讨论玉米须多糖研究现状=“news_bd”> 玉米须是禾本科植物玉米( Zea mays L. ) 的干燥花柱，为《中华人民共和国卫生部药材标准》1985 版( 一部)收录的常用药材品种之一，具有多种生物学活性，如调节免疫、抗氧化、降血糖等我国民间食用玉米须水用于防病、治病历史悠久，美国1991 年认定玉米须为非处方药品Wang 等连续喂食雄性和雌性Wistar 大鼠8% ( 相当于9. 354 g /kg 和10. 308 g /kg 体质量) 玉米须90 d，未发现有不良影响，进一步了证实玉米须的安全性研究发现玉米须中含有多糖、黄酮、植物甾醇、生物碱、隐黄素和有机酸等多种功能成分 玉米须多糖是其主要功能性成分之一，近年来有关玉米须多糖制备和生物活性研究方面的报道增加迅猛，本文重点就玉米须多糖提取、纯化、组成以及生物学活性方面的研究进展作一综述，以期为玉米须多糖未来研究和开发利用提供理论借鉴 1 玉米须多糖提取 多糖是单糖通过糖苷键连接形成的水溶性高分子聚合物，不溶于乙醇等有机溶剂，因此传统的多糖提取主要采用水提醇沉的方法近年来随着超声波、微波和酶解等技术的蓬勃发展，很多学者将其作为多糖提取的辅助技术，以期进一步提高多糖提取率。
1. 1 水提醇沉法 水提醇沉法是多糖提取的传统方法，在多种来源的多糖提取中被应用其原理是利用多糖具有大量的羟基亲水基团易溶于水的特性，采用热水将原料中多糖组分溶出，再利用乙醇等有机溶剂将多糖从水溶液中沉淀分离影响多糖提取的因素主要包括提取温度、提取时间、提取次数、料水比，沉淀多糖时乙醇浓度等采用水提醇沉法提取多糖的研究比较多，优化后的提取工艺差异较小，多糖提取率比较稳定也有学者报道，采用高温121 ℃提取玉米须多糖可以将提取时间缩短至25 min醇沉法虽具有操作简单，提取效果好等优点，但由于需要消耗大量的有机试剂，对环境有一定影响，不符合节能环保的发展理念，因此并不适用于规模化生产 1. 2 超声波辅助提取法 超声波是物质介质中的一种弹性机械波，其频率范围为2 × 104 ～ 2 × 109 Hz，超声波在物质介质中形成介质粒子的机械振动，可引起与媒质的相互作用，超声波在液体内的作用主要来自超声波的热作用、机械作用和空化作用，有利于增加多糖溶质的溶出又因超声波为物理作用，无需外加任何化学试剂，不会破坏多糖，因此被认为是良好的辅助提取方法影响超声波作用效果的主要是超声时间、固液比、超声波功率等。
Prakash Maran 等运用Box - Behnken 响应面分析方法，优化了玉米须多糖超声波提取工艺，获得最优工艺: 提取温度56℃、提取时间17 min、固液比1 g ∶ 20 mL，多糖提取率达6. 06% 1. 3 微波辅助提取法 微波是波长介于1 mm ～ 1 m( 频率介于3 × 105 ～ 3 ×106 Hz) 的电磁波微波提取过程中，微波辐射导致植物细胞内的极性物质，尤其是水分子吸收微波能，产生大量热量，使细胞内温度迅速上升，液体水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破，形成微小的孔洞，进一步加热，细胞内部和细胞壁水分减少，细胞收缩，表面出现裂纹，有利于细胞外溶剂进入细胞内，溶解释放出胞内物质赵文竹等采用Plackett -Burma设计方法、中心组合试验及响应面分析方法，优化微波法提取玉米须多糖的工艺条件，获得最优工艺参数: 温度为85 ℃，功率为400 W，液固比为80 mL ∶ 1 g 1. 4 酶水解辅助提取法 酶辅助提取是近几年发展起来的一种新技术，主要是利用酶将生物质材料中束缚多糖溶出的成分进行分解，以利于多糖提取由于酶处理条件较温和，因此酶处理可以提高多糖的得率，同时保持多糖的构象与生物活性。
