硒多糖的合成方法、結(jié)構(gòu)特征和生物活性研究進(jìn)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(xué)化學(xué)與制藥工程學(xué)院，河北石家莊 050018；2.河北中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)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(huì)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(guò)食物來(lái)攝取，2017年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)公布中國(guó)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(bǔ)硒劑越來(lái)越受到人們的關(guān)注。硒多糖作為一種理想的補(bǔ)硒劑，不僅克服了無(wú)機(jī)硒在體內(nèi)停留時(shí)間短、生物利用度較低、毒性較大等缺點(diǎn)，還具有高于多糖和硒的藥理活性，更易被機(jī)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(guò)對(duì)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(hù)作用。天然硒多糖主要來(lái)源于植物和微生物，但含量有限，不足以應(yīng)用到產(chǎn)品開(kāi)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(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，改變硒多糖的合成條件，可能會(huì)影響生物活性的構(gòu)效機(jī)制以及結(jié)構(gòu)特征[6]。

本文通過(guò)綜述硒多糖的植物轉(zhuǎn)化法、化學(xué)合成法和微生物轉(zhuǎn)化法，并分析總結(jié)各個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，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(duì)硒多糖結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，最后對(duì)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(jìn)行總結(jié)，旨為硒多糖的價(jià)值在食品、藥品和保健品等方面得到更好的開(kāi)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(lèi)少、含量少和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)導(dǎo)致其應(yīng)用范圍小。通過(guò)對(duì)多糖進(jìn)行硒化修飾制備硒多糖，可提高其生物利用度，使其廣泛應(yīng)用于多領(lǐng)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(huì)有所差異。硒多糖合成的方法主要包括植物轉(zhuǎn)化法、化學(xué)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(wú)機(jī)硒，利用植物的根或葉吸收，通過(guò)機(jī)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(zhǎng)的不同時(shí)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(shí)膨大期硒含量增幅最大，可溶性糖含量也有顯著性提高，過(guò)高的亞硒酸鈉濃度會(huì)導(dǎo)致多糖含量下降。Zhu等[10]和Galinha等[11]采用盆栽實(shí)驗(yàn)，用不同濃度的硒化試劑改變土壤中硒含量，觀(guān)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(shuō)明土壤中硒含量可以有效改善植物對(duì)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(duì)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(duì)施硒條件要求高，除考慮植物生長(zhǎng)狀態(tài)和硒化試劑劑量外，還應(yīng)注意植株健康狀態(tài)、土壤酸堿度、微生物種類(lèi)、土質(zhì)情況和土壤吸附作用等因素對(duì)植物體內(nèi)硒轉(zhuǎn)化的影響。

1.2 化學(xué)合成法

化學(xué)合成法是利用多糖鏈上的-OH、-NH4、-CHO等活性基團(tuán)與硒化試劑發(fā)生反應(yīng)，從而將無(wú)機(jī)硒以共價(jià)鍵形式結(jié)合到多糖鏈上。以硒酸鹽、氧氯化硒和有機(jī)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(méi)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(yīng)[4,13]（圖1）為例，BaCl2與羥基具有較強(qiáng)的配位性，增強(qiáng)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(yīng)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(guān)。硒化反應(yīng)時(shí)可采用磁力攪拌、微波輔助和超聲輔助加快反應(yīng)，其中微波輔助硒化可有效減少反應(yīng)所需時(shí)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(yīng)機(jī)理，一種可能與多糖上兩個(gè)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(gè)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(duì)大蒜多糖進(jìn)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(huì)產(chǎn)生有毒氣體，因此不是硒多糖實(shí)驗(yàn)研究的首選制備方法，有待進(jìn)一步改善和發(fā)展。

