植物多糖生物學活性研究進展

周靜華，左紹遠

（大理學院基礎(chǔ)醫(yī)學院，云南大理 671000）

植物多糖生物學活性研究進展

周靜華，左紹遠

（大理學院基礎(chǔ)醫(yī)學院，云南大理 671000）

目的：綜述植物多糖的生物學活性研究進展。方法：查閱檢索國內(nèi)外植物多糖研究的相關(guān)文獻進行分析、歸納總結(jié)。結(jié)果：不同來源的植物多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗病毒等作用。結(jié)論：植物多糖的生物學活性在臨床應用中具有較大的潛力。

植物多糖；生物活性；研究進展

多糖為來自高等植物、動物細胞膜和微生物細胞壁中的天然高分子化合物，是構(gòu)成生命的四大基本物質(zhì)之一。近年來，由于其重要的生理功能而引起了人們越來越大的興趣，對植物多糖的研究己成為藥物研究的熱點之一。大量實驗研究表明：多糖類成分是人體內(nèi)重要的信息物質(zhì)，參與人體的許多生理和病理過程。植物多糖來源廣泛，目前已有百余種植物的多糖被分離提取出來，其最大的優(yōu)點是沒有細胞毒性，作為藥物毒副作用小，因此，國內(nèi)外對植物多糖的研究進展較快。本文就多糖的研究近況，從生物學活性及存在問題的角度作一綜述。

1 免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤活性

研究發(fā)現(xiàn)不同來源的多糖對免疫系統(tǒng)有重要的調(diào)節(jié)作用，能夠有效調(diào)節(jié)免疫釋放因子和免疫細胞，具有廣譜的免疫調(diào)節(jié)活性，還能抑制腫瘤細胞生長和降低腫瘤細胞因子的釋放，具有腫瘤抑制作用。如云芝多糖（CVPS）能顯著促進小鼠胸腺指數(shù)及脾臟指數(shù)，使CD4+和CD8+T細胞明顯增加，口服CVPS可增加正常小鼠外周血T細胞的總量〔1〕。金培勇等〔2〕發(fā)現(xiàn)，桑黃粗多糖高、中、低劑量組能明顯提高荷瘤小鼠的腹腔巨噬細胞吞噬指數(shù)與吞噬率、外周血淋巴細胞轉(zhuǎn)化率及血清溶血素水平，并能提高血清中細胞因子TNF-a含量，表明桑黃粗多糖具有增強小鼠免疫功能的作用。顏培宇等〔3〕利用黃芪多糖（APS）注射液對氫化考地松致免疫功能低下小鼠進行了血清IL-4、IFN-γ影響實驗，結(jié)果表明APS能夠使免疫功能低下小鼠血清IFN-γ水平明顯升高，而IL-4水平很低。說明APS能夠重建免疫功能低下機體正常的免疫功能，促進機體Th0向Th1分化，維持Th1的優(yōu)勢狀態(tài)，增強機體的細胞免疫功能。邵樹軍〔4〕利用牛膝多糖（ABP）對正常及免疫低下小鼠免疫功能進行實驗，測定各組小鼠外周血中NK細胞以及腫瘤壞死因子（TNF）活性的變化，結(jié)果表明ABP60 mg/（kg.d）10 d能顯著提高免疫低下小鼠NK細胞和小鼠外周血中TNF的活性，還能促進正常小鼠外周血中NK細胞及TNF活性的增強。刺松藻水溶性多糖（WSPCF）〔5〕能有效抑制腫瘤細胞增殖和腫瘤的惡化，同時活化殺傷性T淋巴細胞和巨噬細胞，提高NK細胞活性，增強抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用。張英慧〔6〕的研究表明海帶多糖（FGS）在20~ 120 mg.kg-1.d-1的注射劑量范圍內(nèi)可促進小鼠PMΦ的細胞毒活性，有效殺傷S180腫瘤細胞，并表現(xiàn)為一定的劑量相關(guān)性，其中最佳作用劑量為40 mg.kg-1.d-1。

