全 文 ： 2003, Vol. 24, No. 6 食品科学 ※综述158
芦荟生物活性成分及功能研究新进展
胡 云 1，杨方美 1，胡秋辉1，崔竹梅2
(1. 南京农业大学食品科技学院，南京 210095)
(2.江苏省常熟市高等专科学校生化系，常熟 215500)
摘 要：芦荟含多种生物活性成分，具有多种生物功能。本文对芦荟中生物活性成分的免疫调节、抗癌、抗病
毒功效及作用机理等研究的新生长点进行了论述，探讨了相关活性成分的化学结构及结构与功能之间的关系，提出了
芦荟生物活性成分及功能研究的前沿问题。
关键词：芦荟；活性成分；免疫调节；抗癌；抗病毒；化学结构与功能
Abstract： There are various biological active components in Aloes, which have exhibited many kinds of therapeutic functions,
including immunomodulatory effect, anticancer and antiviral effects and others. This paper dealed with the latest progresses of
the researches about the immunomodulatory effect, anticancer and antiviral properties of the effective ingredients in Aloe and the
mechanisms of them. The chemical structures of these components as well as the relationships between the structures and the
functions were discussed. Some respects of Aloe investigation which need to further do were proposed.
Key words：aloe；active ingredients；immunomodulatory effect； nticancer； tiviral； hemical structure and function
中图分类号：S567.9 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2003)06-0158-04
收稿日期：2003-02-08
基金项目：江苏省自然科学基金资助项目(BK2001069)
作者简介：胡云(1979-)，女，硕士研究生，研究方向为食品安全与质量控制。
人类对芦荟功效的认识最早是从医疗术开始的，3500年
前的古埃及人已经开始用芦荟疗伤和止血。我国本草纲目中也
有关于芦荟功效的记载。二次大战之后，日本长崎、广岛的
一些居民用芦荟治疗辐射烧伤，其神奇的康复效果开始引起了
专家学者的密切关注。
1 芦荟的生物活性成分和功能
芦荟中含有维生素、微量元素、荷尔蒙、氨基酸、肽
类、糖类和蒽醌类物质等多种生物活性成分，能分别通过不同
的途径对机体产生有益的作用，如：促进伤口愈合、抗菌、治
疗肠胃道溃疡、降血糖、免疫调节、抗癌和抗病毒等。
在芦荟的众多功能特性中，最受瞩目的是其免疫调节、
抗癌、抗病毒和治疗爱滋病的效果。近些年，这方面的研究
不仅涉及相关功能特性的实验室研究和临床实验，还深入到活
性成分的化学结构鉴定和作用机理的研究上。其中有一些成分
已研究地非常透彻，比较著名的有芦荟克町A，一种糖蛋白，
由日本学者从木立芦荟中提取分离得到，此外还有美国卡林顿
实验室的商业化专利产品Acemannan，一种大分子的多糖，从
美国的库拉索芦荟叶片凝胶中分离得到。
1.1 免疫调节
芦荟对机体的免疫调节活性来自大分子的多糖和糖蛋白。
一般认为Acemannan的免疫调节活性与巨噬细胞的活化有关，
它能刺激巨噬细胞产生细胞因子IL-6和TNF-α，与干扰素IFN-
γ一起作用可促使NO释放，促进表面抗原的表达，并使细胞
形态改变[1]。cemannan皮下注射到受辐照的小鼠体内，可刺
激来自脾脏和骨髓的各种白血球的形成[2]，Ramamoorthy等在
巨噬细胞的培养中发现Acemannan能影响基因的转录活化作
用，使NO合酶水平增加[3]，从而使得对细胞毒有贡献的NO产
生增加[4]。tHart对库拉索芦荟凝胶进行膜分离，发现分子
量为10000Da以上的多糖能贫化补体成分，而低分子量的多糖
组分则能干扰导致活性氧自由基和细胞毒产生的多形核白细胞
的活化过程[ 5 ]。此外，芦荟对皮肤的免疫调节效果也有研
究，Strickland等将库拉索芦荟的叶片凝胶提取物外敷于受紫
外线辐照的小鼠的皮肤，能改善紫外辐射引起的免疫抑制，
但其机理并不涉及DNA的损伤和修复[6]。
糖蛋白芦荟克町A能刺激T细胞，或诱导杀伤细胞，促
生或激活淋巴因子[7,8]，其对肿瘤细胞没有直接的明显的细胞
毒，但能粘合到肿瘤细胞上去，抑制体内实验而不是体外实验
中纤维肉瘤的生长，抑制激活的大鼠巨大噬菌体对外来红血球
的吞噬。在体外实验中，将芦荟克町A静脉注射到小鼠体内，可
刺激成熟脾脏细胞和腹膜渗出细胞对肿瘤细胞的细胞毒。木立
芦荟的另一种糖蛋白能粘合到绵羊的红血球中，促进细胞培养
中DNA的合成[9]。一种商业芦荟产品ALVA作为免疫刺激剂，
能增加肿瘤坏死因子的产生[10]。
1.2 抗癌
早期的研究结果显示芦荟的抗癌活性物质存在于乙醇的沉
淀物中。后来，研究者发现芦荟大黄素有抗白血病的活性，
对培养的人类白血病细胞有细胞毒[11]。日本人Inahata和
Nakasugi[12]发现木立芦荟中的芦荟大黄素有抗突变的作用。
Pecere等[13]在用库拉索芦荟做的体内和体外研究中，发现芦
荟大黄素能抑制有严重免疫缺陷的小鼠的神经外胚层肿瘤细胞
的生长，且对动物本身没有任何显著的毒性效果，对正常的
2003, Vol. 24, No. 6 食品科学 ※综述160
参考文献：
[1]Linna Z,Ian R T.Activation of a mouse macrophage
cell line by acemannan:The major carbohydrate frac-
tion from Aloe vera gel[J].Immunopharmacology,1996,
35:119-128.
