決明子多糖結(jié)構(gòu)和生物活性功能研究進(jìn)展

劉金金，殷軍藝，黃曉君，聶少平

（南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330047）

決明屬Cassia L.植物為云實(shí)科，共有600 余種，分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，主要品種有豆科植物鈍葉決明（Cassia obtusifolia L.）、小決明（Cassia tora L.）和望江南（Cassia occidentails L.）等。

決明子（Semen Cassia）屬于豆科決明屬，為豆科植物決明（C.obtusifolia L.）或小決明（C.tora L.）的干燥成熟種子[1]，是一種藥食兩用資源。由于歷代本草、方書典籍命名標(biāo)準(zhǔn)不同，決明子的異名頗多，又名草決明、羊明、馬蹄子、馬蹄決明、千里光、還瞳子、狗屎豆、假綠豆、羊角、羊角豆、野青豆、大號(hào)山土豆、羊尾豆等[2]，現(xiàn)有的《中國(guó)藥典》、《中藥大辭典》、《中華本草》、《中國(guó)藥材學(xué)》等均以決明子為正名[3]。

決明子始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品，稱其“味咸，平，無(wú)毒。治青盲、目淫膚，赤白膜，眼赤痛，淚出。久服益精光，輕身”[4]?！吨袊?guó)藥典》中也有記載[1]，其味甘、苦、咸，性微寒，歸肝、大腸經(jīng)，具有清熱明目，潤(rùn)腸通便的功效，用于治療目赤澀痛，羞明多淚，頭痛眩暈，目暗不明，大便秘結(jié)等病癥，日攝入量為9 g～15 g。決明子廣泛分布于中國(guó)、印度和韓國(guó)[5]，我國(guó)各省均有栽培或野生，主產(chǎn)于安徽、廣西、四川、浙江、廣東等地[6]，主要生長(zhǎng)在濕潤(rùn)、陽(yáng)光充足的地方、山坡曠野及河灘沙地上[7]。

由于決明子應(yīng)用廣泛，既可入藥又可作為食品或保健品，且與槐葉決明（Cassia sophera L.）、望江南（C.occidentails L.）和田菁（Sesbaniaaculeata Pers）形態(tài)上相似，因此，該物品常存在一些摻假成分，所以人們也發(fā)展了多種決明子鑒別方法，主要包括經(jīng)驗(yàn)識(shí)別、形態(tài)學(xué)識(shí)別、薄層色譜法、高效液相色譜法（HPLC）等[1]。目前，決明子有決明（C.obtusifolia L.）和小決明（C.tora L.）兩個(gè)品種，雖然這兩者在植物形態(tài)上基本相似，但在外觀性狀上卻有所差異。決明的種子略呈菱方形或短圓柱形，兩端平行傾斜，長(zhǎng)3 mm～7 mm，寬2 mm～4 mm。表面為綠棕色或暗棕色，一端較平坦，另端斜尖，背腹面各有1 條突起的棱線，且質(zhì)地堅(jiān)硬，不易破碎，完整種子氣微，破碎后有微弱豆腥氣。小決明的種子則呈短圓柱形，長(zhǎng)3 mm～5 mm，寬2 mm～3 mm。棱線兩側(cè)各有1 片寬廣的淺黃棕色帶，以籽粒飽滿，色綠棕者為佳。此外，早在2005 年版《中國(guó)藥典》中，開始選用大黃酚作為決明子的指標(biāo)性成分進(jìn)行質(zhì)量控制，之后在2010 年版上又增加了橙黃決明素作為指標(biāo)性成分以控制質(zhì)量，但均要求通過(guò)酸水解后采用高效液相色譜法測(cè)定其含量，其中大黃酚不得少于0.20%，橙黃決明素含量不得少于0.08%[1]。

本文從現(xiàn)代藥理學(xué)的角度對(duì)決明子的主要成分及其功能活性進(jìn)行介紹，并主要從決明子多糖的提取制備、結(jié)構(gòu)特征、功能活性、構(gòu)效關(guān)系和產(chǎn)品開發(fā)等方面進(jìn)行闡述和歸納，以期為決明子多糖進(jìn)一步研究和開發(fā)應(yīng)用提供有益借鑒。

