刺玫果多糖的提取工藝及藥理作用研究進(jìn)展*

韋欣婷，李璐瑤，李亞榮，杜 涵，游凌翔，趙惠茹

(西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，陜西 西安 710021)

刺玫果是薔薇科屬植物山刺玫(RosadavuricaPall.)的成熟果實(shí)，又稱為刺霉果、山刺玫、野薔薇，是一種食、藥同源的植物資源[1-4]，含有豐富的多糖、黃酮類、皂苷類等活性成分[5-8]。刺玫果多糖作為免疫調(diào)節(jié)劑能激活動(dòng)物免疫系統(tǒng)，在抗疲勞、抗衰老、抗炎、降血脂以及抗氧化等方面發(fā)揮重要作用[9-12]。由于刺玫果多糖具有多種生物活性，并且毒副作用小，在食品、藥品領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是，刺玫果多糖的提取方法對(duì)其提取率和進(jìn)一步純化以及生物活性有較大影響，作者就近年來(lái)刺玫果多糖的提取工藝和藥理作用進(jìn)行綜述，這將對(duì)更好的開發(fā)利用刺玫果多糖具有重要意義。

1 刺玫果多糖的提取方法

1.1 熱水浸提法

熱水浸提法作為最傳統(tǒng)的多糖提取方法已被廣泛使用，即將原料刺玫果浸泡在適當(dāng)溫度的水中或者以水為溶劑煎煮或回流提取，具有操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但提取物雜質(zhì)較多。鐘方麗[13]等采用熱水回流提取后乙醇沉淀的方法對(duì)刺玫果提取工藝進(jìn)行了研究，應(yīng)用苯酚-硫酸顯色法測(cè)定刺玫果干浸膏中多糖的含量，根據(jù)單因素和正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出刺玫果多糖提取的優(yōu)化工藝為藥材加入12倍體積量的水提取2次，每次回流提取2 h，乙醇沉淀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。在該工藝條件下刺玫果干浸膏中w(多糖)為48.5%。宋珂珂[14]等在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以多糖得率為指標(biāo)，利用SPSS Statistics軟件設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化的提取工藝為熱水浸提溫度80 ℃、料液比1∶20 g/mL、提取時(shí)間120 min。

1.2 超聲波輔助提取

超聲波提取的原理主要是通過(guò)壓電換能器產(chǎn)生的快速機(jī)械振動(dòng)波來(lái)減少目標(biāo)萃取物與樣品基體之間的作用力，從而實(shí)現(xiàn)固-液萃取分離。超聲波具有的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)可以增加提取溶劑分子的運(yùn)動(dòng)速度，增大溶劑的穿透力來(lái)提取植物中的多糖。該方法能大大縮短提取時(shí)間，效率高，但超聲波的機(jī)械剪切有可能使多糖分子斷裂，影響其生物活性。宋珂珂[14]等采用超聲法提取刺玫果多糖，考察了影響多糖提取率的因素，主次順序依次為提取時(shí)間、超聲功率、提取溫度和料液比。優(yōu)化的超聲提取工藝為藥材中加入40倍體積量去離子水，在60 ℃水浴中200 W超聲功率條件下提取90 min，多糖得率為12.06%。

1.3 超聲波協(xié)同酶法提取

酶法提取是近年來(lái)應(yīng)用較廣泛的一種植物有效成分提取新技術(shù)，具有高效、無(wú)毒、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，而且得到的產(chǎn)物穩(wěn)定，純度、活性較高[15-17]。王曉林[18]等采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)法確定了在酶解的同時(shí)輔助超聲波提取為最佳協(xié)同方式，其最佳工藝條件，具體為加入復(fù)合酶(果膠酶55 mg/g、木瓜蛋白酶25 mg/g、纖維素酶55 mg/g)，料液比1∶15 g/mL，調(diào)節(jié)體系pH=6.0，40 ℃超聲波處理30 min，之后40 ℃水浴酶解60 min，刺玫果渣多糖得率平均為113.32 mg/g?？梢姡捎贸暡▍f(xié)同復(fù)合酶法提取刺玫果渣多糖的方法是可行而有效的。

