棗多糖免疫活性及應用研究進展

DOI：" 10.13855/j.cnki.lygs.2024.03.010

摘" 要：棗是藥食同源果品，其活性成分和功效越來越受到關(guān)注。從棗多糖對免疫器官、免疫細胞、腸道菌群的作用方面綜述了棗多糖的研究進展，為棗多糖的研究和應用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：棗；多糖；免疫器官；免疫細胞；腸道菌群

中圖分類號：" S665.1" 文獻標識碼：" A

文章編號：" 1002-2910（2024）03-0042-04

收稿日期：2024-02-22

基金項目：山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（CXGC2024D20）；山東省果品產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-06-13）；新疆自治區(qū)重大科技專項（2023A02010-1）；天山創(chuàng)新團隊（2022TSYCTD0010）；2023年山東省果樹研究所科研創(chuàng)新基金青年工程（2023GSKY06）。

*通信作者：鄒曼（1990-），女，山東泰安人，助理研究員，從事果品貯藏加工研究。E-mail：zmn1015@163.com

作者簡介：郝倩（2002-），女，山東棗莊人，在讀本科生，從事食品質(zhì)量與安全研究。E-mail：1643639329@qq.com

Research progress on the immune activity and application of jujube polysaccharides

HAO Qian1， YANG Xuemei2， YANG Lei3， Cui Dongdong2， ZHANG Qian2， ZOU Man2*

（1.Shandong Agricultural University College of Food Science and Engineering， Tai’an， Shandong 271018， China; 2.Shandong Institute of Pomology， Tai’an， Shandong 271000， China; 3.Institute of Horticultural Crops， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi， Xinjiang 830000， China）

Abstract：Jujube is a traditional fruit with the same origin as medicine and food in China， and its active ingredients and efficacy have attracted more and more attention. The research progress of jujube polysaccharide was reviewed in terms of its effects on immune organs， immune cells and intestinal flora， in order to provide theoretical reference for the research and application of jujube polysaccharide.

Key words：jujube; polysaccharides; immune organs; immune cells; intestinal flora

棗（Ziziphus jujuba Mill.）為鼠李科棗屬植物，是中國傳統(tǒng)的藥食同源果品，棗樹的栽植已有四千多年的歷史。中國棗的栽培面積及產(chǎn)量均居世界第一，是世界唯一的紅棗出口國，種植地區(qū)以山東、新疆、河北、陜西、河南、山西等省份為主［1］。棗富含多糖、三萜類、酚類、環(huán)核苷酸和有機酸等多種活性成分，具有滋補氣血、提高睡眠質(zhì)量、改善消化系統(tǒng)功能等作用［2］。棗多糖是一種復合型雜多糖，具有抗氧化、抗疲勞、調(diào)節(jié)免疫和腸道代謝、抗炎、保肝等活性［3］。

近年來，病毒、癌癥和過敏等已成為影響人們健康的重大威脅，多數(shù)病毒和癌細胞能夠嚴重破壞機體的免疫抵抗功能。提高免疫力是預防和治療疾病的關(guān)鍵策略［4］。天然多糖作為潛在的免疫調(diào)節(jié)劑在生物醫(yī)藥和功能性食品領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。筆者對棗多糖的免疫調(diào)節(jié)功能的作用途徑和分子機制進行綜述，為抗病毒、抗腫瘤治療、免疫增強配方、抗過敏藥物及在食品中的應用提供參考。

1" 棗多糖結(jié)構(gòu)及免疫調(diào)節(jié)作用

1.1" 多糖結(jié)構(gòu)

多糖是一種由10個及以上的單糖聚合而成的天然高分子化合物，廣泛存在于動植物和微生物中［5］。棗中多糖含量超過50%［6］。35年來，專家學者對棗中46種多糖的結(jié)構(gòu)進行了表征。

棗具有抗氧化、抗疲勞、免疫及腸道代謝調(diào)節(jié)、抗炎、肝臟保護的功能。棗多糖的單糖成分主要為阿拉伯糖（Ara）、半乳糖（Gal）、半乳糖醛酸（GalA）、葡萄糖（Glu）、甘露糖（Man）、鼠李糖（Rha）、核糖（Rib）、木糖（Xyl）、巖藻糖（Fuc） 和醛糖酸。與香菇、黃芪、人參、靈芝的單糖成分（主要包括葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖）相比，棗多糖的含量更為豐富［3］。