1 決明子化學(xué)成分及其生物活性

決明子作為一種藥食兩用資源，長(zhǎng)期以來(lái)在亞洲許多國(guó)家被廣泛用作傳統(tǒng)草藥或保健茶，深受人們喜歡[8]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，決明子具有多種化學(xué)成分和生物活性，近年來(lái)，越來(lái)越多的報(bào)道闡明了其化學(xué)成分與生物活性之間的關(guān)系[5]。因此，以下就決明子的主要化學(xué)成分及其功能活性進(jìn)行歸納總結(jié)，具體見(jiàn)表1。

表1 決明子主要化學(xué)成分及其生物活性Table 1 Main chemical compositions and bioactivities of Cassia seed

由表1 可知，決明子含有多種化學(xué)成分，包括蒽醌、萘并吡喃酮、脂肪酸、氨基酸和多糖等，其主要活性成分為蒽醌類和多糖類物質(zhì)。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)決明子具有保肝護(hù)目[41-43]、通便利尿[9，33]、神經(jīng)保護(hù)[10]、抑菌抗炎[11，44]、抗腫瘤[5，45]、抗氧化[12，46]等多種功能，此外，還對(duì)改善糖尿病、高血壓、高脂血癥具有很高的價(jià)值[47-50]。

圖1 決明子蒽醌及其苷類化合物的母核結(jié)構(gòu)Fig.1 Parent nucleus structure of anthraquinone and its glycosides from Cassia seed

1.1 蒽醌類和苯并吡喃酮類

決明子中主要含有的化學(xué)成分為蒽醌類化合物，呈游離或結(jié)合狀態(tài)，含量約占1%，母核結(jié)構(gòu)多為大黃素型[6，51]，其母核結(jié)構(gòu)及其重要連接基團(tuán)見(jiàn)圖1 和表2。由圖1 和表2 可以看出，蒽醌類化合物母核結(jié)構(gòu) 可連接不同基團(tuán)和糖基，因此，決明子中的蒽醌類化合物種類繁多。迄今為止，已經(jīng)從決明子中分離鑒定出約53 種蒽醌類化合物[52]，包括游離蒽醌和結(jié)合蒽醌。其中游離蒽醌包括：大黃素、大黃酚、大黃素甲醚、蘆薈大黃素、橙黃決明素、大黃酸、鈍葉素等[53-54]；結(jié)合蒽醌為母核上的羥基與糖連接形成的苷類化合物，已發(fā)現(xiàn)的結(jié)合蒽醌包括：葡萄糖鈍葉決明素、葡萄糖橙鈍葉決明素、甲基鈍葉決明素-2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黃素甲醚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黃酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖基-（1→3）-β-D-吡喃葡萄糖基-（1→6）-β-D-吡喃葡萄糖苷和大黃素-1-O-β-龍膽二糖苷等[55-57]。通過(guò)對(duì)結(jié)合蒽醌的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)其糖鏈長(zhǎng)度一般不超過(guò)4 個(gè)單糖，糖基類型主要為葡萄糖和龍膽二糖。

表2 決明子蒽醌及其苷類化合物母核結(jié)構(gòu)上的重要連接基團(tuán)[53-54]Table 2 Important connective groups in the parent nucleus of anthraquinones and their glycosides from Cassia seed

萘并吡喃酮類化合物是決明子中的又一功效成分，多是以苷的形式存在，成單糖鏈或雙糖鏈，鏈長(zhǎng)不超過(guò)四個(gè)單糖，所連接的糖主要有吡喃葡萄糖和龍膽二糖等，對(duì)應(yīng)化合物包括：紅鐮玫素、去甲紅鐮玫素、決明子內(nèi)酯、異決明種內(nèi)酯、決明蒽酮、大黃酸-9-蒽酮、決明子苷B、決明子苷C、紅鐮玫素-6-O-龍膽二糖苷等[6，58-59]。