1.4 微波輔助提取

微波輔助提取是使用適合的溶劑在微波反應(yīng)器中從天然植物、礦物或動(dòng)物組織中提取各種化學(xué)成分的技術(shù)和方法。微波應(yīng)用高頻電磁波作用于細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生熱效應(yīng)，使溫度升高，細(xì)胞破裂，胞內(nèi)物質(zhì)得到釋放，同時(shí)原料中的水等極性物質(zhì)快速吸收能量，放出大量熱，液態(tài)水氣化后產(chǎn)生壓力使細(xì)胞破裂，形成微小的孔洞有利于多糖成分溶出，從而提高植物多糖的提取效率[19]。微波法雖然省時(shí)，但是可能會(huì)導(dǎo)致多糖活性降低。宋珂珂[14]等優(yōu)化了微波法提取刺玫果多糖的工藝條件為提取時(shí)間40 min、料液比1∶20 g/mL、微波功率400 W，影響提取率的因素主次順序依次為提取時(shí)間、微波功率和料液比。同時(shí)以多糖得率為指標(biāo)，對(duì)比了水提法、超聲提取法和微波提取法在提取刺玫果多糖中的應(yīng)用，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知最佳方法是微波法。

1.5 酸水解微波提取

果膠是廣泛存在于高等植物根、莖、葉和果實(shí)的細(xì)胞壁中的一類多糖，是由D-吡喃半乳糖醛酸以1，4苷鏈連接而成的高分子化合物，果膠的提取方法很多，如沸水提取法、酸解提取法、離子交換樹脂提取法、微生物法、微波輔助萃取法等[20-22]。鐘方麗[23]等采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)酸水解微波提取刺玫果果膠的工藝進(jìn)行了優(yōu)化。其最佳工藝條件為取預(yù)處理后的刺玫果適量，以水為提取溶劑，鹽酸調(diào)節(jié)pH=1.5，料液比1∶40 g/mL，微波溫度80 ℃，微波功率500 W，提取3次，每次40 min，刺玫果果膠得率為0.787%。通過(guò)對(duì)比不同提取方法的果膠得率，可見酸水解微波輔助提取刺玫果果膠的得率高于回流提取和超聲提取。

2 刺玫果多糖的藥理作用

2.1 抗氧化

正常情況下，人體自身具有的抗氧化酶和抗氧化劑能清除自由基，但當(dāng)自由基產(chǎn)生過(guò)多而超出了機(jī)體自身的清除能力時(shí)，便會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損害。多糖作為氫質(zhì)子或電子的供給體，能夠直接淬滅或抑制自由基，終止自由基的連鎖反應(yīng)，發(fā)揮抗氧化功能[24-28]，主要體現(xiàn)在對(duì)肝臟、腎臟等氧化自由基集中產(chǎn)生的器官蛋白質(zhì)損傷、脂質(zhì)過(guò)氧化、DNA或RNA氧化損傷的抑制、自由基的清除、抗氧化物(如抗氧化酶系統(tǒng)等)的保護(hù)、線粒體正常膜電位的維持等方面。郝龍平[29]等將刺玫果經(jīng)過(guò)熱水提取乙醇沉淀法獲得粗多糖，粗多糖經(jīng)DA201-C大孔吸附樹脂和DEAE-52纖維素柱層析純化獲得刺玫果多糖，并通過(guò)DPPH·自由基清除法、ABTS+·自由基清除法、·OH自由基清除法和鐵還原能力考察了其抗氧化活性。結(jié)果純化后的刺玫果多糖純度為88.3%，理化性質(zhì)證實(shí)提取物具備多糖的性質(zhì)，紅外光譜的結(jié)果顯示該多糖為β-吡喃構(gòu)型，其對(duì)DPPH·、ABTS+·和·OH自由基的半數(shù)清除率(EC50) 依次為26.85、7.34、174.94 μg/mL，鐵還原能力為110.6 mg水溶性維生素E/g多糖?？梢姶堂倒嗵鞘且环N很有潛力的天然抗氧化劑。

