南药巴戟天多糖的研究进展

梁丽敏，徐 勇

(广东省食品工业研究所，广东省食品工业公共实验室，广东广州 510308)

南药巴戟天多糖的研究进展

梁丽敏，徐 勇

(广东省食品工业研究所，广东省食品工业公共实验室，广东广州 510308)

巴戟天是我国著名的四大南药之一，多糖是南药巴戟天的主要功能因子之一，具有多种生理活性。近年来国内外对巴戟天化学成分和药理活性方面的研究进行了大量工作。对巴戟天化学成分及其药理的研究进展已有文献报道，但对巴戟天多糖这一重要活性物质未见有详尽的报道。为了进一步研究和开发利用该植物，对巴戟天多糖成分的药理活性、分离纯化、结构分析、含量等方面的研究进展进行综述。

巴戟天，多糖，药理活性，提取纯化，结构分析，含量，研究进展

巴戟天是我国著名的四大南药之一，来源于茜草科巴戟天属(Morinda officinalis How)的干燥根，分布于广东、福建、广西、海南等省区的热带和亚热带地区;具有补肾阳、强筋骨、祛风湿之功效，被誉为“补肾阳之要药”。广东为巴戟天栽培主产区，主产于广东高要、德庆、五华、新丰、广宁、郁南、紫金、封开等地。巴戟天的功能因子主要有环烯醚萜类、蒽醌化合物、糖类、有机酸类以及微量元素等。药理实验证明，巴戟天除具有补肾壮阳、祛风湿等作用外，还具有抗抑郁、抗炎镇痛、抗氧化、抗衰老和免疫调节等多种生理作用［1］。因此，巴戟天这种传统的中药具有比较广泛的应用前景和开发利用价值。多糖类物质是所有生命有机体的重要组成部分，广泛存在于动物、植物和微生物细胞壁中，是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一类重要的生物分子。科学研究已经确认糖类物质具有许多生物活性，包括抗肿瘤、免疫、降血糖和抗病毒等，而且对机体几乎无毒副作用。多糖广泛地存在于许多中药材中，是中草药发挥独特疗效的重要物质基础之一。研究报道不同产地、不同品种以及不同生长年限的巴戟天中，多糖含量普遍在10%～20%［2－3］。近年来国内外对巴戟天化学成分和药理活性方面的研究进行了大量工作。对巴戟天化学成分及其药理的研究进展已有文献报道［1，4］，但对巴戟天多糖这一重要活性物质未见有详尽的报道。为了进一步研究和开发利用该植物，本文对巴戟天多糖成分的药理活性及其提取纯化的研究进展进行综述。

1 巴戟天多糖的药理活性

1.1 提高机体免疫功能

免疫是生物机体的重要功能。到目前为止，已有300多种多糖类化合物从天然产物中被提取出来，其中从中药中获得的水溶性多糖最为重要，已发现有100多种中药中的多糖类化合物具有免疫促进作用［5］。巴戟天多糖也具有提高细胞免疫功能的作用。陈小娟等［6］观察了巴戟天多糖对幼年小鼠胸腺重量，小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响和对小白鼠脾脏RFC(免疫特异玫瑰花结形成细胞)形成的影响，发现巴戟天多糖能增加幼年小鼠胸腺重量，明显提高小鼠巨噬细胞吞噬百分率，并能明显提高小鼠RFC的形成。

何传波等［7］通过免疫器官指数、巨噬细胞吞噬率及外周血淋巴细胞转化率3项指标，对离子交换层析分离得到的巴戟天多糖组分的体内免疫活性进行了研究，结果表明，巴戟天多糖对环磷酰胺诱导的免疫功能低下小鼠具有明显的免疫促进作用。

1.2 抗骨质疏松作用

骨质疏松是以骨质量下降为主要表现的退行性骨病，是影响老年人生活质量的主要疾病之一。在临床上以巴戟天为主药治疗肾阳不足、肝血亏虚型骨质疏松症效果明显，具有显著缓解临床症状和体征等功能。实验显示［8］，巴戟天多糖能够有效改善去卵巢骨质疏松大鼠的骨密度，预防或减缓骨质疏松的发生及病情进展，其可能通过上调血清Ca、Mg、P、Fe、Zn等矿物及微量元素，及降低血清的 IL－6、TNF－α表达水平发挥抗骨质疏松作用。李楠等［9］研究显示:巴戟天水提物与巴戟天多糖均能显著提高成骨细胞分化和活性的中心调控因子Cbfα1mRNA的表达，且巴戟天多糖的这种作用优于巴戟天水提物。揭示巴戟天多糖是巴戟天提高成骨细胞活性的有效成分之一。另外巴戟天多糖能显著促进体外培养成骨细胞增殖、促进成骨细胞分泌碱性磷酸酶与骨钙素、促进成骨细胞转化生长因子β1 mRNA的表达［10］。巴戟天多糖在一定程度上也可抑制全反式维甲酸诱导的成骨细胞凋亡［11］。可见巴戟天多糖能维持成骨细胞的分化和活性，促进细胞增殖，抑制细胞凋亡，从而发挥抗骨质疏松的作用。

