王振偉,鄭黎靜
(黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 開封 475000)
刺梨(Rose roxburgh i i Trɑtt)是薔薇科薔薇屬落葉灌木,又名繅絲花、文先果、送春歸,多分布于貴州、云南等西南省份[1]。刺梨營養(yǎng)豐富,富含維生素C、超氧化物歧化酶(SOD)、維生素及微量元素等[2]。刺梨食用價(jià)值及營養(yǎng)價(jià)值極高,具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、延緩衰老、治療壞血病、防癌抗癌、解毒鎮(zhèn)靜、降血糖血脂等多種作用[3-4],因此,其活性成分的提取純化及其功能越來越受到研究者的青睞。刺梨多糖是刺梨含有的主要功能成分之一,引起越來越多國內(nèi)外學(xué)者的研究興趣。本文基于刺梨多糖各方面的研究成果,結(jié)合最新研究動(dòng)態(tài),就刺梨多糖的提取純化、生理活性等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行分析與總結(jié),為開發(fā)與利用刺梨提供參考依據(jù)[5]。
黃遠(yuǎn)東[6]等將刺梨果干燥24 h,粉碎過40目篩,刺梨粉浸泡于蒸餾水中加熱浸提,料液比1∶40,75℃條件下提取1 h,在此條件下刺梨多糖的得率為4.7%。付陽洋等[5]通過響應(yīng)面優(yōu)化熱水浸提刺梨多糖工藝條件,得到最佳工藝參數(shù)為料液比30∶1 mL/g、浸提溫度為80℃、浸提時(shí)間為3 h,該條件下多糖提取率達(dá)到8.37%。
何敬愉等[7]采用纖維素酶酶解提取,采用Sevag試劑進(jìn)行脫蛋白,醇沉收集多糖,響應(yīng)面優(yōu)化法確定最佳提取工藝,結(jié)果表明最佳條件為:酶用量為3 196.53 U/g、酶解液pH值為5.18、酶解時(shí)間為82.46 min和酶解溫度48.58℃,此條件下酶法提取刺梨多糖的得率可達(dá)16.73%。
唐健波等[8]采用超聲波輔助水提刺梨多糖,響應(yīng)面優(yōu)化超聲波提取刺梨多糖的最佳工藝參數(shù),得到提取條件為超聲時(shí)間30 min,超聲功率120 W,液料比40 mL/g,提取溫度80℃,刺梨多糖提取率可達(dá)2.18%。
微波提取利用不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)在微波場中吸收微能量的差異,選擇性加熱不同極性分子和不同分子的極性部分,從而提取有效成分。與傳統(tǒng)方法相比,多糖得率高,更加省時(shí)、高效、清潔。成剛等[10]采用微波輔助提取法從刺梨果中提取刺梨多糖,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)最優(yōu)提取條件為:微波提取時(shí)間50 min,微波功率為100 W,料液比為1∶40,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到刺梨多糖的提取率可達(dá)16.036%,多糖含量為90.68%。
常用方法提取的多糖均為粗多糖,需進(jìn)一步分離純化。常用的脫色方法有氧化法、吸附法、離子交換法、金屬絡(luò)合物法等,蛋白質(zhì)一般采用三氯乙酸、三氟三氯乙烷、Sevege法或蛋白酶法來除去,純化的方法有分級(jí)沉淀法、柱層析法、超濾法、反相高效液相色譜等。
脫色直接影響刺梨多糖制備的顏色和質(zhì)量。陳穆彥等[11]以多糖脫色率和保留率為指標(biāo),研究了5種不同方法對(duì)刺梨多糖的脫色效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)活性炭粉末動(dòng)態(tài)及靜態(tài)吸附法的脫色率較高,多糖保留率分別為52.29%和67.13%;732樹脂法和活性炭顆粒靜態(tài)吸附法多糖保留率較高,但脫色效果不好,脫色率分別為66.9%和63.23%;聚酰胺吸附法具有較佳的脫色率和保留率,脫色率為72.54%,多糖保留率為75.19%,結(jié)果表明,最佳的刺梨多糖脫色劑是聚酰胺。
楊娟[12]等對(duì)提取的刺梨粗多糖用10%三氯醋酸(TCA),在4℃靜置4 h,離心,棄去蛋白質(zhì)沉淀。Sevag法是去除游離蛋白的有效方法,且殘留的Sevag試劑方便去除,不影響后續(xù)多糖的分離和提純。汪磊[13]用Sevag試劑對(duì)刺梨多糖提取液進(jìn)行脫蛋白,蛋白質(zhì)變性從提取液中析出,重復(fù)操作直至肉眼觀察無白色蛋白殘留為止。
汪磊[13]對(duì)刺梨粗多糖進(jìn)行分離純化,通過離子交換層析,分別得到RTFP-1、RTFP-2、RTFP-3和RTFP-4。Chen等[14]通過陰離子交換和交聯(lián)葡聚糖凝膠G-100排除柱純化,得到一種平均分子量97.58 kDa,由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、葡萄糖醛酸、阿拉伯糖和木糖組成的新型多糖(RRTP1-1)。Wang等[15]用微波輔助酶法提取刺梨多糖,純化后得到PR-1、PR-2 2種組分。HPLC法測定單糖組成,發(fā)現(xiàn)含有半乳糖、鼠李糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、核糖、鹽酸葡萄糖、阿拉伯糖和巖藻糖。
