鐵皮石斛多糖原料特性和加工方面的研究進(jìn)展

張秒高， 張平湖， 邱振國(guó)

(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院，廣東廣州 510225；3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)生處，廣東廣州 510225)

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鐵皮石斛多糖原料特性和加工方面的研究進(jìn)展

張秒高1， 張平湖2， 邱振國(guó)3

(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院，廣東廣州 510225；3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)生處，廣東廣州 510225)

摘要鐵皮石斛是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥材，鐵皮石斛多糖是其主要的功能成分。綜述了鐵皮石斛多糖在原料、加工、提取等方面的研究進(jìn)展，結(jié)果顯示，不同品種、不同生長(zhǎng)環(huán)境、不同部位、不同采收季節(jié)和采收齡長(zhǎng)、不同加工方式等均可能導(dǎo)致不同的提取數(shù)量和多糖構(gòu)成，從而可能影響鐵皮石斛多糖的功效。因此，在開(kāi)發(fā)鐵皮石斛多糖產(chǎn)品時(shí)，需要了解原料特性、選擇適宜的加工方法、開(kāi)發(fā)適宜的產(chǎn)品形式，以促進(jìn)鐵皮石斛多糖關(guān)鍵功效組分的獲得，從而充分發(fā)揮鐵皮石斛多糖的功效。

關(guān)鍵詞鐵皮石斛；多糖；原料特性；加工；提取

鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migoj)是蘭科石斛屬，為多年生的草本植物，主要分布于安徽、浙江、廣西、湖南、云南、貴州等地，是傳統(tǒng)名貴中藥材，藥用部分主要是莖和花[1]。體內(nèi)和體外試驗(yàn)研究表明，鐵皮石斛具有降血糖、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、保護(hù)心血管、抗氧化等功效，而多糖是其主要功能成分[2]。為此，筆者綜述了鐵皮石斛多糖在原料、加工、提取等方面的研究進(jìn)展，以期為鐵皮石斛的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和其養(yǎng)生保健藥理作用的發(fā)揮提供科學(xué)依據(jù)。

1鐵皮石斛原料多糖含量的特點(diǎn)

鐵皮石斛多糖是其最主要的藥用成分，2010年版《中國(guó)藥典》已制定了以多糖和甘露糖為指標(biāo)進(jìn)行品質(zhì)控制的標(biāo)準(zhǔn)，即鐵皮石斛多糖含量(以干基計(jì))為25%以上，甘露糖為13%～38%[3]。因此，對(duì)于鐵皮石斛多糖含量、成分、構(gòu)效關(guān)系、加工方法的系統(tǒng)研究，將利于鐵皮石斛多糖發(fā)揮藥用保健作用。研究表明，不同產(chǎn)地、年齡、部位、采集時(shí)間的鐵皮石斛多糖含量具有差異，且差異較大，直接使用很可能導(dǎo)致功效上的不一致，不利于產(chǎn)品推廣，需要進(jìn)行多糖含量標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

1.1不同產(chǎn)地的多糖含量差異大龔慶芳等[4]從廣西、安徽、云南、浙江等不同產(chǎn)地收集的3年齡鐵皮石斛，采用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量，柱前衍生化HPLC法測(cè)定甘露糖含量，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地鐵皮石斛多糖含量為25.15%～36.53%，含量差異顯著，其中采自云南、浙江的種質(zhì)在多糖和甘露糖方面有優(yōu)良的遺傳基礎(chǔ)。肖正航[5]的研究結(jié)果與之相似，這可能與其種質(zhì)遺傳有差異相關(guān)。

1.2不同部位的多糖含量有所不同黎萬(wàn)奎等[6]分析發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛體內(nèi)總多糖分布差異依次為莖中段>莖上段或莖下段>葉>根。肖正航[5]的研究結(jié)果與之相似。這些研究反映了鐵皮石斛多糖的累積規(guī)律，對(duì)于藥材采收及用藥部位的選擇有一定的指導(dǎo)意義。