1.2.3 有機(jī)硒化合物為硒化試劑 通過(guò)添加不同種類(lèi)的有機(jī)硒化合物，對(duì)糖鏈上的-OH、-NH4等活性基團(tuán)進(jìn)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?；磻?yīng)，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(jiǎn)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(yīng)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(xì)胞壁中多糖類(lèi)物質(zhì)結(jié)合或通過(guò)細(xì)胞膜特異性轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胞內(nèi)富集[25]。近年來(lái)，向培養(yǎng)基中添加硒化試劑培養(yǎng)真菌、細(xì)菌等研究越來(lái)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(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)考察提取時(shí)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(yù)測(cè)值增加0.02%，硒含量可達(dá)到31.9 μg/g。而曾璇竹等[27]則對(duì)富硒發(fā)酵條件進(jìn)行工藝優(yōu)化，考察培養(yǎng)基pH、發(fā)酵時(shí)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(jìn)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(jiǎn)單、高效、成本較低、毒性小等優(yōu)點(diǎn)，適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)存在植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、環(huán)境污染較大、提取前處理復(fù)雜等缺點(diǎn)；化學(xué)合成法操作步驟簡(jiǎn)單、反應(yīng)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(shí)需要注意SeOCl2為硒化試劑時(shí)，存在不易制備、不穩(wěn)定、易水解、易生成有毒氣體、制備過(guò)程復(fù)雜、產(chǎn)率較低等問(wèn)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(zhǎng)周期較短，但其成本較高，硒化體系較為復(fù)雜、產(chǎn)物分離難。制備硒多糖時(shí)要結(jié)合多糖性質(zhì)、操作過(guò)程、成本等實(shí)際情況采用合適的方法合成硒多糖，通過(guò)不同方法制備的硒多糖性質(zhì)可能會(huì)出現(xiàn)差異，應(yīng)對(duì)硒多糖產(chǎn)物進(jìn)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(fù)雜、不明確和藥效物質(zhì)基礎(chǔ)不清楚成為硒多糖開(kāi)發(fā)利用上的重要問(wèn)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(guān)系，為藥理研究提供理論依據(jù)。目前，對(duì)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(jìn)行微波消解后用AFS測(cè)定可得到硒含量[27]。陳文霞等[28]采用AFS測(cè)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(xiàn)比較簡(jiǎn)單、儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但仍存在熒光淬滅效應(yīng)、散射光的干擾等問(wèn)題，由于AFS在分析化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展較晚，因此應(yīng)用范圍較小。AFS測(cè)定硒含量可能存在反應(yīng)殘留的無(wú)機(jī)硒未與硒多糖完全分開(kāi)，使測(cè)定結(jié)果高于實(shí)際硒含量，因此為使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確還可結(jié)合其他硒含量測(cè)定方法如雙波長(zhǎng)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(guān)[29]。GC具有分離效率高、分析速度快、樣品用量少和檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，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(shù)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(huì)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(huì)對(duì)單糖組成產(chǎn)生一定的影響[17]。測(cè)定單糖組成有助于判斷硒與多糖中哪些官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，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(shù)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(guò)尺寸排阻色譜法聯(lián)用技術(shù)對(duì)白沙蒿硒化多糖進(jìn)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(cè)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(cè)定有助于分析硒多糖結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系，但化學(xué)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(dǎo)致分子量降低，進(jìn)而影響分子量分布。因此，測(cè)定硒多糖分子量的同時(shí)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(guān)形態(tài)，通過(guò)對(duì)比多糖與硒多糖的SEM結(jié)果，可以直觀(guān)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(zhǎng)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]?？梢酝茰y(cè)硒化可能通過(guò)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(dǎo)致表面多孔和表面積減少，從而影響多糖的功能和生物學(xué)特性[35]。SEM可直觀(guān)觀(guān)察到硒多糖表面形態(tài)特征，對(duì)于硒多糖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)法直接獲得，可結(jié)合紅外光譜、紫外光譜等對(duì)其結(jié)構(gòu)特征做進(jìn)一步研究。

2.5 紫外光譜法（ultraviolet spectroscopy，UV）

UV可檢測(cè)分子結(jié)構(gòu)及分子結(jié)構(gòu)之間的差異，對(duì)比多糖、硒化試劑（Na2SeO3、H2SeO3等）與硒多糖的UV結(jié)果，可觀(guān)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(wú)吸收峰，說(shuō)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?？梢酝茰y(cè)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(cè)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(guān)察硒化前后多糖的化學(xué)鍵和官能團(tuán)是否發(fā)生變化。硒多糖的IR圖中有多糖特征峰，對(duì)比硒化前后IR結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)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(shù)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(duì)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(cè)多糖與硒元素結(jié)合，實(shí)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(cè)定。

2.7 熱重分析法（thermogravimetric analysis，TGA）

在程序控溫下，測(cè)定硒多糖的質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系，可觀(guān)察到硒化前后或硒多糖之間熱穩(wěn)定性的變化。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)溫度升高至150 ℃之后硒多糖分解速率高于多糖，可以推測(cè)硒的引入降低了多糖的熱穩(wěn)定性，對(duì)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(dǎo)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(diǎn)、提供有關(guān)配位化合物的組成、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性等。Ram無(wú)需破壞樣品、可預(yù)測(cè)穩(wěn)定性，是化學(xué)分析的較新研究方法。白煒琪[42]通過(guò)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(shí)-COOH吸收峰發(fā)生位移，可以推測(cè)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(jìn)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(wèn)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(zhǔn)確分析其構(gòu)效關(guān)系，不能確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，使產(chǎn)品開(kāi)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(dǎo)人體體內(nèi)產(chǎn)生自由基，過(guò)量自由基可導(dǎo)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(guò)氧化物酶（GSH-Px）的核心組成成分，硒多糖作為補(bǔ)硒劑可適當(dāng)補(bǔ)充硒元素，提高體內(nèi)GSH-Px活性，同時(shí)明顯提高超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性，增強(qiáng)機(jī)體總抗氧化能力（T-AOC），及時(shí)清除對(duì)機(jī)體有害的自由基，從而起到抗氧化作用[43]。

