菊花多糖的研究進展

李文超，顧有方，陳會良

(安徽科技學院動物科學學院，安徽鳳陽233100)

菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)為菊科多年生草本植物的頭狀花序。菊花味甘、性寒，具有清肝明目，清熱解毒，散風降壓的功效，可防治感冒、菌痢、腸炎、便秘、冠心病、高血壓等多種疾?。?］，具有極高的藥用價值，又可廣泛用于保健茶飲。菊花的化學成分為黃酮類、揮發(fā)油類、綠原酸、多糖類成分［2－3］。由于植物多糖類化合物具有抗氧化、抗衰老、降低血糖、調(diào)節(jié)脂代謝和抗輻射等功能，并能增強機體免疫力和抗病能力等廣泛的生物活性，對多糖的研究引起了國內(nèi)外普遍的重視。菊花多糖作為菊花主要活性成分之一，具有免疫調(diào)節(jié)、活性氧自由基的清除作用［4－5］等功效，開發(fā)菊花多糖資源不僅具有重要的經(jīng)濟意義，還有十分重要的社會價值。本文就菊花多糖的研究概況作一綜述。

1 菊花多糖的結(jié)構(gòu)

多糖的生物活性依賴于化學結(jié)構(gòu)，對菊花多糖的化學結(jié)構(gòu)的研究，目前報道不多，主要集中于其單糖的組成、單糖連接方式等方面。Zheng等［6］從杭菊中分離2種新的酸性多糖，F(xiàn)4和F5，單糖分析顯示，F(xiàn)4中阿拉伯糖，半乳糖和半乳糖和半乳糖醛酸的摩爾比為1.0∶2.3∶6.8，F(xiàn)5 中阿拉伯糖，鼠李糖半乳糖和半乳糖醛酸的摩爾比為1.0∶3.2∶1.0∶4.3。甲基化、部分酸水解和NMR譜分析結(jié)果表明，F(xiàn)4有一條帶有一個阿拉伯半乳聚糖側(cè)鏈的同型半乳糖醛酸聚糖主鏈構(gòu)成，該側(cè)鏈與3位(1→3，4)聯(lián)聚半乳糖醛酸，F(xiàn)5有一條帶有一個阿拉伯半乳聚糖側(cè)鏈的鼠李聚糖半乳糖醛酸主鏈構(gòu)成，該側(cè)鏈與3位(1→3，4)與聚半乳糖醛酸或4位(1→2，4)鼠李糖相連。鄭蕓等［7］通過持續(xù)熱水抽提、陰離子交換層析和凝膠滲透色譜法分離，從杭白菊分離得1個新的多糖，糖和甲基化分析、高碘酸氧化、部分酸水解和NMR譜分析顯示，該多糖由具有以下結(jié)構(gòu)重復單元組成。

王蘭等［8］采用沸水提取，二甲基亞砜溶解，六甲基二硅氨烷和三甲基氯硅烷為衍生試劑，用毛細管氣相色譜法測定了黃山貢菊茶和杭州白菊茶兩種菊花茶中的糖含量，結(jié)果顯示，兩種菊花茶中均檢出7種糖，分別為即鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖，其中，半乳糖含量較高，葡萄糖次之，鼠李糖與核糖含量最低。程宏英等［9］利用毛細管電泳－電化學檢測研究菊花中的糖類，比較了不同種菊花中D－甘露醇及6種糖含量的差異，結(jié)果顯示1－8號野菊樣品中所測7種組分均有，但蔗糖、葡萄糖和果糖相對含量偏低，9－11號菊花樣品中甘露醇、鼠李糖和甘露糖未見存在，但其中，蔗糖和葡萄糖相對含量偏高。