1.3不同生理年齡、不同采摘季節(jié)的多糖含量有差異諸燕等[7]以浙江產(chǎn)區(qū)為例，分析發(fā)現(xiàn)不同生理年齡的鐵皮石斛多糖含量不同，具體表現(xiàn)為二年生>一年生>三年生，二年生鐵皮石斛多糖含量最高，因此鐵皮石斛最佳采收時(shí)間應(yīng)在二年生冬季至三年生開(kāi)花前。李彩霞等[8]對(duì)不同釆收時(shí)間的鐵皮石斛多糖含量進(jìn)行分析，以春季(3月)、夏季(6月)、秋季(9月)、冬季(12月)采收的鐵皮石斛鮮品中多糖含量為考察對(duì)象，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多糖含量冬季(6.24%)>秋季(5.92%)>夏季(5.37%)>春季(4.59%)。

2加工對(duì)鐵皮石斛含量和功效的影響

傳統(tǒng)上，鐵皮石斛常以干品楓斗的形式作為藥材使用，主要以水煮煎服的形式服用。但主要活性成分多糖含量和功效可能在加工中受到多種因素的影響。

2.1不同干燥方法明顯影響鐵皮石斛多糖的含量李聰?shù)萚9]采用直接烘干、燙后烘干、邊搓邊烘、燙后邊搓邊烘 4 種方法，分別在不同溫度(100 ℃、80 ℃、60 ℃、室溫)下烘干后測(cè)定多糖含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同采后加工方法得到的鐵皮石斛藥材多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.59%～32.70%，經(jīng)邊搓邊烘100、80 ℃處理的鐵皮石斛藥材多糖含量最高，分別為32.70%、32.58%; 經(jīng)直接烘干60 ℃處理的藥材多糖含量最低，為26.59%?，F(xiàn)代藥理與臨床證明，中藥材適時(shí)采收、合理干燥、科學(xué)加工是保證和提高藥材質(zhì)量的重要途徑。辛明等[10]研究表明鐵皮石斛干燥后多糖含量大小排列為熱風(fēng)干燥>真空干燥>真空冷凍干燥>自然晾干，其中熱風(fēng)干燥的鐵皮石斛多糖含量最高，達(dá)31.13%；自然晾干條件下的多糖含量最低，為20.72%。但陳立鉆等[11]研究認(rèn)為相對(duì)于傳統(tǒng)加工方式，機(jī)械化加工對(duì)于多糖含量的影響不大。

2.2不同提取方式影響多糖的溶出率國(guó)內(nèi)外對(duì)于石斛多糖的研究中，石斛多糖的提取方法以水提醇沉法為主，還有酶法提取和超聲波輔助提取等方法。張萍等[12]采用酶法測(cè)定鐵皮石斛中多糖的含量，最佳工藝條件為酶解時(shí)間2 h、酶解溫度40 ℃、纖維素酶用量20%，pH=6.0；該酶法與水煎法比較發(fā)現(xiàn)，酶法和水提的多糖提取量分別為26.49%和12.07%，酶法提取率更高。羅傲雪等[13]通過(guò)優(yōu)選超聲波輔助熱回流法提取馬鞭石斛多糖，結(jié)果顯示馬鞭石斛多糖提取率顯著高于傳統(tǒng)熱回流法的提取率，該法用于鐵皮石斛多糖的提取效果還需要驗(yàn)證。李聰?shù)萚9]以藥材粉碎與否、料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)為考察因素，研究發(fā)現(xiàn)粉碎程度是影響鐵皮楓斗多糖快速提取率的關(guān)鍵因素，粉碎后的鐵皮楓斗多糖在提取 2 h、1 次的情況下，基本可以完全提取(提取率達(dá)95.19%)；但直接投料水煮的方法提取率極低(僅為10.28%～38.00%)。因此，粉碎將大大提高鐵皮石斛多糖溶出速率。

