徐雯雯 陸春霞 肖瀟 劉開莉 李小群 莫炳巧 林強(qiáng)軒 唐永飛 杜謹(jǐn)利 梁貴秋
(1. 廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣站, 南寧 530007;2. 廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)科學(xué)研究院, 南寧 530007)
藥用真菌桑黃屬于桑黃孔菌屬(Sanghuangporus),包含14個(gè)已知物種的真菌,如桑樹桑黃(Sanghuangporussanghuang)、楊樹桑黃(Sanghuangporusvannii)、暴馬桑黃(Sanghuangporusbaumii)、漆樹桑黃(Sanghuangporustoxicodendri)等[1]。一直以來藥用真菌冬蟲夏草和靈芝以抗腫瘤、滋補(bǔ)強(qiáng)壯等功效受到大眾青睞,但近10多年的研究發(fā)現(xiàn)桑黃的藥用功效不亞于冬蟲夏草、靈芝等。事實(shí)上桑黃作為傳統(tǒng)中藥已有2 000多年的歷史,在《神農(nóng)本草經(jīng)》《藥性論》《本草綱目》等古代中藥典籍中均有記載,其主要用于活血、止血、止瀉、脾虛泄瀉等,可通過配茶、煲湯、泡酒等方式服用。運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)檢測(cè)分析桑黃含有多糖、黃酮、萜類化合物和甾體類化合物等活性成分,其中多糖因具有良好的抗腫瘤、抗氧化、抗血糖、免疫調(diào)節(jié)等功效受到研究者的關(guān)注,業(yè)已明確桑黃多糖水解后可以得到木糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖等。
野生桑黃在我國西藏、四川、云南、浙江、陜西、吉林和臺(tái)灣等省區(qū)均有分布,不同種類的桑黃不僅藥理作用不同,而且產(chǎn)量也不同,從而導(dǎo)致市場(chǎng)上桑黃的價(jià)格差異較大。隨著2012年桑樹桑黃新品種的發(fā)布,其市場(chǎng)需求不斷增加,人工栽培桑黃也開始蓬勃發(fā)展,但目前桑樹桑黃的人工栽培仍然有較大難度,市場(chǎng)上的大多數(shù)人工栽培桑黃屬于楊樹桑黃,其產(chǎn)品品質(zhì)和有效成分與野生桑黃相比仍然存在差距[2]。此外,桑黃有效成分提取方法和提取工藝技術(shù)條件等因素的改變,會(huì)直接影響有效成分的組成,進(jìn)而在很大程度上影響提取物的生物活性。本文對(duì)國內(nèi)外有關(guān)桑黃多糖的提取方法和工藝技術(shù)條件,以及目標(biāo)成分的分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定、藥理作用等研究進(jìn)展進(jìn)行較為系統(tǒng)的總結(jié),以期為進(jìn)一步對(duì)桑黃多糖高品質(zhì)利用的研究與開發(fā)提供參考。
溶液浸提法包括熱水浸提法和酸堿浸提法。
水溶性多糖的提取可采用熱水浸提法和乙醇沉淀法[3]。熱水浸提法具有成本低、操作簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性比較高的優(yōu)點(diǎn)。熱水浸提法的提取率受到提取時(shí)間、料液比、提取溫度、pH值等因素的影響。李有貴等[4]在料液比1∶30、溫度95 ℃條件下浸提24 h得到的濾液經(jīng)濃縮后為水提取物,再將水提取物用75%乙醇沉淀24 h后離心、冷凍干燥制得桑黃粗多糖。嚴(yán)紅實(shí)等[5]經(jīng)過熱水浸提試驗(yàn)得出最佳提取工藝條件為料液比1∶18、提取溫度90 ℃、提取時(shí)間8 h,在此提取工藝條件下桑黃多糖的得率為2.12%。梁大勇等[6]利用熱水浸提法提取桑黃發(fā)酵液的總多糖,在溶液pH12、溫度96 ℃的條件下提取1.6 h,桑黃總多糖的質(zhì)量濃度達(dá)11.76 mg/mL。值得注意的是,經(jīng)過長時(shí)間的高溫提取,會(huì)加大桑黃中對(duì)溫度敏感的類生物活性化合物釋放,則后續(xù)的分離與純化步驟將更加復(fù)雜,桑黃多糖的回收率也會(huì)受影響而下降。