2 菊花多糖的提取、分離和純化

2.1 菊花多糖的提取、分離

目前，多糖的提取方法主要有水提醇沉法、超聲波輔助提取、微波輔助提取酶法和超臨界流體萃取。前3種方法在菊花多糖的提取中已有報道，但后兩種方法至今未見報道。

2.1.1 水提醇沉法 水提醇沉法目前在植物活性多糖提取中應用最多的一種方法。多糖常與其它分子共存于植物中，可利用多糖不溶于有機溶劑的性質(zhì)在提取液中加人乙醇等使多糖從提取液中沉淀出來，達到初步分離純化的目的。

張桂青等［10］分別研究了浸提溫度、醇沉終濃度、料液比和浸提時間等因素對多糖提取得率的影響。在此基礎上進行正交實驗，得到菊花粗多糖提取的最優(yōu)工藝:提取溫度95℃、提取時間3 h、液固比25∶1、醇沉終濃度80%，菊花多糖的得率為18.54%。馬力等［11］研究了用水提醇沉法從菊花中提取菊花多糖的最佳工藝，結(jié)果表明菊花多糖的最佳提取工藝為水浸提2 h，浸提溫度100℃，氯仿萃取1次，沉析用乙醇濃度為80%。房海靈等［12］通過研究影響野菊花多糖含量測定中前處理條件的幾個因素，包括提取溫度、提取時間、料液比，并通過響應面分析法優(yōu)化前處理條件，建立了影響多糖提取率的二次多項數(shù)學模型。結(jié)果表明:當提取溫度為81.0 ℃，提取時間為116 h，料液比為1∶29時，野菊花多糖含量最高。

2.1.2 微波輔助提取 在水提醇沉基礎上采用微波輔助提取是對傳統(tǒng)提取方法的一種改進。微波助提技術(shù)是近年來新發(fā)展起來的一種方法，具有受熱均勻、快速、高效、安全、節(jié)能等優(yōu)點，已被廣泛應用于多種植物成分的提取［13］。微波助提效應主要表現(xiàn)在微波對植物組織細胞的破壞作用，使有效成分更容易被提取出來。張桂青等［14］對微波助提法和最優(yōu)水提取法兩種菊花多糖提取方式進行了比較，顯示微波助提可以明顯提高菊花多糖的提取效率。

2.1.3 超聲波輔助提取 超聲波能有效擊破植物細胞壁，同時促進了溶劑滲透到細胞內(nèi)部，促進了植物細胞內(nèi)有效成分的溶出，大大的加快了反應速度，有效提高了收率［15］。

趙鵬等［16］以白菊花多糖含量為考察指標，利用響應面法確定白菊花多糖的最佳超聲提取條件。結(jié)果顯示超聲提取的最佳工藝為:提取溫度81℃，液料比26 mL/g，時間48 min，提取3次，多糖提取率為5.359%。該多糖提取的工藝路線，與傳統(tǒng)工藝比較提取時間明顯縮短，提取率增加9.5%。延綏宏等［17］在單因素試驗基礎上，通過響應面試驗優(yōu)化超聲功率、時間和溫度等，以研究超聲提取菊花多糖工藝過程的最優(yōu)條件，結(jié)果表明菊花多糖的較優(yōu)超聲提取工藝為超聲溫度71℃，時間46 min，超聲功率90 W，m(水)∶m(菊花)=9∶1，提取 2 次;在此條件下的平均提取率為5.152%。

2.2 菊花多糖的純化

多糖純化的目的是將粗多糖中的雜質(zhì)去除而獲得的單一的多糖組分。采用醇析或其它有機溶劑沉淀所得的多糖，常含有低聚糖、色素和蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。色素的去除最簡單的方法就是用活性炭脫色，小分子雜質(zhì)的除去可以用透析法。張桂青等［14］研究了Sevage法、三氯乙酸法、醇析+Sevage法對菊花多糖脫蛋白效果的影響，顯示Sevage法、三氯乙酸法、醇析+Sevage法的脫蛋白率分別為40%，66%和39%，多糖保留率分別為70%，54%和64%，作者認為Sevage法較適合于菊花多糖的脫蛋白。隨后，張桂青等［14］采用陰離子交換柱DEAE－52對菊花多糖進行初步分離，結(jié)果表明粗多糖存在兩個組分，即 CPS－I、CPS－II。采用 Sephadex G －75對CPS－I、CPS－II進一步純化，結(jié)果均得到單一、對稱的洗脫曲線。紫外掃描結(jié)果表明多糖組分CPSI、CPS－II在小于200 nm處均有多糖吸收峰。采用HPLC法分析多糖組分的純度和測定分子量，結(jié)果表明組分CPS－I、CPS－II的純度均達到99%，相對分子質(zhì)量分別為13 427和5 268。

