冀曉龍,尹明松,侯春彥,劉延奇,*

(1.鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南鄭州 450001;2.河南省冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南鄭州 450001;3.食品生產(chǎn)與安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南鄭州 450001)

紅棗(Jujube),又名中華大棗,是鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(ZizyphusjujubaMill.)植物棗樹的果實(shí)[1-2]。棗樹在我國(guó)已有四千多年的種植栽培歷史,主要分布在西北地區(qū)、黃河流域沿岸地區(qū)和東部地區(qū)[3-4]。我國(guó)紅棗的栽培面積及產(chǎn)量均居世界第一,同樣也是世界唯一的紅棗出口國(guó),因此我國(guó)在開發(fā)紅棗及深加工產(chǎn)品方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[1,5]。紅棗營(yíng)養(yǎng)十分豐富,《本草綱目》記載紅棗具有補(bǔ)虛益氣、養(yǎng)血安神、健脾和胃等多種保健功能,被國(guó)家衛(wèi)健委列為藥食同源食品[6-7]。紅棗中含有許多十分重要的生物活性成分,如:VC、多酚、黃酮、多糖、環(huán)核苷酸等[1,8-9]。近些年來(lái),對(duì)紅棗的研究主要集中在多酚、黃酮、環(huán)磷酸腺苷等方面,隨著糖化學(xué)和糖生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,紅棗多糖也逐漸進(jìn)入國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究視野中,有相關(guān)研究表明紅棗多糖具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗衰老、保肝、抗?jié)儭⒄{(diào)節(jié)腸道菌群等多種功能活性[3,10-12]。植物多糖的生物活性與其結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān),多糖的單糖組成情況、糖苷鍵類型與鏈接方式、空間構(gòu)型等都影響其活性[13-15];對(duì)紅棗多糖結(jié)構(gòu)的化學(xué)研究是其作為功能性食品應(yīng)用的基礎(chǔ)條件[16-17]。本文基于對(duì)紅棗多糖各方面的研究成果為基礎(chǔ),并結(jié)合最新研究動(dòng)態(tài),就紅棗多糖的提取、分離純化、理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特征、生物活性等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為紅棗多糖構(gòu)效關(guān)系提供理論依據(jù);為進(jìn)一步開發(fā)利用紅棗多糖提高其在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。

表1 紅棗多糖的提取方法及評(píng)價(jià)

1 紅棗多糖的提取、分離純化

1.1 紅棗多糖提取

提取紅棗多糖前需對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理,即洗凈紅棗、去核、脫水干燥(冷凍干燥)、粉碎、過(guò)篩得紅棗粉[3,18-19]。紅棗的品種、料液比、提取溫度、時(shí)間、溶劑、pH、提取次數(shù)等提取條件以及不同提取方法等因素對(duì)提取紅棗多糖的得率、結(jié)構(gòu)及活性都有一定的影響[3-4]。紅棗多糖的提取方法有很多,主要包括溶劑浸提法(水浸提法、稀堿浸提法)、酶水解法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法、超高壓輔助提取法、亞臨界輔助提取法等,主要相關(guān)方法比較與評(píng)價(jià)見(jiàn)表1[20-31]。在實(shí)際生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室提取多糖中常采用兩種或更多的方法聯(lián)合使用,如上述涉及的酶法協(xié)同超聲波熱水浸提法,一般聯(lián)合使用會(huì)比單獨(dú)提取效率更高[32-33]。

