黨參多糖的提取方法及生理功能研究進展

裴小平 鄭倩敏

摘要黨參是我國傳統(tǒng)名貴中藥材，具有補中益氣、健脾益肺等功效，

黨參多糖是黨參的主要有效成分之一。簡要綜述了近年來黨參多糖的提取方法、生理功能、開發(fā)應用及其未來的發(fā)展前景，以期為黨參的深度開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

關鍵詞黨參多糖；提取方法；生理功能；開發(fā)應用

中圖分類號S567.5+3文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）32-0130-04

Research Advances on Extraction Method and Physiological Functions of Codonopsis Polysaccharide

PEI Xiaoping，ZHENG Qianmin（Department of Food & Chemical Engineering，Zhongshan Technician College，Zhongshan，Guangdong 528429）

AbstractCodonopsis is a famous and precious traditional Chinese herbal medicinal，with the function of tonifying middleJiao and Qi and strengthening spleen and tonifying lung and other effects.Polysaccharide is one of the functional components of codonopsis.In this assay，the extraction methods，physiological functions，development application and their future development prospects was briefly summarized，to offer theoretical basis for the depth development of codonopsis.

Key wordsCodonopsis polysaccharide； Extraction methods； Physiological functions； Development and application

作者簡介裴小平（1983—），男，江西撫州人，講師，碩士，從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程研究。

收稿日期2017-09-21

《中華人民共和國藥典》2005版收載的黨參為桔?？浦参稂h參、素花黨參或川黨參等的干燥根，黨參是名貴中藥材，全世界約有40種，我國約有39種，藥用21種。黨參作為常用的治療及保健藥材，具有補中益氣、健脾益肺之功效[1]，主治脾肺虛弱、氣短心悸、食少便溏、虛喘咳嗽、內(nèi)熱消渴等癥。

黨參多糖是黨參藥材的主要有效成分之一，其具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、提高記憶力、增強免疫力、抗?jié)?、抗疲勞、降血糖等生理功能[2]。筆者簡要綜述了近年來黨參多糖的提取方法、生理功能、開發(fā)應用及其未來的發(fā)展趨勢，以期為黨參的深度開發(fā)提供理論依據(jù)。

1黨參多糖的提取方法

1.1溶劑法提取黨參多糖

宋藝君等[3]研究發(fā)現(xiàn)黨參多糖提取的最佳工藝為：加水提取3次，每次1 h，第1次加10倍量，第2、3次各加8倍量；提取后的藥液濃度至1 g（生藥）/mL，再加乙醇使含醇量達到80%，靜置24 h即可。韓鳳梅等[4]將板橋黨參洗凈，切成碎粒，60 ℃ 干燥2 h，稱取100 g 置于500 mL圓底燒瓶中，加石油醚250 mL，60～90 ℃回流1 h以脫脂，過濾，石油醚回收；濾渣揮于溶媒，然后以80%乙醇250 mL浸漬過夜，80～90 ℃回流提取2次，每次1.5 h，過濾，藥渣加蒸餾水500 mL浸1 h后，90 ℃溫浸提取40 min，過濾，再用250 mL蒸餾水90 ℃溫浸30 min，過濾，合并濾液，減壓濃縮至75 mL，真空冷凍干燥得粗黨參多糖，其得率為43.6%。武冰峰[5]通過正交試驗確定黨參多糖的最佳提取條件為：85～95 ℃水提，每次1 h，提取3次，樣液比為1∶20，該條件下黨參多糖的得率為34.5%。任麗靖等[6]取干燥的黨參藥渣40 g，加入400 mL蒸餾水，放置80 ℃的水浴中加熱提取3次，每次2 h，過濾，合并3次提取液，減壓濃縮至原體積的1/5，加入3倍體積95%乙醇，靜置過夜，4 000 r/min離心，收集沉淀，真空冷凍干燥，得到1.095 g灰白色的黨參多糖粗品。李瑞燕[7]采用水提醇沉法對長治產(chǎn)潞黨參中多糖進行提取工藝參數(shù)的考察，篩選出了黨參多糖最佳提取工藝：料液比為1∶10，提取1.0 h，提取3次，提取液濃縮至1 g/mL，加入乙醇至醇沉濃度為80%，黨參多糖提取率為26.45%。李貴榮等[8]利用熱水醇沉法制備黨參多糖，最佳工藝為浸泡時間2 h，提取時間3 h，提取溫度100 ℃，黨參多糖提取率為26.45%。杜清等[9]確定黨參多糖最佳提取工藝為：石油醚回流2 h；濾渣用95%乙醇回流2 h；濾渣再用10倍體積水回流浸提多糖；用sevage法除蛋白，加入乙醇使含醇量為80%，于冰箱靜置12 h，得多糖沉淀；采用優(yōu)化后的工藝提取明黨參多糖粗品的得率約為10%。鮑智娟[10]采用正交試驗方法，以多糖得率為評價指標，對輪葉黨參中多糖的提取工藝進行篩選，以期優(yōu)化輪葉黨參多糖的提取工藝，結(jié)果表明，當提取時間為4 h，料液比為1∶15，提取溫度為70 ℃時，多糖得率最高，為8.50%。

