，进而来改善肝功能，阻断肝细胞的过度凋亡，对肝细胞的再生有着重要影响。

        4、保鲜剂

        山药多糖具有良好的抗菌效果，可将其应用于食物的保鲜。如添加山药多糖保鲜剂的罗非鱼，在感官评分、菌落总数、pH值、挥发性盐基氮和硫代 巴 比 妥酸值的指标方面，都优于空白对照组，表明山药多糖的抗菌活性能很好地应用在罗非鱼保鲜。

        5、乳化剂

        木瓜蛋白酶水解提取的山药多糖组分具有较好的乳化活性和稳定性。根据粒径分布和重力相分离试验，12000U/g多糖组分在不同多糖组分中，表现出**的乳化能力和稳定性。此外，制备山药多糖铁复合物具有较好的治疗缺铁性贫血作用，有望开发成为一种新型的补铁剂。以及有学者将山药多糖羧甲基化后，添加到卷烟中，可以柔和烟气，提高抽吸舒适度，并降低刺激性。

        山药作为传统具有代表性药食两用的植物，是药品、保健食品的重要原料，现代研究证明其具有抗疲劳、调节免疫力、抗衰老、改善性功能、降血糖、降血脂、抗氧化、保肝、抗癌、神经保护、防治老年痴呆、抗菌、调节肠道菌群、抗应激等丰富的功能活性。

        而山药多糖作为山药的主要功能成分，有望将其开发成免疫调节剂、肠道微生态调节剂、保肝剂、补铁剂、烟草添加剂、抗氧化剂、保鲜剂、乳化剂等多种产品，但产品的开发还处在初步研究阶段，急需提升其产业化能力。

        参考文献：

        [1]彭新,牛乐,周宁,李赫宇,王金金,毋启桐,李凯.山药多糖功能活性及新产品开发研究进展[J].食品研究与开发,2020,41(17):204-209.

        [2]王珺,徐俊杰.山药多糖的组成及其药理作用的研究进展[J].吉林医药学院学报,2018,39(04):304-306.

        作者：小泥沙

        小泥沙，食品科技工作者，毕业于华南理工大学食品科学与工程学院，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。