牛膝多糖研究進(jìn)展

符德學(xué) 李存紅

（1.河南省四大懷藥有效成分提取及產(chǎn)品研發(fā)院士工作站，河南 焦作 454003；2.焦作大學(xué)化工與環(huán)境工程學(xué)院，河南 焦作 454003）

牛膝(Achyranthes bidentata BI.)為覓科植物牛膝的干燥根,又名百倍、牛莖等，被《中華人民共和國(guó)藥典》（2015版）收載為常用中藥，具有逐瘀通經(jīng)、補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、利尿通淋、引血下行的功效[1]。河南焦作的武陟、溫縣、沁陽(yáng)種植的牛膝稱為懷牛膝，是聞名中外的“四大懷藥”之一。民間很早就把牛膝作為藥用，而多糖是其主要活性成分之一，為了進(jìn)一步開發(fā)和利用懷牛膝資源，本文對(duì)牛膝多糖的研究進(jìn)行綜述。

1.牛膝多糖的提取工藝

牛膝多糖的提取工藝與一般植物多糖的提取工藝基本相同，即清洗—烘干—粉碎水提濃縮—粗品，若要純化分離粗品牛膝多糖，還要再進(jìn)行后續(xù)處理，如除蛋白，色譜或膜分離等。

為了提高得率，可在水提環(huán)節(jié)輔助超聲、微波、酶解等工藝，或利用亞臨界水進(jìn)行提取。魏濤等[2]研究了超聲波提取懷牛膝多糖的適宜工藝條件，得出當(dāng)料液比(g/mL)1:30、超聲波功率1000W時(shí)，在提取溫度60℃ 、提取時(shí)間60min的工藝條件下，粗多糖得率為6.1% 。郭婕等[3]對(duì)懷牛膝多糖的微波提取工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：當(dāng)料液比為1:20(g/mL)時(shí)，選取浸取溫度70℃、微波功率600W、微波處理時(shí)間4min的條件下，懷牛膝多糖的提取率為12.37%。

易軍鵬等[4]先用蒸汽爆破技術(shù)預(yù)處理懷牛膝，然后再用熱回流提取多糖，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，如此可顯著提高牛膝多糖的提取率，經(jīng)預(yù)處理的得率約為未處理的2倍。

谷旭晗等[5]采用纖維素酶提取川牛膝多糖，以得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)藥材粒徑、酶的用量、酶解溫度、酶解時(shí)間、溶劑pH、液固比和提取時(shí)間等因素進(jìn)行了考察，在藥材粒徑550~830μm、酶用量4mg /g、酶解溫度50℃ 、酶解時(shí)間90min、溶劑pH5.0、液固比60(mL/g) 和提取時(shí)間30min的最佳工藝條件下，川牛膝多糖得率為71.70% 。葉秀娟等[6]對(duì)復(fù)合酶法提取川牛膝多糖工藝進(jìn)行研究，得出最佳的提取方案是料液比為1:20(g/mL)、復(fù)合酶( 纖維素酶:果膠酶:蛋白酶=1:1:1）用量為0.7%、pH 值為6.0、溫度為45℃。在此條件下，多糖得率52.75%。

粗牛膝多糖的純化目的是得到性質(zhì)單一、分子量分布相對(duì)集中的均一糖，可用于研究其結(jié)構(gòu)及生物活性。由于粗多糖中?；煊械鞍踪|(zhì)，不利于純化，所以，要先去除蛋白質(zhì)。通常采用三氯乙酸法除蛋白質(zhì)，該法不僅可以有效去除蛋白質(zhì)，也可減少多糖的損失，另外，還能去除表觀色素[7]。

在多糖分離純化過程中，陰離子交換柱層析和凝膠柱層析是最常用的兩種方法，若將兩者聯(lián)合使用效果更好。劉穎華等[8]采用水提醇沉法提取川牛膝多糖粗品CPC，經(jīng)685弱堿陰離子交換柱層析和Bio-GelP2凝膠柱層析純化，得到川牛膝多糖RCP，并證明其為均一組分。張少杰[9]將提取得到的粗懷牛膝多糖經(jīng)DEAE-Cellulose52離子交換色譜柱和Sephacryl S-100凝膠色譜柱純化后，得到懷牛膝多糖ABPB，利用高效液相凝膠滲透色譜（HPGPC）鑒定其為均一多糖。