3 菊花多糖含量的測定

多糖的檢測方法一般可分為二大類，一類是直接測定多糖本身，如高效液相色譜法和酶法。另一類是利用水楊酸法、斐林法、硫酸－苯酚法、蒽酮－硫酸法等。前者測定方法準確，有效成分清晰，但需昂貴的儀器、多糖純品和特定的酶，操作步驟繁瑣，在應用中受到限制。后者雖然測定結(jié)果靈敏度有限，但方法簡單、快速，無需多糖純品和高級儀器，因而被廣泛采用［18］，目前在菊花多糖的含量測定中，主要見用該類方法的報道，而前者尚未見報道。

楊春等［19］用在苯酚－硫酸法測定了不同菊花中多糖的含量，其中野菊、一般菊、貢菊、杭菊、七彩菊多糖含量平均值分別為 19.03%、18.68%、22.67%、45.52%、19.57%。馬力等［20］從金菊花中提取多糖成分，并用苯酚－硫酸法測定多糖含量，結(jié)果表明提取的多糖平均相對百分含量為86.59%，RSD為4.23%，作者認為苯酚－硫酸法可用于金菊花中多糖成分的含量測定。張桂青等［14］以葡萄糖為對照品，對測定菊花多糖含量的苯酚－硫酸法進行了改進。結(jié)果表明，5%苯酚和濃硫酸的體積比為1∶5，硫酸加入量與總體積比為5∶8，沸水浴恒溫15 min，冷卻放置30 min后在490 nm處檢測多糖含量，其顯色穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，準確度較高。

4 菊花多糖的生物活性

4.1 免疫調(diào)節(jié)作用

馬力等［4］分離大鼠腸道淋巴細胞，分別與菊花中多糖、綠原酸共培養(yǎng)，EL ISA法檢測上清液中腫瘤壞死因子(TNF －α)和γ－干擾素IFN)水平，結(jié)果表明金菊花中菊花多糖和綠原酸可調(diào)節(jié)腸道淋巴細胞分泌TNF－α和γ－IFN，具有免疫調(diào)節(jié)功能。

4.2 抗氧化作用

李貴榮［5］研究野菊花(Chrysanthenum indium L.)多糖的初步提取和對活性氧自由基的清除作用后，發(fā)現(xiàn)野菊花多糖是一種良好的氧自由基清除劑，具有良好的預防保健作用。

4.3 保護DNA的作用

由于DNA的損傷可導致多種類型的疾病(如癌癥)產(chǎn)生，并可能與細胞的衰老過程直接相關，而傳統(tǒng)中藥的有效成分多糖及黃酮均體現(xiàn)出很好的生理活性和抗癌活性，加之傳統(tǒng)中藥資源豐富、易提取，因此使得藥物與DNA的相互作用研究成為藥物篩選的重要手段。

張海容等［21］利用溴化乙錠(EB)作為熒光探針，測定金銀花、菊花等10種中藥多糖和黃酮類化合物存在下對DNA保護作用的影響。結(jié)果表明，10種中藥均能與DNA相互作用，但作用程度不同。多糖提取物存在下它們的作用強弱順序為:沙棘＞知母＞刺五加＞靈芝＞牛膝＞枸杞＞金銀花＞蒼術(shù)＞黃芪＞菊花。

