大棗多糖的生物活性研究進(jìn)展

楊玥 呂德鵬

紅棗也被稱為大棗，棗樹原產(chǎn)于我國，已有3000多年的歷史，由于地理區(qū)位等優(yōu)勢，我國大棗資源豐富，在國際紅棗貿(mào)易中一直處于重要地位。紅棗味道甜美、營養(yǎng)豐富，既可食用，又可藥用，具有養(yǎng)血安神、補(bǔ)氣益氣、保健等功能。紅棗具有較強(qiáng)的抗腫瘤、降血糖、清除自由基、降血脂等多種生物活性，具有較強(qiáng)的藥理功效以及應(yīng)用價(jià)值。

當(dāng)前針對大棗多糖的研究工作不斷推進(jìn)，已經(jīng)形成了多項(xiàng)系統(tǒng)性的研究體系，為促進(jìn)大棗應(yīng)用價(jià)值的研究提供了新的研究視角與研究方向。本文分析了大棗多糖的構(gòu)成組分，研究了大棗多糖的生物活性及其提取方法，以期充分發(fā)揮大棗多糖的應(yīng)用價(jià)值。

一、大棗多糖的組成研究

紅棗中具有多種糖類物質(zhì)，與具體的棗類品種相結(jié)合，使得紅棗中的糖含量存在一定的差異，其中干棗的總體糖含量為51.40%-66.50%。多糖是一種研究價(jià)值較大的成分，具有較高的生理活性和較為復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)，大棗多糖的主要構(gòu)成成分是酸性多糖、中性多糖，均為葡萄糖的構(gòu)成要素之一。

張恒瑞、王思凝、李金鳳采用高效液相色譜法對大棗多糖成分進(jìn)行測量，結(jié)果顯示，紅棗中的單糖構(gòu)成成分包括D-半乳糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖;中性多糖平均分子量為23100;酸性多糖的構(gòu)成成分存在一定的差異，主要構(gòu)成成分包括D-甘露糖、L-阿拉伯糖、半乳糖醛酸、L-鼠李糖、D-半乳糖等。

二、大棗多糖的生物活性研究

1.抗氧化活性。人體在正常狀態(tài)下會代謝出各種活性氧自由基，必須及時(shí)予以清除，否則容易打破人體內(nèi)部的自由基平衡狀態(tài)，對機(jī)體組織產(chǎn)生損傷，從而引發(fā)一些疾病。當(dāng)機(jī)體處于病理狀態(tài)下，人體內(nèi)部自由基含量明顯增加，顯著加劇了人體的衰老速度，對機(jī)體健康產(chǎn)生了一定的威脅，而紅棗在自由基清除方面具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。

苑妞妞、王義翠、溫梅蘭選取小鼠為研究對象，檢測注射大棗多糖粗品與正常喂養(yǎng)小鼠體內(nèi)過氧化氫酶（CAT）活性、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）含量等的差異性。研究結(jié)果顯示，注射大棗多糖粗品能夠顯著提升小鼠內(nèi)部血液、腦組織以及血液中的過氧化氫酶（CAT）活性以及超氧化物歧化酶（SOD），并降低小鼠內(nèi)部肝臟、血液以及腦組織中的丙二醛（MDA）含量，說明大棗多糖具有較強(qiáng)的抗氧化作用。

王思凝、李寧、李敬雙針對小鼠多糖構(gòu)建運(yùn)動(dòng)疲勞模型，通過游泳訓(xùn)練得出小鼠體內(nèi)自由基代謝情況、疲憊情況以及對糖代謝的影響。通過小鼠的具體表現(xiàn)可見，大棗多糖能夠提升小鼠的運(yùn)動(dòng)能力，有效延緩疲勞，部分小鼠的部分組織抗氧化酶活性出現(xiàn)了良性變化，說明大棗多糖能夠有效提升機(jī)體的抗氧化能力，對組織細(xì)胞起到明顯的保護(hù)效果。

2.抗補(bǔ)體活性。補(bǔ)體系統(tǒng)是人體重要的防御系統(tǒng)，在被激活之后能夠起到一定的免疫媒介效果，但若激活不正常，則容易引起人體免疫系統(tǒng)的過度反應(yīng)，在一定程度上損傷人體正常組織。比如，老年癡呆、急性心肌梗塞、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、呼吸窘迫等疾病的發(fā)生，就與機(jī)體過度激活之間有一定的聯(lián)系。大棗多糖是一種抗補(bǔ)體活用資源，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