2.牛膝多糖的分析鑒定

測(cè)定多糖含量有很多種方法，如苯酚-硫酸法、分光光度法等。苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量的原理是多糖在濃硫酸的作用下水解成單糖，并迅速脫水成糠醛衍生物, 此糠醛衍生物與苯酚縮合生成有色化合物[10], 再通過比色可計(jì)算出多糖含量。楊蟬等[11]采用硫酸-苯酚法顯色后用分光光度計(jì)測(cè)定吸收度，測(cè)定波長(zhǎng)491nm。結(jié)果表明:牛膝中多糖濃度在2.028~6.084 μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，平均回收率為99.75%, RSD為2.18%。此法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、重復(fù)性好。

高效凝膠滲透色譜是多糖純度驗(yàn)證應(yīng)用最廣泛、最為權(quán)威的一種方法。王昌盛[12]采用高效凝膠滲透色譜驗(yàn)證分離純化后的懷牛膝多糖是否具有均一性，結(jié)果顯示其為單一對(duì)稱峰，表明為均一多糖。紫外掃描結(jié)果表明，分離純化后的各均一多糖都不含有核酸和蛋白質(zhì)，分子量都在10000Da以下，表明懷牛膝多糖均為小分子多糖或寡糖。

3.牛膝多糖的活性研究

牛膝多糖具有增強(qiáng)人體免疫功能的作用，還具有活血、抗氧化、抗骨質(zhì)疏松和降血糖的作用，并且容易被機(jī)體吸收且無(wú)毒副作用。

骨關(guān)節(jié)炎是一種慢性退行性疾病，其最典型的病理特征是軟骨退變。馬玉環(huán)等[13]利用牛膝多糖（ABPS）干預(yù)大鼠軟骨細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，ABPS促進(jìn)了軟骨細(xì)胞Ⅱ型膠原及蛋白聚糖的表達(dá)，認(rèn)為ABPS可以通過促進(jìn)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)分泌來(lái)抑制軟骨退變。王昌盛[12]以骨密度和骨生物力學(xué)等參數(shù)為指標(biāo)，研究了懷牛膝多糖對(duì)大鼠體內(nèi)抗骨質(zhì)疏松活性的影響，結(jié)果顯示，懷牛膝多糖具有良好的抗骨質(zhì)疏松作用，但各部位活性存在差異。郎小琴等[14]研究發(fā)現(xiàn)，牛膝多糖能夠改善老年骨質(zhì)疏松大鼠的骨代謝，提高其骨密度和骨抗壓能力。

李俊麗等[15]探討了川產(chǎn)道地中藥材川牛膝多糖(RCPs)對(duì)衰老小鼠模型的體內(nèi)抗氧化作用。結(jié)果表明：川牛膝多糖具有和VC相當(dāng)甚至更強(qiáng)的體內(nèi)抗氧化活性，可作為一種優(yōu)良的天然抗氧化劑來(lái)源。

陳元娜等[16]研究了川牛膝多糖對(duì)小鼠免疫功能的影響，結(jié)果表明：川牛膝多糖能提高免疫器官指數(shù)，促進(jìn)細(xì)胞免疫、體液免疫及非特異性免疫功能。楊兵等[17]的研究表明：牛膝多糖能夠顯著改善斷奶仔豬氧化應(yīng)激反應(yīng)及免疫力，改善仔豬健康狀態(tài)，可作為綠色、多功能的天然促生長(zhǎng)劑。

毛平等[18]通過研究發(fā)現(xiàn)，懷牛膝多糖能延長(zhǎng)小鼠凝血時(shí)間，認(rèn)為其活血功效可能與多糖的抗凝血作用有關(guān)。

李海泉[19]采用ALX.Adr建立糖尿病模型，研究了牛膝多糖對(duì)不同高血糖模型小鼠的血糖影響情況，結(jié)果顯示牛膝多糖降糖作用明顯。

崔培等[20]的研究表明：在血鸚鵡高脂飼料中添加牛膝多糖可以改善并增強(qiáng)肝臟的抗氧化能力，提高溶菌酶活力，并且具有一定的降血糖作用。

4.展望

牛膝多糖是一種水溶性的生物活性多糖，可在保健和醫(yī)藥領(lǐng)域有很好的發(fā)展前景，如何更好地發(fā)揮其功效，筆者認(rèn)為可從以下幾方面考慮：一是如何使用聯(lián)用技術(shù)或新技術(shù)如亞臨界水提取、膜技術(shù)等使分離純化得率更高；二是如何從分子水平上研究其構(gòu)效關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾以獲得更高或新的生物活性；三是研究如何與其他活性物質(zhì)配伍，使其發(fā)揮更大的效用。