南藥巴戟天多糖的研究進展

梁麗敏，徐 勇

(廣東省食品工業(yè)研究所，廣東省食品工業(yè)公共實驗室，廣東廣州 510308)

南藥巴戟天多糖的研究進展

梁麗敏，徐 勇

(廣東省食品工業(yè)研究所，廣東省食品工業(yè)公共實驗室，廣東廣州 510308)

巴戟天是我國著名的四大南藥之一，多糖是南藥巴戟天的主要功能因子之一，具有多種生理活性。近年來國內外對巴戟天化學成分和藥理活性方面的研究進行了大量工作。對巴戟天化學成分及其藥理的研究進展已有文獻報道，但對巴戟天多糖這一重要活性物質未見有詳盡的報道。為了進一步研究和開發(fā)利用該植物，對巴戟天多糖成分的藥理活性、分離純化、結構分析、含量等方面的研究進展進行綜述。

巴戟天，多糖，藥理活性，提取純化，結構分析，含量，研究進展

巴戟天是我國著名的四大南藥之一，來源于茜草科巴戟天屬(Morinda officinalis How)的干燥根，分布于廣東、福建、廣西、海南等省區(qū)的熱帶和亞熱帶地區(qū);具有補腎陽、強筋骨、祛風濕之功效，被譽為“補腎陽之要藥”。廣東為巴戟天栽培主產區(qū)，主產于廣東高要、德慶、五華、新豐、廣寧、郁南、紫金、封開等地。巴戟天的功能因子主要有環(huán)烯醚萜類、蒽醌化合物、糖類、有機酸類以及微量元素等。藥理實驗證明，巴戟天除具有補腎壯陽、祛風濕等作用外，還具有抗抑郁、抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化、抗衰老和免疫調節(jié)等多種生理作用［1］。因此，巴戟天這種傳統(tǒng)的中藥具有比較廣泛的應用前景和開發(fā)利用價值。多糖類物質是所有生命有機體的重要組成部分，廣泛存在于動物、植物和微生物細胞壁中，是生物體內除核酸和蛋白質以外的又一類重要的生物分子。科學研究已經確認糖類物質具有許多生物活性，包括抗腫瘤、免疫、降血糖和抗病毒等，而且對機體幾乎無毒副作用。多糖廣泛地存在于許多中藥材中，是中草藥發(fā)揮獨特療效的重要物質基礎之一。研究報道不同產地、不同品種以及不同生長年限的巴戟天中，多糖含量普遍在10%～20%［2－3］。近年來國內外對巴戟天化學成分和藥理活性方面的研究進行了大量工作。對巴戟天化學成分及其藥理的研究進展已有文獻報道［1，4］，但對巴戟天多糖這一重要活性物質未見有詳盡的報道。為了進一步研究和開發(fā)利用該植物，本文對巴戟天多糖成分的藥理活性及其提取純化的研究進展進行綜述。

1 巴戟天多糖的藥理活性

1.1 提高機體免疫功能

免疫是生物機體的重要功能。到目前為止，已有300多種多糖類化合物從天然產物中被提取出來，其中從中藥中獲得的水溶性多糖最為重要，已發(fā)現有100多種中藥中的多糖類化合物具有免疫促進作用［5］。巴戟天多糖也具有提高細胞免疫功能的作用。陳小娟等［6］觀察了巴戟天多糖對幼年小鼠胸腺重量，小鼠腹腔巨噬細胞吞噬功能的影響和對小白鼠脾臟RFC(免疫特異玫瑰花結形成細胞)形成的影響，發(fā)現巴戟天多糖能增加幼年小鼠胸腺重量，明顯提高小鼠巨噬細胞吞噬百分率，并能明顯提高小鼠RFC的形成。

何傳波等［7］通過免疫器官指數、巨噬細胞吞噬率及外周血淋巴細胞轉化率3項指標，對離子交換層析分離得到的巴戟天多糖組分的體內免疫活性進行了研究，結果表明，巴戟天多糖對環(huán)磷酰胺誘導的免疫功能低下小鼠具有明顯的免疫促進作用。

1.2 抗骨質疏松作用

骨質疏松是以骨質量下降為主要表現的退行性骨病，是影響老年人生活質量的主要疾病之一。在臨床上以巴戟天為主藥治療腎陽不足、肝血虧虛型骨質疏松癥效果明顯，具有顯著緩解臨床癥狀和體征等功能。實驗顯示［8］，巴戟天多糖能夠有效改善去卵巢骨質疏松大鼠的骨密度，預防或減緩骨質疏松的發(fā)生及病情進展，其可能通過上調血清Ca、Mg、P、Fe、Zn等礦物及微量元素，及降低血清的 IL－6、TNF－α表達水平發(fā)揮抗骨質疏松作用。李楠等［9］研究顯示:巴戟天水提物與巴戟天多糖均能顯著提高成骨細胞分化和活性的中心調控因子Cbfα1mRNA的表達，且巴戟天多糖的這種作用優(yōu)于巴戟天水提物。揭示巴戟天多糖是巴戟天提高成骨細胞活性的有效成分之一。另外巴戟天多糖能顯著促進體外培養(yǎng)成骨細胞增殖、促進成骨細胞分泌堿性磷酸酶與骨鈣素、促進成骨細胞轉化生長因子β1 mRNA的表達［10］。巴戟天多糖在一定程度上也可抑制全反式維甲酸誘導的成骨細胞凋亡［11］。可見巴戟天多糖能維持成骨細胞的分化和活性，促進細胞增殖，抑制細胞凋亡，從而發(fā)揮抗骨質疏松的作用。