多糖是當前研究較多的天然免疫調(diào)節(jié)劑，可在多個水平和靶點上調(diào)節(jié)機體的免疫功能。之前研究從組織器官水平、細胞水平、分子水平以及腸道菌群出發(fā)，深入研究多糖免疫調(diào)節(jié)作用及其機制，證明了多糖免疫調(diào)節(jié)作用并非單一環(huán)節(jié)，而是多環(huán)節(jié)、多靶點調(diào)節(jié)機體的免疫功能［7］。多糖可直接促進免疫器官和免疫細胞的生長，并通過與免疫細胞表面的受體結(jié)合，激活多種信號通路，調(diào)節(jié)機體促炎因子水平，進而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)［8］。YANG等研究表明，多糖可與免疫細胞模型受體結(jié)合，激活相關(guān)下游信號通路，激活NK、DC、T等免疫細胞，促進其增殖，增強機體的免疫功能，抑制免疫抑制細胞的增殖，使免疫微環(huán)境得到平衡和改善［9］。

1.2" 棗多糖對免疫器官的作用

免疫器官分為中樞和外周免疫器官，中樞免疫器官包括胸腺和骨髓，是免疫細胞分裂、分化和成熟的場所，外周免疫器官包括淋巴和脾臟，是成熟T細胞和B細胞的定居場所［10］。免疫器官指數(shù)增加是由于其自身的細胞生長發(fā)育和分裂增殖所致，是機體免疫增強的表現(xiàn)。研究表明，金絲小棗經(jīng)分步醇沉法獲取的4種棗多糖協(xié)同脂多糖對小鼠脾臟B淋巴細胞增殖有顯著促進作用［11］，金絲小棗多糖對免疫抑制蛋雛雞胸腺和法氏囊指數(shù)均具有顯著促進作用［12］?；覘棿侄嗵呛徒?jīng)純化后得到的多糖組分（HP1 和HP2）均可提高小鼠的脾臟和胸腺指數(shù)和血清溶血素含量［13，14］。乙?；髼椂嗵强梢蕴岣咝叵俸推⑴K指數(shù)，增加血清中白細胞（WBC）、紅細胞（RBC）和血小板（PLT）水平［15］。

1.3" 棗多糖對免疫細胞的作用

免疫細胞是指參與免疫應答或與免疫應答相關(guān)的細胞，包括淋巴細胞、樹突狀細胞、單核/巨噬細胞等。細胞因子是指免疫細胞［16］分泌的蛋白質(zhì)。它們與特定的受體結(jié)合，調(diào)節(jié)細胞的生長和分化，參與多種免疫反應。白細胞介素、干擾素和免疫球蛋白是在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮不可或缺作用的細胞因子。

研究表明，駿棗多糖（ZJP）對RAW264.7巨噬細胞發(fā)揮抗炎免疫作用，ZJP可顯著抑制NO的產(chǎn)生，降低COX-2、TNF-α、IFN-γ和IL－17等促炎細胞因子的表達［17］。冬棗多糖（JPC）促進T淋巴細胞增殖，增強機體免疫細胞（NK）活性，能增強白細胞介素2（IL-2）的相關(guān)基因表達和IL-2蛋白的生產(chǎn)，增強慢性疲勞綜合癥（CFS）機體的免疫系統(tǒng)［18］?；覘椂嗵悄茉鰪娋奘杉毎耐淌苫钚?，可對小鼠因SRBC 引起的遲發(fā)型過敏反應有促進作用［14］。乙?；髼椂嗵牵ˋc-JP）促進免疫相關(guān)細胞因子包括干擾素-y（IFN-y）、白細胞介素-4（IL-4）、免疫球蛋白A（Ig-A）、免疫球蛋白G（Ig-G）和免疫球蛋白M（Ig-M）的產(chǎn)生［15］。酸棗和金絲棗多糖能提高人髓系白血病單核細胞（THP-1）細胞的吞噬活性，影響促炎、抗氧化和免疫活性［19］。 棗多糖組分（RQP1d和RQP2d）能夠促進LPS誘導的脾細胞增殖，從而改善機體的免疫力［20］。