1.2 蛋白質(zhì)和脂肪酸類

決明子中蛋白含量雖然低于大豆、蠶豆等其他豆科作物[29]，但作為藥食兩用物質(zhì)，其蛋白含量還是比較高的。李續(xù)娥等[29]采用凱氏定氮法，測(cè)得決明子中蛋白質(zhì)含量為18.69%。馮替等[27]對(duì)決明子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了分析，并采用正交試驗(yàn)對(duì)決明子蛋白提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，決明子中總蛋白質(zhì)含量為21.00%，總氨基酸含量為19.66%，可達(dá)到補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)蛋白的效果，且優(yōu)化后蛋白提取率可達(dá)93.3%。此外，決明子還含有豐富的脂肪酸成分，其中含油4.65%～5.79%，主要成分為軟脂酸、硬脂酸、油酸和亞油酸[30，32]。

1.3 多糖

決明子中含有大量多糖[60-62]，是除蒽醌類化合物外另一類重要活性成分。多糖是決明子起相關(guān)功能活性作用的主要成分之一，具有抗氧化[35]，免疫調(diào)節(jié)[36]，同時(shí)還有改善糖尿病及其并發(fā)癥[48]，降血壓血脂[39]，調(diào)節(jié)胃腸道[33]，保肝護(hù)目[40]等多種活性功能。

2 決明子多糖分離純化及結(jié)構(gòu)特征

2.1 多糖的提取制備

多糖是極性大分子，根據(jù)“相似相溶”原理，一般采用極性溶劑進(jìn)行提取，包括熱水提取、稀酸水溶液提取、稀堿水溶液提取等。決明子多糖結(jié)構(gòu)主要為半乳甘露聚糖[63-65]，而半乳甘露聚糖具有黏度高，熱穩(wěn)定性好等特性[66]。因此，決明子多糖的溶液往往黏度較高，屬于黏性多糖，其提取方法多采用傳統(tǒng)的水提醇沉法，以下對(duì)決明子多糖的提取制備方法進(jìn)行歸納總結(jié)，具體制備方法見(jiàn)表3。

表3 決明子多糖的提取制備Table 3 Extraction and preparation of Cassia seed polysaccharide

續(xù)表3 決明子多糖的提取制備Continue table 3 Extraction and preparation of Cassia seed polysaccharide

由表3 可知，決明子多糖多采用水提醇沉法，且一般選取較高溫度（80 ℃～100 ℃），多糖得率最高可達(dá)18.6%，但大多得率在7%～14%。如Feng 等[36]采用水提醇沉結(jié)合有機(jī)試劑洗滌得到?jīng)Q明子多糖，多糖得率為 7.8%，其提取條件為：料液比 1 ∶10（g/mL），80 ℃提取6 h，提取2 次。但多糖得率也存在較低的情況，如Liu 等[35]采用正交試驗(yàn)優(yōu)化決明子多糖提取工藝，其最佳提取條件為料液比 1 ∶30（g/mL），提取溫度 80 ℃，提取時(shí)間3.5 h，然而多糖得率僅有5.46%。因此，為了進(jìn)一步提高多糖的提取效率和得率，部分決明子多糖提取時(shí)還會(huì)利用一些輔助提取手段，如超聲、微波、高壓、酶法等，如采用微波輔助水相萃取法對(duì)決明子多糖進(jìn)行提取，其提取率可達(dá)13.29%[72]。

2.2 多糖的純化

決明子多糖粗提液一般含有較多雜質(zhì)，包括大分子蛋白質(zhì)和小分子色素等物質(zhì)，故首先考慮脫除粗提液中的蛋白質(zhì)和小分子物質(zhì)。脫蛋白常用的方法有Sevage 法、三氟乙酸法和酶解法等[73]，其中將酶解法結(jié)合Sevage 法用于去除多糖中的蛋白質(zhì)，不僅能夠有效脫除蛋白質(zhì)，而且還能降低多糖的損失[74]。研究發(fā)現(xiàn)，決明子多糖中采用酶法結(jié)合Sevage 法能夠高效快速的去除多糖中的蛋白性雜質(zhì)[36，72]。

