黄精多糖提取、分离纯化及生物活性研究进展

杨茂会，周 欣，谯政文，赵 超，龚小见，邓青芳，陈华国,

（1.贵州师范大学，贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室，贵州贵阳 550001；2.贵州师范大学，贵州省药物质量控制及评价技术工程实验室，贵州贵阳 550001；3.贵阳德昌祥药业有限公司，贵州贵阳 550201）

黄精（Polygonatum）为百合科黄精属（Polygonatum）草本植物，该属的中草药在我国有31种[1]。2020版中国药典收录了3种黄精药材分别为滇黄精（Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.，PK）、黄精（Polygonatum sibiricumRed.，PS）、多花黄精（Polygonatum cyrtonemaHua.，PC）[2]。黄精根茎为药食同源的传统药材，其功效始载于晋代《名医别录》“其味甘，平，无毒。主补中益气，除分湿，安五脏，久服轻身、延年、不饥”[3]。药典记载了黄精具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效[2]。现代研究表明，多糖是黄精主要的天然活性成分之一，且在黄精中含量最高[4]。黄精多糖作为一种药食两用的天然产物资源，具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎作用、降血糖、抗氧化等多种生物活性[5-9]。因各实验室研究方法的不同，黄精多糖的获得方法以及结构特点均存在差异。本文对黄精多糖的提取、纯化与结构分析以及生物活性研究现状进行综述,以期为黄精多糖的深入研究提供科学依据。

1 黄精多糖的提取

提取黄精多糖前需要对黄精药材进行预处理，清洗黄精、切片、脱水干燥、粉碎、脱脂。脱脂试剂选用石油醚[10]等非极性溶剂或80%乙醇[11]等半极性溶剂脱脂，脱脂预处理主要脱去脂溶性物质，还可以脱除部分脂溶性色素[12]。黄精多糖提取基本流程：黄精粉（脱脂）→提取→浓缩→乙醇沉淀→除蛋白、色素→乙醇沉淀→有机溶剂洗涤→冷冻干燥。多糖提取率受到料液比、提取次数、提取温度、提取时间、pH等提取因素的影响，多糖的种类取决于结构类型，并与生物活性密切相关[13]。目前，黄精多糖提取方法已有较全面的研究，传统的黄精多糖提取方法有水提法[10,14-15]、稀碱提取法[16]，物理强化提取方法包含超高压提取法[17]、减压提取法[18]、闪式提取法[19]。同时，微波辅取法[20]、超声波提取法[21]等新型辅助提取方法在黄精多糖提取中得到应用。相对于以上提取方法，酶解法通过酶解反应使细胞壁解离，从而加速植物细胞中有效成分的溶出，提高多糖的提取率[22]。在实际应用中，为了获得提取率及活性较高的多糖成分，会将两种及以上的提取方法进行协同使用，充分发挥每种提取方法的优点。具体方法及结果见表1。

表1 黄精多糖提取方法与结果Table 1 Methods and results of extraction of polysaccharides from Polygonatum

1.1 溶剂提取法

目前，黄精多糖溶剂提取方法主要采用水提法、稀碱提取法。水提法是黄精多糖常用且简单的提取方法，粗黄精多糖提取率一般在10%以上[14]。王毅等[10]采用热水提取法，料液比1:20、温度：80 ℃、提取时间：2 h、提取次数：3次，黄精多糖的提取率为19.87%。

水提法具有安全环保、操作简单、应用范围广的优点，但也存在耗时长、浸出率低、提取液用量大的缺点。

碱性条件有利于酸性多糖浸出，提高酸性多糖得率。但多糖在碱性溶液下糖苷键发生部分水解，造成多糖的损失。赵瑞萌等[16]采用3% NaOH溶液提取黄精多糖，在此条件下黄精多糖的提取率为11.89%。由于稀碱易使部分多糖发生水解，因此，稀碱液提取结束后要迅速将提取液pH调至中性，以免造成多糖大量损失。碱提法具有缩短提取时间、获得酸性多糖的优点，但也具有造成多糖损失、引入离子等小分子杂质、增加纯化难度的缺点。