溶劑法提取黨參多糖的方法一般比較傳統(tǒng)，工藝簡單，但耗時長、生產(chǎn)效率低。不同的學者盡管都是利用溶劑法提取得到了黨參多糖，但所使用的溶劑各不相同，得率也千差萬別。到底哪種溶劑法提取黨參多糖值得借鑒，要看當時所具備的條件來綜合考慮。

1.2超聲波輔助法提取黨參多糖

余蘭等[11]通過正交試驗法優(yōu)化得到了超聲波輔助提取洛龍黨參多糖的最佳工藝條件：提取溫度90 ℃、固液比為1∶50（m∶V）、超聲功率600 W、提取時間50 min，在此工藝條件下，洛龍黨參多糖的一次提取率為15.9%，多糖含量為28.36%；常規(guī)熱水提取法一次提取率僅為8.27%，多糖含量18.17%，表明超聲波輔助法提取的洛龍黨參多糖含量高于常規(guī)熱水提取法提取的黨參多糖含量。范濟民等[12]采用超聲波輔助水提-醇沉法提取黨參多糖，研究得出其最佳提取工藝為：黨參干燥粉碎過60目篩，先后經(jīng)石油醚、80%乙醇回流，揮干溶劑后，在提取溫度為60 ℃、料液比為1∶12（g∶mL）、超聲波功率為700 W、提取時間為45 min的條件下提取2次，黨參多糖的提取率達到13.57%。陳韓英等[13]研究發(fā)現(xiàn)超聲波輔助法提取復方黨參中多糖的最佳提取工藝為：提取溫度40 ℃、液料比6∶1、提取20 min、提取3次，復方黨參多糖的提取率達到24.59%。

以上的文獻資料表明，超聲波輔助法提取黨參多糖，其得率一般均比傳統(tǒng)的溶劑法提取率高。因為，超聲波可以給予提取混合液以很大的速度和加速度使浸提劑和提取物不斷振蕩，從而加速提取成分進入溶劑，增加提取率。

1.3亞臨界水法提取黨參多糖

張銳等[14]研究了亞臨界水法提取黨參多糖，并確定了最佳提取工藝：提取溫度130 ℃，提取時間45 min，料液比為1∶12（g∶mL），該條件下的提取率為195.1 mg/g；而使用傳統(tǒng)的溶劑法提取的黨參多糖提取率為78.22 mg/g。表明亞臨界水法與傳統(tǒng)的溶劑法相比具有明顯優(yōu)勢，且該法提取充分、能耗低、快速，還能減少有機溶劑的使用。亞臨界水是指在一定壓力下，水被加熱至100 ℃以上且<374 ℃以下（臨界溫度） 的高溫高壓水。亞臨界水法與傳統(tǒng)溶劑法相比有3個方面優(yōu)勢：①隨溫度的升高，水的氫鍵被打開或減弱，水的極性降低，使得對中低極性的化合物的溶解能力增加； ②提高溫度能降低水的表面張力和黏度，結(jié)合其高壓的特性，能增強水對細胞組織的穿透性，加速細胞破壁和細胞內(nèi)物質(zhì)的溶出速度； ③無有機溶劑殘留，是一種綠色健康的提取方法。

