酵素成分详解：四大基本物质之一——多糖

酵素中含有由原料带来的各种成分，如碳水化合物、蛋白质、氨基酸、肽类、维生素和矿物元素等基本成分，以及多酚类、皂苷和三萜等所谓植物功能性化学物质(phytochemicals)的生理活性物质和微生物的代谢产物。其中还有一种很重要的活性成分——多糖。

多糖类是构成生命的四大基本物质之一，对人体生命活动的正常进行起着至关重要的作用，可作为天然的免疫调节剂。现今植物多糖研究日益受到关注，国际科学界甚至提出21世纪是多糖的世纪；科学实验研究显示，许多植物多糖具有生物活性，具有包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等保健作用。所以植物多糖早已被广泛运用到医学界、餐饮界等大众生活领域中。

杨婧娟等通过研究黄精的发酵工艺，发现最佳工艺条件下制备的黄精酵素多糖含量可达到469.84mg/g。葛瑞宏等利用桂圆水提液发酵制备的桂圆酵素中，原液胞外多糖质量浓度为1.1086mg/mL。

植物多糖的结构与组成

组成

对许多植物多糖的组成成分进行研究发现，植物多糖的相对分子质量从几万到百万以上，主要成分为葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、岩藻糖、甘露糖、糖醛酸等。植物多糖的主要组成存在差异，分别由几种不同种类的单糖，以一定的比例聚合而成。

结构

多糖的一级结构是指糖基的组成、排列顺序、相邻糖基的连接方式、糖链有无分支、分支的位置与长短等。多糖的一级结构复杂，糖基上可连接一些功能团如磷酸摹团、硫酸基、甲基化摹团等。多糖的高级结构是在一级结构的基础上各侧链通过非共价键相互作用结合而形成复杂的高级结构。多糖二级结构是指多糖骨架链间以氧键结合的各种聚合体。多糖的三级结构是在二级结构形式的基础上进一步盘曲，折叠而形成具有一定形状和大小的空间构象。多糖的四级结构是指多聚链间非共价键结合形成的聚集体。

多糖的化学性质

多糖无甜味，在水中不能形成真溶液，只能形成胶体，相对分子质量很大故无还原性，无变旋性，但有旋光性。

多糖的生物学功能

某些多糖，如纤维素和几丁质，可构成植物或动物骨架。淀粉和糖原等多糖可作为生物体储存能量的物质。不均一多糖通过共价键与蛋白质构成蛋白聚糖发挥生物学功能，如作为机体润滑剂、识别外来组织的细胞、血型物质的基本成分等。多糖类化合物广泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中，是由醛基和酮基通过苷键连接的高分子聚合物，也是构成生命的四大基本物质之一。

植物多糖的应用价值

免疫调节

植物多糖可以通过增大巨噬细胞体积来提高机体免疫力。植物多糖对巨噬细胞吞噬活性的影响与其浓度有一定关系，在适当的浓度范围内能促进巨噬细胞的吞噬作用。植物多糖可以通过调节巨噬细胞细胞因子的分泌量来调节巨噬细胞功能。植物多糖可以通过调节巨噬细胞内酶的活性进而影响巨噬细胞的功能。

植物多糖对淋巴细胞的调节作用主要体现在对其增殖能力、亚群结构、细胞因子分泌等的影响。一定浓度的植物多糖可以促进淋巴细胞增殖，改善淋巴细胞亚群结构，从而调节机体免疫功能。植物多糖可以通过促进细胞因子分泌来增强机体的免疫功能。植物多糖可以提高动物机体血清中抗体水平，增强机体免疫功能。

植物多糖对淋巴细胞的调节作用

植物多糖可以激活自然杀伤细胞，增强其杀伤活性。当归多糖、茯苓多糖、圆锥绣球多糖、酸枣仁多糖等均可激活补体系统。

抗病毒及抗癌

一些多糖对癌细胞具有很强的抑制作用，具有抗肿瘤活性。例如香菇多糖已作为原发性肝癌等恶性肿瘤的辅助治疗药物，金针菇多糖、云芝多糖、猪苓多糖、竹荪多糖、茯苓多糖等也都具有不同程度的抗癌活性。

