甘草多糖

甘草多糖是一种天然植物多糖,具有抗病毒、免疫调节以及抗肿瘤的活性。甘草多糖具有明显的抗病毒效应, 对I型单纯疱疹病毒、水泡性口炎病毒、腺病毒III型、牛痘病毒、爱滋病毒均有抑制作用, 特别是对艾滋病毒的抑制率为36.2%；免疫调节作用主要体现在对小鼠网状内皮系统中单核巨噬细胞系统功能的影响, 也可激活静止小鼠脾淋巴细胞增殖效应以及抗补体活性等；甘草多糖可以单独或者协同化疗药共同作用于肿瘤细胞。 甘草多糖是从甘草中提取出的一类α-D-吡喃多糖。甘草又名美草，蜜草，国老，甜草，粉草，棒草，灵通。为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.的根及根状茎。多年生草本，高30— 100cm。根茎圆柱形，主根粗壮而长。外皮红褐色至暗褐色，内部橘黄色至鲜黄色。有甜味。茎直立，稍带木质。小枝有时有棱角，全株被白色短毛和刺状腺体。单数羽状复叶互生;小叶7—17片，卵形，广卵形或近圆形，先端急尖或钝，基部圆形，两面有短毛和腺体。托叶披针形。总状花序腋生。花萼广钟形，萼齿披针形;花冠蝶形，紫红或紫色无毛。荚果弯曲成镰刀状或环状，密生刺毛状腺体。种子 6—8粒。花期6—8月。果期7—9月。
甘草含有多种活性成分，主要是三萜类、黄酮类、甘草多糖类，另外还有香豆素类、氨基酸类、生物碱类、挥发油类及多种微量元素等。

图1为甘草 1.传统方法
称取甘草粉末50g , 用300mL石油醚于60 ℃回流脱脂2h, 回收石油醚, 残渣挥干溶剂后用80%乙醇300mL 浸泡3h , 于80 ℃下加热1h , 过滤, 将药渣用1500 mL 蒸馏水浸泡过夜, 然后于90 ℃温浸提取1 h , 再用500 mL 蒸馏水于90 ℃重复温浸提取30 min , 过滤合并滤液, 减压浓缩至150 mL, 用氯仿萃取多次, 以除去蛋白质, 过滤后,滤液加入质量分数95 %乙醇使乙醇质量分数达80 %, 静置过夜, 沉淀多糖并过滤, 滤饼依次用无水乙醇、丙酮、乙醚多次洗涤, 干燥, 即得甘草多糖。
2.微波提取
晾干的甘草破碎后, 称取100g , 置500mL烧瓶中, 将此烧瓶放入连续微波反应器中, 依次用250mL石油醚(60～90℃)、乙醚和质量分数80%乙醇回流提取, 调整功率为560 、500 、400 、350 W ,反应时间20min。残渣挥干溶剂后, 再放入连续微波反应器中, 继续以水回流提取20min , 调整功率为630 、600 、560 、450 W。减压浓缩至一半体积, 加入0.1%活性炭, 脱色, 过滤, 滤液加入质量分数95%乙醇使溶液含醇80%, 静置过夜, 过滤, 残渣用乙醚、无水乙醇反复洗涤, 60 ℃烘干得甘草多糖。
3.超声提取
称取甘草粉末100g, 经石油醚(60～90℃)500mL回流脱脂2次, 每次1h。再用质量分数为80%乙醇回流提取2次, 每次2h , 以除去单糖和低聚糖.将药渣加500mL水于90 ℃水浴超声提取2次, 合并2次提取液.旋转薄膜蒸发仪上减压浓缩至150mL, 加少量活性炭脱色, 过滤.滤液加5倍量质量分数为95%乙醇, 放置过夜, 抽滤后的沉淀以100mL水溶解重复醇沉1次。沉淀以质量分数95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚多次洗涤, 60 ℃干燥得甘草多糖。
微波技术应用于植物细胞破壁, 大大地加快了反应速度, 有效地提高了甘草多糖的收率.超声提取全过程无须加热, 其具有空化和振动作用, 超声波的许多次级效应, 如乳化、扩散、粉碎、化学效应等也都有利于使甘草中的多糖充分和溶剂混合, 促进提取的进行, 另外提取全过程无须加热, 避免甘草多避免甘草多糖的分解.从甘草多糖的回收率实验来看, 超声提取没有破坏甘草多糖的结构.总之,现代提取方法大大增加了多糖的含量。