1.3 降血糖及抗氧化活性

劉霄［12］研究了巴戟天多糖的降血糖和抗氧化作用，發(fā)現巴戟天多糖能降低腎上腺素和四氧嘧啶所致高血糖小鼠的血糖，能提高D－半乳糖衰老型小鼠血漿、肝、心和腦中SOD的活性并降低MDA的含量。大量研究表明，植物多糖對物理的、化學的及生物來源的多種活性氧(ROS)具有清除作用，能減少脂質過氧化產物丙二醛(MDA)的生成量，提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH－Px)活性等，起延緩衰老的作用。該研究結果亦證明巴戟天多糖可通過上述機制發(fā)揮抗衰老作用。

2 巴戟天多糖的提取和純化方法

2.1 巴戟天多糖的提取

多糖的提取方法有很多，例如水提取、酸提取、堿提取、酶解提取、超聲提取等。每一種方法都有其獨自的特點優(yōu)勢，為了提高多糖的提取得率，通常會對多種提取方法進行對比研究，以確定最佳的方法。陳忠等［13］對巴戟天多糖的提取溶劑做了比較，發(fā)現用酸或堿提取巴戟天粗多糖的提取率比蒸餾水提取的大，但其多糖含量卻都不如用蒸餾水提取的高。另外堿提取巴戟天多糖，其提取液高度粘稠，很難過濾，而且其最終粗提物也有變色情況出現，變?yōu)樽攸S色。與酸堿提取相比，水提取作用溫和，成本相對低，因此水是較理想的提取溶劑。

應用酶法或超聲波等方法輔助提取多糖，可以提高得率［14－15］。李妍等［16］實驗證明，纖維素酶能夠顯著提高巴戟天多糖的提取率，適宜的提取工藝條件為溫度55℃，pH5.0，酶用量0.5%，提取時間2h，此條件下多糖提取率為8.56%，為熱水浸提法多糖提取率的1.91倍。

2.2 巴戟天多糖的純化

2.2.1 巴戟天多糖的沉淀 多糖提取液中含有其他雜質，因此需經過醇沉步驟，使粗多糖與其他雜質分離。乙醇為常用的多糖沉淀劑，而且適用于工業(yè)化生產。程力惠等實驗發(fā)現［17］，隨著醇沉操作中乙醇濃度的升高，多糖的提取率呈現出上升趨勢，當濃度達到80%時，再增加乙醇濃度，多糖提取率上升不明顯，所以實驗過程中醇沉操作將選擇濃度為80%的乙醇。

2.2.2 巴戟天多糖的脫蛋白 巴戟天粗多糖中含有游離蛋白質，其存在將影響到下一步多糖的純化效果與得率，因此脫蛋白質是多糖純化的重要步驟。常見的脫蛋白方法有Sevag法，酶法，酶法與Sevag法結合，三氯乙酸法，三氯乙酸法與酶結合等。孫德輝等［18］研究了用Sevag法對巴戟天粗多糖中的蛋白質成分分離的效果。結果表明，用Sevag法處理3次后，巴戟天粗多糖中蛋白質能夠被去除掉80%，該方法可達到巴戟天粗多糖中蛋白質的去除目的。何傳波等［19］比較了Sevag法、三氯乙酸法以及酶與三氯乙酸結合法對巴戟天水溶性多糖的脫蛋白效果。結果表明:經過0.8%(w/v)木瓜蛋白酶處理后，加入的3%(w/v)的4mol/L三氯乙酸結合法進行脫蛋白，可以得到多糖損失率低、脫蛋白率高的良好效果。

2.2.3 巴戟天多糖的脫色 粗多糖中還包含有比較多的色素(游離色素或者結合色素)。色素的存在會污染后繼凝膠柱層析所用到的凝膠填料，也會影響多糖的外觀色澤，故必須除掉。一般可用活性炭吸附法脫色［14］。

2.2.4 巴戟天多糖的柱分離 經過前面醇沉、脫蛋白、脫色處理后，粗多糖可以應用凝膠色譜進一步純化。離子交換柱層析法和凝膠柱層析法是多糖分級純化常采用的兩種經典方法。