酸堿浸提法通常在連續(xù)提取步驟的熱水浸提之后進(jìn)行,酸堿浸提處理會(huì)破壞桑黃的細(xì)胞壁以及粗纖維結(jié)構(gòu)和細(xì)胞壁蛋白與葡聚糖之間的可水解鍵,從而釋放細(xì)胞內(nèi)多糖的酸堿溶性部分,并將水不溶性組分轉(zhuǎn)化為水溶性組分[7]。Chen等[8-9]就是采取堿提取技術(shù)獲得桑黃多糖用于后續(xù)研究。
超聲波輔助提取法是利用超聲波的空化作用釋放大量能量來破壞原料的細(xì)胞壁,增加細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放,從而提高萃取率。曾鵬等[10]通過3因素3水平響應(yīng)面模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析,獲得超聲波輔助提取桑黃多糖的最優(yōu)工藝條件為提取溫度100 ℃、料液比1∶26、提取時(shí)間4.35 h,其得率為1.645%。采用超聲波輔助提取法較溶液浸提法提取桑黃多糖,具有更省時(shí)、更節(jié)能和提取率更高的特點(diǎn),并且儀器設(shè)備操作也更方便。但是,長時(shí)間的超聲波處理會(huì)加大可溶性多糖的降解,對(duì)桑黃多糖的分離純化、提取效率等造成影響,所以要盡量減短超聲波處理時(shí)間。
微波輔助萃取法的基本原理是通過溶劑與溶解離子之間的離子傳導(dǎo)產(chǎn)生熱能,使原料溶液的溫度快速升高,溶液的粘度降低,細(xì)胞外膜破裂,同時(shí)分子旋轉(zhuǎn)中和了Zeta電位[11],使分子周圍的電荷重新排列,從而增強(qiáng)了離子的運(yùn)動(dòng)并提高萃取效率。微波輔助提取法所需時(shí)間較熱水浸提法與超聲波提取法所需時(shí)間短。秦俊哲等[12]采用微波輔助提取桑黃多糖,影響桑黃多糖得率的因素依次為微波功率、液料比、提取時(shí)間,當(dāng)料液比為1∶41、微波功率為558 W、提取時(shí)間為5.1 min,經(jīng)2次提取后桑黃多糖得率可達(dá)4.18%。微波輔助提取法與超聲波輔助提取法、熱水浸提法相比,其加熱速度更快、提取時(shí)間更短、提取效率更高。
酶提取法是利用酶有效地催化真菌細(xì)胞壁基質(zhì)的水解和降解,從而釋放出細(xì)胞內(nèi)的生物活性物質(zhì),其具有專一性強(qiáng)、操作方便、效率高、工作溫度低、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[7]。目前應(yīng)用于桑黃多糖提取的以復(fù)合酶提取法較為常見。周慧吉等[13]使用4%復(fù)合酶(纖維素酶、蝸牛酶、果膠酶、中性蛋白酶的質(zhì)量比為6∶2∶1∶8)提取桑黃多糖,其桑黃多糖的得率比熱水浸提和超聲波輔助提取的得率都高,且粗多糖水解后的單糖種類最多,包括鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖以及葡萄糖。由于提取方法的選擇對(duì)多糖的組成和藥理作用有很大影響,所以研究者需要根據(jù)目標(biāo)物選擇合適的提取方法。謝麗源等[14]利用超聲波與復(fù)合酶法雙重處理提取桑黃多糖,在超聲波優(yōu)化提取的結(jié)果上再進(jìn)一步采用復(fù)合酶提取桑黃多糖,使桑黃多糖的得率由原來的3.356%提高至6.619%,幾乎是翻倍提高。采用酶提取法提取桑黃多糖的條件溫和,不僅可以保留較多容易分解的多糖組分,還增加了提取效率,節(jié)約了提取時(shí)間,尤其是采用復(fù)合酶提取桑黃多糖的效果更為顯著。有關(guān)復(fù)合酶的選擇及配比可以做進(jìn)一步的研究。
