蔣建新，唐蒙，韓明會(huì)

(北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，林業(yè)生物質(zhì)材料與能源教育部工程研究中心，北京 100083)

羅望子(TamarindusindicaL.)是豆科雙子葉植物，原產(chǎn)于非洲，現(xiàn)廣泛分布在世界50多個(gè)國(guó)家，主產(chǎn)區(qū)為亞洲的印度、孟加拉國(guó)、泰國(guó)和印度尼西亞等國(guó)家。羅望子樹(shù)木高大，生態(tài)適應(yīng)能力極強(qiáng)，根系發(fā)達(dá)，耐干旱貧瘠，具有改良土壤、調(diào)節(jié)氣候等生態(tài)功能。其種子中含有豐富的多糖。羅望子單株可產(chǎn)莢果150～300 kg，結(jié)實(shí)期可達(dá)200 a以上。羅望子在我國(guó)福建、海南、云南、廣東、廣西等省份也有種植[1-2]，種植面積達(dá)1 330 hm2，大部分處于野生和半野生狀態(tài)。

目前商業(yè)化生產(chǎn)的木葡聚糖(XG)主要來(lái)源于羅望子。20世紀(jì) 50年代起，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們對(duì)XG進(jìn)行了大量的研究，包括XG的結(jié)構(gòu)[3]、提取工藝[4-7]、流變學(xué)特性[8-9]、改性[10-12]等方面，為其進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。因XG資源豐富、價(jià)格低廉，以及良好的流變特性和卓越的膠凝性質(zhì)等，其在食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用前景。因此對(duì)XG進(jìn)行深入的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，可推動(dòng)XG系列產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)羅望子資源的綜合利用和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

1 XG的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)

羅望子種仁粉中含有XG 61.5%～72.2%、蛋白質(zhì)15.0%～20.9%、水分11.4%～22.7%、油脂3.0～7.5%、粗纖維2.5%～8.2%、灰分2.4%～4.2%等[3, 5]。而對(duì)于其中多糖的提取方法有經(jīng)典的水提醇沉法和有機(jī)酸提取法，也有學(xué)者利用亞臨界水萃取法[6]提取。不同的提取方法對(duì)多糖的理化性質(zhì)有一定的影響，因此可根據(jù)其物理、化學(xué)和功能特性要求，考慮所使用提取方法的適用性。

XG由半乳糖、木糖和葡萄糖這3種糖組成。Gidley等[3]報(bào)道了羅望子種子中的XG的單糖質(zhì)量比為半乳糖∶木糖∶葡萄糖=1.00∶2.25∶2.80；Khounvilay等[13]的研究結(jié)果為半乳糖∶木糖∶葡萄糖=1.00∶1.43∶2.61(質(zhì)量比)，3種糖的比例受采摘時(shí)間、提取純化方法和分析方法等多種因素影響。也有研究報(bào)道XG中還有少量游離的L-阿拉伯糖[14]。XG的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定結(jié)果也存在較大的差異，報(bào)道的范圍為25萬(wàn)～165萬(wàn)[3, 15]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)XG的研發(fā)主要涉及多糖的提取工藝、性質(zhì)及其應(yīng)用研究等，而有關(guān)XG大分子結(jié)構(gòu)和精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究報(bào)道則較少，主要是由于多糖分子量大和構(gòu)象轉(zhuǎn)變復(fù)雜等原因。隨著多糖結(jié)構(gòu)研究方法的優(yōu)化和分析儀器的改進(jìn)，多糖構(gòu)效關(guān)系研究可進(jìn)一步深化，如采用離子色譜精確定量多糖中的微量糖，采用體積排阻色譜-多角度激光光散射聯(lián)用技術(shù)可以更加可靠地分析多糖膠的分子量分布，通過(guò)二維核磁共振等可以有效地分析多糖大分子中化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)等[16]。

