天然藥物中植物蛋白的提純方法及其藥理作用研究現(xiàn)狀

雷震 雷敏 陳芳 常明泉(通訊作者)

（1十堰市太和醫(yī)院 湖北 十堰 442000）

（2湖北醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院學(xué)生 湖北 十堰 442000）

蛋白質(zhì)是一類非常重要的大分子物質(zhì)，不僅在動(dòng)物體內(nèi)大量存在，在一些植物中也廣泛存在，蛋白質(zhì)是一切生命體存在的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。目前對(duì)蛋白質(zhì)的研究多集中于對(duì)動(dòng)物蛋白的研究，對(duì)天然藥物植物蛋白的研究較少。隨著天然藥物日趨國(guó)際化，對(duì)其植物蛋白的成份、藥理研究越來越受到人們的重視。近年，研究發(fā)現(xiàn)一些天然藥物中的植物蛋白具有較好的藥理活性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，本文就天然藥物中的植物蛋白的提取與藥理研究現(xiàn)狀做相關(guān)的綜述。

1.天然藥物植物蛋白的基本特性

藥食同源古而有之，隨著現(xiàn)代健康理念的發(fā)展進(jìn)步，藥食結(jié)合研究越來越受到人們的追捧，天然藥物為藥食的核心物質(zhì)。天然藥物中植物蛋白與其它植物蛋白類似，是從天然藥物中提取的[2]，它的營(yíng)養(yǎng)成份與動(dòng)物蛋白相似，但天然藥物植物蛋白外周有纖維膜包裹，食入后沒有動(dòng)物蛋白容易消化，這也是天然藥物植物蛋白較動(dòng)物蛋白質(zhì)利用率低的主要原因，天然藥物植物蛋白幾乎不含膽固醇和飽和脂肪酸，經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓に嚰庸ず髸?huì)變得容易吸收和更具養(yǎng)生價(jià)值，不會(huì)像動(dòng)物蛋白，因?yàn)轱柡椭舅岷湍懝檀嫉拇罅繑z入，長(zhǎng)期聚集，出現(xiàn)肥胖癥、高血壓病和高血脂癥系列“富貴病”。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人民們將動(dòng)物蛋白質(zhì)與一些天然藥物植物蛋白按一定比例搭配使用，既提供了人體必需的多種氨基酸，還降低了各種“富貴病”病的發(fā)生，有利于提高人體免疫力。

2.天然藥物中植物蛋白的提取

天然藥物植物蛋白的提取，是深入了解其生物活性與化學(xué)形態(tài)的前提。目前天然藥物中植物蛋白的提取主要采用水相酶解法、冷榨法、堿溶酸沉法及反膠束萃取法等。

堿溶酸沉法[3]是提取植物蛋白的主要方法，其原理是將天然藥物用弱堿性的水溶液浸泡，將可溶性植物蛋白萃取，爾后向其中加入一定比例的酸性溶液，通過調(diào)節(jié)pH使蛋白質(zhì)沉析，達(dá)到提取的目的，在實(shí)際提取過程中也可通過對(duì)pH的分段調(diào)控而行分級(jí)提取植物蛋白。堿溶酸沉法提取植物蛋白過程中使用特定比例的氫氧化鈉或碳酸鉀代替鹽酸可避免在酸沉過程中產(chǎn)生不必要的鈉或氯，預(yù)處理或后處理也是彌補(bǔ)方法之一。

反膠束萃取法[4]是表面活性劑溶入到有機(jī)溶劑中形成的一種聚集體，其中表面活性劑的非極性尾在外與有機(jī)溶劑接觸，極性頭在內(nèi)形成極性核，該極性核具有包含水溶液和溶解蛋白質(zhì)的能力，因而可以用含有反膠束的有機(jī)溶劑從天然藥物中提取植物蛋白。該法的優(yōu)點(diǎn)是選擇性高、萃取條件溫和，蛋白質(zhì)變形程度小、萃取溶劑可循環(huán)利用[5]，而提取溶劑用量大、溶劑殘留不易清除是其缺點(diǎn)。

冷榨法可使油脂在低溫狀態(tài)下與蛋白分離，避免植物蛋白在高溫環(huán)境下變性，保持植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)特性；油脂與蛋白分離不完全、植物蛋白得率低是其缺點(diǎn)。

水相酶解法是在水相萃取法的基礎(chǔ)上，利用酶制劑將天然藥物中的蛋白質(zhì)充分溶出的一種提取分離方法，劉志強(qiáng)對(duì)水相酶解法進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，該法有利于蛋白質(zhì)和油脂的析出，可以降低蛋白質(zhì)的含油率。目前在國(guó)內(nèi)蛋白質(zhì)緊缺的背景下，水相酶解法具有很大的應(yīng)用價(jià)值。其實(shí)驗(yàn)方法包括酶的篩選及處理參數(shù)研究、酶解后水浸提工藝研究和蛋白提取液超濾工藝三方面；缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本較高、步驟比較復(fù)雜。

天然藥物植物蛋白的提取可按所需蛋白的要求，通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出適宜的方法和提取條件，既要盡量提取所需的蛋白質(zhì)，又要防止蛋白酶的水解及其他因素對(duì)蛋白質(zhì)活性的破壞作用。