減壓提取法通過調(diào)節(jié)真空度降低溶劑的沸點(diǎn),可以使原料溶液保持低溫沸騰狀態(tài),提取時(shí)間也相對(duì)減少,使易分解的多糖組分得到保留。孫賀春等[15]采用減壓提取法提取桑黃多糖,各因素對(duì)提取率的影響為提取次數(shù)>提取溫度>提取時(shí)間>料液比,在真空度300 hPa、料液比1∶20、溫度90 ℃、提取時(shí)間1.5 h、提取次數(shù)2次的最優(yōu)提取條件下,桑黃多糖的得率達(dá)9.4%。
雙水相體系是指由2種親水性化合物組成的互不相容的水相體系,目標(biāo)物在體系中的分配系數(shù)不同而溶解度不同,進(jìn)而在兩相中選擇性分配。用傳統(tǒng)的水提醇沉方法提取多糖,提取率相對(duì)較低,提取時(shí)間較長,而且后續(xù)還需要使用大量的具有揮發(fā)性和一定毒性的有機(jī)溶劑進(jìn)行除雜。相對(duì)而言,雙水相提取法具有提取率高、生物相容性好、操作時(shí)間短、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。Wu等[16]以桑黃菌絲為原料,采用[Chol]Cl/K2HPO4形成的以膽堿為基礎(chǔ)的雙水相提取方法提取桑黃多糖PLPS,優(yōu)化后的提取條件為K2HPO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)68.9%、[Chol]Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%、溫度21.2 ℃、振蕩時(shí)間30 min,此時(shí)PLPS的最佳提取效率是68.53%±0.29%,與傳統(tǒng)的醇沉淀方法得到的桑黃多糖C-PLPS相比,其抗氧化性明顯增強(qiáng),且提取過程綠色環(huán)保。該方法用于提取桑黃多糖的研究報(bào)道還不多,后續(xù)使用該方法可以對(duì)形成雙水相體系的離子液體和無機(jī)鹽進(jìn)行篩選,以開發(fā)出不同的雙水相提取體系。
初步提取的粗多糖中含有多種雜質(zhì),例如蛋白質(zhì)、色素等物質(zhì),因此還需要對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行分離,通常可以采用柱層析達(dá)到純化目的,其流程如下。
2.1.1 除去蛋白質(zhì)
用Savage法除去提取物中的蛋白質(zhì),基本原理是基于蛋白質(zhì)在有機(jī)溶液中變性形成絮狀沉淀之后可通過離心去除絮狀蛋白質(zhì)沉淀,重復(fù)數(shù)次操作即可達(dá)到目的。胡啟明[17]在使用Savage法除去桑黃多糖蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)、色素和其他雜質(zhì)會(huì)隨著Savage試劑一起除去,隨著操作重復(fù)次數(shù)的增加,蛋白質(zhì)被有效除去,只是桑黃多糖的損失率也逐漸增大。Savage法雖然溫和,但是存在試劑用量大、耗時(shí)長并且會(huì)損耗多糖的缺點(diǎn)。
三氯乙酸法也常用于分離提取物中的蛋白質(zhì),其原理是將三氯乙酸作為蛋白質(zhì)變性劑使蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變,暴露出較多的疏水性基團(tuán)而形成沉淀。謝麗源等[18]對(duì)比了Savage法和三氯乙酸法去除桑黃多糖游離蛋白質(zhì)的多糖損失率、處理次數(shù)和脫蛋白質(zhì)效果,結(jié)果表明三氯乙酸法更適合用于脫除桑黃多糖提取物中的蛋白質(zhì)。