XG被普遍認(rèn)同的結(jié)構(gòu)是：主鏈為β-1,4苷鍵連接的葡萄糖，O-6位置部分被α-D-木糖取代，側(cè)鏈的木糖在O-2位置部分被β-D-半乳糖取代[5]，如圖1所示，主鏈酶解后所得的寡糖結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析表明XG的3種重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為七糖、八糖和九糖[17]。其區(qū)別在于半乳糖的數(shù)量，七糖沒(méi)有半乳糖單元，八糖有1個(gè)半乳糖，位置有兩種可能(虛線(xiàn)框所示X和Y)，九糖有2個(gè)半乳糖。XG主鏈高度取代的特殊結(jié)構(gòu)，使其具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性能。XG屬于中性多糖，對(duì)酸、鹽和熱的耐受性較強(qiáng)，易分散于冷水，也易溶于熱水，并能迅速水合、溶脹，但需要加熱至85 ℃以上才能充分溶解，形成均勻的膠體溶液，可應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

圖1 XG的結(jié)構(gòu)單元Fig. 1 The structural unit of xyloglucan

2 XG的凝膠特性

多糖凝膠性質(zhì)是多糖大分子功能的重要方面，多糖水凝膠在食品、化妝品及醫(yī)藥等領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用日益受到重視。XG在多酚類(lèi)物質(zhì)[18]、高質(zhì)量分?jǐn)?shù)糖[19]或乙醇[20]存在下可形成有較高強(qiáng)度、較好透明度及一定彈性的凝膠，此外，酶解去除部分側(cè)鏈[21]情況下也可單獨(dú)形成凝膠。

酶水解去除側(cè)鏈可以影響XG的凝膠行為，部分去除側(cè)鏈的XG能形成溫敏型凝膠，這在生物醫(yī)學(xué)方面具有很好的應(yīng)用前景。酶法改性XG凝膠化現(xiàn)象的產(chǎn)生是由疏水結(jié)合的主鏈結(jié)合引起的[25]，在改性過(guò)程中具有兩個(gè)溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變溫度，在較低溫度下由溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，在較高溫度下由凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z。Shirakawa等[21]詳細(xì)研究了β-半乳糖苷酶去除半乳糖的比例對(duì)XG膠凝行為的影響，且進(jìn)一步分析了這種凝膠的特征。研究發(fā)現(xiàn)去除35%半乳糖的XG，在低于40 ℃時(shí)為溶膠，在40～80 ℃的溫度范圍內(nèi)形成凝膠，但高于80 ℃后又轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z；在酶解除去58%的半乳糖后，在5 ℃時(shí)從溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，在5～100 ℃的溫度范圍內(nèi)形成凝膠，但在110 ℃加熱時(shí)又轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z，且溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變是完全可逆的。Nisbet等[26]研究了半乳糖去除率為48%的XG的熱流變學(xué)性質(zhì)，提出了XG凝膠化的過(guò)程：第1階段是薄膜的形成；第2階段是三維網(wǎng)絡(luò)的形成。Brun-Graeppi等[27]進(jìn)一步研究了不同半乳糖去除率的XG水凝膠的溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變過(guò)程，并首次發(fā)現(xiàn)了XG水凝膠存在熱滯后現(xiàn)象(考慮是高分子鏈的剛性引起的)?，F(xiàn)階段關(guān)于XG凝膠的研究主要側(cè)重在凝膠性質(zhì)及應(yīng)用方面，而凝膠形成機(jī)理仍需進(jìn)一步研究。不同來(lái)源的多糖其形成的凝膠特征有所不同，表1列舉了常見(jiàn)多糖凝膠的特征及應(yīng)用領(lǐng)域。

表1 常見(jiàn)多糖凝膠特征及其主要應(yīng)用領(lǐng)域Table 1 Gelling characteristics of common polysaccharides and their application fields