1.3 降血糖及抗氧化活性

刘霄［12］研究了巴戟天多糖的降血糖和抗氧化作用，发现巴戟天多糖能降低肾上腺素和四氧嘧啶所致高血糖小鼠的血糖，能提高D－半乳糖衰老型小鼠血浆、肝、心和脑中SOD的活性并降低MDA的含量。大量研究表明，植物多糖对物理的、化学的及生物来源的多种活性氧(ROS)具有清除作用，能减少脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的生成量，提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－Px)活性等，起延缓衰老的作用。该研究结果亦证明巴戟天多糖可通过上述机制发挥抗衰老作用。

2 巴戟天多糖的提取和纯化方法

2.1 巴戟天多糖的提取

多糖的提取方法有很多，例如水提取、酸提取、碱提取、酶解提取、超声提取等。每一种方法都有其独自的特点优势，为了提高多糖的提取得率，通常会对多种提取方法进行对比研究，以确定最佳的方法。陈忠等［13］对巴戟天多糖的提取溶剂做了比较，发现用酸或碱提取巴戟天粗多糖的提取率比蒸馏水提取的大，但其多糖含量却都不如用蒸馏水提取的高。另外碱提取巴戟天多糖，其提取液高度粘稠，很难过滤，而且其最终粗提物也有变色情况出现，变为棕黄色。与酸碱提取相比，水提取作用温和，成本相对低，因此水是较理想的提取溶剂。

应用酶法或超声波等方法辅助提取多糖，可以提高得率［14－15］。李妍等［16］实验证明，纤维素酶能够显著提高巴戟天多糖的提取率，适宜的提取工艺条件为温度55℃，pH5.0，酶用量0.5%，提取时间2h，此条件下多糖提取率为8.56%，为热水浸提法多糖提取率的1.91倍。

2.2 巴戟天多糖的纯化

2.2.1 巴戟天多糖的沉淀 多糖提取液中含有其他杂质，因此需经过醇沉步骤，使粗多糖与其他杂质分离。乙醇为常用的多糖沉淀剂，而且适用于工业化生产。程力惠等实验发现［17］，随着醇沉操作中乙醇浓度的升高，多糖的提取率呈现出上升趋势，当浓度达到80%时，再增加乙醇浓度，多糖提取率上升不明显，所以实验过程中醇沉操作将选择浓度为80%的乙醇。

2.2.2 巴戟天多糖的脱蛋白 巴戟天粗多糖中含有游离蛋白质，其存在将影响到下一步多糖的纯化效果与得率，因此脱蛋白质是多糖纯化的重要步骤。常见的脱蛋白方法有Sevag法，酶法，酶法与Sevag法结合，三氯乙酸法，三氯乙酸法与酶结合等。孙德辉等［18］研究了用Sevag法对巴戟天粗多糖中的蛋白质成分分离的效果。结果表明，用Sevag法处理3次后，巴戟天粗多糖中蛋白质能够被去除掉80%，该方法可达到巴戟天粗多糖中蛋白质的去除目的。何传波等［19］比较了Sevag法、三氯乙酸法以及酶与三氯乙酸结合法对巴戟天水溶性多糖的脱蛋白效果。结果表明:经过0.8%(w/v)木瓜蛋白酶处理后，加入的3%(w/v)的4mol/L三氯乙酸结合法进行脱蛋白，可以得到多糖损失率低、脱蛋白率高的良好效果。

2.2.3 巴戟天多糖的脱色 粗多糖中还包含有比较多的色素(游离色素或者结合色素)。色素的存在会污染后继凝胶柱层析所用到的凝胶填料，也会影响多糖的外观色泽，故必须除掉。一般可用活性炭吸附法脱色［14］。

2.2.4 巴戟天多糖的柱分离 经过前面醇沉、脱蛋白、脱色处理后，粗多糖可以应用凝胶色谱进一步纯化。离子交换柱层析法和凝胶柱层析法是多糖分级纯化常采用的两种经典方法。

离子交换是一个离子的吸附与解吸过程，它是通过载体表面带电基团与样品离子和淋洗离子进行可逆交换、离子偶极作用和离子吸附实现层析分离的。何传波等［20］研究了巴戟天多糖在离子交换填料DEAE Sepharose CL－6B上的静态吸附行为，结果表明，在实验浓度范围内，吸附平衡数据符合单分子层吸附的 Langmuir方程;巴戟天多糖在 DEAESepharose CL－6B上的吸附随着缓冲液pH的上升而增加，低离子强度的缓冲液有利于多糖吸附。