2.1.2 脫色
多糖的脫色處理可以使用活性炭法、過氧化氫法、大孔樹脂吸附法。雖然活性炭因具有強(qiáng)吸附性經(jīng)常用于脫色處理,但是其吸附色素的同時(shí)也會(huì)使多糖損失較多。采用過氧化氫法脫色時(shí)會(huì)由于過氧化氫的強(qiáng)氧化作用使其在氧化色素的同時(shí),也容易使多糖被分解。大孔樹脂的脫色原理是利用分子間相互作用將色素吸附到樹脂填料上,使用大孔樹脂法脫色的脫色率較高,多糖損失率較低,且樹脂還具有操作簡(jiǎn)便、可重復(fù)利用的優(yōu)點(diǎn),Zhao等[19]采用AB-8大孔吸附樹脂對(duì)桑黃粗多糖進(jìn)行脫色后再進(jìn)行多糖的純化,取得了較理想的效果。
常用于分離純化桑黃多糖的柱層析法包括離子交換柱層析和凝膠柱層析。柱層析法的基本操作首先是在離子交換柱上采用梯度洗脫將粗多糖組分分離為多個(gè)餾分或單個(gè)餾分,再使用凝膠柱純化所需餾分得到目標(biāo)多糖。單糖組分的分析方法包括氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、高效凝膠滲透色譜法(HPGPC)、凝膠滲透色譜-多角度激光散射聯(lián)用(GPC/MALLS)、高效陰離子交換色譜法(HPAEC)等。單糖的純度和分子量的測(cè)定一般使用高效液相色譜法(HPLC),也可以使用以HPLC為主的系統(tǒng)聯(lián)合其他檢測(cè)器,如多角度激光光散射檢測(cè)器和示差折光檢測(cè)器等[20]。表1列出了近年來使用柱層析法分離純化桑黃多糖的研究結(jié)果。
表1 桑黃多糖使用柱層析法分離純化獲得的單糖及組分
解析多糖的結(jié)構(gòu)有利于多糖的藥理作用研究。將近年來對(duì)桑黃多糖的官能團(tuán)特征研究結(jié)果列于表2,可以看出吡喃糖環(huán)是桑黃多糖特有的結(jié)構(gòu);對(duì)桑黃多糖的鏈結(jié)構(gòu)分析結(jié)果見表3。我們從表1~3可以看出,桑黃多糖的提取方法和分離純化方法不同,其單糖的組成、分子量、鏈結(jié)構(gòu)也有很大的差異,這也直接影響到多糖的生物活性及藥理作用。例如,多糖PLPS-1和PLPS-2的分子量、單糖組成、鏈構(gòu)成不同,它們的抗腫瘤活性相應(yīng)地也有很大差異,PLPS-1具有強(qiáng)抗腫瘤活性,但是PLPS-2對(duì)腫瘤細(xì)胞無抑制作用??傊瑢?duì)提取桑黃多糖的組成分析、分子量分析和結(jié)構(gòu)分析,有助于明確不同桑黃多糖提取物產(chǎn)品的藥理作用差異。
表2 用紅外光譜法對(duì)桑黃多糖官能團(tuán)組成特征分析的結(jié)果
表3 用3種方法對(duì)桑黃多糖鏈結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果
3.1.1 抗腫瘤作用
桑黃多糖是桑黃抗腫瘤作用的重要活性成分,其主要是通過抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡起到抗腫瘤的作用。吳建珩等[24]研究發(fā)現(xiàn)桑黃多糖表現(xiàn)出的良好抗腫瘤能力,一方面是通過抑制調(diào)控細(xì)胞周期的細(xì)胞周期蛋白A和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的表達(dá),從而抑制膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞的增殖;另一方面則是通過上調(diào)細(xì)胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶Caspase3的表達(dá)來使線粒體外膜破裂釋放出Cyt-C,引起腫瘤細(xì)胞的凋亡。劉燕琳等[25]通過空白對(duì)比試驗(yàn)研究桑黃多糖的抗腫瘤功能,認(rèn)為桑黃多糖可以有效抑制C-myc基因的表達(dá),有效上調(diào)抑癌基因PTEN的表達(dá),以起到抗腫瘤效果。