3 XG的應(yīng)用

3.1 在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

XG耐酸堿，黏度較高且具有良好的熱穩(wěn)定性，在食品中用途廣泛，如用做作穩(wěn)定劑、增稠劑、膠凝劑等，以改善食品的多種性能。膳食纖維作為目前國(guó)內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的重點(diǎn)之一，可溶性膳食纖維含量高的植物種類(lèi)較少，且產(chǎn)量低，木聚葡糖具有可溶性，是一種理想的膳食纖維來(lái)源[29,31]。近年來(lái)，XG也被用于食品包裝膜的研發(fā)，XG能夠形成薄膜，對(duì)氧氣和二氧化碳等具有良好的阻隔性能。

3.1.1 食品添加劑

XG水溶液熱穩(wěn)定性良好，具有一定黏度和膠凝性，其生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于果膠和卡拉膠等，在食品工業(yè)中廣泛用作增稠劑、穩(wěn)定劑等以改善產(chǎn)品的流變性能。XG可與糖在較寬的pH范圍內(nèi)形成凝膠，其性能類(lèi)似果膠又優(yōu)于果膠，因而XG可以部分替代果膠用于制作果醬、果凍、糖果、增稠調(diào)味汁、冰激凌等食品。Maeda等[32]研究了XG對(duì)面團(tuán)物理性質(zhì)和面包品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)XG的加入提高了面團(tuán)的穩(wěn)定性，并改善了面包的柔軟性。

3.1.2 食品包裝膜

石油基塑料薄膜用作食品包裝材料，存在著生物安全性和不可降解性等問(wèn)題，人們一直致力于研發(fā)可生物降解和環(huán)境友好的薄膜。XG具有優(yōu)異的成膜性，可以用來(lái)制備生物可降解薄膜。與石油基薄膜相比，多糖類(lèi)薄膜具有較低的機(jī)械和阻隔性能，需通過(guò)多糖改性或加入添加劑進(jìn)行改善。

Mendes等[33]將半乳甘露聚糖和XG共混，加入增塑劑甘油制備薄膜。該薄膜具有令人滿(mǎn)意的性能，不透明度小于20%，具有良好的熱穩(wěn)定性，以及與食品相關(guān)的包裝應(yīng)用性質(zhì)。Santos等[34]提取XG，以甘油為添加劑制備XG薄膜，質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.5%XG，質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%甘油的薄膜具有最佳的性能，含水率為24.09%，拉伸強(qiáng)度為20.70 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為50.84%，該薄膜能夠滿(mǎn)足木瓜切塊包裝的要求。然而，XG膜高濕度條件下性能會(huì)受到限制，Kochumalayil等[35]采用β-半乳甘露聚糖酶水解去除XG的部分半乳糖側(cè)鏈來(lái)制備薄膜，改性的XG薄膜在92% 的相對(duì)濕度，高濕度下楊氏模量約4.3 GPa。此外，在80%的相對(duì)濕度下，改性XG樣品的氧氣透過(guò)率比天然XG樣品低80%以上，膜在高濕條件下的彈性模量和阻氧性能顯著提高。這種在高濕度條件下增強(qiáng)的XG薄膜的機(jī)械和阻隔性能，在食品包裝應(yīng)用中具有重要意義。Indira等[36]用聚碳酸丙烯酯、XG和銀納米粒子研制了一種納米復(fù)合薄膜，該薄膜具有優(yōu)異的拉伸和抗菌性能，可以應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域。

XG作為一種性能優(yōu)良的食品添加劑，已廣泛應(yīng)用于食品的生產(chǎn)中，而多糖基薄膜的食品包裝應(yīng)用還處在研究中，其強(qiáng)度等性能與傳統(tǒng)塑料相比還具有一定的差距。通過(guò)XG與其他生物大分子共混、結(jié)構(gòu)改性(接枝共聚或交聯(lián)處理)，以獲得優(yōu)異的氧氣阻隔性、水蒸氣阻隔性、機(jī)械強(qiáng)度、抗菌等性能，滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)食品包裝材料要求。