1.2 分離純化

采用上述不同方法提取的紅棗粗多糖,常含有蛋白質(zhì)、色素、小分子物質(zhì)等雜質(zhì),這不僅影響紅棗多糖的質(zhì)量與純度,還影響下一步純化、結(jié)構(gòu)分析、高級(jí)結(jié)構(gòu)表征及構(gòu)象關(guān)系的研究[3,34-35]。除去紅棗粗多糖里雜蛋白常采用三氯乙酸法和Sevag法,Sevag法是植物多糖脫蛋白中最為常用的方法,具有成本低、檢測(cè)速度快,但也存在多糖損失量大、多糖活性被部分破壞等缺點(diǎn)[36-37]。有時(shí)制得的紅棗粗多糖干燥后顏色較深,需要進(jìn)行脫色處理,采用離子交換樹脂法(DEAE纖維素吸附法、大孔吸附樹脂AB-8)和雙氧水法[38-40]。H2O2氧化法脫色效果好,但高濃度處理會(huì)破壞多糖的分子結(jié)構(gòu)并影響其生物活性。

為進(jìn)一步研究紅棗多糖的單糖組成、平均分子量、糖苷鍵類型、高級(jí)結(jié)構(gòu)特征等,還需在提取紅棗粗多糖的基礎(chǔ)上對(duì)其做進(jìn)一步分離純化[3,41]。常用的分離純化方法主要有離子交換樹脂法和凝膠過(guò)濾柱色譜。對(duì)于純化制備大量的紅棗多糖,報(bào)道最多的是利用DEAE-52、DEAE Sepharose CL-6B、DEAE-Sepharose Fast Flow纖維素離子交換柱層析和Sepharose CL-4B/6B、Sephadex G-200、Sephacryl S-300葡聚糖凝膠柱層析兩種層析方法(表2)[42-51]。Li等[42-43]采用水提醇沉獲得金絲小棗粗多糖,經(jīng)超濾和DEAE-Sepharose CL-6B色譜柱分離、Sepharose CL-6B凝膠柱洗脫、Sephadex G-200進(jìn)一步純化獲得單一組分金絲小棗組分ZSP3c。Ji等[48-51]采用超聲輔助熱水浸提木棗以提取多糖,經(jīng)過(guò)DEAE-Sepharose Fast Flow分離、Sephacryl S-300純化得到均一的三種木棗多糖組分。

2 紅棗多糖的理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特征

大多數(shù)植物多糖具有分子量大、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生物化學(xué)活性不活躍等特點(diǎn),因而研究難度比多酚類、黃酮類等化合物要大[52-53]?，F(xiàn)在對(duì)植物多糖的結(jié)構(gòu)特征主要研究集中在其一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),包括單糖組成、平均分子量、糖苷鍵連接方式、以及主鏈的基本構(gòu)型等[54-56]?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)決定其功能活性,探究植物多糖的結(jié)構(gòu)對(duì)研究其生物活性及潛在的構(gòu)效關(guān)系十分重要[57-59]。由于原料來(lái)源、提取工藝、純化方法、分析方法的差異,植物多糖的研究結(jié)果也有所不同,如多糖的平均分子量、單糖組成均存在一定的差異[60-61]。

2.1 理化特性

紅棗多糖為淡黃色粉末,易溶于水,難溶于乙醇、丙酮、正丁醇等有機(jī)試劑[12]。研究表明,純化的紅棗多糖碘-碘化鉀實(shí)驗(yàn)呈陰性(說(shuō)明不含淀粉)和Molish反應(yīng)為陽(yáng)性(說(shuō)明具備多糖一般性質(zhì))、紫外光譜檢測(cè)(260、280 nm處無(wú)檢測(cè)吸收峰)說(shuō)明不含蛋白質(zhì)和核酸,紅外光譜可檢測(cè)到紅棗多糖的特征吸收峰[16,48-51]。

2.2 平均分子量

植物多糖的理化特性與其平均分子量有很大關(guān)系[62-63]。要測(cè)定植物多糖的分子量,首要就是對(duì)其純度的鑒定[64]。目前,在紅棗多糖純度鑒別與平均分子量測(cè)定研究中普遍使用高效液相凝膠色譜法(HPGPC)[3,65]。Wang等[45]測(cè)得木棗多糖HJP1、HJP3的分子量分別是 6.762×104和2.936×104Da。Rostami等[23]對(duì)來(lái)自伊朗東部的紅棗進(jìn)行分離純化得到兩種多糖組分JCP-1和JCP-2,其分子量大小分別為1.5×105和9.1×104Da。在紅棗多糖平均分子量的測(cè)定中,紅棗多糖的品種、提取工藝、測(cè)定方法的不同對(duì)紅棗多糖分子量的測(cè)定都有影響,紅棗多糖平均分子量大致范圍在104～106Da[3,16]。