3.1.2 抗炎癥作用
桑黃多糖的抗炎作用已經(jīng)被許多研究者證實(shí)。Lin等[26]的細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在不影響巨噬細(xì)胞存活的濃度下給予桑黃菌絲提取物,可以有效地調(diào)節(jié)脂多糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和促炎性物質(zhì)合成相關(guān)基因的表達(dá)。Xie等[27]的研究證實(shí)了桑黃多糖對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞炎癥反應(yīng)的預(yù)防作用,桑黃多糖抑制NF-κB的易位,增加AMPKα的磷酸化,從而降低RAW264.7細(xì)胞的促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生,增加抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生。Luo等[28]的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了桑黃多糖的抗炎作用,其可加快傷口的愈合,適用于收縮創(chuàng)面和促進(jìn)組織內(nèi)部生長。
3.1.3 降血糖作用
多糖已被廣泛證明可以促進(jìn)腸道細(xì)菌的健康生長,抑制高血糖,逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗和預(yù)防糖尿病的并發(fā)癥[29]。如果腸道菌群失調(diào),就可能會(huì)導(dǎo)致全身性糖代謝紊亂,促使其患上糖尿病[30]。短鏈脂肪酸具有維持腸道屏障、降低血液中脂多糖、抑制全身性炎癥和改善肝臟代謝功能的作用[31]。Liu等[32]以大鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物觀察到桑黃多糖給藥后腸道屏障改善,這可能是因短鏈脂肪酸呈高水平狀態(tài),從而減少了全身炎癥和逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗。黃倩等[33]研究發(fā)現(xiàn)桑黃多糖可調(diào)節(jié)MMP-2/TIMP-2平衡,減輕糖尿病腎病小鼠腎間質(zhì)纖維化,這可能與抑制P311/TGF-β1/Snail1信號(hào)通路的激活有關(guān)。
3.1.4 抗氧化作用
宋吉玲等[34-35]探究了桑黃多糖的抗氧化能力,通過檢測(cè)DPPH自由基、ABTS自由基、羥自由基和超氧陰離子清除能力以及鐵離子還原能力、亞鐵離子螯合能力、總抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性,均可證明桑黃多糖具有很強(qiáng)的抗氧化能力。Luo等[28]以桑黃為原料制備的富硒菌絲多糖通過降低脂質(zhì)過氧化而表現(xiàn)出潛在的抗氧化作用。因此,許多科研人員投身到以桑黃為原料的抗氧化、防衰老的美容保健品及化妝品研發(fā)中。除此之外,天然植物多糖的抗氧化作用還可以運(yùn)用到生物材料、化學(xué)材料中,例如Ran等[36]就是利用桑黃多糖為天然還原劑且無毒的特點(diǎn),用來還原納米銀。