3.2 在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用

XG可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其在生物活性方面的應(yīng)用做了大量的研究工作，如其可以調(diào)節(jié)血糖血脂代謝、抗誘變[37]、抗氧化[38]、調(diào)節(jié)免疫[39]、促進(jìn)人體皮膚再生[40]等，且具有良好的黏膜黏附性、生物相容性、高持藥能力、高熱穩(wěn)定性和抗炎特性[41-43]，XG可用作治療腹瀉、痢疾和結(jié)腸炎的有效藥物，或用于眼病和潰瘍的治療，作為輔料在藥物緩釋、傷口敷料、黏膜保護(hù)等方面具有良好的應(yīng)用前景。

3.2.1 黏膜保護(hù)劑

黏膜對(duì)傳入的病原體起著物理和免疫屏障的作用[44]。大部分胃腸道和消化道疾病與屏障的缺陷有關(guān)，目前在歐洲可用的黏膜保護(hù)劑有鞣酸明膠和XG[45]。XG是一種非離子、中性、多分枝的多糖，主鏈葡聚糖上帶有木糖和半乳糖基木糖取代基。這種結(jié)構(gòu)使其具有“黏蛋白樣”的分子結(jié)構(gòu)，從而具有很好的黏附力。又由于XG具有成膜特性，因此可通過(guò)形成生物保護(hù)膜來(lái)恢復(fù)黏膜上皮細(xì)胞的生理功能[46]，防止微生物、過(guò)敏原和有害物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的侵害。體外實(shí)驗(yàn)和臨床研究結(jié)果表明，XG黏膜保護(hù)藥劑對(duì)胃腸道疾病、尿路感染、鼻呼吸系統(tǒng)疾病和干眼癥患者具有很好的治療效果[47-49]。

在XG作用機(jī)理和功效研究方面，De Servi等[50]設(shè)計(jì)了一種以XG為主要成分的噴霧劑，噴在鼻腔黏膜上可形成保護(hù)層，用于恢復(fù)鼻上皮黏膜的生理功能。Utipro?是以明膠和XG作為主要成分預(yù)防尿路感染的產(chǎn)品，De Servi等[51]對(duì)其進(jìn)行了體外試驗(yàn)研究，結(jié)果表明XG可通過(guò)形成保護(hù)性的腸道生物膜而起作用，以保護(hù)腸上皮細(xì)胞免受大腸桿菌黏附和細(xì)胞內(nèi)侵襲。Allegrini等[47]采用隨機(jī)、雙盲研究方法，對(duì)40名鼻塞或連續(xù)打噴嚏的患者分別用XG基鼻腔噴霧劑或生理鹽水鼻腔噴霧劑進(jìn)行治療，以評(píng)估XG鼻噴霧劑的療效、安全性和耐受性，發(fā)現(xiàn)XG基鼻噴霧劑比生理鹽水噴霧劑更能緩解鼻竇炎癥狀，且耐受性良好。Gnessi等[48]對(duì)含有XG的制劑，治療急性腹瀉的療效和安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，認(rèn)為XG制劑能迅速緩解腹瀉癥狀，是治療急性腹瀉的一種安全有效的制劑。