1.4" 棗多糖對腸道菌群的作用

在腸道中，已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種與人類健康相關(guān)的微生物［21］。腸道菌群在維持正常的消化功能中起著重要的作用，對免疫系統(tǒng)成熟和病原體抵抗［22］也是至關(guān)重要的。腸道微生物群的失調(diào)會破壞腸道微生物與其宿主之間的關(guān)系，導致一系列疾病，包括肥胖、糖尿病、炎癥性腸病、結(jié)腸癌和免疫失調(diào)［23，24］。

研究表明乙?；瘲椂嗵强赡芡ㄟ^提高腸道擬普雷沃氏菌（Alloprevotella）和普雷沃氏菌_UCG-001（Prevotellaceae_UCG-001）的水平來調(diào)節(jié)小鼠的免疫反應，從而增強微生物發(fā)酵，促進多糖轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸。乙?；瘲椂嗵强捎行У鼗謴铜h(huán)磷酰胺誘導小鼠腸道微生物群中的有益菌群，并抑制有害菌群，還增強了免疫相關(guān)標志物和微生物代謝物（包括乙酸）的產(chǎn)生，從而調(diào)節(jié)免疫反應［25］。紅棗酸水解的多糖對腸道益生菌兩歧雙歧桿菌（B.bifidum）和費氏丙酸桿菌（P.Freudenreichii）的增殖均有促進作用［26］。

2" 棗多糖應用及產(chǎn)品開發(fā)

中國棗資源豐富，產(chǎn)量大，但棗的加工產(chǎn)品仍停留在傳統(tǒng)的干制品、鮮食品和棗飲料上，精加工、深加工的產(chǎn)品較少。棗多糖具有免疫等多種生物活性，對其進行開發(fā)利用，對于棗的精深加工、提高附加值、增加產(chǎn)業(yè)效益具有重要意義。近年來，有關(guān)棗多糖的應用和產(chǎn)品開發(fā)的相關(guān)研究也逐漸增多。

2.1" 棗多糖工業(yè)化提取工藝的研究

目前棗多糖的提取仍缺少從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵一步即中試放大試驗，為了填補理論和實踐的空白，已有研究人員開展中試放大試驗，以實現(xiàn)棗多糖的工業(yè)化生產(chǎn)。研究表明，壺瓶棗多糖超聲波噴霧干燥的最佳工藝條件為：進風溫度135 ℃，進料量16 mL/min，進氣壓力0.10 MPa，此時出風溫度89 ℃，壺瓶棗多糖產(chǎn)品含水量4.91%，平均粒徑9.14 μm。噴霧干燥的產(chǎn)品呈顆粒狀，粒徑在2～20 μm范圍內(nèi)呈正態(tài)分布，優(yōu)于冷凍干燥和噴霧干燥技術(shù)［27］。方元等對棗多糖的小試實驗參數(shù)進行驗證、優(yōu)化，篩選中試工藝參數(shù)，對水浸提工藝進行放大試驗，將干棗浸泡、去核、打漿后將棗漿倒入中試提取罐中，在60～90 ℃的水中浸提4～8 h后，抽取濾液至濃縮罐中進行濃縮，對濃縮后得到濃縮糖液進行醇沉，離心過濾，對得到沉淀進行干燥得到大棗粗多糖［28］。邱鋮鋮等將用超聲波輔助酶法提取灰棗多糖的最佳工藝進行中試放大試驗研究，分別對物耗、能耗、水耗等進行計算發(fā)現(xiàn)，雙頻超聲波輔助酶法可以很好地對灰棗多糖進行提取，提取得率達64.96%；25 kg灰棗原料在多糖提取中試放大試驗中共耗電量1 000.64 kW·h、耗水量6 500 L，消耗成本894.59元，該數(shù)據(jù)為現(xiàn)實工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論依據(jù)［29］。

2.2" 棗多糖功能產(chǎn)品開發(fā)