1.2 物理强化提取法

物理强化提取方法有超高压提取法、减压提取法、闪式提取法[17-19]。物理强化提取方法不会破坏热敏性活性物质，是一种快速高效制备黄精多糖的方法。超高压提取方法通过升压，使系统内部的压力处于超高压状态，不会破坏热敏性活性物质。魏炜等[17]优化提取工艺：压力255 MPa、保压时间9.5 min、常温，黄精多糖提取率为25.01%。黄精多糖提取率明显高于其他提取方法得到的多糖提取率。超高压提取方法具有提取率高、杂质少、提取速度快的优点，但设备承受压力要求较高。减压提取法采用少量解吸剂（40%及以上乙醇溶液）润湿物料，然后加入温度高于解吸剂沸点的热溶剂（热水），同时降低操作压强，使解吸剂沸腾，产生对流，强化有效成分的扩散。杨军宣等[18]通过优化相应的工艺参数：60%乙醇解吸液，75 ℃热水溶剂，解吸30 min，提取压力-

0.074 MPa，提取时间8 min，黄精多糖提取率达到20%。减压内部沸腾提取法具有提取速度快、杂质少的优点，但存在设备、操作条件要求较高的缺点。闪式提取技术应用高速机器剪切力和分子渗滤原理，使提取剂浓度可以迅速达到平衡，数秒内完成提取过程，很大程度地保存黄精中的有效成分。陈艳等[19]通过闪式提取法，使得多糖提取率达到14.99%。相较于传统的提取方法，该系列提取方法具有较好的提取率；但实际操作中，对于设备、操作条件要求较高，在黄精多糖研究中较为少见。

1.3 辅助提取法

微波辅助提取法是通过微波具有较强的穿透能力，使得溶剂分子进入植物细胞后，使细胞内温度上升、压力变大。当压力超过细胞壁最大承受能力时，细胞壁发生破裂，从而释放出细胞内的有效成分。胡芳等[20]采用微波辅助制取黄精粗多糖，在料液比为1:50，浸泡时间：60 min，微波功率：450 W，提取时间为5 min，提取率仅为11.82%；而Zhang等[22]用微波提取黄精多糖，提取率高达21.5%。两者都同是采用微波法，但二者提取率却相差甚大，究其原因可能与提取温度、提取时间、微波功率、料液比、黄精种类不同有关。微波辅助提取法具有时间短、提取率高的优点，但也存在温度分布不均，提取料液比高的缺点。

超声波辅助提取法是由于超声波的机械效应、热效应和空化效应作用，增大固体颗粒与萃取溶剂之间的接触面积，加快目的物从固相转移到液相的传质速率，从而缩短了提取时间。通过超声辅助提取法获得的多花黄精多糖提取率为24.61%[23]。黄精种类也对粗多糖的提取率产生影响。杜泽飞等[21]以滇黄精为原料，采用超声波提取法制取粗多糖，所得提取率为14.09%。超声提取方法具有提取率较高、提取温度低的优点。但其所需设备复杂，超声波功率控制不当，会对粗多糖的提取率产生影响。

1.4 酶解提取法

酶具有选择性、专一性的特点。酶解法通过酶解反应解离植物细胞壁，从而加速植物细胞中有效成分的溶出。不会对多糖结构造成破坏，提高多糖提取率。酶解法可采取单一酶解法和复合酶解法提取黄精多糖。酶解法常用的酶主要有纤维素酶、木瓜蛋白酶。杨德等[24]采用纤维素酶提取黄精多糖，黄精多糖提取率为11.22%。单一酶解法虽然具有选择性、专一性的特点，但多糖的提取率相对较低。复合酶的种类、配比对黄精多糖的提取产生影响，苑璐等[25]采用复合酶解法，通过优化纤维素酶、木瓜蛋白酶配比用量，使得黄精多糖提取率可达21.55%，是水提法得率的2.75倍，比单一酶提取还高出12.06%。酶解法具有提取温度温和、效率高、酶的用量较少、专一性强、不易破坏黄精多糖的空间结构、黄精多糖产率高的优点。但为了维持酶的活性，酶解提取法对操作条件要求高。