3.天然藥物中植物蛋白的分離純化

離子交換層析法是天然藥物植物蛋白分離純化的常規(guī)方法，該方法應(yīng)用離子交換裝置，根據(jù)中藥的性質(zhì)，選擇合適溶劑為移動(dòng)相，相應(yīng)的離子交換劑為固定相。該法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、快速高效,分離量大，宜于工業(yè)化生產(chǎn)，缺點(diǎn)是成本較大、只能用于相對(duì)分子量較低的植物蛋白。

在天然藥物植物蛋白的分離純化中，利用高分子半透膜的選擇性、超濾性分離植物蛋白，它以以壓差為動(dòng)力，能截留分子量較大的蛋白質(zhì)分子或相對(duì)粒徑較大的膠體物質(zhì)，溶劑和小分子物質(zhì)透過高分子半透膜，從而達(dá)到蛋白質(zhì)與其它物質(zhì)分離的目的。該方法在植物蛋白的分離純化上應(yīng)用日趨廣泛，通過控制pH、溫度、膜材料、壓力可達(dá)到分離和純化多種可溶性植物蛋白的目的，該方法的優(yōu)點(diǎn)是蛋白損失率極小。該方法目前僅處于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用階段，因分離過程中膜容易堵塞導(dǎo)致通透量下降，影響植物蛋白的分離效果，該技術(shù)沒進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用。

植物蛋白組分復(fù)雜，分離難度大，一些植物蛋白在分離純化過程中除了要根據(jù)不同的分離條件選擇不同的分離方法外，也應(yīng)該在分離過程中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)植物蛋白的活性，避免蛋白在分離純化過程中失活?？傊蛛x純化中藥中的植物蛋白，使之保持較高的生物活性、純度，是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)而艱巨的工作。

4.天然藥物中植物蛋白的抗腫瘤作用

天花粉蛋白是天然藥物天花粉、栝樓的主要活性成分,有較好的抗腫瘤活性，對(duì)TCS抗腫瘤作用機(jī)制的研究表明，天花粉蛋白主要作用于細(xì)胞周期的S期而起到抑制HL一60胞株、MKN一45胃癌細(xì)胞株的作用。任金榮等的研究表明，鄭氏植物蛋白（ZPP）對(duì)乳腺癌外周血淋巴細(xì)胞具有顯著的促增殖作用，與乳管上皮輕度增生者及正常人的刺激作用相比較P＜0.01。

5.天然藥物中植物蛋白的抗氧化作用

氧自由基能氧化不飽和脂肪酸，從而造成細(xì)胞膜、線粒體膜、溶酶膜硬化變性，加速人體衰老。內(nèi)源性自由基可以清除體內(nèi)多余的氧自由基。外源性氧化劑的發(fā)掘利用，可阻斷自由基對(duì)人體的入侵。研究表明，天然藥物提取物中的植物蛋白能有效清除體內(nèi)游離的H202，抑制過氧化物產(chǎn)生，有利于抗衰老，抑制或減退老年斑、黃褐斑。

6.天然藥物中植物蛋白對(duì)肝臟的保護(hù)作用

肝硬化患者由于其處于高代謝狀態(tài)，飲食中蛋白質(zhì)的含量應(yīng)該高于正常人。天然藥物中的植物蛋白有利于肝硬化患者蛋白質(zhì)的攝入，促使機(jī)體氮的有序平衡，提高身體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，促進(jìn)肝功能的恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)證明，給肝硬化患者建立富含植物蛋白的食譜30d，不僅可提高患者血清蛋白的含量，還能減輕疲勞,增加體力。

7.天然藥物中植物蛋白的免疫調(diào)節(jié)作用

免疫功能減退是導(dǎo)致疾病的重要原因之一。天然藥物提取物中的植物蛋白有助于提高機(jī)體的免疫力。TCS能通過改變不同功能的T細(xì)胞的比例，起到增強(qiáng)體液免疫的作用。實(shí)驗(yàn)證明，白頭翁中的多糖蛋白不僅對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)胞中性粒細(xì)胞具有顯著的增強(qiáng)作用，還可以誘導(dǎo)該細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮。

8.結(jié)語

對(duì)天然藥物植物蛋白方面的研究相對(duì)較晚、天然藥物植物蛋白種類繁多，使得植物蛋白功能活性和作用機(jī)制研究不透徹，欠缺對(duì)天然藥物提取物中植物蛋白功能的充分認(rèn)識(shí)，一些保健產(chǎn)品只是一種模糊概念，使得天然藥物中的植物蛋白難以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。目前，很多提取天然藥物活性物質(zhì)時(shí)，都是采用除蛋白，將植物蛋白做為雜質(zhì)、殘?jiān)创?，而沒有在分離純化相關(guān)活性物質(zhì)的同時(shí)，也研究相應(yīng)工藝提取、利用這些植物蛋白質(zhì)。對(duì)天然藥物中植物蛋白提取、利用，是廣大植物學(xué)家、天然藥物化學(xué)工作者、營(yíng)養(yǎng)學(xué)者及藥學(xué)工作須迫切注重的研究領(lǐng)域，一大批來自天然藥物植物蛋白的開發(fā)利用，必將在新藥的研發(fā)、日常保健品的開發(fā)、飲食結(jié)構(gòu)的改善產(chǎn)生革命性成果，這些產(chǎn)業(yè)的建立，必將衍生出一大批綠色生物產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。

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