針對鼠腹腔細(xì)胞增殖、鼠脾開展實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常對照組相比，在0-200μg/mL劑量范圍內(nèi)能夠更好地促進(jìn)鼠脾淋巴細(xì)胞增殖（P<0.01），存在劑量活性關(guān)系（R2=0.9489）。針對金絲小棗多糖進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，金絲小棗多糖能夠更好地促進(jìn)腹腔巨噬細(xì)胞增殖，在200μg/mL劑量范圍內(nèi)，對照組與金絲小棗多糖組相比差異顯著（P<0.05），說明金絲小棗多糖具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，抗補(bǔ)體活性優(yōu)勢較為顯著。

3.降血糖、降血脂活性。高血脂癥是由于機(jī)體脂代謝失調(diào)而引發(fā)的一種心血管疾病，在患者膽固醇含量升高的情況下，容易引發(fā)一些并發(fā)癥，最終對機(jī)體正常的生理功能造成一定損傷。如果人體血糖居高不下，容易引發(fā)糖尿病，并在一定程度上損傷腎功能，為了有效緩解高血糖癥狀，患者需要控制飲食，并使用一些輔助藥物。

為了研究大棗多糖降血糖、降血脂的效果，王思凝、李敬雙、李賢分析了大棗多糖對血清胰島素水平、糖尿病小鼠血糖的影響和作用，并構(gòu)建了腎上腺素高血糖動(dòng)物模型與四氧嘧啶糖尿病動(dòng)物模型，將小鼠分為兩個(gè)對比小組，包括陽性藥物組與不同劑量組，對小鼠進(jìn)行灌胃給藥。先給予小鼠等體積的水，進(jìn)行14天的灌胃處理之后，再測量各小組小鼠在空腹?fàn)顟B(tài)下的胰島素、血糖指標(biāo)，結(jié)果顯示糖尿病小鼠大劑量組具有一定的降糖作用，并提升了血清胰島素水平。針對大棗多糖粗品對小鼠總膽固醇（TC）、動(dòng)脈硬化指數(shù)（AI）、血清甘油三酯（TG）等數(shù)值進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，大棗多糖粗品能夠抑制高密度脂蛋白膽固醇（HDL），降血脂效果良好。

4.抗腫瘤活性。自然界中有多種豐富的抗腫瘤資源，大棗多糖就是重要構(gòu)成之一，通過增加多糖的攝入量，能夠顯著降低腫瘤發(fā)病率。多糖在作用過程中能夠誘發(fā)腫瘤細(xì)胞分化與凋亡，抑制腫瘤蛋白合成和腫瘤血管形成，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞DNA斷裂，使其在運(yùn)行過程中起到抗腫瘤作用，因此運(yùn)行過程中能夠顯著增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。

楊燕敏研究了丹皮酚胂衍生物與大棗多糖提取物（JPS），采用MTT法檢測JPS與R2單獨(dú)運(yùn)用對人肝癌細(xì)胞株HepG-2增殖及活力的影響情況，由此研究細(xì)胞凋亡情況及其變化周期，并構(gòu)建S180荷瘤鼠模型，從而分析抗腫瘤效應(yīng)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)大棗多糖提取物能夠顯著抑制人體肝癌細(xì)胞增殖，從而誘導(dǎo)人體癌癥細(xì)胞凋亡，顯示出良好的抗腫瘤活性效果。

三、大棗生物多糖的提取方法

1.微波提取法。微波提取法是一種物理強(qiáng)化提取方法，使用較為便捷，具有較強(qiáng)的安全性與系統(tǒng)性，被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在微波輻射過程中產(chǎn)生的高頻電磁波能夠穿透萃取介質(zhì)而達(dá)到細(xì)胞內(nèi)部位置，最終使得細(xì)胞壁膨脹破裂，從而促進(jìn)萃取的有效物質(zhì)不斷向著細(xì)胞邊界運(yùn)動(dòng)，由此提升提取率。這種提取方法被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物的提取過程之中，顯示出良好的應(yīng)用價(jià)值。

陳莉、李亞童、李歡歡等選取新疆巴州出產(chǎn)的沙棗，綜合運(yùn)用微波輔助提取法、傳統(tǒng)熱水提取法、超聲波輔助提取法等不同方法來提取沙棗中的多糖。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微波輔助提取法具有較強(qiáng)的綜合應(yīng)用效果，在條件最佳的情況下對多糖物質(zhì)的提取率達(dá)到8.9%。宋俊梅、方慧、高玉榮采用響應(yīng)面分析方法進(jìn)行研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)需求分別設(shè)置3種不同的工藝條件，最終對多糖的提取率超過27.3%。