3.1.5 免疫調(diào)節(jié)作用
近年來的研究發(fā)現(xiàn),植物多糖具有的免疫調(diào)節(jié)作用可以廣泛應(yīng)用,其中桑黃多糖可以提高人體免疫功能,還能對(duì)抗免疫抑制劑以及恢復(fù)脾臟和胸腺的免疫功能。趙桂芝等[37]研究發(fā)現(xiàn),與空白對(duì)照相比,桑黃多糖可以抑制環(huán)磷酰胺所致免疫損傷作用,使大鼠的體質(zhì)量、脾臟和胸腺指數(shù)、外周白細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白含量等增加,表明桑黃多糖有提高免疫力的功能。宋柳徵等[38]的細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明桑黃多糖可以刺激B淋巴細(xì)胞的增殖、提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力,從而增強(qiáng)免疫力。郭俊平等[39]發(fā)現(xiàn)桑黃多糖可以提高小鼠的抗疲勞以及耐缺氧能力,可以改善其有氧運(yùn)動(dòng)的機(jī)能。穆鵬[40]經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)員服用桑黃多糖后的血乳酸、尿素氮含量、血清肌酸激酶和心率變化均低于不服用桑黃多糖的運(yùn)動(dòng)員,因此認(rèn)為桑黃多糖有提高機(jī)體免疫,縮短人體恢復(fù)疲勞的時(shí)間等功效。
3.1.6 護(hù)肝作用
張珈寧等[41]的研究表明,桑黃多糖在治療血吸蟲病肝纖維化方面發(fā)揮重要作用,可以有效減輕日本血吸蟲感染小鼠的肝蟲卵肉芽腫和膠原的沉積,抑制肝脂質(zhì)過氧化,提高谷胱甘肽的含量。過量的撲熱息痛(APAP)會(huì)促進(jìn)氧化應(yīng)激,導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死和肝功能下降,細(xì)胞色素P450在APAP代謝時(shí)而被氧化,導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加、肝壞死及谷胱甘肽被消耗[42]。Chen等[8]的研究發(fā)現(xiàn),桑黃多糖的抗氧化性可以抑制細(xì)胞色素P450的氧化和肝細(xì)胞促炎因子的釋放,提高了APAP 解毒Ⅱ期酶水平,有利于加速APAP代謝,這也證明了桑黃多糖在肝臟保護(hù)方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
3.2.1 原料
桑黃原料的選擇會(huì)影響桑黃多糖的藥理作用。對(duì)于子實(shí)體桑黃產(chǎn)品而言,市場(chǎng)上出現(xiàn)的大多為桑樹桑黃、楊樹桑黃、暴馬桑黃、小孔忍冬桑黃等。齊欣等[2]檢測(cè)比較了不同桑黃的多糖含量,結(jié)果顯示桑樹桑黃的多糖含量是楊樹桑黃的1.3倍,是暴馬丁香桑黃的2.8倍,可見桑黃寄生樹種的差異對(duì)桑黃多糖的含量有很大的影響,所以不同種類的桑黃價(jià)格也相差很大。應(yīng)瑞峰等[43]使用超聲波熱水浸提法提取桑黃子實(shí)體和桑黃菌絲體的多糖,并發(fā)現(xiàn)子實(shí)體的桑黃多糖提取得率、多糖含量以及抗氧化能力明顯高于菌絲體。由于寄生于樹上的桑黃子實(shí)體供不應(yīng)求,人工栽培桑黃成為研究人員的一大重點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)是培養(yǎng)基質(zhì)和栽培環(huán)境的可控,現(xiàn)階段的人工栽培桑黃子實(shí)體的栽培基質(zhì)主要有段木栽培基質(zhì)和木屑栽培基質(zhì)。