5 前景與展望

菊花在我國種植廣泛，飲用歷史悠久，是藥食兼優(yōu)的代表性植物。目前，國內(nèi)外對菊花研究多集中于菊花黃酮、黃酮苷、揮發(fā)油和微量元素等有效成分的提取分離及應用研究，而對菊花中多糖的研究卻較少，菊花多糖的研究空間還很大。相信隨著新提取、純化和測定新技術(shù)、新工藝在菊花多糖研究方面的應用，以及菊花多糖功效的深入系統(tǒng)的研究，在拓展菊花多糖的應用范圍、實現(xiàn)其藥用價值的同時也可帶來可觀的經(jīng)濟效益。

［1］ 彭少平，蘆金清.金菊花的化學成分研究［J］.中草藥，2006，37(1):38－41.

［2］ 吳釘紅，楊立偉，蘇薇薇.野菊花化學成分及藥理研究進展［J］.中藥材，2004，27(2):142 －144.

［3］ 王春霞.菊花化學成分的研究進展［J］.中藥材，2004，27(3):224－226.

［4］ 馬力，唐鳳敏，曾天舒，等.菊花多糖和綠原酸免疫調(diào)節(jié)作用的研究［J］.醫(yī)藥導報，2008，27(10):1168 －1170.

［5］ 李貴榮.野菊花多糖的提取及其對活性氧自由基的清除作用［J］.中國公共衛(wèi)生，2002，18(3):269 －270.

［6］ Zheng Y，Wang X S，F(xiàn)ang J.Two acidic polysaccharides from the flowers of Chrysanthemum morifolium［J］.Journal of Asian Natural Products Research，2006，8(3):217－222.

［7］ 鄭蕓，劉柳，方積年.菊花中一個新的多糖的研究［J］.植物學報，2004，46(8):997 －1001.

［8］ 王蘭，張志群.毛細管氣相色譜法測定菊花茶中糖含量［J］.大連民族學院學報，2003，5(1):54 －55.

［9］ 程宏英，錢蕙，曹玉華.菊花中D－甘露醇及糖類成分的毛細管電泳電化學檢測研究［J］.蘇州科技學院學報:自然科學版，2008，25(3):46 －50.

［10］ 張桂青，李雪玲，夏濤.菊花多糖最佳提取工藝研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)大學學報，2006，33(4):555 －559.

［11］ 馬力，陳文，張嵩安，等.醇析水提法提取菊花中菊花多糖［J］.醫(yī)藥導報，2007，26(5):467－468.

［12］ 房海靈，郭巧生，申海進.響應面法優(yōu)化野菊花多糖含量測定的前處理條件［J］.中國中藥雜志，2009，34(13):1665－1667.

［13］ 劉梅，米瑩.微波提取在中藥領域的應用進展［J］.天津藥學，2009，21(5):62 －64.

［14］ 張桂青.菊花多糖提取分離及初步純化研究［D］.合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學，2006:6.

［15］ 何競旻，王瑞俠，黃勁松.超聲波在藥用植物提取中的應用研究［J］.池州學院學報，2009，23(3):67 －69.

［16］ 趙鵬，蔡飛，龐菁華，等.超聲輔助提取菊花多糖工藝優(yōu)化研究［J］.中國釀造，2009，(8):169－171.

［17］ 延綏宏，李穩(wěn)宏，蔡靜，等.菊花多糖超聲提取工藝及數(shù)學模擬［J］.中國醫(yī)院藥學雜志，2010，30(3):188 －190.

［18］ 劉桂萍.冬蟲夏草多糖測定方法的研究進展［J］.藥學實踐雜志，2008，26(1):53 －54.

［19］ 楊春，楊金笛，林帥.菊花、野菊花中的總糖含量測定［J］.山西中醫(yī)，2009，24(6):40 －41.

［20］ 馬力，徐楚鴻，黃煜，等.硫酸苯酚法測定金菊花中多糖的含量［J］.醫(yī)藥導報，2008，27(12):1511.

［21］ 張海容，武曉燕.熒光探針法研究10種中藥多糖及黃酮對DNA的保護作用［J］.光譜學與光譜分析，2007，27(12):346－349.