此外，由于決明子粗提物中含有色素，影響多糖的分析與測(cè)定，因此需要對(duì)其進(jìn)行脫色，常用的脫色方法包括活性炭吸附法、過(guò)氧化氫法、離子交換法和大孔樹脂吸附法等。其中，由于活性炭疏松多孔，吸附能力強(qiáng)，且脫色后濾除困難，往往導(dǎo)致多糖的損失較大[73，75]。而過(guò)氧化氫法利用產(chǎn)生的氧氫根離子（HO2-）作用于有色物質(zhì)，可成功去除與多糖結(jié)合的色素，如酚類和羥基蒽醌類等[76]。因此，采用H2O2氧化脫色對(duì)決明子粗多糖進(jìn)行精制，能夠有效改善決明子多糖的顏色，并顯著降低多糖黏度，獲得決明子精多糖[70，72]。

目前，決明子多糖常用的純化方法有分級(jí)醇沉法、離子交換柱層析法和凝膠柱層析法等。如Feng 等[36]采用分級(jí)醇沉法純化決明子多糖（Cassia Polysaccharide），可得到不同純化組分CP-30（30%乙醇沉淀物）、CP-40（40%乙醇沉淀物），均為中性糖組分。為了進(jìn)一步提高純化效率，達(dá)到更好的純化效果，往往需要不同純化方法相結(jié)合。如Shang 等[64]結(jié)合DEAE-cellulose纖維素陰離子交換層析柱和Sephacryl S-300 凝膠層析柱，對(duì)決明子多糖進(jìn)行純化時(shí)，可獲得多個(gè)中性糖和酸性糖純化組分，從而達(dá)到理想的純化效果。

2.3 多糖的基本結(jié)構(gòu)特征

不同研究報(bào)道的決明子多糖在分子量分布和單糖組成上存在較大差異，這可能與多糖的提取、分離和純化方式不同有關(guān)。決明子多糖的分子量普遍較高，且大多為中性糖組分，其中甘露糖和半乳糖為主要單糖，但甘露糖與半乳糖之比（Mannose/Galactose）存在較大差異，其具體結(jié)構(gòu)特征見(jiàn)表4。

表4 決明子多糖結(jié)構(gòu)特征Table 4 Structural characteristics of Cassia seed polysaccharides

由表4 可知，決明子多糖的分子量大多集中在70 kDa～1000 kDa。其中，決明膠的分子量分布范圍波動(dòng)較大，最低為50 kDa，最高可達(dá)8 000 kDa[62]。Feng 等[36]提取得到?jīng)Q明子多糖（CP）后，測(cè)得其分子量為923、103 kDa，經(jīng)分級(jí)醇沉法純化后，得到了CP-30 和CP-40 兩個(gè)不同的組分，其分子量分別為925 kDa 和94 kDa，這與CP 中兩個(gè)分子量接近，從分子量上證明了該純化方法能夠有效純化決明子多糖。但是，也存在決明子多糖經(jīng)純化后，不同純化組分的分子量相近的情況。如Shang 等[64]從C.obtusifolia L.水溶性多糖中純化出三個(gè)組分（CFAA-1、CFAA-3、CFBB2），其中 CFAA-3 和CFBB2 的分子量比較小且十分接近，分別為19.0、18.5 kDa，但 CFAA-1 則分子量較大，測(cè)得為 81.8kDa[64]。

此外，由表4 還可以看出，決明子多糖中主要單糖為甘露糖和半乳糖，其中甘露糖占比較大，與半乳糖之比（M/G）最高可達(dá)4.1[64]，但大部分甘露糖與半乳糖之比（M/G）在2～4 之間。其中，決明膠中甘露糖與半乳糖之比最小，其比值為2[62]，而在決明子多糖（CP）及其純化組分（CP-30）中這兩者之比分別為2.87 和2.94[62]，以上組分均僅含有少量葡萄糖醛酸，都屬于中性糖組分。然而，Shang 等[64]發(fā)現(xiàn)部分決明子多糖純化組分（CFBB2）中，其酸性糖含量較高，可達(dá)85.4%。同時(shí)，Huang 等[67]也發(fā)現(xiàn)在C.obtusifolia L.水提多糖與C.tora L.水提多糖中，其糖醛酸含量占有較大比例，分別為45.8%和30.6%；但C.obtusifolia L.水提多糖與C.tora L.水提多糖相比，其總糖含量和酸性糖含量均較高，這可能與決明子的品種不同有關(guān)。