多糖的體外抗氧化活性一般考察其對(duì)羥基自由基(·OH)、超氧陰離子自由基(O2-·)和二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)的清除能力。楊江濤等[16]研究發(fā)現(xiàn),刺梨多糖對(duì)·OH、O2-·和DPPH·均有一定的清除作用,其清除效果在一定濃度范圍內(nèi)與刺梨多糖濃度成正比關(guān)系。曹晶晶等[17]研究了刺梨多糖的抗氧化和抗疲勞性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)刺梨多糖能顯著改善超氧化物歧化酶活性,提高谷胱甘肽水平,同時(shí)減少丙二醛含量,表明刺梨多糖能夠保護(hù)細(xì)胞免受脂質(zhì)氧化。Chen[18]等從刺梨果實(shí)中提取分離得到一種水溶性多糖RRTP1-1,具有明顯的體外抗氧化活性,在200 mg/kg或400 mg/kg劑量下,能夠顯著增強(qiáng)抗氧化酶(過氧化氫酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶)的活性,降低D-半乳糖胺老化誘導(dǎo)小鼠血清中過氧化脂和丙二醛的平。陳慶等[19]采用熱水提取和分級(jí)醇沉技術(shù),從刺梨中制備得到2種多糖RSPs-40、RSPs-60,體外抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明具有較好的DPPH·、ABTS·清除活性,并表現(xiàn)出明顯的量效關(guān)系。
Wang等[18]從刺梨果實(shí)中提取分離提純,得到4種多糖組分分別命名為RTFP-1、RTFP-2、RTFP-3、RTFP-4。其中RTFP-3為酸性多糖,能夠抑制ɑ-葡萄糖苷酶,進(jìn)而降低血糖的吸收速率,有預(yù)防II型糖尿病的作用。陳慶等[19]采用熱水提取和分級(jí)醇沉技術(shù),得到的刺梨多糖RSPs-40和RSPs-60,體外降血糖實(shí)驗(yàn)表明具有較強(qiáng)的α-葡萄糖苷酶抑制活性,且均優(yōu)于降血糖藥物-阿卡波糖。RSPs-60的抗氧化性和對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制性優(yōu)于RSPs-40。
楊娟等[21-22]研究刺梨多糖對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞谷氨酸損傷的保護(hù)作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用離子交換柱層析和凝膠柱層析純化得到的刺梨多糖RRTP,對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞損傷有明顯的保護(hù)作用。陳慧等[23]研究了刺梨多糖對(duì)小鼠黑色素瘤B16細(xì)胞體外生物學(xué)特性及體內(nèi)形成腫瘤的影響。結(jié)果顯示,在體外,刺梨多糖可抑制小鼠黑色素瘤B16細(xì)胞的增殖,促進(jìn)B16細(xì)胞的凋亡,且呈劑量依賴性;在基因水平,刺梨多糖可降低B16細(xì)胞中Bcl-2的表達(dá),升高Bax的表達(dá)。在體內(nèi),刺梨多糖可明顯抑制腫瘤的生長,與對(duì)照組相比,治療組的腫瘤較?。磺抑委熃M小鼠脾內(nèi)CD4+T、CD8+T和NK細(xì)胞的比例較高,免疫細(xì)胞上CD69的表達(dá)較高,同時(shí)治療組小鼠血清中IFN-γ的分泌水平較高。
刺梨作為我國獨(dú)有的一種植物,具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、延緩衰老、治療壞血病、防癌抗癌、解毒鎮(zhèn)靜、降血糖血脂等藥理作用,能夠在功能食品、藥物制劑領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。近年來,國內(nèi)對(duì)刺梨多糖的提取、組成與結(jié)構(gòu)及藥理作用的相關(guān)研究不少,取得了一定的成果,但仍有許多問題需要進(jìn)一步研究。如刺梨多糖的提取純化工藝僅限于實(shí)驗(yàn)室研究,遠(yuǎn)未達(dá)到開發(fā)應(yīng)用的基本要求。活性研究多集中在體外抗氧化性研究,其功能活性的量效關(guān)系、構(gòu)效關(guān)系還有待進(jìn)一步理清。今后對(duì)于刺梨多糖的研究可與從以下幾個(gè)方面出發(fā):一是在傳統(tǒng)提取技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新、完善提取純化新工藝,明確刺梨多糖高級(jí)分子結(jié)構(gòu);二是在刺梨多糖藥食同源的基礎(chǔ)上開發(fā)功能食品、保健品等。