在棗多糖提取、性質(zhì)等研究上，開發(fā)一種新型功能性產(chǎn)品，可為棗多糖的應用開辟新途徑，有效增加產(chǎn)業(yè)效益。方元等研究得到棗多糖咀嚼片配方為：以棗粉、棗多糖粉為主料，輔料為麥芽糊精和土豆粉，主料與輔料添加比例1∶1，咀嚼片多糖含量為5.81%。咀嚼片各個物料的臨界相對濕度（CRH）分別為棗粉68.5%、麥芽糊精79%、土豆粉84%、棗多糖粉77.6%?；旌衔锪辖?jīng)造粒后的臨界相對濕度為75.3%［28］。研究人員以中試生產(chǎn)的棗多糖為原料，進行多糖-多肽復合功能性飲料的開發(fā)，發(fā)現(xiàn)最佳配方工藝是：45.77%的灰棗多糖濃縮液、2.10%的膠原蛋白肽、1.06%的麥芽糊精、0.018%的檸檬酸添加量（體積比v/v）。此時所得產(chǎn)品的綜合評分最高，且產(chǎn)品感官指標、理化指標及微生物指標都符合相關(guān)國家標準要求［29］。陳璐等通過分子間自組裝技術(shù)制備多酚-蛋白質(zhì)-多糖復合物，大果沙棗多糖參與形成的雙層乳液可有效防止液滴聚集，以提高體系的貯存穩(wěn)定性。該研究可為深入開發(fā)大果沙棗多糖的乳化功能，提升新疆地區(qū)大果沙棗的綜合效益及開發(fā)新式乳液遞送系統(tǒng)提供重要科學依據(jù)［30］。

3" 結(jié)論

多糖類化合物具有多種生物活性，因其安全性高、免疫活性好逐步受到重視。多糖是棗果中主要功能性成分，是機體免疫系統(tǒng)良好的調(diào)節(jié)劑，可增強免疫力。棗多糖的免疫調(diào)節(jié)活性主要表現(xiàn)在對免疫器官、免疫細胞、腸道菌群等方面。對棗多糖工業(yè)化提取工藝和功能產(chǎn)品開發(fā)利用，對于棗的精深加工及提高其附加值、增加產(chǎn)業(yè)效益具有重要意義，近年來相關(guān)研究也逐漸增多。多糖分子結(jié)構(gòu)復雜，其結(jié)構(gòu)和免疫活性、增強機體免疫力的生物醫(yī)藥和功能性食品有待于進一步開發(fā)利用。

參考文獻：

［1］" 冀曉龍， 尹明松， 侯春彥， 等. 紅棗多糖提取、分離純化及生物活性研究進展［J］. 食品工業(yè)科技， 2020， 41（23）：346-353+358.

［2］" CHEN J， TSIM K W K. A review of edible jujube， the Ziziphus jujuba fruit： A heath food supplement for anemia prevalence［J］. Front Pharmacol， 2020（11）：593655.

［3］" JINGYA Ruan， YU Han， JOHN F Kennedy， et al. A review on polysaccharides from jujube and their pharmacological activities［J］. Carbohydrate Polymer Technologies and Applications， 2022：100220.

［4］" 田陽， 龔桂萍， 路宇， 等. 枸杞子多糖不同組分的雙向免疫調(diào)節(jié)機制研究進展［J］. 食品科學， 2022， 43（23）：356-366.

［5］" 朱赤云， 肖平， 方悅悅， 等. 多糖體內(nèi)過程與免疫調(diào)節(jié)機制研究方法和技術(shù)進展［J］. 藥學學報， 2024， 59（2）：322-335.

［6］" 王建宇， 王振磊， 林敏娟. 不同棗品種果實中可溶性糖及組成成分分析［J］. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學， 2019（8）：115-119.

［7］" ZHAO Y， YAN B， WANG Z， et al. Natural polysaccharides with immunomodulatory activities［J］. Mini Rev Med Chem， 2020（20）：96-106.

［8］" NIU X F， YU J B， HUANG Q X， et al. Immunoenhancement activity of Bletilla striata polysaccharide through MAPK and NF-κB signalling pathways in vivo and in vitro［J］. Autoimmunity， 2022， 55（8）： 650-660.

［9］" YANG Kun， CHEN Jing， CHEN Jianping， et al. The effect mechanism of polysaccharides inhibit tumor immune escape： A review［J］. Journal of Functional Foods， 2023（107）：105638.

［10］" 賴夢亭， 肖平， 方悅悅， 等. 中藥多糖免疫調(diào)節(jié)作用機制研究進展［J］. 中草藥， 2023， 54（10）：3337-3348.

［11］" 郭林霞， 李樹鵬， 馬可為， 等. 棗多糖對小鼠脾臟B淋巴細胞體外增殖的影響［J］. 動物營養(yǎng)學報， 2020， 32（9）：4386-4392.