2.2 抗疲勞抗衰老

懷雪[30]等研究了刺玫果水煎煮提取法、刺玫果水煎液以φ(乙醇)=80%沉淀提取法(分別收集沉淀和上清液)、φ(乙醇)=80%回流提取法等不同提取方式對(duì)小鼠抗疲勞和抗衰老的影響。將50只抗疲勞實(shí)驗(yàn)小鼠分為對(duì)照組、水煎液組、醇沉組、上清組、回流組，通過(guò)連續(xù)10 d給予一定劑量的不同提取物后力竭游泳實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)肝肌糖原含量和脾臟胸腺質(zhì)量?？顾ダ蠈?shí)驗(yàn)選擇正常小鼠10只和老齡小鼠50只，分為青年組、老年組、老年水煎液組、老年醇沉組、老年上清組、老年回流組。給藥30 d后測(cè)其丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、還原型谷胱甘肽(GSH) 的水平。結(jié)果在抗疲勞實(shí)驗(yàn)中，上清組和回流組的脾臟和胸腺質(zhì)量平均值明顯高于對(duì)照組，水煎液組力竭游泳時(shí)間(P<0.05)、肌糖原和肝糖原含量(P<0.01)明顯高于對(duì)照組；上清組肝糖原含量明顯高于對(duì)照組(P<0.05)；回流組力竭游泳時(shí)間(P<0.01)、肌糖原和肝糖原含量(P<0.05) 明顯高于對(duì)照組?？顾ダ蠈?shí)驗(yàn)中，青年組和老年組的MDA，SOD和GSH值比較有顯著性差異(P<0.01)；老年水煎液組和老年回流組MDA值明顯低于老年組(P<0.05)；老年水煎液組和老年醇沉組SOD值明顯高于老年組(P<0.01)；老年水煎液組和老年上清組GSH明顯高于老年組(P<0.01)；刺玫果對(duì)抗疲勞和衰老有一定的效果，同等劑量下水提方式效果最佳。秦汝蘭[31]通過(guò)檢測(cè)小鼠力竭游泳時(shí)間、轉(zhuǎn)棒時(shí)間，血乳酸(BLA)、肝糖原(LG)、肌糖原(MG)、血尿素氮(BuN)含量及肝臟與血清中總抗氧能力(T-AOC)、SOD和谷胱甘肽過(guò)氧化物歧化酶(GSH-Px)的活性、MDA含量等研究表明，山刺玫果多糖能夠提高機(jī)體抗氧化酶活性，緩解機(jī)體運(yùn)動(dòng)疲勞狀態(tài)，具有明顯的抗疲勞作用。

2.3 免疫調(diào)節(jié)

免疫系統(tǒng)是人體抵御病原菌侵犯最重要的保衛(wèi)系統(tǒng)，能發(fā)現(xiàn)并清除異物、外來(lái)病原微生物等而引起內(nèi)環(huán)境波動(dòng)，通過(guò)自身免疫耐受和免疫調(diào)節(jié)使免疫系統(tǒng)保持穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)平衡。林昌岫[32]等采用溶血空斑實(shí)驗(yàn)、白細(xì)胞介素-2活性測(cè)定、T 細(xì)胞亞群測(cè)定等方法，研究了刺莓果多糖對(duì)小鼠體液免疫調(diào)節(jié)功能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)刺莓果多糖能使小鼠脾細(xì)胞對(duì)綿羊紅細(xì)胞的免疫球蛋白M空斑形成細(xì)胞數(shù)明顯增加，促進(jìn)刀豆蛋白A刺激的小鼠脾細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-2，增高輔助性T 細(xì)胞比例及輔助性T 細(xì)胞與抑制性T細(xì)胞比值?？梢姶梯嗵悄艽龠M(jìn)小鼠脾細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體，并通過(guò)影響輔助性T 細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-2、輔助性T 細(xì)胞與抑制性T 細(xì)胞比值而參與免疫調(diào)節(jié)。這與現(xiàn)在認(rèn)為補(bǔ)益類中藥具有明顯免疫調(diào)節(jié)作用的成分為水溶性多糖成分研究結(jié)果一致。魏穎[33]等采用超聲法提取刺玫果，研究其水提取物的免疫調(diào)節(jié)作用。刺玫果水提取物對(duì)刀豆蛋白(ConA)誘導(dǎo)的小鼠脾T 淋巴細(xì)胞增殖有顯著抑制作用，且存在明顯的量效應(yīng)關(guān)系，對(duì)脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的B淋巴細(xì)胞增殖具有抑制作用，在低濃度時(shí)抑制作用不明顯。當(dāng)ρ(水提物)≥50 μg/mL時(shí)與空白對(duì)照比具有顯著的抑制作用。小鼠腹腔巨噬細(xì)胞經(jīng)LPS誘導(dǎo)后，水提物抑制巨噬細(xì)胞吞噬中性紅的作用明顯，對(duì)LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞NO生成量與活化后的巨噬細(xì)胞吞噬能力的作用趨勢(shì)基本一致。提示刺玫果是一種具有免疫抑制活性的天然產(chǎn)物，可用于免疫調(diào)節(jié)功能食品的開發(fā)。