李小歡等[44]檢測(cè)對(duì)比了段木栽培和木屑栽培桑黃子實(shí)體中的化學(xué)成分,結(jié)果是段木栽培的桑黃子實(shí)體中總多糖、總?cè)?、麥角甾酮等成分均高于木屑栽培的桑黃子實(shí)體,前者的桑黃總多糖含量是后者的2倍。據(jù)此認(rèn)為,在進(jìn)行人工培養(yǎng)桑黃子實(shí)體時(shí),除了要考慮桑黃菌種之外,還需要對(duì)栽培基質(zhì)進(jìn)行選擇。然而,從資源高效利用的角度看,即使木屑栽培桑黃的總多糖低于段木栽培桑黃的總多糖,但仍可以對(duì)木屑栽培方式的培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化研究,使其生產(chǎn)的桑黃含有藥理作用的化學(xué)成分與段木栽培的桑黃持平或者更高。
3.2.2 提取方法及提取介質(zhì)
周慧吉等[13]進(jìn)行了熱水提取法、超聲波輔助提取法和酶提取法獲取桑黃多糖的理化性質(zhì)檢測(cè)分析,結(jié)果表明采用酶提取法得到的桑黃多糖含有單糖的種類最多,可能是由于酶溶解細(xì)胞壁的效果良好,使大量的多糖被溶解出來;在電子顯微鏡下觀察不同方法提取得到多糖的形態(tài)各不相同,熱水提取法提取的粗多糖為大粒徑的光滑球狀且有大塊片狀,超聲波輔助提取法的粗多糖為小粒徑球狀,采用酶提取法得到的多糖卻為棉絮狀,這是否與多糖的結(jié)構(gòu)有關(guān),尚需要做進(jìn)一步的分析。提取介質(zhì)對(duì)桑黃多糖的抗氧化活性也有很大影響,使用酸溶液和堿溶液作為提取介質(zhì)獲得桑黃多糖的抗氧化性比通過熱水提取的桑黃多糖強(qiáng),低分子量組分和糖醛酸含量較高多糖的抗氧化性也相對(duì)較強(qiáng)[3]。Wu等[16]將用乙醇沉淀分離獲得的桑黃多糖(C-PLPS)與通過氯化膽堿([Chol]Cl)/KHPO為基礎(chǔ)的雙水相體系分離獲得的桑黃多糖(PLPS)進(jìn)行比較,PLPS的結(jié)構(gòu)特征與之相似,但是單糖組成不同且分子量較低,碳水化合物含量也較高,以上差異也使得二者的抗氧化性有差異。
3.2.3 多糖組成及分子量和結(jié)構(gòu)
影響桑黃多糖的藥理作用除了上述因素外,多糖的組成、分子量和結(jié)構(gòu)也是重要的影響因素。Mei等[23]從桑黃中分離純化出了2種多糖(PLPS-1 和PLPS-2),但是它們的抗腫瘤的作用存在明顯差異,PLPS-1對(duì)s-180肉瘤細(xì)胞具有強(qiáng)抑制作用,而PLPS-2則對(duì)該肉瘤細(xì)胞無抑制作用。研究人員進(jìn)一步通過GC測(cè)定以上2種多糖的組成,其中PLPS-1由葡萄糖、阿拉伯糖、巖藻糖、半乳糖和木糖組成,而PLPS-2由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、巖藻糖和木糖組成;采用苯酚-硫酸比色法測(cè)定2種多糖的碳水化合物含量,并且通過紅外光譜、甲基化、核磁共振分析2種多糖的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)這2種多糖除了單糖組成不一致外,多糖的主鏈結(jié)構(gòu)和側(cè)鏈也不一致,PLPS-1的主鏈?zhǔn)铅?D-Glc(1 → 4)- α-D-Glc(1 → 6),側(cè)鏈?zhǔn)铅?(1 → 4)-D-Gal、 α-(1 → 3)-D-Xyl、β-L-Ara、α-D-Fuc,而PLPS-2的主鏈?zhǔn)铅?(1 → 3)-D-Glc和 α-(1 → 6)-D-Glc,側(cè)鏈?zhǔn)铅? (1 → 4)-D-Man、α-(1 → 4)-D-Gal、 α-(1 → 3)-D-Xyl、β-L-Ara、α-D-Fuc,由此推斷2種桑黃多糖的抑制腫瘤細(xì)胞作用的差異與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。