图2为甘草多糖提取工艺
【注1】 MCL-3型微波反应器中，依次用石油醚，乙醚，80%乙醇回流提取。
【注2】 挥干溶剂，MCL-3型微波反应器中水回流提取。 1.调节机体免疫功能，提高动物抗病力
研究表明，甘草多糖是一种免疫调节剂，能激活免疫细胞，促进网状内皮系统吞噬功能，提高抗补体的活性，在提高机体免疫功能的同时，对正常细胞无毒害作用。甘草多糖在体内和体外均能提高非特异性免疫系统中的自然杀伤（NK）细胞活性、抗体生成水平、细胞免疫系统中的B淋巴细胞增殖及体液免疫系统中的T淋巴细胞增殖，并可选择性增强辅助性T淋巴细胞的增殖能力和活性，调节多种细胞因子的生成与分泌。
2.抗病毒、抗肿瘤及抑菌作用
研究表明，甘草多糖可作为抗病毒制剂，影响病毒合胞体的形成，对牛艾滋病病毒（BIV）具有一定的抑制作用，抑制率为36.2%；对腺病毒Ⅲ型（AdVⅢ）和柯萨奇病毒（CBV3）具有明显的抑制与直接灭活作用，可用于治疗和预防病毒感染。甘草多糖具有免疫增强和肿瘤抑制作用，能促进小鼠血清溶血素IgM和IgG的生成，提高抗体生成细胞水平和胸腺、脾脏指数，增强巨噬细胞的吞噬活性，抑制肿瘤细胞S180的生长。甘草多糖对细菌有较强的抑菌作用，其最低抑菌浓度（MIC）值分别为枯草芽孢杆菌6.25μg/mL、大肠杆菌12.5μg/mL；对酿酒酵母的抑制作用也较明显，MIC值为12.5μg/mL；对青霉菌抑制作用不强。
3.提高抗氧化能力
氧自由基是需氧生物细胞正常代谢的副产物，少量氧自由基是维持生命所必需的，但过多氧自由基可引起疾病。甘草多糖具有一定的抗氧化活性，可以清除体内过多的自由基，改善抗氧化防御系统，发挥抗氧化作用，从而阻止氧化损伤。甘草多糖对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基都有清除能力，在一定浓度范围内，甘草多糖对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除效果与多糖浓度成正相关。研究发现，加入甘草多糖后，小鼠血清中总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白-胆固醇（LDL-c）水平明显降低，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）水平略微升高。而且，血清中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）水平和总抗氧化能力（TAOC）显著升高。
4.防治骨关节炎作用
甘草为中医骨关节炎治疗方剂中的常用单味药，甘草多糖是其活性成分之一。 1.在家禽上的应用
甘草多糖能促进肉仔鸡体重增加，提高其血清中新城疫抗体水平和血液中巨噬细胞吞噬功能。饲料中添加甘草多糖对肉鸡肠道微生物区系的调节作用，饲料中添加1.0 g/kg 的甘草多糖对动物消化道微生物区系的影响明显， 促进了肠道有益菌双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖， 抑制了有害菌大肠杆菌和沙门氏菌的增殖。
2.反刍动物上的应用
研究表明甘草多糖可影响病毒合胞体的形成，对牛艾滋病病毒具有一定的抑制作用，抑制率为36.2%。甘草多糖对牛痘病毒（VV）也有明显的抑制作用。
有关甘草多糖的概述、来源、提取方法、药理活性、应用是由Chemicalbook的侍艳编辑整理。（2015-10-23）