另外，大量實驗表明：豬苓多糖、冬蟲夏草多糖、刺五加多糖、枸杞多糖、紫草多糖等可激活巨噬細胞，增強其吞噬作用，能誘導產(chǎn)生白細胞介素（IL-1）、腫瘤壞死因子（TNF-α）等細胞因子〔7〕。

2 降血糖、調(diào)血脂作用

研究表明：某些植物來源的多糖具有降血糖、調(diào)血脂的藥理活性。玉米須多糖〔8〕能夠促進肝糖原合成，對糖尿病小鼠有明顯的降低血糖作用。劉華鋼等〔9〕的研究表明仙人掌果多糖（CPFP）可顯著降低STZ誘發(fā)的糖尿病大鼠的血糖、膽固醇及甘油三酯，可使糖尿病大鼠體質(zhì)量顯著回升，對STZ引起的B細胞損傷具有修復作用。薛長勇等〔10〕利用桑葉多糖復合物（GPs）對STZ-誘導的糖尿病小鼠進行了葡萄糖耐量試驗、血糖和血脂的影響試驗，結(jié)果表明GPs具有明顯的降血糖作用，與對照組相比，給予GPs后4 h和6 h，血糖下降分別可以達到54.29± 13.90%和70.08±15.56%。經(jīng)口服連續(xù)給予GPs10 d后，空腹血糖、甘油三酯和膽固醇水平明顯低于對照組。李友元等〔11〕通過研究發(fā)現(xiàn)黃精多糖可顯著降低實驗動物血脂水平，從實驗動物主動脈大體形態(tài)及光鏡還可看出黃精多糖治療組主動脈內(nèi)膜泡沫細胞形成顯著少于高脂組，表明黃精多糖具有降低血糖和減少實驗動物主動脈內(nèi)膜泡沫細胞和脂質(zhì)條紋形成的作用。

3 抗病毒活性

大量研究表明：許多植物多糖對各種病毒有抑制作用，其抗病毒作用可能是通過免疫調(diào)節(jié)作用而實現(xiàn)的，如艾滋病毒、單純皰疹病毒、巨細胞病毒、流感病毒等等。王岳五等〔12〕利用甘草多糖（GPS）對牛艾滋病病毒（BIV）、腺病毒Ⅲ型（AdVⅢ）和柯薩奇病毒（CBV3）的抑制作用進行研究，結(jié)果表明：GPS對BIV有一定的抑制作用，抑制率為36.2%，對AdVⅢ和CBV3有明顯的抑制與直接滅活作用，可影響腺病毒和柯薩奇病毒的吸附及進入細胞的功能，達到保護細胞作用，其保護率分別為74.5%和59.0%。張蒞峽等〔13〕選擇了5種RNA和DNA類病毒，在L929（小鼠傳代纖維母細胞）及Hela（宮頸癌細胞株）細胞上進行抗病毒作用的實驗研究，結(jié)果表明紅毛五加多糖（AGPS）對水泡性口炎病毒（VSV）、單純瘡疹病毒I型（HSV-I）和柯薩基病毒B3型（CB3V）均有明顯的抑制作用，對腺病毒-III型病毒抑制作用稍弱，僅對脊髓灰質(zhì)病毒IV型（poliov-III）無作用。大蒜多糖〔14〕的體外抗乙型肝炎病毒作用研究結(jié)果表明：在培養(yǎng)的2215細胞中加入大蒜多糖培養(yǎng)12 d后，上清中部分乙肝病毒標志HBsAg分泌減少，而HBeAg無明顯變化，即大蒜多糖可抑制HBsAg分泌，并隨藥物濃度增加而抑制率增高。蘇會霞等〔15〕得到的馬齒莧提取物顯示了較強的抗II型單純皰疹病毒（HSV-2）活性，其IC50值為55μg/mL，SI值為34，而提取得到的抗HSV-2病毒活性成分就是馬齒莧多糖。