酶水解提取过程通常有2 种，第1 种是先进行酶水解，再经灭酶操作后，用热水提取; 第2 种是先热水提取，再利用酶水解原料残渣进一步提取多糖提取率受到酶种类、酶解温度、pH 值、酶添加量等多种因素的影响常采用的酶种类主要包括纤维素酶、木瓜蛋白酶、半纤维素酶、果胶酶等细胞壁成分分解酶这主要由于纤维素、半纤维素、果胶质及木质素等物质构成致密结构的植物细胞壁在保持细胞形态、调节胞内外物质扩散等方面起着至关重要的作用何余堂等选取花丝种类( 嫩花丝、半老花丝和老花丝) 、酶添加量、水浴温度以及水浴时间4 个因素，运用L9( 34 ) 正交试验方法，优化了酶水解玉米花丝多糖提取工艺: 采用半老花丝，纤维素酶添加量为4%，水浴温度55 ℃，时间2. 5 h酶法分离花丝多糖的提取率为4. 35%，比不加酶提取高2. 5百分点由于多糖大多存在于细胞壁或细胞内，酶水解破坏细胞壁，降低传质阻力，被认为是有效的提高多糖提取率的方法，并且酶水解对设备要求也远远低于超声波和微波辅助技术，因此酶解辅助提取玉米须多糖更适合规模化生产，缺点是酶价格较高，因此成本会有所提高 1. 5 多种辅助提取技术联合应用 除各种辅助提取技术单独被应用到多糖提取研究中之外，学者们还对不同辅助提取技术组合应用对玉米须多糖提取的影响进行了研究。
孙海涛等采用单因素试验( 超声时间、料液比、pH、酶用量) 和正交试验的方法研究了超声辅助纤维素酶解( 先酶解后超声) 提取玉米须多糖工艺，最终确定影响提取率的主次因素分别是料液比、酶用量、超声时间和pH 值，最佳工艺条件是超声时间为90 min，料液比为1 g ∶ 20 mL，pH 值为5. 0，酶用量为2. 0%，多糖提取率达4. 93%陈红等采用先纤维素酶水解再微波的方法提取玉米须多糖，并运用正交试验对微波功率、微波时间、纤维素酶用量和酶解温度进行了优化，最终获得最佳提取工艺为微波功率500 W、微波处理时间2 min、液料比30 mL ∶ 1 g、纤维素酶用量1. 5%、酶解温度50 ℃、酶解时间40 min、pH 值5. 0易延逵等采用正交试验方法研究了沸水提取玉米须多糖后再辅助以纤维素酶或木瓜蛋白酶水解提取对玉米须多糖提取率的影响结果表明纤维素酶辅助提取最佳提取工艺为酶解时间40 min、酶解温度80 ℃、酶解浓度1. 0%，多糖提取率4. 926%; 木瓜蛋白酶辅助提取最佳提取工艺为酶解时间120 min，酶解温度40 ℃、酶浓度1. 5%，提取率达5. 44%多种辅助提取技术组合应用，不仅可以发挥每种辅助提取技术的优点，并且相互之间还有促进作用，能最大程度的提高多糖提取率，但其缺点是提取周期长，设备投入大。
2 玉米须多糖纯化 多糖由于聚合度不同，分子量分布比较广，数量级104 ～106 u，甚至更高由于多糖提取主要采用水为溶剂，因此提取到的多糖中还含有水溶性蛋白、色素等杂质多糖纯化就是将粗多糖中杂质去除和分离多糖纯品的过程目前玉米须多糖纯化研究主要集中在蛋白质和色素等杂质的脱除，而对多糖纯品的制备研究比较少 2. 1 脱蛋白 对于体系中的游离蛋白脱除，可以采用Sevag 法、TCA 法( 三氯乙酸) 和等电点沉淀法等其中Sevag 法条件比较温和，有利于多糖结构和构象的稳定，是目前应用较多的蛋白脱除方法该方法根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性沉淀的特点，将蛋白质脱除，但Sevag 单次脱除率较低，一般需要4 ～5 次，因此常需对脱蛋白工艺进行优化周鸿立等优化了Sevag 法脱蛋白质条件，获得最优工艺为氯仿与正丁醇比5 ∶ 1，样液与试剂比2 ∶ 1，振荡时间8 min，脱蛋白次数4 次利用此工艺蛋白脱除率达64. 2%，多糖损失率为34. 3%另外，周鸿立等还研究了Sevag 法与酶法联用脱除蛋白工艺，脱蛋白顺序为先酶水解再加入Sevag 试剂，获得最佳工艺为酶底比2. 5( mg /L) 、温度50 ℃、振荡时间8 min、脱蛋白次数2 次。