2.3 單糖組成

分析植物多糖的單糖組成是研究其結(jié)構(gòu)與生物活性的必要基礎(chǔ)前提。目前,研究紅棗多糖單糖組成的方法主要有氣相色譜法(GC)和液相色譜法(HPLC)[66-67]。Zhao等[68]首次對(duì)來(lái)自河北地區(qū)的冬棗果實(shí)、葉、花提取多糖并進(jìn)行單糖分析,發(fā)現(xiàn)提取的三種多糖均含有不同摩爾比的鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和糖醛酸(半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸)。Cui等[20]采用氣相分析對(duì)新疆大棗提取的酸性多糖(RQP1d、RQP2d)進(jìn)行單糖組成分析,研究發(fā)現(xiàn)兩種紅棗多糖均由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖組成,其中PQP1d單糖摩爾比為9.76∶23.44∶18.77∶31.15∶2.07∶4.39,PQP2d單糖摩爾比為3.17∶32.78∶35.72∶7.82∶5.50∶0.35。Ji等[48]對(duì)木棗多糖進(jìn)行純化并采用氣相方法進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)三種木棗多糖由不同比例的鼠李糖、半乳糖、半乳糖醛酸組成。就紅棗多糖的單糖組成和比例已報(bào)道的文獻(xiàn)結(jié)果雖不盡一致,但研究結(jié)果總體表明紅棗多糖主要由不同摩爾比的鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、半乳糖醛酸構(gòu)成,這主要是紅棗品種不同、提取工藝、純化方法、檢測(cè)手段不同等因素可影響紅棗多糖單糖組成的結(jié)果[3]。

2.4 化學(xué)結(jié)構(gòu)

除對(duì)紅棗多糖的單糖組成和平均分子量研究之外,關(guān)于紅棗多糖的結(jié)構(gòu)也逐漸被研究者所關(guān)注(表2);主要采用甲基化分析、高碘酸氧化、Smith降解、GC-MS、核磁共振技術(shù)(NMR)確定植物多糖的單糖殘基類型和糖苷鍵連接主要位點(diǎn)[48-51]。木棗多糖組分HJP3經(jīng)部分酸水解,Smith降解和甲基化反應(yīng)、近紅外光譜,NMR一維圖譜解析,研究結(jié)果表明HJP3主要由(1→2)-Rhap(11%),(1→5)-Araf(11.7%),(1→3,5)-Araf(14.8%),(1→4)-Galp(13.5%)和(1→4)-GalpA(15.1%)組成。理化研究表明HJP3是包含I型鼠李半乳糖醛酸結(jié)構(gòu)域的典型果膠結(jié)構(gòu)[45]。

表2 紅棗多糖理化特性、化學(xué)結(jié)構(gòu)與藥理活性

冬棗多糖經(jīng)化學(xué)分析和多種儀器檢測(cè)之后,發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)主要由含有(1→5)-和(1→3,5)-Araf 殘基的阿拉伯糖殘基,含有(1→4)-和(1→2,4)-Galp 殘基的半乳糖殘基和含有(1→2)-和(1→2,4)-Rhap殘基組成,且具有較強(qiáng)的免疫活性[20]。駿棗多糖經(jīng)氣相分析、甲基化分析、核磁分析和液相色譜-電噴霧質(zhì)譜分析,發(fā)現(xiàn)其主鏈主要為1,4-D-GalpA重復(fù)單元[69]。