以上大量研究報(bào)道了決明子多糖中主要含有甘露糖和半乳糖，但也有部分決明子多糖中木糖為主要成分。如Feng 等[36]采用乙醇分級(jí)沉淀法得到CP-40，與CP 和CP-30 相比，CP-40 的甘露糖和半乳糖含量明顯降低，而木糖含量顯著升高，達(dá)到38.86%。Cong等[5]報(bào)道決明子堿提多糖純化組分COB1B1S2 主要由阿拉伯糖、木糖和葡萄糖醛酸以摩爾百分比5 ∶81 ∶14的比例組成，以上決明子多糖中木糖均為其主要單糖。

2.4 多糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)

大量研究表明，多糖具有的諸多活性與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[5]。因此，決明子多糖的結(jié)構(gòu)解析，對(duì)于其功能活性的分析十分重要。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于決明子多糖的結(jié)構(gòu)研究相對(duì)較少，分離得到的多糖多為中性的半乳甘露聚糖，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2，部分多糖的結(jié)構(gòu)為葡萄糖醛酸木聚糖和果膠多糖，葡萄糖醛酸木聚糖的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3 和圖4。

圖2 決明子水提多糖CP-30 的結(jié)構(gòu)示意圖（半乳甘露聚糖）[63]Fig.2 Structural schematic diagram of Cassia seed water-extracted polysaccharide CP-30（Galactomannan）

圖3 決明子堿提多糖COB1B1S2 的結(jié)構(gòu)示意圖（葡萄糖醛酸木聚糖）[5]Fig.3 Structural schematic diagram of Cassia seed alkali-extracted polysaccharide COB1B1S2（Glucuronoxylan）

圖4 決明子水提多糖CP-M-40 的結(jié)構(gòu)示意圖（葡萄糖醛酸木聚糖）[77]Fig.4 Structural schematic diagram of Cassia seed water-extracted polysaccharide CP-M-40（Glucuronoxylan）

決明膠是從決明子中提取出的水溶性植物多糖，是決明子多糖的重要組成部分。在決明子膠的CTA（chemical and technical assessment）中指出[65]，其結(jié)構(gòu)為半乳甘露聚糖，主要以→4）-β-D-Manp-（1→為主鏈，D-Galp 通過(guò)α-1，6 糖苷鍵連接于主鏈甘露糖上而形成側(cè)鏈。同時(shí)，F(xiàn)eng 等[63]采用甲基化GC-MS 和NMR等技術(shù)，對(duì)CP-30 進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析，顯示CP-30 的結(jié)構(gòu)也為半乳甘露聚糖，其主鏈由→4）-β-Manp-（1→組成，支鏈T-Galp 通過(guò)α-1，6 糖苷鍵連接于主鏈之上。但部分決明子多糖純化組分的結(jié)構(gòu)為果膠多糖，如Shang 等[64]對(duì)決明子多糖的三個(gè)純化組分（CFAA-1，CFAA-3 和CFBB-2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析后，發(fā)現(xiàn)CFAA-1和CFAA-3 均為中性半乳甘露聚糖，這與報(bào)道的決明子多糖的結(jié)構(gòu)一致，而 CFBB-2 為線型（1→4）-α-聚半乳糖醛酸，且具有果膠結(jié)構(gòu)。同時(shí)，Huang 等[67]也對(duì)C.obtusifolia L.多糖和C.tora L.多糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)均含有果膠多糖，但兩者不同的是，C.obtusifolia L.多糖中存在半纖維素，而C.tora L.多糖則主要是阿拉伯葡聚糖，這可能與決明子的產(chǎn)地品種不同有關(guān)。