1.5 协同提取法

超声波提取可以提高有效成分提取率，缩短提取时间，并且还可避免高温对提取成分的影响。现在的协同提取方法较多是基于超声波提取为基础，再结合其他的提取方法。充分利用超声波振动效应和其他提取方法的优点，使得协同提取速度快、能耗小，有利于极性和热不稳定性组分的提取。刘日斌等[26]采用超声波辅助酶法，可以充分加速酶解反应，促进有效成分的溶出。超声波辅助酶法的多糖提取率明显要比常规酶法、超声波辅助提取法高，产率达到25.63%。周桃英等[27]将超声波和微波提取方法结合，利用超声波振动效应及微波的高能作用，黄精多糖提取率达到11.19%。

2 黄精多糖的分离纯化

经过提取的黄精粗多糖，其中会存在蛋白质、色素等杂质，需要进一步分离纯化得到高纯度的黄精多糖。黄精粗多糖中常用脱除蛋白方法有Seveg法（氯仿-正丁醇的配比）、三氯乙酸法、酶法。Sevag法是最为常用的一种脱蛋白方法，具有适用范围广、成本低、检测速率快的优点，却也存在多糖损失量大、多糖生物活性破坏大以及色素干扰多糖含量测定等缺点[28]。三氯乙酸脱蛋白过程需要多次进行，直到黄精多糖溶液没有沉淀析出为止。三氯乙酸法具有脱蛋白效果好、三氯乙酸用量少的优点，但也会引起黄精多糖损失[28-29]。木瓜蛋白酶法脱蛋白，然后乙醇醇沉浓缩液形成沉淀，分子质量相对较小的多肽和氨基酸则保留于溶液中，因此，酶法是黄精多糖脱蛋白较好的方法[28]。黄精粗多糖干燥后颜色会加深，黄精多糖的脱色方法含有树脂吸附法、活性炭吸附法、氧化法。采用树脂对黄精多糖中的色素进行脱除，主要考虑到其较强的吸附能力，同时可以减少吸附黄精成分造成的损失[30]。活性炭对大分子物质具有较强的吸附性，在吸附色素的同时会吸附大量的黄精多糖；采用H2O2法脱色，脱色效果与活性炭无差异不显著，而黄精多糖损失率显著低于活性炭[31]。

为进一步研究黄精多糖的单糖组成、平均分子量、糖苷键构型及特征，需要在脱蛋白、脱色素基础上，对黄精多糖进一步分离纯化。纯化多糖目的是获得相对分子量均一的多糖。黄精多糖常用的分离纯化方法是离子交换层析法和凝胶层析分离法[22,32-35]。离子交换层析以离子交换剂（DEAE-52、DEAESepharose、DEAE-cellulose）为固定相，以不同浓度的NaCl溶液或者pH缓冲溶液为流动相进行洗脱，使不同浓度的流动相的离子与离子交换剂上的离子进行交换，从而将黄精多糖溶液中残存的蛋白、核酸与多糖进行分离，获得纯度较高的多糖。凝胶层析以三维网状结构的凝胶颗粒（Sepharose CL-6B、Sephadex G-200、Sephadex G-100）为固定相。在洗脱过程中，黄精多糖等大分子流经凝胶柱，由于直径大于凝胶网孔，只能沿着空隙随流动相流出。无机盐等小分子进入凝胶颗粒内部，流程长而移动速度慢。从而将黄精多糖与小分子进行分离，获得纯度更高的多糖。Wang等[6]采用水提醇沉获得黄精粗多糖，用去离子水、0.05、0.2和0.5 mol/L氯化钠溶液洗脱，经DEAE-Sepharose Fast Flow （2.6×30 cm）分离纯化后，获得四种黄精多糖组分为PSP1、PSP2、PSP3和PSP4。Zhang等[22]采用微波辅助提取法以提取多糖，经DEAE-52分离纯化，也获得四种多糖组分分别为P-1、P-2、P-3、P-4。王艳等[32]采用碱提法，通过Sevag法脱蛋白得水溶性粗多糖（PSP），经DEAE-52纤维素层析柱洗脱，再经Sepharose CL-6B色谱柱进行纯化得黄精多糖组分PSP-1a。张庭廷等[33]采用水提醇沉法，经DEAE-52进行分离纯化，再经Sephadex G-100纯化，得到黄精多糖组分PCP。Li等[34]采用水提法提取滇黄精多糖，经过DEAE-Sepharose-FF进行分离纯化，然后再经Sephadex G100进行纯化，获得纯化的PKPs-1级分。