4 抗氧化和抗衰老作用

近年來，大量研究表明，氧自由基誘導的反應與許多疾病的發(fā)生有密切關(guān)系，如癌癥、高血脂癥、多種老年慢性疾病等，同時機體代謝過程中產(chǎn)生的自由基可引發(fā)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸分子的氧化性損傷，導致衰老。李興泰等〔16〕的研究表明黑木耳多糖可明顯抑制MDA生成及線粒體腫脹，能明顯清除O-2·，且在一定濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)劑量效應關(guān)系，說明黑木耳多糖具有較強的體外抑制O-2·生成、抗氧化及保護線粒體作用。桑葚多糖〔17〕體外清除自由基試驗發(fā)現(xiàn)，桑葚多糖對DPPH·、·OH和O-2·均有較好的清除作用，隨著桑葚多糖濃度的增高，對3種自由基的清除能力也分別相應增強，呈較好的量效關(guān)系，最高清除率分別達到90.01%、76.40%和49.85%。劉利娥〔18〕的研究表明芝麻葉多糖與VC清除自由基能力相比，芝麻葉多糖清除·OH的能力比VC強；清除O2-·和DPPH·的能力比VC略弱，說明芝麻葉多糖具較強的抗氧化活性。Kardosová等〔19〕對植物中提取的11種多糖進行了抗氧化活性研究，結(jié)果表明：不同的多糖均具有抗氧化活性。劉光建〔20〕用不同濃度的魚腥草多糖給小鼠，可顯著降低CCL4損傷小鼠血清中AST、ALT的含量（P＜0.05），抑制脂質(zhì)過氧化物的生成，降低肝、腎、心肌和腦組織中MDA含量（P＜0.01），對小鼠肝、腎、心肌、腦組織體內(nèi)外有抗氧化作用，尤其對肝、腎抗氧化作用較強。李友元等〔21〕對衰老模型組小鼠腦、肝及性腺組織端粒酶活性顯著降低（P<0.05），應用黃精多糖治療后，其腦及性腺組織端粒酶活性顯著上升（P<0.05），說明黃精多糖可上調(diào)衰老小鼠組織端粒酶活性的表達。

5 存在問題和展望

植物多糖結(jié)構(gòu)復雜，對其結(jié)構(gòu)的確定難度較大，大多數(shù)已經(jīng)報道的多糖都缺乏詳盡的結(jié)構(gòu)信息，高級結(jié)構(gòu)的研究是空白，而高級結(jié)構(gòu)對功能的影響比一級結(jié)構(gòu)還重要，這一點已為科學家們首肯。多糖的功能研究涉及面較寬，但大多沒有深入的機理研究，只是停留在推測的基礎(chǔ)上，妨礙了多糖的進一步開發(fā)利用，因此，應對多糖的藥理作用機制方面進行深入研究。我國多糖資源豐富，尤其是來源于中草藥的植物多糖具有較大的開發(fā)潛力，隨著多糖研究的不斷深入，多糖類藥物必將具有更廣闊的應用前景。

〔1〕張立顯，李亞玲，鄧維秀，等.口服云芝多糖對小鼠免疫器官及血液CD4+和CD8+T細胞的影響〔J〕.新鄉(xiāng)醫(yī)學院學報，2010，27（5）：453-455.

〔2〕金培勇，靳鳳琳，張海燕，等.桑黃粗多糖對小鼠免疫功能影響的研究〔J〕.泰山醫(yī)學院學報，2010，18（6）：23-25.

〔3〕顏培宇，于曉紅，張德山，等.黃芪多糖注射液對免疫功能低下小鼠血清IL-4和IFN-4影響的實驗研究〔J〕.內(nèi)蒙古中醫(yī)藥，2007（10）：35-36.

〔4〕邵樹軍，劉彩玉，劉雄伯，等.牛膝多糖對小鼠免疫功能影響的研究〔J〕.腫瘤防治雜志，2002，9（1）：57-58.