凝胶滤过又叫分子筛过滤，是一种体积排阻色谱，其原理是根据被分离物质分子大小的差异而在凝胶中滞留时间不同，从而实现分离的，一般是大分子多糖先洗脱下来，接着是小分子多糖。粗多糖里包含有复杂的多糖组分，将离子交换和凝胶柱层析联合使用，可达到良好的分离效果［21］。

亲和层析是根据生物大分子与亲和填料表面偶联的特异性配基发生亲和作用，并有选择地吸附溶液中的溶质而进行分离的方法，江咏等探讨了巴戟天粗多糖在ConA Sepharose 4B亲和填料上的吸附特性［22］，并利用该填料将巴戟天粗多糖分离出了两个组分［23］，为巴戟天粗多糖的亲和分离提供了基础数据。

3 巴戟天多糖的结构分析

目前对巴戟天多糖单体组分的结构研究报道较少。何传波等［21］对巴戟天多糖的一级结构进行了研究。粗多糖经离子交换和凝胶柱层析分级后得到了MOHP－Ⅰ，MOHP－Ⅱ，MOHP－Ⅲ和 MOHP－Ⅳ四个组分，通过红外光谱、液相和气相色谱等分析手段对其中两个组分进行了初步的结构分析，结果表明，MOHP－Ⅰ的单糖组成为葡萄糖和果糖，分子质量约为2ku，呋喃糖环结构;MOHP－Ⅲ 是一种均一的糖蛋白物质，其组成单糖为阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、果糖以及半乳糖，分子质量约为35ku。

另外，何传波等［24］对离子交换层析得到的一种多糖的化学结构进行分析，表明该多糖组分的分子量为36061，是一种由阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖组成的杂多糖，以 α－1，3－吡喃葡萄糖和 α－1，4－吡喃半乳糖为主链，平均每5个葡萄糖连接一个半乳糖，每个重复单元具有一个支链，支链由3个呋喃阿拉伯糖以α－1，3－键组成，连接在主链葡萄糖的6位碳上，MOPI－Ⅲ含有乙酰基，连接在主链半乳糖的2位碳原子上。

4 巴戟天多糖含量的影响因素

研究表明，产地不同，糖含量的差异显著。林励等［25］研究了广东省德庆、高要、河源、新丰、始兴等地五年生巴戟天样品中的化学成分含量，发现醇性糖含量以高要、河源两地产者较高。而多糖含量则以新丰、德庆产者较高。而陈忠等［26］对广东高要、德庆和海南琼海产巴戟天化学成分含量进行分析表明，多糖的含量为高要产巴戟天低于德庆产巴戟天，海南产巴戟天除多糖介于广东两样本之间。另外不同产地及不同品种巴戟天中多糖含量存在较大差异［27］。

5 问题及展望

多糖是南药巴戟天的主要功能因子之一，在保健食品和药品发展方面具有广阔的应用前景。然而目前对于巴戟天多糖的生理活性及作用机理缺乏系统的研究，对其提取、分离、纯化以及均一多糖的理化性质及结构特征的研究更是缺乏。且目前文献报导的纯化方法均为实验室少量提取制备，以供理化性质及药理研究之用，不宜用于工业化大量生产巴戟天多糖。因此，有待对巴戟天多糖进行深入研究，为拓展南药巴戟天药效物质的基础研究，促进巴戟天多糖相关产品的深度开发，具有科技研究意义和社会经济意义。

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Research progress of polysaccharide from Morinda officinalis How

LIANG Li－min，XU Yong

(Guangdong Food Industry Institute，Guangdong Provincial Public Laboratory of Food Industry，Guangzhou 510308，China)

Morinda officinalis How is one of the four big south medicines in China. Polysaccharide from Morinda officinalis How is the most important functional factor. It has many biological activities.There were many research works of Morinda officinalis How’s chemical compositions and pharmacological activities in recent years.Though there were many reviews on Morinda officinalis How’s chemical compositions and pharmacological activities，there were few review on polysaccharide from Morinda officinalis How. In order to find a rational exploration way to promote the utilization value of Morinda officinalis How’s polysaccharide，its pharmacological activities，purification，structural analysis and contents were reviewed.

Morinda officinalis How;polysaccharide;pharmacological activities;purification;structural analysis;contents;research progress

TS201.2+3

A

1002－0306(2011)08－0478－03

2011－04－20

梁丽敏(1979－)，女，硕士，工程师，研究方向:食品工程。