我国大气污染问题日益严峻,由大气污染物诱发的免疫系统及心血管系统相关疾病的发病率逐渐升高。西洋参作为一种药食同源的植物资源,具有增强免疫、降血糖等多种生理活性,对于防治由环境污染诱发的多种疾病具有重要的研究价值。论文从不同产地中筛选出安全优质的西洋参资源,采用多种现代技术手段提取、分离、纯化得到西洋参多糖组分,运用色谱和光谱手段对其进行结构表征,并通过体外和动物实验研究其生物活性,以期为西洋参多糖功能产品的开发提供基础数据。主要研究进展和成果如下：1、西洋参重金属元素与营养功能成分分析：收集中国和加拿大不同产地西洋参资源共24份,采用原子吸收等常规仪器分析方法对其重金属元素和营养功能成分进行分析。结果表明：不同产地西洋参铜、铅、砷、镉、汞五种重金属的含量范围为9.79-14.23mg/kg。重金属含量最低的为吉林省白山市抚松县西洋参。中加两国西洋参样品重金属平均含量十分接近,国产西洋参重金属元素含量产地差异相对较大。不同产地西洋参粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、总皂苷及粗多糖的含量范围分别为10.44-14.98%、0.45-0.78%、21.77-31.59%、3.28-4.66%及8.78-10.16%。蛋白含量最高的为黑龙江省牡丹江市东宁县西洋参,且其淀粉含量也较高(29.65%)。总皂苷与粗多糖含量最高的均为吉林白山抚松西洋参。中加两国西洋参样品营养功能成分平均含量相差不大,国产西洋参营养功能成分含量产地差异相对较大。在所有样品中,吉林白山抚松西洋参重金属元素含量最低,且总皂苷和粗多糖含量均为最高,其可作为优质安全的原料用于西洋参产品开发。2、西洋参多糖的超声辅助提取工艺研究：采用超声辅助热水浸提法对西洋参多糖进行提取,通过单因素实验考察了提取次数、超声功率、提取温度、提取时间及液料比五个因素对西洋参多糖超声辅助提取得率的影响,并采用响应面法对西洋参多糖的超声辅助提取工艺进行优化。结果表明：五个因素对西洋参多糖的得率均有影响,其中,超声功率、提取时间及液料比的影响较大。采用三因素三水平的Box-Behnken设计对提取工艺进行优化,得到回归模型。方差分析表明,回归模型显著,实验方法可靠。采用该模型预测得出最优工艺参数,并结合实际操作条件,得到西洋参多糖超声辅助提取的最佳工艺条件为：超声功率400W,提取时间71min,液料比33mL/g。在此条件下,多糖实际得率为8.09%,与模型预测值(8.13%)接近。与热水浸提法相比(提取率7.85%),超声辅助提取具有提取率高、提取时间短、提取温度低等优点。3、西洋参多糖的分离纯化及成分分析：采用超滤膜对超声辅助提取的西洋参多糖(AGP)进行初步分离,并用离子交换层析柱和凝胶层析柱进一步分离和纯化,利用凝胶渗透色谱、气相色谱和红外光谱法对纯化后的多糖组分进行纯度鉴定、分子量测定和结构解析。结果表明：AGP经超滤膜分离后,得到四段不同分子量范围的多糖,分别命名为AGP1(>100ku)、AGP2 (30～100ku)、AGP3(10～30ku)、AGP4(<10ku),其得率分别为29.79%、2.10%、7.78%、24.23%；超滤得率最大的多糖组分AGP1经DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换柱分离得到四个组分,分别命名为AGP1-1、AGP1-2、AGP1-3、AGP1-4,其得率分别为3.29%、10.37%、32.83%、3.85%；离子交换洗脱得率较大的多糖组分AGP 1-2和AGP1-3经Sephacryl S-400 HR凝胶柱纯化后,均只有1个洗脱峰,表明两者皆为比较均一的多糖组分；结构分析显示,AGP1-2与AGP1-3均不含蛋白及核酸；AGP1-2的纯度为98.45%,重均分子量为117.25ku,单糖组成为阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸,其百分比为9.54：16.75：19.66：21.45：14.97：17.63；AGP1-3的纯度为96.27%,重均分子量为956.48ku,单糖组成为阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸,其百分比为6.94：8.87：14.21：20.15：16.34：11.15：9.66：12.68。4、西洋参多糖的免疫调节活性研究：以小鼠单核巨噬细胞白血病细胞为体外模型,采用酶联免疫法对细胞因子进行测定,考察不同西洋参多糖组分对巨噬细胞NO和细胞因子生成的影响,建立环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠模型,考察AGP的干预对模型鼠免疫器官、免疫细胞及免疫因子的影响。结果表明：大分子量多糖组分AGP、AGP1、AGP2、AGP 1-2与AGP 1-3均可上调巨噬细胞NO、TNF-α、IL-6及IL-10的表达,表现出较强的体外免疫增强活性,小分子量多糖组分AGP3和AGP4未表现出免疫增强活性；以AGP连续灌胃免疫抑制小鼠10天,可显著提高小鼠的脾脏指数、胸腺指数、校正碳廓清指数、血清溶血素含量、耳肿胀程度及NK细胞的杀伤活性,表明AGP可促进免疫器官的生长,提高单核-巨噬细胞功能、体液免疫功能及细胞免疫功能,增强NK细胞活性,具有较好的免疫增强活性。5、西洋参多糖的降血糖活性研究：以a-葡萄糖苷酶的体外抑制率为考察指标,对西洋参多糖AGP和AGP1的体外降血糖活性进行评价,并以KK-Ay鼠为糖尿病模型小鼠,采用血糖仪、酶标仪等对相关血液指标进行分析,考察AGP对模型鼠血糖及相关血液生化指标的影响。结果表明：AGP和AGPl均可抑制a-葡萄糖苷酶的活性,两者的IC50分别为1.26mg/mL和0.82mg/mL,约是阿卡波糖(阳性对照物)的3倍和2倍；以AGP连续灌胃糖尿病模型鼠35天,可显著降低其血糖水平,改善口服糖耐量水平,降低血清C-肽和胰高血糖素含量,表明AGP可调节胰岛α细胞和p细胞的功能,具有较好的降血糖活性。