此外，還發(fā)現(xiàn)決明子堿提多糖和水提多糖中均存在葡萄糖醛酸木聚糖，但因提取方式不同而存在差異，其主要表現(xiàn)在多糖側(cè)鏈構(gòu)成不同。如Cong 等[5]對(duì)決明子堿提多糖COB1B1S2 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析，結(jié)果顯示 COB1B1S2 的結(jié)構(gòu)是以→4）-β-D-Xylp-（1→為主鏈，α-D-GlcpA 或α-L-Araf 以單鏈的形式，通過(guò)α-1，2-糖苷鍵形成側(cè)鏈而構(gòu)成的多分支葡萄糖醛酸木聚糖。Feng 等[5]報(bào)道采用甘露聚糖酶酶解的方式對(duì)CP-40 進(jìn)行純化獲得了CP-40-M，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)CP-40-M 也為葡萄糖醛酸木聚糖，主要以→4）-β-D-Xylp-（1→為主鏈，而在某些木糖糖殘基上，T-GlcpA 通過(guò)α-1，2 糖苷鍵形成側(cè)鏈。以上決明子多糖一級(jí)結(jié)構(gòu)的解析，將為其多糖功能活性的分析以及構(gòu)效關(guān)系的深入研究提供理論依據(jù)。

3 決明子多糖的生物活性

決明子多糖是決明子主要的功效成分之一，具有多種生物活性。目前，決明子多糖活性功能研究較多的是體外抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、降血脂和改善胃腸道功能等，但有關(guān)其生物活性的作用機(jī)制目前尚未明確，具體活性功能及作用方式見(jiàn)表5。

表5 決明子多糖的生物活性Table 5 Biological activities of Cassia seed polysaccharides

續(xù)表5 決明子多糖的生物活性Continue table 5 Biological activities of Cassia seed polysaccharides

3.1 抗氧化

過(guò)量的自由基會(huì)促進(jìn)衰老、癌癥以及其它各類疾病的發(fā)生和發(fā)展[81]。大量研究報(bào)道，植物多糖具有一定的抗氧化潛力，主要表現(xiàn)在較強(qiáng)的還原能力和清除自由基的能力[82-85]。由表5 可知，決明子多糖的體外抗氧化能力主要是通過(guò)清除自由基來(lái)達(dá)到抗氧化效果。如Liu 等[35]采用羥基、超氧化物和DPPH 自由基的清除率考察決明子多糖的抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)決明子多糖對(duì)羥基、超氧化物自由基的清除率可高達(dá)43.32 %和64.97%，同時(shí)對(duì)DPPH 自由基也有較好的清除作用，其清除能力和VC相當(dāng)。除了直接測(cè)定自由基清除能力，還能通過(guò)測(cè)定抗氧化酶來(lái)考察其抗氧化活性。如吳宿慧等[86]采用ELISA 方法測(cè)定給藥組小鼠血清中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（gutathione peroxidase，GSH-Px）及丙二醛（malonaldehyde，MDA），發(fā)現(xiàn)在決明子水煎液的作用下，血清中MDA 在高劑量組和中劑量組有極顯著地降低，SOD 和GSH-Px 則略有升高。

3.2 免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤功能

研究發(fā)現(xiàn)，大多植物多糖都具有免疫調(diào)節(jié)作用，如鐵皮石斛[87]、黃芪[88]、杜仲[89]和麥冬[90]等。由表5 可以看出，決明子多糖也表現(xiàn)出一定的免疫刺激活性，其活性主要表現(xiàn)為提高免疫細(xì)胞的活性，促進(jìn)免疫細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子的產(chǎn)生。如Feng 等[36]探討了決明子多糖及其純化組分（CP、CP-30、CP-40）的體外免疫調(diào)節(jié)活性，研究發(fā)現(xiàn)CP、CP-30 和CP-40 主要通過(guò)促進(jìn)吞噬作用和刺激NO、細(xì)胞因子TNF-和IL-6 的產(chǎn)生，從而具有免疫調(diào)節(jié)活性。還有少量文獻(xiàn)報(bào)道決明子多糖具有抗腫瘤功能，如Cong 等[5]發(fā)現(xiàn)決明子堿提多糖及其硫酸化衍生物對(duì)肝癌細(xì)胞系的增殖均具有抑制作用，而且其硫酸衍生物還能夠顯著阻礙血管的形成。