與其他的提取方法相比，微波提取技術(shù)能夠達(dá)到較高的提取率，所需要的操作時(shí)間相對較短，作業(yè)過程中的能耗相對較低，最終的提取物品質(zhì)較優(yōu)，提取環(huán)節(jié)綠色無污染。但是在作業(yè)過程中容易出現(xiàn)微波局部快速升溫的現(xiàn)象，給作業(yè)的開展帶來了一定的局限性，因此，微波提取技術(shù)在過敏性物質(zhì)提取方面的應(yīng)用優(yōu)勢并不明顯。

2.超聲波提取。超聲波提取指的是利用超聲波增大萃取物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)頻率以及運(yùn)動(dòng)速度，在作業(yè)中不斷增強(qiáng)溶劑的穿透能力，最終提升提取物質(zhì)的溶出速度以及溶出次數(shù)。在工藝運(yùn)用過程中，萃取溶劑與樣品之間容易產(chǎn)生空化作用，在溶液內(nèi)部形成氣泡，產(chǎn)生爆破壓縮，此時(shí)樣品與萃取溶劑之間的接觸面積有所增大，由此顯著提升了目標(biāo)產(chǎn)物從固相至液相的轉(zhuǎn)移速度。

朱瑋、孫蘭針對大棗多糖的超聲波提取工藝設(shè)立正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，在最佳實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)參數(shù)為：料液比1：10g/mL、提取溫度70℃、超聲波頻率28kHz、提取時(shí)間2.5h，在此種最佳條件之下多糖提取率為7.49%。

超聲波提取紅棗在運(yùn)用過程中顯著縮短了提取時(shí)間，對溶劑的消耗較少，明顯提升了提取率，但是在運(yùn)用過程中依然存在著一定的局限性，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品純度不高，整體經(jīng)濟(jì)效益較為有限，因此當(dāng)前主要用于實(shí)驗(yàn)研究層面。

3.溶劑浸提法。大棗多糖具有較大的分子量，且很多分子屬于水溶性物質(zhì)，其中往往具有多種酸性多糖以及糖醛酸，能夠溶解于堿性溶液之中，因此在大棗多糖提取過程中可以采用溶劑浸提法。為了增強(qiáng)提取效果，在提取過程中可以加入氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉等物質(zhì)。

基于經(jīng)濟(jì)因素考量，當(dāng)前針對大棗多糖的提取多以水為主要溶劑，但提取率可能難以達(dá)到預(yù)期數(shù)值。Saeedeh Sharafi、Shima Yousefi等人研究了熱水浸提法提取大棗多糖時(shí)應(yīng)當(dāng)設(shè)定的相關(guān)參數(shù)，在進(jìn)行2次浸提之后，大棗多糖提取率達(dá)到2.97%。將提取溶劑設(shè)置為0.5mol/L的碳酸鈉溶液，提取溫度設(shè)置為80℃，料液比設(shè)置為1：20g/mL，通過3h提取之后，大棗多糖提取率達(dá)到12.7%，有了顯著提升。

以水為提取溶劑，在運(yùn)用過程中成本較低，無污染，具有一定的優(yōu)勢。如果加入堿性化合物，雖然能夠提升提取率，但是所需要的提取時(shí)間相對較長，所需的溶劑用量較大，因此在工業(yè)化生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步探索與完善。

綜上所述，紅棗具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，也具有一定的保健功能。其中的重要表現(xiàn)特征之一就是大棗多糖，其增加了紅棗應(yīng)用的生理功能，因此當(dāng)前紅棗在醫(yī)藥應(yīng)用領(lǐng)域與食品食用領(lǐng)域都具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。為了充分發(fā)揮紅棗的應(yīng)用價(jià)值，當(dāng)前我國不斷研究針對大棗多糖的提取技術(shù)，不斷開發(fā)出新的提取工藝。隨著人們對大棗多糖認(rèn)知的不斷加強(qiáng)，對大棗多糖的相關(guān)研究也不斷深化，這有利于更好地發(fā)揮紅棗的營養(yǎng)價(jià)值。

作者簡介：楊（1994-），女，漢族，遼寧丹東人，大學(xué)本科，初級工程師，研究方向?yàn)榛钚晕镔|(zhì)提取分離純化。

通信作者：呂德鵬（1993-），男，漢族，河北衡水人，大學(xué)本科，初級工程師，研究方向?yàn)榛钚晕镔|(zhì)提取分離純化。