酶解法提取積雪草粗多糖及降血糖作用研究

楊順雨 陳 文 王湘君 蘇利興 杜長臻 沈 春 林凌彬

①海南熱帶海洋學(xué)院理學(xué)院 ②海南熱帶海洋學(xué)院水產(chǎn)與生命學(xué)院

查閱國內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料表明，具有生物活性的積雪草多糖化合物，具有一定的免疫和降血糖活性。國內(nèi)對于具有生物活性的積雪草多糖的提取及降血糖作用研究尚不完善；過去人們主要研究積雪草苷、積雪草黃酮類化合物，近而忽視了對積雪草多糖的研究。本次綜述通過酶解法提取積雪草粗多糖及多糖降血糖作用進(jìn)行研究，使其藥理作用得到最大程度的開發(fā)。

1 前言

近年來，從中藥中提取、分離、純化多糖類化合物不斷被報(bào)道后，一些植物如山藥、仙人掌等多糖類化合物的分離提純鑒定也漸漸受到人們關(guān)注。酶解法因適用范圍廣，不僅適用于本次綜述，還適用于更多植物或動(dòng)物中對藥物的提取。實(shí)驗(yàn)擬用酶解法提取積雪草多糖，為后續(xù)開展積雪草研究打下基礎(chǔ)。本次論述分析積雪草的化學(xué)成分和用酶解法提取多糖和多糖降血糖作用。

2 積雪草多糖提取綜述

2.1 積雪草研究現(xiàn)狀

積雪草在國內(nèi)使用已有很長的歷史，在許多亞洲國家，多糖因具有抗炎作用被用于胃腸道感染及腹瀉，同時(shí)還被用于糖尿病治療。在過去10年間，積雪草在免疫和降血糖方面的獨(dú)特作用，引起了西方國家的極大興趣。目前，無論動(dòng)物試驗(yàn)還是臨床研究；積雪草在糖代謝、脂代謝、內(nèi)皮作用及心血管系統(tǒng)的作用均得到了令人滿意的結(jié)果，但在降血糖方面研究尚有不足。中草藥中含有大量的活性物質(zhì)，從中草藥中提取增強(qiáng)免疫、抗肝炎、抗衰老、降血糖等物質(zhì)是熱門的研究方向；現(xiàn)階段國內(nèi)外對積雪草粗多糖研究較少，研究積雪草對降血糖作用有極大的意義，研究以生物酶法提取粗多糖化合物；此次綜述通過積雪草對多糖降低血糖作用進(jìn)行探究，進(jìn)一步提高積雪草的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.2 積雪草提取技術(shù)比較

科研者對于提取積雪草多糖研究至今為止，提取方法主要有微波輔助法、堿性溶劑提法、超聲波輔助有機(jī)溶劑提取法、醇提取法、熱水提法、半仿生提取法等提取方法[1-3]。

熱水提取法：多用于多糖的提取，提取時(shí)把原材料放入到沸水中；該方法所需要的提取液是水，成本較低、安全、適合工業(yè)生產(chǎn)。水提法得到的產(chǎn)物雜質(zhì)較多較復(fù)雜，為后續(xù)提純化帶來較大較多的麻煩；水提法的到的產(chǎn)物易變質(zhì)發(fā)霉，這種方法現(xiàn)階段很少用于植物有效成分的提取。

堿提法：利用絕大多數(shù)多糖化合物具有酚羥基的特點(diǎn)，而采用堿性物質(zhì)進(jìn)行提取。溶液濃度多少、提取時(shí)間長短和次數(shù)多少等對提取目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率具有一定影響，此方法得到的產(chǎn)物雜質(zhì)含量較多。操作時(shí)注意堿的溫度不宜過高，高溫會(huì)破壞粗多糖化合物的基本分子結(jié)構(gòu)。

微波法提取、超聲波輔助有機(jī)溶劑提取、半仿生提取等方法：實(shí)驗(yàn)儀器要求較高、技術(shù)要求較苛刻、安全性較低。

醇提取法：會(huì)破壞提取物細(xì)胞壁，可使多糖類化合物流失，產(chǎn)率下降。

酶解法：具有安全便捷的優(yōu)點(diǎn)，且能夠大大的縮小提取所需的時(shí)間，又可以保證其它結(jié)構(gòu)不會(huì)遭到破壞。

2.3 酶解法提取粗多糖

研究表明多糖有增強(qiáng)免疫、抗肝炎、抗衰老、降血糖等作用，在臨床、藥用上的應(yīng)用越來越廣泛，且需求量日益增加，為提高積雪草多糖提取效率及其功效應(yīng)用；研究以生物酶提取積雪草粗多糖化合物，并對積雪草多糖類化合物降血糖作用進(jìn)行研究[4-6]。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料可知，科學(xué)的進(jìn)步和學(xué)科之間的交叉使得酶化學(xué)快速發(fā)展；通過了解氨基酸結(jié)構(gòu)排列方式和酶的結(jié)構(gòu)排列方式及酶催化活性的本質(zhì)，以及專一性進(jìn)行研發(fā)，得出酶可以對特定的氨基酸結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割；中藥大部分由蛋白質(zhì)構(gòu)成，通過酶解法使得蛋白質(zhì)鏈斷裂，得到有效成分的提取液物質(zhì)基本為蛋白質(zhì)、淀粉和果膠等。因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍?、高催化活性和作用條件溫和等特點(diǎn)，故可以選用相關(guān)的酶來進(jìn)行試驗(yàn)，此方法既安全、又便捷，能夠大大的縮小提取所需的時(shí)間，且可以保證其它結(jié)構(gòu)不會(huì)遭到破壞。

2.4 多糖抗降血糖機(jī)理

多糖降血糖是通過提升高外部細(xì)胞組織對糖的吸收能力；加快降血糖激素和抑制升糖激素的作用；達(dá)到保護(hù)胰島細(xì)胞的作用，并調(diào)節(jié)糖代謝酶活性[7]。

3 結(jié)論

積雪草有較高的研究價(jià)值，在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域中研究開發(fā)較多；當(dāng)代積雪草多糖提取方法有很多，但酶解法提取實(shí)驗(yàn)對試劑要求簡單，操作容易，提取率高，提取液雜質(zhì)含量少；可以通過正交實(shí)驗(yàn)方法來確定最佳液料比、溫度、pH和提取時(shí)間，選擇最佳條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；大量實(shí)驗(yàn)研究表明，積雪草中含有較多化學(xué)成分，且多糖類化合物具有防止細(xì)胞衰老退化，以及抗癌作用，積雪草多糖在這些方面效果比較明顯；目前人們主要是提取積雪草苷、粗多糖化合物[8-10]。迄今為止糖尿病的醫(yī)治仍是一大難題，多數(shù)糖尿病患者通過注射胰島素來降低血糖含量，研究表明積雪草多糖化合物具有良好降血糖的功效，因此可用積雪草多糖替代胰島素治療糖尿病[11-15]；研究以積雪草粗多糖提取率為指標(biāo)，條件許可將進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，爭取測得積雪草粗多糖含量的精確性和可靠性。