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山药多糖功能活性及新产品开发研究现状
日期:2020-11-23 08:56:00.0

   

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


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,表现出最佳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.


关键词:山药、功能活性、产品开发


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。
(文章转自食品加工在线公众号,仅供学习参考,侵删)


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