综述:甘草多糖:提取、结构特征、生物活性、构效关系及食品工业中新兴应用的综述
《Food Chemistry》:Polysaccharides from Glycyrrhiza: a review on extraction, structural features, bioactivities, structure-activity relationships and emerging applications in food industries
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时间:2026年09月01日
来源:Food Chemistry 10.4
编辑推荐:
•甘草属是多糖的重要来源。
•甘草多糖采用了常规和先进的提取方法进行提取。
•对其结构表征和生物活性进行了研究。
•化学修饰可以增强其生物活性。
•甘草多糖在食品领域的新应用。
引言
自古以来,植物及其提取物就被用作传统医学实践中的疗法,如阿育吠陀、日本、尤纳尼、非洲、中国
•甘草属是多糖的重要来源。
•甘草多糖采用了常规和先进的提取方法进行提取。
•对其结构表征和生物活性进行了研究。
•化学修饰可以增强其生物活性。
•甘草多糖在食品领域的新应用。
引言
自古以来,植物及其提取物就被用作传统医学实践中的疗法,如阿育吠陀、日本、尤纳尼、非洲、中国、韩国和欧洲医学体系。甘草属是全世界使用最广泛的药用植物之一 (Wei, Li, Wu, Cao, et al., 2023)。“甘草属”(Glycyrrhiza)这个名字源自两个希腊单词 Glykys 和 Rhiza,分别意为“甜”和“根” (Raja, Khan, Perumal, Srikakolapu, & Divya, 2010)。全球分布的甘草属属于“豆科”(Leguminosae/Fabaceae),包含超过 30 个物种 (Kocao?lu et al., 2025)。在甘草属物种中,光果甘草(Glycyrrhiza glabra Licorice)、乌拉尔甘草(G. uralensis Fisch)和胀果甘草(G. inflata Batalin)是著名的药用草药,因其民族药物学价值而在全球传统医学中用于疾病的预防和控制。在不同国家,甘草属也被其他民间同义词识别,如 licorice, liquorice, sweet wood(英语),yashtimadhu(孟加拉语),gan-cao(中文),madhuka(梵语),sushshol(德语),meyan or beyan(土耳其语),mulethi(印地语)和 liquirizia(意大利语) (Husain, Bala, Khan, & Khan, 2021)。甘草在中国被视为“药中之王”。它被用于治疗多种人类疾病,如脾胃虚弱、发热、咳嗽、性功能减退、瘫痪、风湿、急性疼痛、心悸、疟疾、黄疸等 (Batiha, Beshbishy, El-Mleeh, Abdel-Daim, & Devkota, 2020)。提取物也被用于治疗行业和功能性食品及食品补充剂的制作中 (Shao, Li, Jiang, & Yang, 2025)。由于其甜味,它们被用作饮料、烹饪和烟草以及糖果和甜食中的调味剂 (Cheng et al., 2021)。它也是化妆品中常见且宝贵的成分 (Cerulli, Masullo, Montoro, & Piacente, 2022)。在一项临床研究中,含 2% 甘草的凝胶潜在改善了红斑和瘙痒的皮肤科治疗 (Dorsareh et al., 2023)。甘草的根、叶、走茎和种子富含许多营养和生物活性化合物,如多糖、三萜类、树胶、蛋白质、酚类、糖类、氨基酸、维生素(B1, B2, B3, B5, E 和 C)、类固醇、皂苷和树脂,具有多种生物特性和药用价值 (Pandey, Dubey, & Singh, 2024)。它还含有一些矿物质,如钙、硅、钠、钾、锰、镁、硒、锌、磷、铁和铜 (Pastorino, Cornara, Soares, Rodrigues, & Oliveira, 2018a, 2018b)。
天然多糖,已知是重要的生物反应调节剂,近年来已成为一个突出的研究领域,吸引了相当大的兴趣 (Yang et al., 2023; Yang, Liu, Lou, Lei, et al., 2023)。由于它们作用轻微、毒性小且副作用小,在食品和医药工业中被广泛使用,并显示出显著的生物活性,如抗癌、抗病毒、抗氧化、抗菌和免疫增强活性 (Xu et al., 2024; Zhang et al., 2024)。许多研究报告称,甘草多糖显示出广泛的生物活性,包括抗癌、降血糖、镇咳、抗炎、抗氧化、抗病毒、益生元效应、免疫调节、肝保护、抗补体和丝裂原活性,并潜在用于肝脏疾病、病毒疾病、癌症、糖尿病、美容养颜、促进血液循环和许多其他疾病的治疗 (Chen et al., 2024; Qiao et al., 2022)。甘草多糖在开发治疗药物、健康产品及其他应用方面具有巨大潜力。在健康产品中,甘草多糖在调节人体免疫系统、提高对感染和疾病的抵抗力、支持整体健康和生命力方面发挥着关键作用。在食品工业中,这些多糖被用作合成添加剂的调味和甜味剂替代品 (Ma, Mao, Zhao, Cen, & Zhao, 2019)。甘草多糖含有葡萄糖、鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸和半乳糖单糖单元,具有多样的化学结构 (Guo, Yin, Cheng, Ye, & Chen, 2022; Sun et al., 2025)。