3 黄精多糖的结构分析

多糖具有分子质量大、结构复杂、化学活性不明显，因而对多糖结构分析的研究难度较大。黄精多糖的结构特征研究主要集中在单糖组成、糖链构型、链接方式、支链结构的一级结构。多糖的结构分析方法有仪器分析方法和化学方法，现代常用的仪器分析方法为高效空间排阻色谱 （ high performance size exclusion chromatography，HPSEC）[6,33]、高效液相凝胶色谱法（high performance gel filtration chromatography，HPGPC）[22,34-35]进行平均分子量的测定；气-质联用（gas chromatography-mass spectrometry，GCMS）、高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）高效阴离子交换色谱法（high performance anion exchange chromatography-pulsed amperometric detector，HPAEC-PAD）进行纯度、单糖组成测定；红外光谱（infrared spectroscopy，IR）、核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）对主链构型、糖链分支的结构进行分析[6,22,32-35]。但黄精多糖结构分析的主要化学方法为甲基化反应，可以识别多糖中连接类型及其比例[34]。不同提取、分离纯化方法及不同种类的黄精多糖平均分子量、化学特征呈现出不同的结果（表2）。

表2 黄精多糖的结构特征Table 2 Structural characteristics of Polygonatum polysaccharides

3.1 平均分子量

要测定黄精多糖的平均分子量，首先要对黄精多糖的纯度进行鉴定。目前，黄精多糖纯度鉴定与平均分子量测定普遍使用HPSEC[6]和HPGPC[22]。Wang等[6]测得4个不同的黄精多糖级分PSP1、PSP2、PSP3、PSP4，平均分子量分别为4.415、2.236、7.743和6.467 kDa。Zhang等[22]采用微波提取方法，通过分离纯化后，获得4个黄精多糖级分P-1、P-2、P-3、P-4的纯度都在70%以上；用HPGPC研究4个不同组分的均匀性，所测定的平均分子量大致在1～500 kDa。此外，Li等[34]提取滇黄精中的多糖，通过DEAE-Sepharose-FF与Sephadex G100进行两次分离纯化，得到一种多糖组分PKPs-1，PKPs-1纯度达到80%。通过HPGPC测定PKPs-1平均分子量大小为14.05 kDa。王坤等[35]对多花黄精多糖的分级提取中，通过分离纯化后，获得5个不同的级分PCP1、PCP2、PCP3、PCP4和PCP5，5个多糖纯度在60%～80%，平均分子量为2.09、38.6、42.6、34.3和24.1 kDa。在黄精多糖平均分子量的测定中，黄精多糖的种类、提取方法、测定方法的不同对黄精多糖平均分子量的测定都有影响。

3.2 结构特征

多糖的结构特征包括单糖组成、糖链构型、链接方式、支链构成。目前，黄精多糖结构分析主要在单糖组成、糖链构型方面。Wang等[6]分离纯化出4个PSPs组分，4个PSPs组分是由半乳糖、鼠李糖、甘露糖、葡萄糖和木糖按照不同比例组成，经IR、NMR仪器分析PSPs以β-吡喃糖残基构型存在。王艳等[32]在碱提PSP基础上，分离纯化得1个组分PSP-1a。PSP-1a主要是由鼠李糖组成的杂多糖，其中含有半乳糖、葡萄糖、甘露糖。同时，PSP-1a也存在阿拉伯糖。经IR、NMR仪器分析PSP-1a以β-糖苷键为主链相连的杂多糖。张庭廷等[33]对黄精多糖进行纯化后，通过外标法测得组成单糖的物质量比为果糖:葡萄糖=8.7:1。IR分析表明，PCP2存在β-吡喃糖苷键结构。王坤等[35]采用热水和不同浓度NaOH溶液分步提取多花黄精多糖，用80%乙醇沉淀多糖得到5个不同组分PCP，5个样品都含有阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖醛酸，以及少量的木糖和葡萄糖醛酸，虽单糖组成相同但含量不同。IR分析表明，5个不同组分的单糖是以吡喃糖环多糖的形式存在。13C NMR分析表明，PCP1糖残基构型主要是β-糖残基构型，有少量α-糖残基构型。碱提得到PCP3和PCP5糖残基构型主要是α-糖残基构型。