陜北木棗多糖經(jīng)理化分析及氣相分析、近紅外分析、甲基化分析、核磁技術(shù)解析結(jié)構(gòu),研究結(jié)果表明PZMP1主鏈主要以1,3,5-Araf和1,5-Araf連接方式構(gòu)成,1,4-Galp可能在主鏈存在[49]。PZMP2主鏈由半乳糖醛酸通過(guò)1,4-GalpA與鼠李糖通過(guò)1,2,4-Rhap相連接構(gòu)成,屬于I型鼠李糖半乳糖醛酸聚糖類[50]。PZMP3主鏈由半乳糖醛酸通過(guò)1,4-GalpA和1,2,4-GalpA相連接構(gòu)成,屬于HG型半乳糖醛酸聚糖類[51]。

2.5 高級(jí)結(jié)構(gòu)特征

植物多糖對(duì)應(yīng)的高級(jí)結(jié)構(gòu)特征主要是由植物多糖在較為稀釋溶液中的分子不同參數(shù)所確定的,同時(shí)也可利用現(xiàn)有的先進(jìn)的顯微技術(shù)直接進(jìn)行掃描觀察[70-71]。現(xiàn)有關(guān)于紅棗多糖高級(jí)結(jié)構(gòu)特征主要涉及其潛在的分子形貌特征,所涉及的儀器主要有X-射線衍射法、差示掃描量熱法、原子力顯微鏡、原子力顯微鏡[73]。Cui等[20]研究來(lái)自新疆大棗多糖的掃描電鏡結(jié)構(gòu),表明紅棗多糖組分RQP1d和RQP2d的表面相似,并出現(xiàn)粗深皺紋。Rostami等[23]研究紅棗多糖的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。研究結(jié)果顯示,在水包油型乳液模型中,1.5% JCP-1具有較高的乳化穩(wěn)定性(95.5%)和具有較低的表面張力(44.1 mN/m)并形成小的液滴尺寸(1.32 μm)。木棗多糖溶液為非牛頓假塑性流體,表現(xiàn)出剪切變稀的特性;在頻率掃描的范圍內(nèi),儲(chǔ)能模量(G′)始終大于損耗模量(G″),表明木棗多糖在實(shí)際生產(chǎn)中更適合于做穩(wěn)定劑[72]。X-衍射發(fā)現(xiàn),中性木棗多糖僅含有1個(gè)彌散峰,而酸性糖可含有3～4個(gè)彌散峰;掃描電鏡結(jié)果顯示中性糖表面最為光滑,酸性糖呈現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)性狀;原子力顯微鏡發(fā)現(xiàn)木棗多糖各組分在溶液中均并沒(méi)有完全的延展,這可能由于紅棗多糖分子量大小、酸性糖含量及分子結(jié)構(gòu)特性對(duì)其微觀形態(tài)特征具有重要的影響所導(dǎo)致的[48]。

3 紅棗多糖的生物活性

目前關(guān)于植物多糖功能活性的研究主要集中在兩個(gè)方面:一方面是作為非特異治療劑,作用于相類似的對(duì)應(yīng)分子,調(diào)節(jié)各種生理功能或糾正病理過(guò)程,目前研究較多;另一方面則是作為信息分子進(jìn)入機(jī)體發(fā)揮補(bǔ)充調(diào)節(jié)或抑制的作用,目前研究相對(duì)較少[32,57]。多糖是紅棗中最主要的有效成分之一,具有多種藥理活性,主要有抗氧化、保肝、抗癌、抗炎、增強(qiáng)免疫力、調(diào)節(jié)腸道菌群等功效[73]。