3.2.2 降血糖血脂，調(diào)節(jié)膽汁代謝

多糖能延緩糖和脂肪在消化道中的吸收，影響膽汁酸的代謝，從而間接改變脂質(zhì)代謝酶的活性。多糖與促進(jìn)胰島素分泌藥物一同使用，能夠增強(qiáng)藥物的降血糖效果。多糖也能夠通過(guò)調(diào)節(jié)血液中的膽固醇以及脂肪的濃度，起到預(yù)防高血脂、動(dòng)脈硬化的作用。Yamatoya等[52]研究了部分去除半乳糖的XG對(duì)大鼠血脂的影響。檢測(cè)顯示，部分去除半乳糖的XG喂食大鼠可改善大鼠的脂質(zhì)代謝，降低血脂濃度。Sone等[53]研究了羅望子木葡寡糖對(duì)大鼠小腸吸收3-O-甲基-D-葡萄糖的影響。羅望子木葡寡糖非還原末端含有D-半乳糖殘基的八糖和壬糖對(duì)3-O-甲基-D-葡萄糖的吸收有明顯的抑制作用，可以降低血糖水平。Maiti 等[54]的研究結(jié)果顯示羅望子種子的水提取物可降低患有糖尿病雄性大鼠的血糖水平。

Cheng等[55]研究了XG對(duì)高脂飲食小鼠腸道-肝臟循環(huán)膽汁酸代謝的影響，討論了XG對(duì)高脂飲食小鼠腸道菌群、膽汁酸代謝及肝損傷的影響，XG可調(diào)節(jié)腸道膽汁酸代謝途徑。

3.2.3 創(chuàng)面敷料

理想的創(chuàng)面敷料應(yīng)包括保濕、防治感染、促進(jìn)愈合等作用，目前臨床上尚無(wú)完全理想的敷料。未來(lái)敷料發(fā)展趨向于具有多重功能，適應(yīng)多種創(chuàng)面，智能化敷料的應(yīng)用使創(chuàng)面治療更為有效、優(yōu)化和便捷。XG具有良好的黏膜黏附性和生物相容性，且可促進(jìn)皮膚再生，適用于創(chuàng)面敷料的研發(fā)[56]。Hirose等[57]以XG水凝膠為主要原料，研制了一種新型創(chuàng)面敷料，用于治療包括壓瘡在內(nèi)的深度創(chuàng)傷。體外特性試驗(yàn)表明，XG片具有傷口敷料所需的物理化學(xué)性質(zhì)?；铙w實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)傷口具有良好的表面狀態(tài)，XG貼片適用于治療深部創(chuàng)傷。Ajovalasit等[58]開(kāi)發(fā)了基于XG水凝膠的智能傷口敷料，將水凝膠作為皮膚護(hù)理材料的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)與用于傷口愈合遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能結(jié)合在一起。 Picone等[43]采用交聯(lián)的方法研制了一種XG-聚乙烯醇薄膜，所制備的膜能抑制大腸桿菌的穿透性，提供了防止細(xì)菌入侵的機(jī)械保護(hù)，同時(shí)可以在沒(méi)有疼痛或創(chuàng)傷的情況下取出，且XG-聚乙烯醇膜與細(xì)胞、血液相容，是一種很有前途的傷口愈合材料。

3.2.4 藥物緩釋載體

現(xiàn)存的部分藥物在體內(nèi)藥物作用時(shí)間偏短，達(dá)不到預(yù)期的效果，研發(fā)藥物控釋載體材料十分必要。XG具有無(wú)毒、生物相容性良好、高載藥量和可控制藥物釋放的特點(diǎn)[59]，在水溶性和水不溶性藥物控釋方面具有廣闊的應(yīng)用前景。酶法改性XG有獨(dú)特的膠凝特點(diǎn)，并有望作為鼻腔和直腸給藥的載體[60]。

Mahajan等[41]用半乳糖去除率為45%的XG作為新型成膜劑應(yīng)用于環(huán)丙沙星的眼部給藥。24 h后，制劑的累積釋藥率為98.85%，制劑對(duì)眼黏膜安全。XG具有較好的耐受性和在角膜表面的滯留性，因此可促進(jìn)環(huán)丙沙星的有效和持續(xù)給藥。Itoh等[59]用XG與果膠混合物，制備了一種適于口服緩釋藥物的原位凝膠載體，該熱凝膠具有更高的緩釋性和藥物利用率。Miyazaki等[61]研究了XG形成的熱凝膠在直腸給藥中的效果，半乳糖去除率44%的XG可在質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%～2%下形成凝膠。與商業(yè)栓劑對(duì)比，發(fā)現(xiàn)該凝膠用作體外釋藥載體給藥后吸收峰更寬，停留時(shí)間更長(zhǎng)。Sangfai等[62]研究了XG和r-卡拉膠的協(xié)同緩釋效果，發(fā)現(xiàn)等比例復(fù)配使用時(shí)，表現(xiàn)出最高的協(xié)同作用，緩釋效果最佳。