1.4微波輔助法提取黨參多糖

王秀文等[15]利用微波法提取黨參多糖，優(yōu)選出的最佳提取工藝條件為：微波功率130 W，提取時間6 min，料液比1∶40（g∶mL），提取3次，黨參多糖的提取率為15.79%，而傳統(tǒng)多糖的提取率為15.11%。通過紅外光譜圖分析表明微波提取基本沒有破壞黨參多糖的結(jié)構，微波法與傳統(tǒng)提取法的黨參多糖含量無顯著性差異，但微波提取迅速、方法簡便，適合工業(yè)化生產(chǎn)。王穎莉等[16]研究微波法提取黨參總多糖表明，其最佳提取工藝為：微波功率390 W、料液比1∶20（g∶mL）、提取時間6 min、提取2次，此條件下黨參多糖含量為14.82%；該條件下的多糖得率比傳統(tǒng)法提高了10.26%，因為微波可使細胞內(nèi)溫度突然升高，從而使其內(nèi)部壓力增大，進而導致細胞破裂；細胞內(nèi)的物質(zhì)自由流出，傳遞到周圍被溶解，從而加速了有效成分的提取。該學者認為微波法是一種優(yōu)于傳統(tǒng)溶劑法，且提取效率高、用時少、不破壞多糖結(jié)構的新的提取法。

1.5酶法提取黨參多糖

岳顯文[17]利用纖維素酶提取得到了黨參多糖，該法的最佳工藝為：酶解時間90 min，纖維素酶用量為2.4%，酶解溫度為75 ℃，該條件下多糖提取量為（0.489±0.007）mg；同樣按上述最佳工藝條件進行傳統(tǒng)溶劑法提取，此時多糖含量為（0.369±0.017）mg；與水提傳統(tǒng)溶劑法相比，酶解法對多糖的提取提高了23.92%，因為酶可以加快黨參細胞壁的破壁效果，從而增加多糖的提取得率。張馳等[18]研究了板黨多糖的酶法提取，結(jié)果表明，木瓜蛋白酶提取板黨多糖的最優(yōu)工藝參數(shù)為酶用量60 U/g干粉、酶解時間90 min、pH 5.0、溫度40 ℃，此條件下多糖得率為23.73%；纖維素酶提取板黨多糖的最優(yōu)工藝參數(shù)為酶用量120 U/g干粉、酶解時間150 min、pH 4.0、溫度40 ℃，此條件下多糖得率為28.22%。周大寨等[19]利用復合酶法（纖維素酶+木瓜蛋白酶+果膠酶）提取板黨多糖，研究結(jié)果表明其最佳提取工藝為：木瓜蛋白酶、纖維素酶和果膠酶的酶用量分別為90、90、150 U/g干粉復合下，pH 5.0、50 ℃酶解90 min，板黨多糖得率最高達26.47%。

2黨參多糖的生理功能

2.1抗氧化抗衰老

伍春[20]研究黨參多糖對D-半乳糖致衰老小鼠皮膚抗氧化作用的影響發(fā)現(xiàn)，黨參多糖能顯著提升小鼠皮膚組織中超氧化物歧化酶（SOD）及三磷酸腺苷（ATP）的酶活性，增強機體清除自由基的能力，從而提高皮膚的抗氧化能力，進而達到延緩皮膚衰老的目的；黨參多糖可以顯著降低小鼠皮膚組織中由D-半乳誘導的糖脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）及脂褐質(zhì)（LF）水平，從而減少有害產(chǎn)物對皮膚的損害，進而延緩皮膚衰老的進程；黨參多糖能顯著增高小鼠皮膚組織羥脯胺酸（HYP）含量，從而能使小鼠皮膚膠原蛋白含量增加，有利于維持皮膚彈性，從而延緩皮膚老化。許愛霞等[21]研究黨參多糖的抗衰老作用及其機制發(fā)現(xiàn)，黨參多糖能使衰老模型小鼠胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)升高，血清和肝組織中MDA明顯下降及SOD活力明顯上升，腦組織中LF明顯下降，腎組織中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力及一氧化氮合酶（NOS）活力明顯升高。這些結(jié)果表明黨參多糖能增強機體免疫功能，清除自由基及抗脂質(zhì)過氧化，從而達到抗衰老作用。熊元君等[22]對新疆黨參多糖抗氧化活性進行了研究，發(fā)現(xiàn)其能增加小鼠腦中SOD的活性，并減少MDA的生成；黨參多糖可以清除超氧陰離子自由基（O2·-），且半抑制濃度（IC50）為5.26×10-4 g/mL，顯示出很強的抗氧能力。