3.1 抗氧化作用

越來(lái)越多的研究表明在生物體中由自由基(ROS)導(dǎo)致的氧化損傷是許多慢性疾病如心臟病、腫瘤等重要的誘因[74-76]。植物中的天然活性成分是一種非常有效的抗氧化劑來(lái)源,尤其是多糖,具有明顯的抗氧化活性[77-78]。Wang等[79]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)陜北的灘棗多糖(ZSP)具有DPPH自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除作用,且具有一定的抗氧化活性,隨著多糖濃度升高抗氧化能力也逐步提高;當(dāng)ZSP濃度為200 μg/mL時(shí),DPPH自由基清除作用達(dá)到79.2%,羥基自由基的清除能力為50.6%。Li等[42-43]發(fā)現(xiàn)提取的金絲小棗多糖(ZSP3c和ZSP4b)具有相似的單糖組成,但在清除自由基方面ZSP3c有直接的較強(qiáng)的體外抗氧化能力,這可能與金絲小棗多糖基本的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征有直接關(guān)系。Ji等[48]發(fā)現(xiàn)提取的木棗多糖(PZMP1、PZMP2、PZMP3),分別測(cè)定其對(duì)DPPH自由基、羥自由基的清除能力及Fe2+螯合能力,結(jié)果表明三個(gè)純化多糖組分均表現(xiàn)出與濃度正相關(guān)的體外抗氧化活性,其中以PZPM3的體外抗氧化活性最強(qiáng);這可能是單糖組成和結(jié)構(gòu)活性區(qū)域的不同造成的。

3.2 免疫調(diào)節(jié)作用

天然植物多糖最重要的生物活性就是免疫調(diào)節(jié)功效,植物多糖可通過(guò)多種途徑與免疫細(xì)胞表面的多種受體相結(jié)合、激活不同的相關(guān)信號(hào)通路來(lái)調(diào)控動(dòng)物機(jī)體的免疫系統(tǒng)[80-82]。Zhan等[69]研究駿棗多糖(ZJP)對(duì)RAW264.7巨噬細(xì)胞發(fā)揮抗炎免疫作用,ZJP可顯著抑制NO的產(chǎn)生,降低COX-2、TNF-α、IFN-γ和IL-17等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。分子水平研究分析表明,ZJP能抑制信號(hào)蛋白p38和JNK的磷酸化,揭示ZJP發(fā)揮抗炎免疫作用是通過(guò)抑制NF-κB和p38/JNK MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Chi等[83]研究了冬棗多糖(JPC)在慢性疲勞綜合癥(CFS)大鼠模型上的免疫調(diào)節(jié)活性;JPC能促進(jìn)T淋巴細(xì)胞增殖,增強(qiáng)機(jī)體免疫細(xì)胞(NK)活性;JPC處理能增強(qiáng)白細(xì)胞介素2(IL-2)的相關(guān)基因表達(dá)和IL-2蛋白的生產(chǎn),降低IL-10的產(chǎn)生;JPC可增加CFS大鼠抗氧化的能力并以此增強(qiáng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)。Zou等[47]提取的灰棗多糖可增加實(shí)驗(yàn)小鼠的脾臟和胸腺指標(biāo),促進(jìn)血清溶血素形成,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬活性,發(fā)揮免疫作用,抑制小鼠足墊水腫。

3.3 抗腫瘤作用

植物多糖的抗腫瘤活性受其形態(tài)、分支程度、分子量大小、水溶性等因素的影響;一般規(guī)律來(lái)說(shuō),分子量較小、水溶性相對(duì)較好的植物類多糖具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性[84-85]。目前植物多糖發(fā)揮其抗腫瘤作用的機(jī)制如下:通過(guò)口服植物多糖預(yù)防腫瘤發(fā)生;增強(qiáng)抗腫瘤潛在免疫反應(yīng);直接發(fā)揮抗腫瘤活性,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡;預(yù)防體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散或轉(zhuǎn)移[86-88]。為研究紅棗多糖的抗腫瘤作用機(jī)制,Wang等[45]從木棗中分離和純化兩個(gè)均勻的酸性多糖(HJP1和HJP3),細(xì)胞試驗(yàn)表明HJP3能顯著性地抑制HepG2細(xì)胞的增殖,但對(duì)非腫瘤細(xì)胞株卻不存在細(xì)胞毒性,分析可能是紅棗多糖直接發(fā)揮抗腫瘤活性,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。從若羌棗籽經(jīng)超聲提取的多糖是由阿拉伯糖、葡萄糖、木糖、半乳糖和鼠李糖組成,對(duì)宮頸癌(HeLa)細(xì)胞存在濃度依賴性通過(guò)誘導(dǎo)凋亡介導(dǎo)的機(jī)制抑制其增殖[89]。