XG經(jīng)化學(xué)改性后多方面性能得到改善和提高，因此越來(lái)越多的研究人員將注意力放在了對(duì)XG高分子結(jié)構(gòu)的改性上，包括交聯(lián)反應(yīng)、乙酰化、羧甲基化、接枝共聚等，以獲得為藥物遞送系統(tǒng)量身定制的材料。Sumathi等[63]將XG與環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，交聯(lián)的多糖具有良好的吸水和溶脹作用，且更能有效地延緩藥物釋放。Kaur等[64]報(bào)道了以羧甲基化XG為基體的納米顆粒(NPs)的制備和用于托品酰胺眼部給藥的效果。羧甲基化后的XG的溶脹能力、在冷水中的溶解度均有所提高，且具有較高的黏液黏附性。Mahajan等[65]以巰基乙酸為酯化劑，通過(guò)硫代反應(yīng)提高XG的生物黏附能力。綿羊鼻腔體外實(shí)驗(yàn)表明，硫代化XG增強(qiáng)了其生物黏附性和藥物緩釋性能。Mishra等[66]將XG接枝甲基丙烯酸甲酯，在未影響其親水性的前提下，提高了材料的熱穩(wěn)定性和耐用性。

XG作為一種原料易得、低成本、無(wú)毒，且具有卓越黏附性、良好生物相容性和優(yōu)異生物活性的高分子材料，近些年，在生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域被廣泛關(guān)注和研發(fā)，并取得了很大的進(jìn)展。

3.3 在纖維素改性及造紙中的應(yīng)用

XG可在細(xì)胞壁中與纖維素微纖維相互作用并影響著細(xì)胞壁的力學(xué)性能[67-68]，XG對(duì)纖維素有很強(qiáng)的吸附作用，XG與纖維素的天然高親和力，可應(yīng)用到纖維素-XG復(fù)合材料或纖維素材料的改性方面。纖維素是重要的工業(yè)原材料，纖維素表面的羥基易發(fā)生反應(yīng)，由此往往會(huì)損失纖維的完整性和強(qiáng)度。

在造紙時(shí)，將XG添加到紙漿中，可提高紙張的拉伸強(qiáng)度和平滑度，減少纖維之間的摩擦，進(jìn)而改良紙張的品質(zhì)。Zhou等[69]向紙漿中添加X(jué)G以改善紙張的質(zhì)量，噴涂XG的紙張顯示出較高的機(jī)械強(qiáng)度，XG還可用作刨花板、瓦楞紙板和書(shū)籍的黏合劑。

XG具有類(lèi)纖維素主鏈，對(duì)纖維素具有很強(qiáng)的吸附力[70]。Kishani等[71]發(fā)現(xiàn)XG鏈在水中可與纖維素表面發(fā)生吸附作用，對(duì)于在分子水平上理解它們之間的相互作用以及進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其功能具有重要意義。Vilaseca等[72]將XG聚合物吸附在纖維素納米纖維(CNF)上，用于增強(qiáng)纖維網(wǎng)絡(luò)。在纖維素木漿纖維中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的XG-CNF，復(fù)合纖維板材料的楊氏模量為8.4 GPa，拉伸強(qiáng)度為128 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為5.2%，顯著增強(qiáng)了木纖維網(wǎng)絡(luò)。Hatton等[73]制備了XG基兩性離子嵌段共聚物，提高了CNF和兩性離子塊之間的相容性，可用于制備纖維素智能材料。