[2]Egger S,Brown G S et al.Hematopoietic augmentation
by a beta-(1,4)-linked mannan[J].Cancer Immunol-
ogy Immunotherapy,1996,43:195-205.
[3]Ramamoorthy L,Kemp M C et al.Acemannan,a-(1,4)-
acylated mannan,induces nitrc oxide production in
macrophage cell line RAW 264.7[J].Molecular
Pharmacology,1996,50:878-884.
[4]Karaca K,Sharma J M et al.Nitric oxide production
by chicken macrophages activated by acemannan,a
complex carbohydrate extracted from Aloe vera[J].
International Journal of Immunopharmacology,1995,
17:18-188.
[5]tHart L A,van Enckevort P H et al.Two functionally
and chemically distinct immunomodulatory compounds
in the gel of Aloe vera[J].Journal of
Ethnopharmacology,1988,23:61-71.
[6]Strickland F M,Pellley R P et al.Prevention of
ultraviolet radiation-induced suppression of con-
tact and delayed hypersensitivity by Aloe
barbadensis gel extract[J].Journal of Investiga-
tive Dermatology,1994,102(2):197-204.
[7]manishi K Aloctin A.An active substance of Aloe
arborescens Miller as an immunomodulator[J].
Phytotherapy Research,1993,(7):S20-S22.
[8]Imanishi K,Suzuki I.Induction of nonspecific
cellmediated cytotoxic reactivity from non-im-
mune spleen cells treated with Aloctin A[J].
Internaitonal Journal of Immunopharmacology,1986,
(8):781-787.
[9]Yagi A,Machii K et al. Effect of aloe lectin on
deoxyribonucleic acid synthesis in baby hamster
kidney cells[J].Experientia,1985,41:669-671.
[10]Michel P,Pignon T et al.Prospective study of the
immunomodulator properties of i.m.administered
‘ALVA extract in patients with solid tumors
under a course of chemical immunosuppressive therapy
[J].Archives Institut Pasteur Madagascar,1989,56:
253-259.
[11]Grimaudo S,Tolomeo M et al.Effects of highly pu-
rified anthraquinoid compounds from Aloe vera on
sensitive and multidrug resistant leukemia cells
[J].Oncology Reports,1997,4:341-343.
[12]Inahata K,Nakasugi T.Mutagenesis inhibitors.Japa-
nese Patent JP,1995,7053397.
[13]Pecere T,Gazzola M V et al.Aloe-emodin is a new
type of anticancer agent with selective activity
against neuroectodermal tumors[J].Cancer Research
Baltimore,2000,60(11):2800-2804.
[14]Tsuda H,Ito M et al.Inhibitory effect of Aloe
arborescens Miller.Var.natalensis Berger(Kidachi
aloe) on the rat liver[J].Phytotherapy Research,
1993,(7):S43-S47.
[15]Yoshimoto R,Kondoh N et al. Plant lectin,ATF1011,
on the tumor cell surface augments tumpr-specific
immunity through activation of T cells specific
for the lectin[J].Cancer Immunology Immunotherapy,
1987,25:25-30.
[16]Izard I R.Acemannan,a-(1,4)-acylated mannan,in-
duces nitric oxide production in macrophage cell
line RAW 264.7[J].Molecular Pharmacology,1996,50:
878-848.
[17]Peng S Y,Norman J et al.Decreased mortality of
Norman murine sarcoma in mice treated with the
immunomidulator,acemannan[J].Molecular Biotherapy,
1991,(3):79-87.
[18]Saoo K,Miki H et al.Antiviral activity of Aloe
extracts against cytomegalovirus[J].Phytotherapy
Research,1996,10(4):348-350.
[19]Sydiskis R J,Owen D G et al.Inactivation of envel-
oped viruses by anthraquinones extracted from plants
[J].Antimicrobial Agents and Chemotherapy,1991,
35:2463-2466.
[20]Gauntt C J,Wood H J et al .Aloe polymannose en-
hance anti-coxackievirus antibody titres in mice
[J].Phytotherapy Research,2000,14(4):261-266.
[21]Pulse T L,Uhig E.A significant improvement in a
clinical pilot study utilizing nutritional
supplements,essential fatty acids and stabilized
Aloe vera juice in 29 HIV seropositive, ARC and
AIDS patients[J].Journal of Advancement in Medicine,
1990,(3):209-230.