3.4 保肝作用

只有部分的研究證實(shí)紅棗多糖對(duì)肝臟有直接保護(hù)作用,還需詳細(xì)深入的研究闡明紅棗多糖保肝的具體作用機(jī)制。Wang等[79]和Liu等[90]研究表明,黃河流域陜北灘棗多糖(ZSP)可劑量依賴性地抑制四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷;400 mg/kg的ZSP可顯著降低四氯化碳誘導(dǎo)的丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性以及血清中乳酸脫氫酶和肝組織中MDA水平,ZSP處理的小鼠表現(xiàn)出較好的肝指數(shù)(HI)和較好的抗氧化作用;陜北灘棗多糖可通過(guò)清除機(jī)體自由基,有效保護(hù)CCl4誘導(dǎo)損傷的肝臟。酸棗多糖可通過(guò)誘導(dǎo)Nrf2核易位,增加HO-1、GSTA和NQO1在肝損傷小鼠中的蛋白表達(dá);酸棗多糖可通過(guò)增強(qiáng)肝組織中Nrf2通路的表達(dá)而達(dá)到保肝作用[91]。

3.5 調(diào)節(jié)腸道菌群

現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,植物多糖可作為功能性食品來(lái)保護(hù)胃腸粘膜,調(diào)節(jié)腸道微生物,預(yù)防炎性應(yīng)激損傷結(jié)直腸癌[92-93]。植物多糖可直接或者間接的誘導(dǎo)不同的生長(zhǎng)因子產(chǎn)生從而促進(jìn)組織修復(fù),還可通過(guò)抑制胃腸道中性粒細(xì)胞/細(xì)胞因子,產(chǎn)生直接的抗炎作用;促進(jìn)腸道有益微生物的增殖,產(chǎn)生短鏈脂肪酸抑制結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展[94-96]。在氧化偶氮甲烷(AOM)和葡聚糖硫酸鈉(DSS)造模結(jié)腸癌小鼠過(guò)程中,紅棗粗多糖通過(guò)灌胃處理進(jìn)行膳食干預(yù),研究發(fā)現(xiàn)紅棗多糖處理的小鼠糞便中有益菌種類增加,有害菌比例顯著降低;梭菌屬、雙歧桿菌屬、擬桿菌屬、乳酸菌屬等豐度顯著提高。紅棗多糖膳食干預(yù)所導(dǎo)致的差異代謝物,參與三羧酸循環(huán)途徑、糖酵解/糖異生途徑,調(diào)節(jié)腸道菌群,從而抑制結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展[97-98]。攝入紅棗多糖可有效縮短胃腸轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間,增加糞便中水分,減少盲腸和糞便氨含量,增加盲腸中不同濃度的短鏈脂肪酸,同時(shí)降低糞便中不同結(jié)腸細(xì)菌酶的活性,調(diào)節(jié)結(jié)直腸處菌群比例,使有益菌菌群顯著增加[99]。