還有學(xué)者將XG進(jìn)行化學(xué)修飾，利用XG與纖維素的天然高親和力，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)功能基團(tuán)與纖維素表面的有效結(jié)合?；瘜W(xué)改性的XG可在不破壞單個(gè)纖維或纖維基質(zhì)的情況下使其附著多種化學(xué)功能基團(tuán)[74]。提高纖維素木纖維網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度和韌性是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的問(wèn)題，XG與纖維素獨(dú)特的相互作用，為纖維素材料的開(kāi)發(fā)提供了一種新的途徑。

3.4 在其他方面的應(yīng)用

XG是一種有效的植物抗毒素誘導(dǎo)劑[29]，作為生物殺蟲(chóng)劑使用，可減少病原體引起的作物枯萎，以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，在農(nóng)業(yè)方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。由于XG具有良好的絮凝性能，可用于還原染料和直接染料的去除。例如，使用XG去除染料中的硫酸鹽和磷酸鹽[75-76]，與其他技術(shù)相比，利用天然高分子絮凝劑去除工業(yè)廢水中的陰離子具有無(wú)毒、無(wú)污染、費(fèi)用低等特點(diǎn)。

以XG為原料可合成一類(lèi)新型非離子型糖類(lèi)表面活性劑[77]。XG酶解后的一系列高度分支的低聚糖，再經(jīng)還原胺化后，在溫和條件下容易與含C8到C18鏈的脂肪酸結(jié)合，形成非離子型糖類(lèi)表面活性劑。利用XG的成膜性質(zhì)和凝膠性質(zhì)，還可以XG為原料生產(chǎn)面膜和凝膠皂等日化產(chǎn)品。

XG與纖維素結(jié)合緊密，常被用作紡織品的施膠劑，羅望子種子粉可用作紡織用上漿粉。經(jīng)內(nèi)切葡聚糖酶處理后的XG可用于織物的局部脫色，棉紗在染色前用XG預(yù)涂，通過(guò)內(nèi)切葡聚糖酶處理的XG去除部分染料，可使織物達(dá)到預(yù)期效果，還可防止脫附染料轉(zhuǎn)移到染色織物上[78]。另外，XG及其陰離子衍生物還可作為活性印花的增稠劑，用于分散染料印花滌綸織物。

4 展 望

1)使用天然材料代替石油基材料，對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。XG性能獨(dú)特，在國(guó)外已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其生產(chǎn)成本較低，因此比其他多糖更具開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)。但在國(guó)內(nèi)羅望子資源大部分處于野生和半野生狀態(tài)，采集機(jī)械效率低，采收人工費(fèi)用較高。羅望子種子中XG與蛋白質(zhì)共存，工業(yè)規(guī)模的高效率純化技術(shù)有待突破。另外XG也有其自身的局限性，如親水性強(qiáng)、降解快，有令人不太愉快的氣味，分散性差，容易結(jié)塊等，因此需要對(duì)其進(jìn)行一些改性處理以達(dá)到更好的使用效果。

2)XG的開(kāi)發(fā)應(yīng)用與其結(jié)構(gòu)性質(zhì)有著密切的關(guān)系，XG大分子精細(xì)結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)聯(lián)研究還有待深入。目前關(guān)于XG凝膠的研究主要側(cè)重在凝膠性質(zhì)及應(yīng)用方面，關(guān)于凝膠形成機(jī)理的研究較少涉及，需要進(jìn)一步地深入剖析。

3)XG獨(dú)特的凝膠特性和良好藥理功能將會(huì)在藥物開(kāi)發(fā)、生物醫(yī)用材料領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)其在分子水平上的深入研究，有望通過(guò)各種改性方法制備性質(zhì)更加優(yōu)良的XG產(chǎn)品并開(kāi)發(fā)應(yīng)用到新的領(lǐng)域。