2.3不同粉碎程度影響多糖的功效張娥珍等[14]研究表明同質(zhì)量粉體通過(guò)程序的水提取后，鐵皮石斛超微粉提取液比普通粉提取液在羥基自由基(·OH)等體外抗氧化模型中具有更顯著的自由基清除能力。這可能是由于以打破中藥材細(xì)胞壁為目的的超微粉碎作業(yè)，更有利于藥物有效成分包括多糖和其他有效成分的溶出。李娟[15]在對(duì)鐵皮石斛破壁技術(shù)的優(yōu)化研究中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)適宜的工藝可以取得98.3%的細(xì)胞破壁率。利用超聲波也能促進(jìn)多糖的溶出，可以將其作為輔助方法應(yīng)用在鐵皮石斛多糖提取中[13]?？梢?jiàn)，促進(jìn)鐵皮石斛多糖有效溶出的技術(shù)已有所研究。但當(dāng)前鐵皮石斛在加工方面需要克服的問(wèn)題比較多，包括產(chǎn)品功效明確且強(qiáng)度的產(chǎn)品配方、克服高黏性帶來(lái)的使用不便利等?？傮w而言，對(duì)于有生理活性的鐵皮石斛多糖，關(guān)于不同加工方式對(duì)于多糖活性的影響、鐵皮石斛多糖加工技術(shù)特別是深加工等方面的研究目前還比較少。

3不同多糖的成分功效價(jià)值有差異

鮑素華等[16]采用醇沉法對(duì)鐵皮石斛總多糖分級(jí)，測(cè)定石斛多糖的抗氧化活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同相對(duì)分子質(zhì)量的多糖在不同的抗氧化體系中其抗氧化活性有明顯差異。李秀芳[17]以四氧嘧啶為誘導(dǎo)劑建立糖尿病小鼠模型，進(jìn)一步比較了水提醇沉法提取的4種藥典石斛多糖即鐵皮石斛多糖(DOP)、金釵石斛多糖(DNP)、流蘇石斛多糖(DFP)、鼓槌石斛粗多糖(DCP)的降血糖活性差異，結(jié)果顯示，鐵皮石斛多糖的降血糖優(yōu)于其他3種多糖。此外，關(guān)于多糖單組分、多糖多組分、多糖與其他功效成分單獨(dú)或組合的活性差異的研究還需要深入的研究。這種有差異的不同多糖的成分單獨(dú)或組合活性的差異對(duì)于鐵皮石斛多糖產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義，需要迫切的深入研究。

4討論與結(jié)論

黎萬(wàn)奎等[6]對(duì)比人工栽培鐵皮石斛和野生鐵皮石斛加工的鐵皮楓斗發(fā)現(xiàn)，總多糖含量分別為25.31%和29.38%，說(shuō)明人工栽培鐵皮石斛主要藥用成分多糖的質(zhì)量與野生材料相近，可作為野生鐵皮石斛的替代資源加以開(kāi)發(fā)。

鐵皮石斛多糖作為鐵皮石斛主要的功能成分，具有降血糖、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、保護(hù)心血管等藥理功效。但不同品種、不同生長(zhǎng)環(huán)境、不同部位、不同采收季節(jié)和采收齡長(zhǎng)、不同加工方式等均可能導(dǎo)致不同的提取數(shù)量和多糖構(gòu)成，從而可能影響鐵皮石斛多糖的功效。因此，在開(kāi)發(fā)鐵皮石斛多糖產(chǎn)品時(shí)，需要了解原料特性、選擇適宜的加工方法、開(kāi)發(fā)適宜的產(chǎn)品形式，以促進(jìn)鐵皮石斛多糖關(guān)鍵功效組分的獲得，從而充分發(fā)揮鐵皮石斛多糖的功效。

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收稿日期2015-12-10

作者簡(jiǎn)介張秒高(1980-)，女，安徽宿州人，助理研究員，碩士，從事植物功能成分研發(fā)工作。

基金項(xiàng)目省級(jí)科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)(2014A010101211)。

中圖分類號(hào)S 567.23+9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)01-180-02