4 紅棗多糖結(jié)構(gòu)對(duì)活性的影響

4.1 紅棗多糖分子量對(duì)活性的影響

植物多糖分子量的大小是影響多糖生物活性的重要因素,不同的植物多糖產(chǎn)生生物活性的分子量范圍也是不同的[100-101]。紅棗多糖中大分子量的多糖組分所占比例較大,同時(shí)也具有較好的生物活性[3]。Li等[42-43]從金絲小棗中提取得到單糖組成相似、但分子量不同的兩種紅棗多糖組分(ZSP2、ZSP4b),較大分子量ZSP2具有較高的抗氧化活性,這可能分子量較大的金絲小棗多糖更易在水溶液中保持原有的多糖空間構(gòu)象,更易在體外發(fā)揮抗氧化作用。Ji等[48]比較了分子量大于50 kDa的多糖組分(PZMP2、PZMP3)和分子量小于50 kDa的紅棗多糖組分(PZMP1)的體外抗氧化活性,結(jié)果顯示分子量大的多糖組分具有更強(qiáng)的羥基自由基和DPPH自由基清除活性;這表明分子量更大的紅棗多糖可能具有更強(qiáng)的體外抗氧化活性。

4.2 紅棗多糖單糖組成對(duì)活性的影響

紅棗多糖作為一種雜多糖,主要含有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、半乳糖醛酸[3,10,16]。同時(shí),不同的紅棗多糖組分之間所含單糖種類和各單糖比例也存在顯著性的差異,這種差異性可能是與其具有多種生物活性相關(guān)[3]。研究表明含有更多糖醛酸(半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸)的紅棗多糖組分具有更好的抗氧化活性與免疫活性。Li等[43]曾經(jīng)報(bào)道過(guò)金絲小棗中含糖醛酸較高的兩個(gè)多糖組分ZSP3c和ZSP4b,在體外含有較強(qiáng)的抗氧化活性。Ji等[43]和Liu等[31]都報(bào)道過(guò)半乳糖醛酸含量較高的紅棗多糖組分具有較強(qiáng)的體外清除羥基自由基和DPPH自由基的能力。

4.3 紅棗多糖糖苷鍵對(duì)活性的影響

紅棗多糖屬于果膠多糖、阿拉伯半乳聚糖、半乳聚糖類,它們同樣影響著多糖的活性[3,102]。植物多糖中含有β-(1→3)糖苷鍵可增加免疫活性細(xì)胞的活動(dòng)而增強(qiáng)其抗腫瘤活性[103];而在紅棗多糖研究中,Wang等[45]發(fā)現(xiàn)木棗多糖中含有主鏈(1→5)-Araf和(1→4)-GalpA具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,而Ji等[48]發(fā)現(xiàn)紅棗多糖主鏈含阿拉伯糖糖苷鍵、半乳糖醛酸糖苷鍵具有較強(qiáng)的抗氧化活性,不同的研究結(jié)果可加深紅棗多糖對(duì)其功能活性作用及其機(jī)制的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái),伴隨著國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)紅棗多糖研究的日益重視,紅棗多糖的許多生物活性及功能已逐步進(jìn)入大眾視野,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)紅棗多糖的提取、分離純化、免疫保肝、抗氧化、調(diào)節(jié)腸道菌群等方面進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)的研究,同時(shí)也取得很大的進(jìn)展。紅棗多糖作為一種天然活性物質(zhì),研究?jī)r(jià)值極大、市場(chǎng)前景非常的廣闊。但是,就目前的研究成果而言,還存在很多亟待解決的問(wèn)題。其一,紅棗多糖的結(jié)構(gòu)研究還處在研究其一級(jí)結(jié)構(gòu)中單糖的組成、糖基排列順序、糖苷鍵連接方式、糖鏈有無(wú)分支、分支的大小與位置的基礎(chǔ)階段,還需深入研究紅棗多糖的空間構(gòu)象等高級(jí)結(jié)構(gòu)表征問(wèn)題,為揭示紅棗多糖分子結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系奠定基礎(chǔ)。其二,仍需在動(dòng)物模型、腸道微生物菌群宏基因組學(xué)、代謝組學(xué)水平上對(duì)紅棗多糖的抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等活性進(jìn)行構(gòu)效關(guān)系研究。其三,鑒于紅棗多糖具有的多種生理活性和潛在良好的市場(chǎng)前景,可大力發(fā)展其作為新型的功能性食品強(qiáng)化劑和重要的藥物載體原料。