離子交換是一個離子的吸附與解吸過程，它是通過載體表面帶電基團與樣品離子和淋洗離子進行可逆交換、離子偶極作用和離子吸附實現層析分離的。何傳波等［20］研究了巴戟天多糖在離子交換填料DEAE Sepharose CL－6B上的靜態(tài)吸附行為，結果表明，在實驗濃度范圍內，吸附平衡數據符合單分子層吸附的 Langmuir方程;巴戟天多糖在 DEAESepharose CL－6B上的吸附隨著緩沖液pH的上升而增加，低離子強度的緩沖液有利于多糖吸附。

凝膠濾過又叫分子篩過濾，是一種體積排阻色譜，其原理是根據被分離物質分子大小的差異而在凝膠中滯留時間不同，從而實現分離的，一般是大分子多糖先洗脫下來，接著是小分子多糖。粗多糖里包含有復雜的多糖組分，將離子交換和凝膠柱層析聯合使用，可達到良好的分離效果［21］。

親和層析是根據生物大分子與親和填料表面偶聯的特異性配基發(fā)生親和作用，并有選擇地吸附溶液中的溶質而進行分離的方法，江詠等探討了巴戟天粗多糖在ConA Sepharose 4B親和填料上的吸附特性［22］，并利用該填料將巴戟天粗多糖分離出了兩個組分［23］，為巴戟天粗多糖的親和分離提供了基礎數據。

3 巴戟天多糖的結構分析

目前對巴戟天多糖單體組分的結構研究報道較少。何傳波等［21］對巴戟天多糖的一級結構進行了研究。粗多糖經離子交換和凝膠柱層析分級后得到了MOHP－Ⅰ，MOHP－Ⅱ，MOHP－Ⅲ和 MOHP－Ⅳ四個組分，通過紅外光譜、液相和氣相色譜等分析手段對其中兩個組分進行了初步的結構分析，結果表明，MOHP－Ⅰ的單糖組成為葡萄糖和果糖，分子質量約為2ku，呋喃糖環(huán)結構;MOHP－Ⅲ 是一種均一的糖蛋白物質，其組成單糖為阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、果糖以及半乳糖，分子質量約為35ku。

另外，何傳波等［24］對離子交換層析得到的一種多糖的化學結構進行分析，表明該多糖組分的分子量為36061，是一種由阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖組成的雜多糖，以 α－1，3－吡喃葡萄糖和 α－1，4－吡喃半乳糖為主鏈，平均每5個葡萄糖連接一個半乳糖，每個重復單元具有一個支鏈，支鏈由3個呋喃阿拉伯糖以α－1，3－鍵組成，連接在主鏈葡萄糖的6位碳上，MOPI－Ⅲ含有乙?；?，連接在主鏈半乳糖的2位碳原子上。

4 巴戟天多糖含量的影響因素

研究表明，產地不同，糖含量的差異顯著。林勵等［25］研究了廣東省德慶、高要、河源、新豐、始興等地五年生巴戟天樣品中的化學成分含量，發(fā)現醇性糖含量以高要、河源兩地產者較高。而多糖含量則以新豐、德慶產者較高。而陳忠等［26］對廣東高要、德慶和海南瓊海產巴戟天化學成分含量進行分析表明，多糖的含量為高要產巴戟天低于德慶產巴戟天，海南產巴戟天除多糖介于廣東兩樣本之間。另外不同產地及不同品種巴戟天中多糖含量存在較大差異［27］。

5 問題及展望

多糖是南藥巴戟天的主要功能因子之一，在保健食品和藥品發(fā)展方面具有廣闊的應用前景。然而目前對于巴戟天多糖的生理活性及作用機理缺乏系統(tǒng)的研究，對其提取、分離、純化以及均一多糖的理化性質及結構特征的研究更是缺乏。且目前文獻報導的純化方法均為實驗室少量提取制備，以供理化性質及藥理研究之用，不宜用于工業(yè)化大量生產巴戟天多糖。因此，有待對巴戟天多糖進行深入研究，為拓展南藥巴戟天藥效物質的基礎研究，促進巴戟天多糖相關產品的深度開發(fā)，具有科技研究意義和社會經濟意義。

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Research progress of polysaccharide from Morinda officinalis How

LIANG Li－min，XU Yong

(Guangdong Food Industry Institute，Guangdong Provincial Public Laboratory of Food Industry，Guangzhou 510308，China)

Morinda officinalis How is one of the four big south medicines in China. Polysaccharide from Morinda officinalis How is the most important functional factor. It has many biological activities.There were many research works of Morinda officinalis How’s chemical compositions and pharmacological activities in recent years.Though there were many reviews on Morinda officinalis How’s chemical compositions and pharmacological activities，there were few review on polysaccharide from Morinda officinalis How. In order to find a rational exploration way to promote the utilization value of Morinda officinalis How’s polysaccharide，its pharmacological activities，purification，structural analysis and contents were reviewed.

Morinda officinalis How;polysaccharide;pharmacological activities;purification;structural analysis;contents;research progress

TS201.2+3

A

1002－0306(2011)08－0478－03

2011－04－20

梁麗敏(1979－)，女，碩士，工程師，研究方向:食品工程。