2.2抗腫瘤

宮存杞等[23]研究黨參多糖體內(nèi)抗腫瘤活性發(fā)現(xiàn)，黨參多糖對S180肉瘤小鼠的生命延長率為17.7%，且與環(huán)磷酰胺混用具有明顯的增效作用，生命延長率為68.8%，明顯高于環(huán)磷酰胺單獨使用的44.0%，表明黨參多糖與化療藥物合用在腫瘤治療方面有一定的藥用價值。韓春姬等[24]研究輪葉黨參多糖的抗腫瘤作用表明，0.5、1.0、2.0 g/kg的輪葉黨參多糖對S180肉瘤的生長抑制率分別為15%、35%、54%，且中劑量和高劑量的抑制率高于對照組，說明輪葉黨參多糖對小鼠S180肉瘤有抑制作用。朱瑞[25]研究黨參多糖的抗腫瘤活性發(fā)現(xiàn)，黨參總多糖單獨作用時能顯著抑制人結(jié)腸癌細胞HCT116的增殖，與TRAIL共同作用時具有顯著的協(xié)同抑制HCT116細胞增殖的作用。武靜蓮等[26]研究黨參多糖對肝癌細胞的活性發(fā)現(xiàn)，黨參多糖對肝癌細胞SMMC-7721具有抑制作用，使肝癌細胞SMMC-7721細胞核固縮，有凋亡小體的出現(xiàn)，且黨參多糖對小鼠的臟器沒有明顯的毒性，黨參多糖具有抑制肝癌細胞SMMC-7721的作用。馮浩麗等[27]研究黨參多糖體內(nèi)抗腫瘤活性發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，黨參多糖可以將荷S180腹水瘤細胞小鼠的生命延長率為34.29%，表明黨參多糖具有抗腫瘤活性。

2.3提高記憶力

張振東等[28-29]研究土黨參多糖對小鼠學習記憶的作用效果表明，土黨參多糖可使小鼠逃避傷害刺激的反應速度加快，錯誤次數(shù)明顯減少，遭電擊時間縮短（與模型組比較，P<0.01或P<0.05），說明土黨參多糖具有改善小鼠學習記憶能力的作用；研究黨參多糖對東莨菪堿所致記憶獲得障礙模型小鼠（跳臺法和Y水迷宮法）、亞硝酸鈉所致記憶鞏固障礙模型小鼠（跳臺法）和40%乙醇所致記憶再現(xiàn)障礙模型小鼠（暗箱法）學習記憶的影響表明，黨參多糖給藥組均能不同程度縮短東莨菪堿所致記憶獲得障礙模型小鼠的觸電潛伏期（P<0.01或P<0.05），提高空間記憶能力，縮短尋覓平臺的潛伏期（P<0.01）；能延長亞硝酸鈉所致記憶鞏固障礙模型和40%乙醇所致記憶再現(xiàn)障礙模型小鼠的記憶潛伏期（P<0.01或P<0.05），減少錯誤次數(shù)（P<0.01）。這些結(jié)果都能說明黨參多糖具有改善小鼠學習記憶能力的作用。