桑黃在中國醫(yī)藥古籍中的記載歷史已有2 000年之久,人們通常是將桑黃作為傳統(tǒng)飲片泡水、煎茶、泡酒等服用。隨著現(xiàn)代技術(shù)對(duì)桑黃藥理作用的解析,目前人們已經(jīng)可以將桑黃的有效藥用成分多糖提取及分離純化出來,再制備成具有抗腫瘤、降血糖、抗氧化等功效的藥品以及保健品和美容美妝產(chǎn)品等。以桑黃多糖為主的桑黃制品也在不斷豐富:研制了復(fù)方桑黃粗多糖口服液,通過對(duì)小鼠的實(shí)驗(yàn),明確復(fù)方桑黃口服液粗多糖有提高機(jī)體免疫的功能[45];已研制的桑黃多糖分散片經(jīng)過重現(xiàn)性試驗(yàn)、含量測(cè)定、崩解時(shí)限測(cè)定和分散均勻性檢查等,證明其符合藥典對(duì)分散片的要求[46];以桑黃和山藥為原料,制作出具有保健作用的山藥桑黃酒精飲料[47];以桑黃菌絲液、大麥芽等為原料,開發(fā)出一款桑黃啤酒[48];以桑黃醇提物為原料研制成的BB霜,除了可利用其天然的黃色色素調(diào)節(jié)膚色外,所具有的抗氧化、消炎、抗過敏等藥理作用還使產(chǎn)品具有修護(hù)功效,即使是敏感肌膚人群也可以使用[49]。
近10多年來,桑黃因其抗腫瘤、抑制血糖、抗氧化等作用受到廣泛關(guān)注。研究人員發(fā)現(xiàn),桑黃主要活性成分桑黃多糖的提取方法對(duì)其功能基團(tuán)(糖環(huán)和糖苷鍵的類型)并不產(chǎn)生影響[7],但是對(duì)其結(jié)構(gòu)特征和單糖組成影響很大。因此,在選擇桑黃多糖提取方法及工藝技術(shù)條件時(shí),需要在考慮提取率和多糖含量的同時(shí),也考慮到目標(biāo)多糖的單糖組成、生物活性以及生產(chǎn)成本、工藝操作的簡(jiǎn)便和綠色環(huán)保等因素。一些食用菌類多糖的提取已經(jīng)成功研發(fā)出了許多方法,例如脈沖電場(chǎng)輔助提取、超臨界流體提取、亞臨界液體提取、均質(zhì)提取、真空提取、電解氧化水溶劑提取以及納米顆粒技術(shù)的應(yīng)用等[50],因此桑黃多糖的提取技術(shù)也亟待創(chuàng)新。
桑黃藥用生物活性成分的研究起步較晚。近10多年桑黃的藥理作用研究逐漸由體外試驗(yàn)向體內(nèi)研究的方向發(fā)展,桑黃的藥用有效成分和其他藥物的協(xié)同作用也開始有了較為系統(tǒng)深入的研究。隨著桑黃藥理作用的逐漸明晰,許多國家的研發(fā)者已將桑黃應(yīng)用到抗癌藥物以及美容抗衰老的保健品中,研制出以桑黃多糖為主要活性成分的系列抗癌新藥、保健食品和美容產(chǎn)品,這也將是今后桑黃產(chǎn)品研發(fā)的主要方向。
基于桑黃需求市場(chǎng)不斷增大的現(xiàn)狀,研究人員不僅致力于桑黃有效成分的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)理、臨床應(yīng)用評(píng)價(jià)、藥物成品等方面的研究,也針對(duì)桑黃人工培養(yǎng)的技術(shù)難題進(jìn)行攻關(guān)。其中,研究桑黃的固體培養(yǎng)和液體培養(yǎng)的基料成分及配比成為促進(jìn)桑黃人工培養(yǎng)實(shí)用、高效化的重點(diǎn)目標(biāo);桑黃種類、人工培養(yǎng)途徑、培養(yǎng)基料與基料的配比對(duì)產(chǎn)品藥效及臨床評(píng)價(jià)的影響,也是重要的研究內(nèi)容。