[22]McDaniel H R.A clinical pilot study using Carnsyn
(Aloe vera concentrate) treatment of AIDS patients
[J].American Journal of Clinical Pathology,1987,
88:68.
[23]Yates K M,Rosenberg C K et al.Pilot study of the
effect of acemannan in cats infected with feline
immunodeficiency virus[J].Veterinary Immunology
and Immunopathology,1992,35(1):177-189.
[24]McAnalley B H,McDaniel H R.Demonstration of in
viro antiviral action of acemannan(ACE-M)against
multiple viruses including the HIV virus.Proceed-
ings of the IV International Conference on AIDS,
1988.158.
161※综述 食品科学 2003, Vol. 24, No. 6
人工神经网络在食品工业中的应用
李 冰，郭祀远，李 琳，吴建文
(华南理工大学食品与生物工程学院，广州 510640)
摘 要：人工神经网络具有非线性的自适应的信息处理能力，已广泛地用于化工、通信等领域。本文综述了神
经网络在食品上的应用情况，包括在食品的分类和分级，食品加工过程的仿真和控制，外来物与掺假物的鉴别，气味
分析以及感观评定等方面的应用。在此基础上，对神经网络在食品工业上的应用前景进行了探讨。
关键词：人工神经网络；食品；分级；仿真；控制
Abstract:Ar ificial neural network (ANN) has been widely employed in chemical industry, communication, etc. With its unique
abilities of non-linearly and adaptively processing data. In this paper, the application of neural network on food industry was
reviewed. ANN was applied to food classification, food processing simulation and control, foreign objects detection, odor
analysis and sensory evaluation. The prospect of ANN on food industry was further discussed.
Key words: artificial neural network；food；cl ssification；simulation；control
中图分类号：TS201.1；TP183 文献标识号：A 文章编号：1002-6630(2003)06-0161-04
收稿日期：2003-02-15
基金项目：国家自然科学基金资助项目(29876013)；广东省重点科技攻关项目(99M01409G)
作者简介：李冰(1972-)，女，讲师，在职博士生，主要从事食品与生物化工方面的科研与教学工作。
[25]Reynolds T,Dweck A C.Aloe vera leaf gel:a review
update[J].Journal of Ethnopharmacology,1999,68:
3-37.
[26]Saito H.Purification of active substances of Aloe
arborescens Miller and their biological and phar-
macological activity[J].Phytotherapy Research,
1993,(7):S14-S19.
[27]Winters W D,Bouthet C F.Polypeptides of Aloe
barbadensis Miller[J].Phytotherapy Research,1995,
(9):395-400.
[28]Wint rs W D.Immunoreactive lectins in leaf gel
f om A e barbadensis Miller[J].Phytotherapy
Research,1993,(7):S23-S25.
[29]McAnalley B H.United States of American Patent
869261,1986.
[30]Pug N,Ross S A et al.Characterization of Aloeride,
a new high-molecular-weight polysaccharide from
Aloe vera with p tent immunostimulatory[J].Jour-
nal of Agriculture and Food Chemistry,2001,49:
1030-1034.
人工神经网(Artificial Neural Network, ANN)简称神经
网络，模拟了人类大脑的神经网络部分结构和功能，由多个非
常简单的处理单元按某种方式相互连接而形成的计算系统，具
有学习、记忆、联想和计算功能。它可以有效地对模型不确定
的数据进行大规模非线性自适应信息处理，自动调节不同类型
的非线性响应，是一种新型的黑箱方法。在20世纪九十年代，
人工神经网络应用领域迅速扩大，特别在图像识别、语音识别、
股票预测、化工过程模拟方面展现了很好的智能特性。食品工
业所涉及的食品加工过程、品质控制、成分分析往往是属非线
性和非稳态的系统，将人工神经网络应用势必会促进食品工业
的发展，但目前这方面的研究工作还是处于初步阶段。本文将
简单介绍神经网络的基本原理，并综述了神经网络在国内外食
品工业应用的情况，在此基础上对神经网络在食品工业中的应
用前景进行了探讨。
1 人工神经网络简介
人工神经网络是由大量处理单元——神经元广泛互连而成
的网络。与传统的处理方法不同，网络的信息处理是由神经元
之间的相互作用来实现。它反映了人脑功能的许多基本特性，
但它并不是人脑神经网络的真实写照，而只是对其作某种简化、
抽象和模拟，是数学、计算机、神经生理学和心理学等众多学
科相结合的产物。典型的人工神经网络的结构见图1。由图可见，
对于输入信号，要先向前传播到隐节点，经过激活函数之后，再
把隐节点的输出信息传播到输出节点，最后给出输出结果。
ANN是一种新型的黑箱方法，与传统的线性或非线性回归
方法相比，它具有以下优点：(1)ANN具有学习能力；(2)ANN
是一个真正的多输入多输出系统；(3)ANN是一种复杂非线性系
统，在其中可以观察到分叉、混沌等典型的非线性现象，对
于强非线性系统具有较好的处理性能，包括摸拟、优化和控