除对黄精多糖单糖组成、糖链构型研究外，关于黄精多糖的链接方式、支链构成进入初步研究阶段。目前，主要采用甲基化分析黄精多糖链接方式、支链构成的主要位点。Li等[34]经2次纯化后获得滇黄精多糖PKPs-1。PKPs-1经酸水解后用HPAECPAD法测定单糖组成。PKPs-1主要由葡萄糖、甘露糖、半乳糖醛酸、半乳糖、葡萄糖醛酸和阿拉伯糖组成，摩尔比为7.22:1.0:0.16:0.11:0.05:0.02。其中PSP-1a主要是由葡萄糖组成的杂多糖。IR光谱分析表明，PKPs-1存在β-糖残基构型。通过甲基化分析表明滇黄精多糖是以葡萄糖为主链链接，支链结构以（1→2）、（1→4）和（1→6）连接葡萄糖以及（1→2）连接甘露糖形成的链接方式且具有一定的重复分支结构。其次,经（1→3,4,6）糖苷键结合方式，还连接少量半乳糖、阿拉伯糖。

4 黄精多糖的生物活性

目前，国内外学者研究黄精多糖的生物活性主要在免疫调节、抗氧化、降血糖、抗炎、抗肿瘤等方面。黄精多糖纯度存在差异，导致黄精多糖的使用剂量不尽相同。同时，黄精多糖内存在少量杂质。这类杂质是否具有增强黄精多糖的生物活性尚不明确，给研究黄精多糖生物活性的分子机制带来很大困难。因此，研究者通过不同提取、分离纯化方法提高黄精多糖纯度，从而更好地阐述黄精多糖的生物活性及其作用机制。

4.1 免疫调节

黄精多糖对免疫调节具有较好的作用，通过多种免疫调节途径来调控生物机体的免疫系统。Liu等[36]研究黄精多糖激活RAW264.7巨噬细胞免疫调节功能，促进溶血素的形成，增强机体的免疫调节作用；同时，研究黄精多糖（PSP）对环磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）所诱导体内免疫调节的影响；结果表明PSP3可以恢复Cy诱导的免疫低下小鼠的脾和胸腺指标以及T、B淋巴细胞免疫反应。此外，Chen等[37]研究发现PSP不仅增加胸腺和脾脏指数、单核巨噬细胞的吞噬功能，而且还能增强Cy处理小鼠的脾淋巴细胞中白介素-2（interleukin-2，IL-2）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的表达；表明黄精多糖参与Cy诱导小鼠的免疫抑制保护。Shu等[38]研究PSP对Cy诱导鸡的免疫抑制作用，PSP能显著刺激血清免疫球蛋白，促进外周血T淋巴细胞增殖；PSP能促进免疫器官细胞进入S期和G2/M期，恢复脾脏、胸腺指标；同时，PSP上调IL-2、IL-6和IFN-γ的表达。因此，PSP对Cy诱导鸡免疫系统具有较好的调节作用。

通过建立力竭训练运动模型，研究黄精多糖对于机体的免疫指标的影响。叶绍凡[39]研究发现低（50 g/kg）、中（100 g/kg）剂量组可以提高胸腺指数、脾脏指数，提高巨噬细胞的吞噬能力，高（150 g/kg）剂量黄精多糖还能提高血液中T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+的含量、以及CD4+/CD8+比例。华岩等[40]研究表明，黄精多糖可以提升机体体液免疫功能，同时，提高机体中免疫球蛋白IgG、IgA、IgM的含量，增强机体免疫调节能力。