相關(guān)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(shí)具有鐵還原力，且呈濃度依賴(lài)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(qiáng)抗氧化酶活性，提高體內(nèi)SOD、GSH-Px活性，增強(qiáng)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(chóng)草硒多糖具有清除羥基自由基能力，保護(hù)膜體，與過(guò)氧化氫酶共存時(shí)，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(shí)，癌基因被激活形成腫瘤。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，惡性腫瘤死亡占居民全部死因的23.91%[51]。國(guó)家癌癥中心在2019年1月發(fā)布的《2015年中國(guó)惡性腫瘤流行情況分析》顯示，我國(guó)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(shì)[52]。

硒多糖通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體免疫力和調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，發(fā)揮抗腫瘤作用。大量研究表明，硒多糖對(duì)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(jī)制包括，抑制癌細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡，提高胸腺和脾臟指數(shù)、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白的表達(dá)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(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和識(shí)別并清除外來(lái)抗原的重要防御系統(tǒng)。隨著全球環(huán)境的惡化，致使人類(lèi)機(jī)體免疫功能易發(fā)生紊亂，在機(jī)體抵抗力下降時(shí)，易受到細(xì)菌、病毒感染導(dǎo)致疾病。

硒多糖能促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生，增強(qiáng)NK細(xì)胞殺傷活性；促進(jìn)淋巴細(xì)胞分泌免疫球蛋白，提高合成抗體能力；促進(jìn)吞噬細(xì)胞對(duì)病毒體吞噬與殺滅，從而提高機(jī)體免疫力[60]。巨噬細(xì)胞是免疫效應(yīng)細(xì)胞，分泌出的NO、白細(xì)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(jī)體免疫。吳秀欽等[61]向巨噬細(xì)胞培養(yǎng)液中添加4種太子參硒多糖（sRPP）觀(guān)察釋放免疫因子情況。結(jié)果表明，sRPP對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬能力、NO產(chǎn)生量以及IL-6、TNF-α分泌具有促進(jìn)作用，但是不同sRPP對(duì)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的刺激效果不同，可能與其化學(xué)結(jié)構(gòu)、作用靶點(diǎn)和作用機(jī)制等有關(guān)。胸腺和脾臟是重要的免疫器官，其指標(biāo)可以直接反應(yīng)機(jī)體的免疫狀態(tài)。大量體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明[62-65]，硒多糖可顯著上調(diào)胸腺及脾臟指數(shù)，同時(shí)促進(jìn)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(xì)胞吞噬能力，從而提高機(jī)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(lái)制備免疫缺陷小鼠模型，發(fā)現(xiàn)治療癌癥過(guò)程中易降低機(jī)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(guó)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(jìn)一步開(kāi)展。

3.4 降血糖活性

我國(guó)已進(jìn)入人口老齡化時(shí)代，糖尿病、高血壓、血脂異常等疾病患病率呈上升趨勢(shì)。1990年，Ezaki首先報(bào)道了硒具有類(lèi)胰島素作用，此后有學(xué)者發(fā)現(xiàn)硒可以促進(jìn)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)、糖代謝以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，起到降血糖的作用[66]。硒多糖降血糖實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硒多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶活性和α-淀粉酶具有較強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)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(dāng)[29]。結(jié)合硒多糖其他活性，硒多糖的降血糖作用機(jī)制可能是通過(guò)硒多糖提高抗氧化酶活性、減少活性氧自由基過(guò)度積累、保護(hù)組織器官，促進(jìn)機(jī)體血糖平衡；通過(guò)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(jìn)入肝臟葡萄糖代謝，從而降低血糖[69]。總得來(lái)看硒多糖降血糖活性較高，但需要注意補(bǔ)硒劑只有達(dá)到近毒性劑量才能發(fā)揮類(lèi)胰島素作用，因此補(bǔ)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(hù)[75]和神經(jīng)保護(hù)[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(jìn)一步應(yīng)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(guān)系研究尚少，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

硒多糖是良好的補(bǔ)硒劑之一，具有綠色、毒副作用小和易制備等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)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(xué)和生物兩類(lèi)方法，其中化學(xué)方法的轉(zhuǎn)化率較高，操作性較簡(jiǎn)單，但化學(xué)試劑的使用及重金屬催化劑的添加導(dǎo)致制備出的硒多糖存在許多雜質(zhì)，且對(duì)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(yīng)用廣泛的方法。通過(guò)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(xué)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(tuán)，有助于研究產(chǎn)生藥理作用的機(jī)制。

隨著研究的深入和科學(xué)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(jī)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(wú)差異，對(duì)質(zhì)量控制、活性有無(wú)具體影響；過(guò)量的硒會(huì)導(dǎo)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(píng)價(jià)體系確保食品藥品安全等。目前，只有少部分硒多糖應(yīng)用于食品、保健品以及臨床藥物中?？偟脕?lái)說(shuō)，硒多糖合成方法有待進(jìn)一步優(yōu)化，要應(yīng)用于食品、藥品、保健品等更大領(lǐng)域，還需對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究。