3.3 改善糖尿病癥狀和降血脂功能

由表5 可以看出，決明子多糖及提取物可通過(guò)降脂效應(yīng)，以及調(diào)控大鼠腎臟蛋白表達(dá)來(lái)改善糖尿病及其并發(fā)癥。如劉利兵等[91]發(fā)現(xiàn)決明子水提物可減輕心肌損傷，促進(jìn)糖尿病大鼠心功能恢復(fù)，其作用機(jī)制可能與決明子水提物的降脂效應(yīng)和激活A(yù)kt 和ERK1/2信號(hào)通路有關(guān)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子（Smads）不僅是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF-β1）促纖維化作用的主要信號(hào)通路蛋白，而且介導(dǎo)了其細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程[38]。朱鐵錘[38]研究發(fā)現(xiàn)決明子對(duì)糖尿病大鼠的腎臟抗纖維化機(jī)制可能與抑制腎臟TGF-β1/Smad3 的信號(hào)通路，促進(jìn)Smad6的蛋白表達(dá)有關(guān)。

決明子多糖還具有明顯的降血脂作用，主要是通過(guò)降低體內(nèi)的血清總膽固醇（TC）和甘油三酯（TG）含量，同時(shí)增加糞便膽汁酸排泄，從而達(dá)到降低機(jī)體血脂作用。如Cho 等[39]發(fā)現(xiàn)決明子可溶性纖維能增強(qiáng)大鼠糞便中膽汁酸排泄，并降低大鼠血清和肝臟脂質(zhì)的濃度，從而達(dá)到降血脂的作用。

3.4 改善胃腸道功能及其他

此外，由表5 還可以看出，決明子多糖還能通過(guò)改變腸道菌群，從而達(dá)到改善胃腸道的效果。如章晉武[92]以仔豬為動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)動(dòng)物日糧中添加適量決明子多糖能緩解仔豬腹瀉，提高免疫力；還能增加有益菌數(shù)量，減少有害微生物數(shù)量，從而改善腸道微生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，決明子提取物能夠有效緩解便秘，尤其是針對(duì)老年人[9]。結(jié)腸黏膜內(nèi)水通道蛋白（AQP3）表達(dá)強(qiáng)度和功能可影響便秘的形成，抑制結(jié)腸內(nèi)AQP3 的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致腹瀉[33]。研究發(fā)現(xiàn)決明子水提物對(duì)慢傳輸型便秘治療具有顯著療效，其主要通過(guò)改善小鼠結(jié)腸運(yùn)動(dòng)功能，減少結(jié)腸黏膜AQP3 的表達(dá)，增加腸道水分，從而起到治療便秘的作用[33]。此外，決明子多糖還具有保肝護(hù)目的作用，這對(duì)于研發(fā)更多決明子多糖藥物制劑和健康產(chǎn)品，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場(chǎng)前景。

4 構(gòu)效關(guān)系研究

大量研究表明，多糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)以及鏈結(jié)構(gòu)等高級(jí)結(jié)構(gòu)在其生物活性中起著重要作用[97-99]。決明子多糖的基本結(jié)構(gòu)特征以及鏈的構(gòu)象的改變，都會(huì)引起生物活性的差異。

Feng 等[36]研究了決明子純化多糖CP-30 和CP-40 的結(jié)構(gòu)特征和體外免疫調(diào)節(jié)活性，發(fā)現(xiàn)CP-30 和CP-40 的結(jié)構(gòu)分別為半乳甘露聚糖和葡萄糖醛酸木聚糖，與CP-30 相比，CP-40 分子量較低，木糖含量較高，兩者均具有明顯的免疫調(diào)節(jié)活性，但對(duì)巨噬細(xì)胞功能的影響各不相同。此外，還發(fā)現(xiàn)化學(xué)分子修飾可在一定程度上影響多糖活性，如硫酸化修飾可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡及增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的功能來(lái)協(xié)同殺傷腫瘤細(xì)胞，提高多糖抗腫瘤活性[100]。Cong 等[5]探討了硫酸化修飾對(duì)決明子堿提多糖抗血管生成和體外抗腫瘤活性的影響，發(fā)現(xiàn)硫酸化能夠顯著阻礙血管的形成，且其硫酸化衍生物的抗癌活性更高，這可能與其硫酸化具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性有關(guān)。但有關(guān)硫酸化的作用機(jī)制Cong 等尚未提及，這可能是由于決明子多糖的天然結(jié)構(gòu)、構(gòu)象和生物功能之間的關(guān)系復(fù)雜，導(dǎo)致其生物活性機(jī)制尚不明確，限制了對(duì)決明子多糖的深入研究。