4.2 抗氧化作用

目前，多数疾病的病理过程都涉及自由基代谢失衡和脂质过氧化[41]。自由基是人体氧化反应中产生的有害物质，具有很强的氧化性，能损伤人体组织和细胞[42]。黄精多糖能减轻自由基、抑制脂质过氧化物产生的危害，提高抗氧化活性。原丽容等[43]通过实验研究证明黄精多糖具有清除羟自由基（·OH）、抑制脂质过氧化物产生的能力，且在一定剂量范围内成剂量依赖性。Li等[9]研究表明多花黄精多糖具有清除羟自由基、ABTS+自由基、DPPH自由基以及螯合Fe2+的能力和还原力，显示出一定的抗氧化活性；分离纯化出4种多花黄精组分HBSS、CHSS、DASS、CASS，4个纯化多糖组分均表现出与浓度正相关的体外抗氧化活性；DASS抗氧化能力最优，可能因为属于酸性β-构型多糖。Trishna等[44]通过H2O2诱导肝细胞，研究表明黄精多糖显著降低肝细胞中总活性氧水平，并显示出对羟基自由基的剂量依赖性活性。宫江宁等[45]研究表明，黄精多糖具有一定的抗氧化活性，并且对自由基的清除率均呈现浓度依赖性。黄精多糖对自由基的清除能力顺序为ABTS+·＞·OH＞DPPH·＞O2-·。

4.3 降血糖

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病[46]，表现为胰岛素抵抗，胰岛素分泌不足，糖脂代谢紊乱，最终导致体内血糖含量升高。黄精多糖能够调节胰岛素分泌，改善糖脂代谢紊乱，降低血糖水平。因此，黄精多糖可作为治疗糖尿病的辅助方法[47]。王艺等[48]研究发现黄精多糖改善链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）诱导的大鼠糖尿病，通过降低血糖、血清糖化血红蛋白浓度，提高组织胰岛素及C-肽表达量、增强胰岛素敏感性，从而改善糖尿病大鼠胰岛素抵抗。王秋丽等[49]研究多花黄精多糖对Ⅰ型糖尿病小鼠的影响，多花黄精多糖可以升高胰岛素受体底物-1（IRS-1）mRNA水平，降低糖尿病肝脏中免疫因子IL-6、IL-1β的水平。

Gu等[50]研究发现，滇黄精多糖通过调节肠道微生物群组成，增加短链脂肪酸（shortchain fatty acid，SCFA）水平，改善糖脂代谢紊乱；肝脏组织中磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide-3-kinase, PI3K）、蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）与胰岛素抵抗以及体内脂质代谢具有密切联系。汪光军等[51]研究发现，对高脂饮食联合STZ诱导C57小鼠的糖脂代谢紊乱，PSP可以增强小鼠肝脏PI3K、AKT的表达，发挥其保护肝脏组织正常的糖脂代谢机能的作用。贾璐等[52]对高脂饮食诱导小鼠，PSP可以改善血糖与胰岛素水平，并提高肝脏胰岛素受体-2（IRS-2）的表达量；同时，其能够抑制NF-κB-iNOS-NO氧化应激通路，对高血糖环境下的高氧化应激状态有一定的抑制作用。孔瑕等[53]发现黄精多糖调节肝脏中PPARα、PPAR-β、PPAR-γ、SREBP-1c、IL-6、TNF-α脂类代谢相关基因和蛋白表达，起到防治糖脂代谢紊乱的作用。

4.4 抗炎作用

炎症是身体对刺激的防御反应，通过激活Toll样受体4-核转录因子-κB（TLR4-NF-κB）信号通路，诱导炎性细胞释放炎症因子，使机体产生炎症反应。同时，也可以促进巨噬细胞释放的细胞因子，使机体产生炎症反应[44]。黄精多糖在心肌炎症、肠炎、肾损伤模型中均有抗炎作用。黄精多糖对STZ诱导糖尿病大鼠心肌炎症损伤具有较好的生物活性，通过抑制TLR4表达进而下调NF-κB信号通路，从而抑制巨噬细胞抑制因子（Macrophage inhibitory factor，MIF）释放[44]。黄精多糖能够缓解炎症反应的能力。一方面，通过抑制NF-κB通路，减少MDA、MPO产生，增加SOD含量，减少结肠氧化损伤，减轻肠道炎症反应。另一方面，黄精多糖通过降低结肠炎小鼠血清中的促炎细胞因子水平，提高抗炎细胞因子水平，对肠炎小鼠起到保护作用[54]。此外，黄精多糖对转基因大鼠急性肾损伤有很强的保护作用，它能降低肾组织中NGAL或KIM-1基因的表达，抑制p38 MAPK/ATF2信号通路和炎症因子肿瘤坏死因子-α（TNFα）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）的产生[55]。