目前研究认为植物多糖主要是通过增强机体的免疫功能来达到杀伤肿瘤细胞的目的，即抗癌作用经过宿主中介作用，增强机体的非特异性和特异性免疫作用，而非直接杀死肿瘤细胞，同时也与多糖影响细胞生化代谢、抑制肿瘤细胞周期和抑制肿瘤组织中SOD活性有明显的关系。枸杞多糖能增强抗癌免疫监视系统的功能；海带多糖对荷瘤H22小鼠有明显的抑制作用，其抑瘤率高达43.5%；灰树花多糖能明显抑制肿瘤生长，并能增强小鼠的免疫功能。其他多糖如螺旋藻多糖、银耳多糖、人参多糖、香菇多糖、猪苓多糖、枸杞多糖、黄芪多糖、灵芝多糖、竹叶多糖、金针菇多糖、虫草多糖均有抗肿瘤作用。

降血糖

有些植物活性多糖具有降血糖活，降血脂作用。动物实验表明，南瓜多糖是较理想的能改善脂类代谢的食疗剂。黑木耳多糖可使小鼠血液中的胆固醇显著降低；海带多糖能明显降低糖尿病小鼠的血糖和尿素氮，并对胰岛损伤有修复作用。银耳多糖、茶叶多糖、魔芋多糖既能降血糖又能降血脂。另外，具有降血糖作用的还有番石榴多糖、人参多糖、乌头多糖、知母多糖、苍术多糖、薏苡仁多糖、山药多糖等。

延缓衰老

金针菇多糖、银耳多糖等可显著降低机体心肌组织的脂褐素的含量，增加脑和肝脏组织的SOD酶活力，从而起到延缓机体衰老的作用。

肉苁蓉多糖能延缓皮肤衰老，增加胶原纤维含量，改善皮肤弹性，激活超氧化物歧化酶，降低体内脂褐质的堆积。黑木耳多糖具有清除超氧阴离子、抗氧化及保护线粒体的功能。而枸杞多糖的抗衰老作用更为突出，对机体多种生理、生化功能的促进与调节作用更为全面。另外，何首乌、人参、黄芪、女贞子的多糖都有一定程度的抗衰老作用。

抗疲劳

某些多糖具有降低机体乳酸脱氢酶活性的作用，可使肝糖原含量显著增加而提高机体的运动能力，并使机体在运动后各项指标迅速恢复正常，因而具有抗疲劳作用。

保肝

有研究表明，北五味子粗多糖有保肝作用，能降低小鼠的肝损伤；枸杞多糖可降低肝组织丙二醛的含量，这两种多糖都能提高肝糖原含量，从而提高机体的能量储备，有利于抵抗有害物质对肝脏的损害。

植物多糖的应用

植物作为一种自然界天然存在的生物，其在生态方面起着重要的作用。植物多糖作为其中的活性化合物，在沙漠治理、重金属解毒、废水处理、防御病原体等方面起着重要的作用。植物多糖在医药领域可用于制备人工血液、药物缓释剂、人工皮肤或医用透析膜；可开发成多糖疫苗、抗肿瘤和免疫促进、抗病毒、降血糖、抗凝血、抗溃疡等活性的药物。可开发出保健食品、饮料口服液、营养强化剂等。此外可作为果蔬的涂漠剂及可食剂的包装材料，工业上的凝聚剂、润滑剂和水滞留剂。

对植物多糖的开发，随着新科技的不断更新，采取不同的提取条件，可改善提取多糖的性状、提取纯化的工艺，且发明纯化多糖的新设备、新材料，提高植物多糖提取的效率，为植物多糖产品的试制及生产奠定基础。应用微生物发酵法、酶法、植物细胞培养等生物方法完成活性多糖的提取分离、结构修饰及合成等制备过程，已呈现出明显的优势，因为其条件温和，反应产物单纯和能耗少，故该绿色环保、高效的方法制备活性多糖在今后会得到广泛的应用。

参考文献：

孟庆龙、金莎等《植物多糖药理功效研究进展》；

杜清、许晓辉等《植物多糖的研究进展及开发前景》。