采用此工艺蛋白脱除率69. 97%，多糖剩余率94. 51%可见，Sevag 法与酶法联用的蛋白脱除率略好于单独采用Sevag 法，更重要的是降低了多糖损失这主要是由于减少了Sevag 法脱蛋白次数，而多糖的损失与Sevag 法脱蛋白次数成负相关赵文竹等采用Sevag 法6 次脱蛋白，蛋白质脱除率达到了80%，但多糖损失严重，损失率达到54. 47%三氯乙酸( TCA) 法对玉米须多糖的蛋白脱除效果也非常好，应用TCA 法脱蛋白后，在280 nm 附近不存在明显的吸收峰，说明糖结合蛋白基本除尽但这样就有可能破坏糖与蛋白的结合缀合物( 糖蛋白) ，而糖蛋白是很重要的一类具有生物学活性的糖缀合物 2. 2 脱色素 成熟玉米须为深褐色，色素含量较高，提取的粗多糖颜色比较深，因此需要脱色处理常用脱色方法包括，活性炭吸附法、氧化法、树脂吸附和离子交换法等何余堂等报道活性炭吸附和大孔阴离子交换树脂D315 脱色效果优于次氯酸钠和过氧化氢，其中活性炭的脱色率为87. 9%，多糖保留率为81. 5%，树脂D315 的脱色率为83. 4%，多糖保留率为76. 6%但活性炭脱色后，通常会有残留，不容易清除，易发生二次污染。
同时，何余堂等还发现离子交换树脂D392和吸附树脂AB - 8 也具有良好的脱色效果，但要比D315 差他们通过正交试验优化了D315 脱色条件，获得最优工艺为添加量为0. 5 g /mL，pH 值6. 0，温度45 ℃在此工艺下脱色率达85. 4%，多糖保留率为76. 8%[36]但也有学者的研究结果与之不符，周鸿立等就报道过氧化氢氧化脱色法优于活性炭吸附法，采用优化后脱色工艺，脱色率达90. 70%，损失率18. 80%，而活性炭法脱色率仅为14. 76%因此，对于玉米须多糖的脱色研究还有待进一步深入 2. 3 小分子杂质脱除 周鸿立等研究了透析法去除玉米须多糖中小分子杂质的工艺，发现透析液与缓冲液体积比为1 ∶ 50 的最佳透析条件为透析时间为7 h，温度为30 ℃，更换缓冲液次数为3 次，多糖纯度由27. 00%提高到42. 35% 2. 4 均一多糖制备 经脱蛋白、脱色等纯化处理后，虽可提高多糖含量，但由于多糖自身分子量分布非常广泛，所以单纯提高糖含量( 苯酚硫酸法等化学方法测定的糖含量) ，并不能制备到纯多糖，即均一多糖( 纯多糖的概念不同于小分子化合物，没有绝对的纯品，而是相对纯品，是指分子量分布相近的多糖组分的集合，因此称之为均一多糖) 。
目前，均一多糖制备比较成熟的方法是先采用离子柱色谱对粗多糖进行初步纯化，再将分离到的组分过凝胶柱色谱，最终制备到均一多糖关于玉米须均一多糖的制备研究非常少赵文竹等利用交联葡聚糖凝胶色谱G - 75 和G - 100 分离经脱色和脱蛋白处理的玉米须多糖，但未分离到均一多糖郭晓强等运用DEAE - 650C 离子交换柱层析从水提醇沉法制备的玉米须粗多糖中分离到中性和酸性多糖组分各1 个，质量分数分别为92. 9% 和95. 3%，但没对2 种多糖的纯度进行鉴定经高效凝胶渗透色谱法( HPGPC) 测定，中性和酸性多糖组分重均分子量分别为364 754. 0 u 和184 926. 9 u孙晓雪等优化了DEAE纤维素纯化玉米须总糖工艺，经DEAE 纤维素纯化后中性多糖和酸性多糖分别占总多糖的30. 43% 和58. 88%，纯度分别提高了约2. 5、2 倍 3 玉米须多糖的组成 由于玉米须均一多糖制备的缺失，仅有少量关于玉米须粗多糖的单糖组成和糖苷键类型的研究报道赵文竹等运用气相色谱分析发现玉米须粗多糖由甘露糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和果糖组成王磊等同样采用气相色谱分析发现玉米须水溶性粗多糖由鼠李糖、阿拉伯糖和甘露糖3 种单糖组成。
贾亚敏等报道经Sevag 法脱蛋白初步纯化的玉米须粗多糖CSCP，由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成，它们的摩尔比。