2.4增強免疫力

龔其海等[30]研究黨參多糖對環(huán)磷酰胺（CTX）所致小鼠免疫功能抑制的影響發(fā)現(xiàn)，黨參多糖組與模型組相比，指標小鼠胸腺、脾臟指數(shù)明顯增加，碳粒廓清速率明顯增加，表明黨參多糖可減輕CTX所致小鼠免疫功能抑制。林丹丹等[31]探討了黨參多糖（CPPS）和硒化黨參多糖（sCPPS5）對CTX所致免疫抑制小鼠免疫功能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黨參多糖和硒化黨參多糖組與模型組相比，小鼠免疫學指標脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)均顯著高于CY模型組（P<0.05）；且CPPS和sCPPS5均能夠增強免疫抑制小鼠的免疫活性，硒化修飾后的CPPS效果優(yōu)于未硒化修飾的CPPS，說明硒化修飾可以提高多糖的免疫活性。楊光等[32]研究黨參多糖對小鼠免疫反應的影響發(fā)現(xiàn)，黨參多糖組羊紅細胞（SRBC）抗體生成水平和卵清抗體生成水平均顯著高于對照組，表明黨參多糖對正常小鼠抗體生成有增強作用。

2.5抗?jié)?/p>

趙曉芳[33]、田先翔等[34]觀察黨參多糖對2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）誘導大鼠潰瘍性結(jié)腸炎的防治作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與模型組比較，板黨多糖組大鼠結(jié)腸充血水腫，潰瘍癥狀得到改善，組織病理學檢查結(jié)果顯示炎性細胞浸潤情況明顯改善，表明板黨多糖對TNBS誘導的大鼠潰瘍性結(jié)腸炎呈現(xiàn)出良好的預防性治療作用。周衛(wèi)東等[35]研究黨參多糖對5-氟尿嘧啶（5-FU）引起的腸道炎癥的治療作用發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，多糖組顯著抑制5-FU引起的小腸腸絨毛縮短、隱窩深度加深、絨毛高度/隱窩深度比值減少（P<0.01），表明黨參多糖對5-FU引起的腸道黏膜炎有顯著的治療作用。

2.6保護神經(jīng)與鎮(zhèn)痛

武冰峰等[36]研究黨參多糖對神經(jīng)干細胞硫代硫酸鈉損傷的保護作用發(fā)現(xiàn)，黨參多糖組神經(jīng)干細胞損傷有不同程度的減輕，說明黨參多糖對神經(jīng)干細胞硫代硫酸鈉損傷有明顯的保護作用。孫玉等[37]研究了黨參多糖對中樞神經(jīng)的抑制作用，結(jié)果表明，與對照組比，黨參多糖組能顯著地減少小白鼠的自主活動，增加戊巴比妥鈉及水合氯醛的催眠作用且能降低正常小鼠的體溫，具有一定的鎮(zhèn)痛、解熱作用，說明黨參多糖對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用。

2.7抗疲勞

彭梅等[38]研究土黨參多糖對小鼠抗疲勞作用的影響發(fā)現(xiàn)，土黨參多糖能延長小鼠爬桿時間，增加小鼠游泳耐力，降低血乳酸、血清尿素氮的含量，增加肝糖原的含量，且與空白對照組比較差異顯著（P<0.05），表明土黨參多糖對小鼠具有很好的抗疲勞作用。王崢濤等[39]研究黨參多糖的抗疲勞活性表明，黨參多糖具有抗疲勞作用，可增加動物負重游泳時間。

2.8降血糖

傅盼盼[40]采用皮下注射腎上腺素誘導糖尿病小鼠模型，研究黨參多糖降血糖功效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黨參多糖對正常小鼠血糖沒有顯著影響，但黨參多糖對腎上腺素小鼠血糖升高有明顯的抑制作用，該結(jié)果提示黨參多糖能夠顯著降低糖尿病小鼠血糖。