5 產(chǎn)品開發(fā)

決明子在中國(guó)、日本和韓國(guó)常作為一種烘焙茶飲用[101-102]。經(jīng)烘烤后，決明子具有濃郁的咖啡香氣和獨(dú)特的風(fēng)味，在印度孟買、阿薩姆邦和果阿地區(qū)，人們將其作為咖啡替代品。決明子自被我國(guó)列入可用于保健物品的名單以來(lái)，由于其優(yōu)良的乳化性和加工性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多種保健飲料和口服液產(chǎn)品。此外，還依據(jù)其生理活性開發(fā)了各種保健品，其中大多是針對(duì)減肥降脂作用，主要包括各種片劑和膠囊等。

決明子多糖是決明子中的主要功效成分之一，其中決明膠作為一種非傳統(tǒng)的植物種子膠[103]，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。2006 年歐洲食品安全局提出決明膠可以作為食品添加劑在食品生產(chǎn)加工中使用[104]，之后，我國(guó)在2014 年出臺(tái)的食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)中也提出了決明膠可作為一種食品增稠劑，并規(guī)定了其在即食風(fēng)味食品、風(fēng)味發(fā)酵乳、冰激淋、稀奶油等食品中的使用范圍和最大使用量。同時(shí)，決明膠還可以作為食品增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑及保濕劑用于乳制品和肉制品的生產(chǎn)加工[105]。近年來(lái)，決明膠及其衍生物在醫(yī)藥[106]、環(huán)境[107-110]和紡織[111]等領(lǐng)域皆有報(bào)道。其中，Deore 等[68]制備了一種新型的以白決明子種子黏液為基質(zhì)的生物降解薄膜，Pawar 等[34]采用直接壓縮法利用決明子多糖制備決明子分散片。

6 展望

隨著科研工作者對(duì)決明子的日益深入研究，在決明子多糖的提取測(cè)定、分離純化、結(jié)構(gòu)解析及活性功能等方面做了大量的研究工作，也已經(jīng)取得了一定成效。但仍存在一些問(wèn)題亟須解決：（1）目前對(duì)決明子多糖的結(jié)構(gòu)研究大多還停留在單糖組成及相對(duì)分子質(zhì)量分析等階段，而對(duì)于多糖一級(jí)結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)象以及化學(xué)分子修飾前后結(jié)構(gòu)變化，其相關(guān)研究比較少，這阻礙了決明子多糖構(gòu)效關(guān)系的深入研究，是目前需要迫切解決的問(wèn)題。（2）決明子多糖提取中往往含有蒽醌類小分子物質(zhì)，但近年來(lái)蒽醌類藥物的毒副作用逐漸為人所知。研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成蒽醌分子基礎(chǔ)的三個(gè)環(huán)的結(jié)構(gòu)表明這些化合物可以嵌入DNA[112]。在高濃度下，一些蒽醌類物質(zhì)具有誘變劑和致癌物質(zhì)的毒性作用[113]。因此，它們通常與植物混合物中的其他生物活性物質(zhì)一起以小劑量使用[114]。然而，目前對(duì)于決明子多糖和蒽醌類物質(zhì)的相互作用機(jī)理還尚未有報(bào)道，因此，有關(guān)其相互作用的構(gòu)效關(guān)系和功能應(yīng)用還有待深入研究，從而為更安全的服用決明子多糖及其相關(guān)產(chǎn)品提供理論依據(jù)。（3）雖然決明子多糖的生物活性已被相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，但都局限于實(shí)驗(yàn)室粗提物，如何規(guī)?；苽錄Q明子多糖，以及針對(duì)其活性開發(fā)出符合臨床需求的醫(yī)藥制劑和相關(guān)保健產(chǎn)品，還有待發(fā)展和進(jìn)一步研究。