［12］" 郭林霞， 馬可為， 馮志華， 等. 棗多糖對免疫抑制蛋雛雞生長性能和免疫指標的影響［J］. 中國畜牧獸醫(yī)， 2021， 48（9）：3264-3272.

［13］" 鄒曼， 張玉環(huán)， 陳義倫， 等. 阿克蘇灰棗生物活性成分的免疫交互作用［J］. 食品科學， 2018， 39（7）： 201-206.

［14］" ZOU M， CCHEN Y L， Sun-Waterhouse D， et al. Immunomodulatory acidic polysaccharides from Zizyphus jujuba cv.Huizao： Insights into their chemical characteristics and modesof action［J］. Food Chemistry， 2018（258）：35-42.

［15］" LIU Meiling， LI Qingyi，WANG Na， et al. Primary acetylated polysaccharides from jujube regulated the immune response and intestinal microbiota in immunosuppressive mice［J］. Journal of Functional Foods， 2023（109）：105790.

［16］" PANDEY R， JANGID A， VINJAMURI R G， et al. Modeling of indirect cell-cell interaction networks mediated by IFN-γ/IL-4 cytokine involved in atopic dermatitis［J］. Journal of Theoretical Biology， 2022：111291.

［17］" ZHAN R， XIA L， SHAO J H， et al. Polysaccharide isolated from Chinese jujube fruit （Zizyphus jujuba cv.Junzao） exerts anti-inflammatory effects through MAPK signaling［J］. Journal of Functional Foods， 2018（40）：461-470.

［18］" CHI A P， KANG C Z， ZHANG Y， et al. Immunomodulating andantioxidant effects of polysaccharide conjugates from the fruits of Ziziphus jujube on chronic fatigue syndrome rats［J］. Carbohydrate Polymers， 2015（122）：189-196.

［19］" YAN X， WANG W， LIU M， et al. Preparation of oligosaccharides by degradation of polysaccharides from Chinese jujube and its biological activity［J］. Int.J.Polym.Sci， 2018：1-8.

［20］" CUI G， ZHANG W， WANG Q， et al. Extraction optimization，characterization and immunity activity of polysaccharides from Fructus Jujuba［J］. Carbohydr Polym， 2014（111）：245–255.

［21］" GEVA-ZATORSKY N， SEFIK E， KUA L， et al. Mining the human intestinal microbiota for immunomodulatory organisms［J］. Cell， 2017（168）：928-943.

［22］" ZAHA D C， Codreanu I C， Petrisor C P， et al. Gut microbiota and immune responses［C］. Conferinta Nationala a SRSF， 2016.

［23］" BELKAID Y， HAND T W. Role of the microbiota in immunity and inflammation［J］. Cell， 2014（157）：121-141.

［24］" ZHAO Y， YAN Y， ZHOU W， et al. Effects of polysaccharides from bee collected pollen of Chinese wolfberry on immune response and intestinal microbiota composition in cyclophosphamide-treated mice［J］. Journal of Functional Foods， 2020（72）：104057.

［25］" LIU Meiling， LI Qingyi， WANG Na， et al. Primary acetylated polysaccharides from jujube regulated the immune response and intestinal microbiota in immunosuppressive mice［J］. Journal of Functional Foods， 2023（109）：105790.

［26］" HUANG P H， CHIU C S， LU W C， et al. Change inchemical composition and enhancement of intestinal microflora of acid hydrolyzed polysaccharides from Zizyphus jujube and Sterculia lychnophora［J］. Arabian Journal of Chemistry， 2023， 17（5）：105598.

［27］" 張耀雷， 黃立新， 張彩虹， 等. 超聲波噴霧干燥壺瓶棗多糖及其對產(chǎn)品品質(zhì)的影響［J］. 林產(chǎn)化學與工業(yè)， 2016， 36（2）：64-70.

［28］" 方元. 大棗多糖的提取與產(chǎn)品開發(fā)［D］. 烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學， 2015.

［29］" 邱鋮鋮. 多模式超聲波輔助酶法提取灰棗多糖、結(jié)構(gòu)特性及中試應用研究［D］. 鎮(zhèn)江：江蘇大學， 2023.

［30］" 陳璐， 孫妍， 高尚， 等. 大果沙棗多糖的理化性質(zhì)及復合乳液體系構(gòu)建研究［J］. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2024（4）：1-14.