甘草多糖的生物活性与提取和纯化技术及其复杂的结构特征密切相关,例如多样的单糖组成、分子量、几种糖苷键、支化度、侧链长度、发酵、高级构象和化学修饰 (Cheng, Zheng, Duan, Cai, & Zhang, 2024; Du et al., 2025; Guo et al., 2022; Pan et al., 2020)。然而,目前对这些发现的研究记录不足,由于其缺乏广泛的讨论,其未来前景和应用仍不清楚。因此,本综述总结了当前关于甘草多糖的提取和分离方法、结构表征、生物活性、构效关系和商业应用的深入知识。此外,本综述概述了它们开发和应用中的限制,并讨论了未来的展望和障碍。
章节摘要
甘草属的生物多样性
甘草属包含超过 30 个物种,广泛分布于世界各地 (Rizzato, Scalabrin, Radaelli, Capodaglio, & Piccolo, 2017)。如今,各种甘草属物种在整个欧洲、美国、中东、俄罗斯、中非以及中亚和南亚国家被广泛栽培 (Ding, Brand, Wang, & Zhao, 2022)。此外,印度、意大利、西班牙、冰岛、中国、希腊、德国、法国、伊拉克、荷兰、阿塞拜疆、土耳其、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、叙利亚……
已发表文献的检索
本综述对当前关于从甘草属物种提取的多糖的研究提供了全面的总结。为了提供最新的概述,本综述考察了来自 Web of Science、PubMed、Science Direct、Google Scholar、PMC 和 Research Gate 等数据库的 94 篇出版物。所选研究突出了在分离技术、结构阐明、构效关系、药理作用以及作为多糖重要来源的甘草的健康促进应用方面的进展。
多糖是甘草的主要生物活性成分之一。对胀果甘草 GIAP1 的气相色谱(GC)分析表明,葡萄糖、半乳糖和甘露糖是以 2.3:1.2:1.2 摩尔比存在的单糖单元 (Zeng et al., 2015)。Park 研究组报告称,从光果甘草获得的 GRPE-I 多糖主要由 3,6-连接的半乳糖、4-连接的半乳糖醛酸、4,6-连接的半乳糖、2,4-连接的鼠李糖和 5-连接的阿拉伯糖组成,这些是……的特征
甘草多糖的提取程序
作为天然存在的植物化合物,多糖在医学和药理学中发挥着重要作用 (Park et al., 2025)。常规提取方法通常使用水或甲醇、乙醇和己烷等溶剂从固体植物材料中分离生物活性多糖,用于研究和商业用途。常规溶剂提取方法存在几个缺点,包括提取时间长、溶剂消耗过量、产率低、处理步骤多,以及……
甘草多糖的结构特征
多糖的物理化学性质和结构特征与其生物性质密切相关。来自不同甘草属物种和部位的多糖的结构特征,包括单糖组成、单糖含量、分子量、化学修饰、糖苷键构型和连接方式已总结并显示在表 2 和图 3 中。
甘草多糖的生物活性特性
从甘草植物中分离的多糖具有显著的体内和体外药理特性,如免疫调节、抗肿瘤、抗炎、肝保护、抗氧化、抗菌和降血糖活性,如图 4 和表 3 所示。
甘草多糖的构效关系
大量研究表明,甘草多糖的多样化生物活性主要取决于其结构特征,如分子量、链折叠形态、支化度、单糖类型、单糖组成、官能团、糖苷键、结构修饰和其他相关因素。甘草多糖的构效关系如图 5 所示。
多糖介导的免疫调节取决于
在食品工业中的应用
食物是人类的基本需求,为身体提供生存和日常功能所需的能量和营养。除了简单地满足味觉外,它通过增强免疫系统、优化身体功能和最小化医疗需求来主动支持健康。因此,由于甘草多糖的高效率和治疗特性,作为食品应用的理想候选者,它们引起了全球的关注。甘草是……
总结与未来展望
来自根、叶和种子的甘草多糖因其广泛的种类、健康促进特性和众多生物活性属性而在传统医学中应用。本综述探讨了甘草多糖的各种提取方法,重点介绍了热水、碱性和酸提取等传统技术,以及亚临界水、超声波辅助和微波辅助提取。先进的提取技术可以显著改善……
CRediT 作者贡献声明
Prasenjit Maity:写作 - 审阅和编辑,写作 - 初稿,监督,概念化。
Ipsita Kumar Sen:写作 - 审阅和编辑,写作 - 初稿,方法学。
资金
无。
未引用的参考文献
Ahamed, Tsurumi, Ozaki and Amakawa, 2001
Ciganovic, Jakimiuk, Tomczyk and Koncic, 2019
Hao et al., 2020
Kao, Wu and Yen, 2014
Kumar et al., 2025
Ren et al., 2020
Saeedi, Morteza-Semnani and Ghoreishi, 2003
Simmler, Pauli and Chen, 2013
Wang, Lü, Yang, Song and Hui, 2020
竞争利益声明
作者声明,他们没有已知的可能影响本文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢印度西孟加拉邦 Vidyasagar 大学化学与化学技术系前教授 Syed Sirajul Islam。
Prasenjit Maity|Ipsita Kumar Sen