4.5 抗肿瘤

黄精多糖具有较好的抗肿瘤活性。吕品田等[56]发现黄精多糖对胃癌荷瘤小鼠的增殖具有抑制作用，通过抑制TLR4/NF-κB信号通路，增加TNF-α、IL-2、IL-6的免疫调节水平，发挥抑瘤作用。黄精多糖抑制TNBC肿瘤诱导的脾造血细胞增殖，增加TNBC肿瘤抑制的骨髓中的HSPCs和普通淋巴细胞，黄精多糖显示出持久的抗肿瘤作用[57]。李超彦等[58]发现，黄精多糖对H22肝癌移植瘤增殖和侵袭能力具有抑制作用，并能减轻顺铂引发的肝脏氧化损伤。丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路经过p38 MAPK和MAPK磷酸酶-1（MKP-1）信号可以传导，调控肿瘤细胞的生长、分化[59]。研究表明，黄精多糖通过调节TLR4表达来抑制人食管鳞状细胞（Eca109细胞）中的NF-κB信号通路[60]，促进细胞凋亡。

此外，黄精多糖通过影响肿瘤细胞周期，阻碍肿瘤细胞基因转录，干扰肿瘤细胞分裂增殖，从而抑制肿瘤细胞转移。研究表明，黄精多糖通过影响细胞周期分布，将肝癌H22移植瘤细胞阻滞于G0/G1期，使肿瘤细胞不能进入S期进行DNA复制，从而抑制肝癌H22细胞增殖。此外，黄精多糖抑制肿瘤细胞下游CDK1和CyclinB1基因的表达，从而阻断Hela细胞周期G2/M期[61]。

4.6 其他生物活性

黄精多糖除具有免疫调节、抗氧化、降血糖、抗炎、抗肿瘤的生物活性外，还具有抑菌、抗病毒、抗衰老、保护神经系统、调节心肌活性等生物活性。黄精多糖的其他生物活性详细见表3。

表3 黄精多糖的其他生物活性Table 3 Other biological activities of Polygonatum polysaccharides

5 结语

目前，黄精多糖提取分离、纯化以及生物活性的研究取得了一定进展，但也存在局限性。如：黄精种类不同造成多糖提取、分离纯化方法存在差异性，部分方法提取效率低，时间长，黄精多糖纯化困难且损失较大；黄精多糖结构研究主要在初级结构方面，对黄精多糖空间构象、主次链的高级结构研究较少；黄精多糖结构修饰的研究相对较少，主要取决于化学结构的复杂性；黄精多糖质量测定标准不易控制，对生物活性作用机理及其构效关系尚不明确；黄精多糖的生物活性以体外实验为主，缺乏体内实验以及临床应用，这限制黄精多糖的深入研究。因此，我们对黄精多糖的研究可从以下几点出发：a.黄精多糖采用协同提取方法提取，并将膜分离与柱层析技术有效结合，提高分离纯化效果，以获得纯度较高的黄精多糖；b.在对黄精多糖初级结构研究的基础上，采用原子力显微镜法、X-射线衍射法等方法分析黄精多糖晶型、分子构型和空间构象；同时，利用计算机模拟黄精多糖的空间构象，构建黄精多糖的立体结构，为探究黄精多糖高级结构提供新的思路；c.黄精多糖单体化合物的生物活性及其作用机制研究仍相对较少；研究时应注意分析其提取、纯化活性部位，阐明其药效团的基础，为其进一步开发利用提供科学依据；d.在多种信号通路分析的基础上，从基因调控、蛋白表达、代谢组学角度去探究黄精多糖对疾病的防御机制，为深入研究黄精多糖在动物及人体的生物学作用提供科学依据。总之，黄精多糖的研究仍处于发展阶段，仍需要科研工作者从不同角度对黄精多糖进行探索研究。