3黨參多糖的開發(fā)應用

3.1在保健品上的開發(fā)應用

楊鮮[41]研究黨參多糖復合保健飲料發(fā)現(xiàn)，其開發(fā)過程為：取處方量的黨參、玉竹、枸杞、菊花，加水補足2.19倍吸水量，加12倍水浸泡40 min后回流提取2次，每次1 h，過濾，合并濾液濃縮至4 mL相當于1 g生藥，濃縮液放置室溫后，攪拌加入20%殼聚糖溶液，于50 ℃水浴中放置10 min，取出，靜置24 h，過濾，得純化液，以16%純化液和1.44%白砂糖加水配制得到飲料初樣，通過精濾、灌封、90～95 ℃殺菌25～30 min后即得質(zhì)量穩(wěn)定的保健飲料。黨參復合保健飲料具有抗疲勞作用和抗輻射作用，對輻射后造血系統(tǒng)的保護作用和機制需進一步研究。張新國等[42-43]等利用黨參多糖開發(fā)了黨參多糖鈣，該黨參多糖鈣將有可能是一種潛在新型的補鈣劑，其開發(fā)過程為：稱取2 g干燥的黨參多糖溶解于100 mL蒸餾水中，配制2 mol/L CaCl2溶液100 mL，將配好的2 mol/L CaCl2溶液緩慢滴加入多糖溶液中，同時滴入2 mol/L NaOH使pH保持在9～11，邊加邊攪拌進行絡合反應，直到溶液飽和為止，繼續(xù)攪拌1 h，生成黨參多糖鈣絡合物；然后靜置24 h，將沉淀干燥，得黨參多糖鈣；利用黨參多糖開發(fā)了黨參多糖鐵，該黨參多糖鐵是一種新型的、具有雙重補血作用的黨參多糖鐵補血劑，其開發(fā)過程為：稱取黨參多糖2 g、檸檬酸鈉0.5 g，溶于60 mL去離子水中，在25～40 ℃充分攪拌，使其充分溶解；再在70 ℃的水浴中攪拌大約5 min，在不斷攪拌過程中加入20%氫氧化鈉溶液調(diào)pH 8.0～8.5，然后緩緩滴加2 mol/L三氯化鐵，重復上述操作，控制pH在8.0～8.5，直至反應出現(xiàn)紅棕色不溶物，繼續(xù)在70 ℃水浴中加熱，攪拌約1 h，停止攪拌后，靜置離心，然后將沉淀在50 ℃真空干燥即可。

安徽農(nóng)業(yè)科學2017年

3.2在藥品上的開發(fā)應用

楊靜[44]利用黨參多糖開發(fā)了黨參多糖滴丸，其開發(fā)過程為：黨參多糖與PEG4000、PEG6000配比為1∶1∶2，藥液熔融溫度80 ℃，滴速30 d/min，滴距20 cm，冷凝液為甲基硅油，滴頭內(nèi)口外徑為2 mm，冷凝劑溫度10 ℃，所得滴丸平均丸重25 mg；還對黨參多糖滴丸進行質(zhì)量標準研究，建立了有效成分黨參多糖的含量測定方法。另外，江西新世紀民星動物保健品有限公研究了黨參多糖口服液，其口服液的規(guī)格為100 mL/瓶（2 g生藥/mL），該黨參多糖口服液具有抗應激、抗炎作用，可進行臨床應用[45]。李早慧等[46]利用黨參多糖開發(fā)了黨參多糖片，其開發(fā)過程為：藥物與輔料的比值為2∶1，乳糖比例為10%，PVP為10%，硬脂酸鎂為0.3%；在最佳處方條件下，片劑的硬度、重量差異、脆碎度和崩解度都符合規(guī)定。

4展望

人類對多糖的研究已有上百年的歷史，早期的研究與蛋白、核酸同步。近年來，隨著分子生物學、生物化學等多個學科的發(fā)展，多糖的生物活性逐漸被人們所發(fā)現(xiàn)和認識到。黨參多糖的研究雖然起步較早，但早期這些研究主要集中在黨參總多糖含量測定和黨參多糖的藥理作用上。因此，當前黨參多糖的研究仍存在以下問題：很難從分子水平上闡明作用機制和藥理作用；多糖的化學結(jié)構不明確，構效關系不清楚。今后應加強對黨參多糖的應用研究，開發(fā)出市場前景好的醫(yī)療、保健產(chǎn)品，對黨參多糖的進一步深入研究將有利于促進中藥現(xiàn)代化的進程，能更好地為人類健康服務。

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