〔5〕Jung-Bum L，Yuko O，Kyoko H，et al.Immunostimulating effects of a sulfated galactan from Codium fragile〔J〕. Carbohydr Res，2010，345（10）：1452-1454.

〔6〕張英慧.海帶多糖FGS對小鼠巨噬細胞細胞毒活性的影響〔J〕.免疫學雜志，2002，18（5）：403-404.

〔7〕張曉靜，劉會東.植物多糖提取分離及藥理作用的研究進展〔J〕.時珍國醫(yī)國藥，2003，14（8）：495-497.

〔8〕劉娟，韓曉強，姜博.玉米須多糖治療糖尿病作用研究〔J〕.時珍國醫(yī)國藥，2006，17（8）：1441-1442.

〔9〕劉華鋼，梁秋云，蒙華琳，等.仙人掌果多糖提取物降血糖作用的實驗研究〔J〕.中草藥，2010，33（2）：240-242.

〔10〕薛長勇，滕俊英，邱繼紅，等.桑葉多糖-肽復合物的降血糖血脂作用〔J〕.營養(yǎng)學報，2005，27（2）：167-168.

〔11〕李友元，鄧洪波，向大雄，等.黃精多糖的降血脂及抗動脈粥樣硬化作用〔J〕.中國動脈硬化雜志，2005，13（4）：429-431.

〔12〕王岳五，史玉榮.甘草多糖GPS對病毒的抑制作用〔J〕.南開大學學報：自然科學版，2001，34（2）：126-128.

〔13〕張蒞峽，劉泓，常雅萍.紅毛五加多糖抗病毒效應的實驗研究〔J〕.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學雜志，1999，5（3）：25-27.

〔14〕周靜華，李漢偉，萬順康，等.大蒜多糖結(jié)構(gòu)與生物活性研究進展〔J〕.大理學院學報，2010，9（12）：25-28.

〔15〕蘇會霞，劉翠玲，周瑩君，等.馬齒莧提取物體外抗II型單純皰疹病毒的活性評價〔J〕.中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2010，8（22）：155-156.

〔16〕李興泰，高明波.黑木耳多糖清除活性氧及保護線粒體〔J〕.食品科學，2004，25（1）：171-173.

〔17〕王銳，何嵋，袁曉春，等.桑葚多糖體外清除自由基活性研究〔J〕.安徽農(nóng)業(yè)科學，2012，40（2）：775-776，779.

〔18〕劉利娥，張浩勤，劉金盾，等.芝麻葉多糖的提取及抗氧化活性研究〔J〕.中國食品學報，2010，10（5）：160-165.

〔19〕Kardosova，Machova E.Antioxidant activity of medicinal plant polysaccharides〔J〕.Fitoterapia，2006，77（5）：367-373.

〔20〕劉光建，王璐，王菲菲，等.魚腥草多糖對小鼠肝、腎、心肌和腦組織抗氧化作用的研究〔J〕.中國實驗方劑學雜志，2011，17（8）：207-210.

〔21〕李友元，鄧洪波，王蓉，等.衰老小鼠組織端粒酶活性變化及黃精多糖的干預作用〔J〕.醫(yī)學臨床研究，2005，22（7）：894-895.

（責任編輯 董 杰）

Research Progress on the Biological Activity of Plant Polysaccharides

ZHOU Jinghua,ZUO Shaoyuan
（Pre-clinical College,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China）

Objective:To review the research progress on the biological activity of plant polysaccharides.Methods:Relative literatures on the biological activity of plant polysaccharides domestic and abroad were reviewed.Results:Various biological activities including immunomodulatory and anti-virus effects were found in the plant polysaccharides.Conclusion:Plant polysaccharides is a great potency in clinical application.

plant polysaccharides;biological activity;research progress

TS255

A

1672-2345（2012）06-0035-03

云南省科技廳應用基礎(chǔ)研究基金資助項目（2010ZC138）

2012-05-18

2012-05-28

周靜華，副教授，主要從事植物多糖研究.