2.4 抗炎作用

中性粒細(xì)胞從外周血快速進(jìn)入感染部位是炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵步驟，但過(guò)度和不當(dāng)?shù)木奂蓪?dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷。因此，抑制其過(guò)度聚集是治療炎癥相關(guān)疾病的一個(gè)策略。Tong[34]等采用熱水提取、乙醇沉淀、DEAE纖維素和Sepharose CL-6B柱從刺玫果中分離出一種多糖(RDPA1)，發(fā)現(xiàn)RDPA1能顯著抑制人中性粒細(xì)胞體外遷移，并對(duì)時(shí)間推移顯微鏡觀察到的遷移行為產(chǎn)生影響，經(jīng)過(guò)RDPA1處理后的細(xì)胞遷移距離和平均速度明顯減小。此外，流式細(xì)胞術(shù)和體外蛋白結(jié)合實(shí)驗(yàn)表明，RDPA1對(duì)β 2整合素與ICAM-1的相互作用具有明顯的阻斷作用。這些結(jié)果表明，RDPA1具有抗炎作用，有望成為開發(fā)新型抗炎藥的候選藥物。

2.5 降血脂

高膽固醇血癥、脂質(zhì)過(guò)氧化、血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷是引起動(dòng)脈粥樣硬化(AS)的主要原因[35-36]。焦淑萍[37]等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，山刺玫果水提物(4.0 g/kg) 可顯著降低高脂大鼠血清總膽固醇(TC)，甘油三酯(TG)，內(nèi)皮素(ET)的含量(P<0.01)，對(duì)TC的影響與濃度有關(guān)，低劑量作用不明顯，高劑量作用顯著；并明顯提高高密度脂蛋白膽固醇(HDLC)和一氧化氮含量(P<0.01)；山刺玫果水提物(1.0 g/kg) 可明顯降低血清及肝臟MDA含量(P<0.05)，表明山刺玫果具有顯著降血脂作用。有報(bào)道[38]采用高脂飼料喂養(yǎng)聯(lián)合腹腔內(nèi)一次性注射小劑量鏈脲佐菌素30 mg/kg的方法，造成Ⅱ型糖尿病大鼠模型，動(dòng)態(tài)觀察灌胃給予刺玫果水提物后的體重、攝食量、飲水量，檢測(cè)給藥后大鼠TC、TG、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、凝血因子二項(xiàng)(凝血活酶時(shí)間、纖維蛋白原)的變化。與模型組對(duì)比，刺玫果水提物9 g藥材/kg劑量對(duì)大鼠TC、TG、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白的改變作用不大，但其可以降低Ⅱ型糖尿病大鼠模型的纖維蛋白原，使凝血活酶時(shí)間明顯升高，提示刺玫果水提取物對(duì)Ⅱ型糖尿病鼠模型的血脂有明顯降低作用。顧曉穎[38]等分別對(duì)刺玫果乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物和水提取物進(jìn)行了藥效學(xué)初步研究，經(jīng)分析，推測(cè)其水提物的主要成分為多糖等水溶性成分。

3 結(jié)束語(yǔ)

刺玫果多糖的提取常用水提法、超聲波輔助法、微波輔助提取法等，雖然每種方法都有其各自的優(yōu)點(diǎn)，但是這些方法往往存在較大的多糖損耗，超聲波或微波輔助提取還可能使多糖結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致生物活性降低或喪失，而酶輔助提取將會(huì)改善這些問題成為未來(lái)提取多糖的新趨勢(shì)[39-40]。因此，酶種類的選擇、復(fù)合酶中各單酶的種類和比例以及酶解條件的工藝優(yōu)化、粗多糖的脫色脫蛋白等純化都是在提取刺玫果多糖時(shí)需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容，不同提取方法對(duì)刺玫果多糖結(jié)構(gòu)的影響，尚待進(jìn)一步研究。

大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，多糖類化合物的藥理作用往往不是通過(guò)單一途徑，而是多種機(jī)制相互協(xié)調(diào)共同發(fā)揮作用的結(jié)果，也有可能是與刺玫果中共存的其他化學(xué)成分協(xié)同起效。不同學(xué)者采用的不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型或?qū)嶒?yàn)方法得出的結(jié)論有可能不盡一致，這就需要選用最佳實(shí)驗(yàn)方法或動(dòng)物模型，嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組、設(shè)置合理的用藥劑量等原則，以期得到與實(shí)際情況更為接近的藥理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為刺玫果多糖在保健食品、藥物制劑、特醫(yī)食品等方面的研究和刺玫果的深加工和進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù)。