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决明子多糖结构和生物活性功能研究进展

2020-01-04刘金金殷军艺黄晓君聂少平

食品研究与开发 2019年23期
关键词:决明子蒽醌聚糖

刘金金,殷军艺,黄晓君,聂少平

(南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌330047)

决明属Cassia L.植物为云实科,共有600 余种,分布于热带、亚热带和温带地区,主要品种有豆科植物钝叶决明(Cassia obtusifolia L.)、小决明(Cassia tora L.)和望江南(Cassia occidentails L.)等。

决明子(Semen Cassia)属于豆科决明属,为豆科植物决明(C.obtusifolia L.)或小决明(C.tora L.)的干燥成熟种子[1],是一种药食两用资源。由于历代本草、方书典籍命名标准不同,决明子的异名颇多,又名草决明、羊明、马蹄子、马蹄决明、千里光、还瞳子、狗屎豆、假绿豆、羊角、羊角豆、野青豆、大号山土豆、羊尾豆等[2],现有的《中国药典》、《中药大辞典》、《中华本草》、《中国药材学》等均以决明子为正名[3]。

决明子始载于《神农本草经》,被列为上品,称其“味咸,平,无毒。治青盲、目淫肤,赤白膜,眼赤痛,泪出。久服益精光,轻身”[4]。《中国药典》中也有记载[1],其味甘、苦、咸,性微寒,归肝、大肠经,具有清热明目,润肠通便的功效,用于治疗目赤涩痛,羞明多泪,头痛眩晕,目暗不明,大便秘结等病症,日摄入量为9 g~15 g。决明子广泛分布于中国、印度和韩国[5],我国各省均有栽培或野生,主产于安徽、广西、四川、浙江、广东等地[6],主要生长在湿润、阳光充足的地方、山坡旷野及河滩沙地上[7]。

由于决明子应用广泛,既可入药又可作为食品或保健品,且与槐叶决明(Cassia sophera L.)、望江南(C.occidentails L.)和田菁(Sesbaniaaculeata Pers)形态上相似,因此,该物品常存在一些掺假成分,所以人们也发展了多种决明子鉴别方法,主要包括经验识别、形态学识别、薄层色谱法、高效液相色谱法(HPLC)等[1]。目前,决明子有决明(C.obtusifolia L.)和小决明(C.tora L.)两个品种,虽然这两者在植物形态上基本相似,但在外观性状上却有所差异。决明的种子略呈菱方形或短圆柱形,两端平行倾斜,长3 mm~7 mm,宽2 mm~4 mm。表面为绿棕色或暗棕色,一端较平坦,另端斜尖,背腹面各有1 条突起的棱线,且质地坚硬,不易破碎,完整种子气微,破碎后有微弱豆腥气。小决明的种子则呈短圆柱形,长3 mm~5 mm,宽2 mm~3 mm。棱线两侧各有1 片宽广的浅黄棕色带,以籽粒饱满,色绿棕者为佳。此外,早在2005 年版《中国药典》中,开始选用大黄酚作为决明子的指标性成分进行质量控制,之后在2010 年版上又增加了橙黄决明素作为指标性成分以控制质量,但均要求通过酸水解后采用高效液相色谱法测定其含量,其中大黄酚不得少于0.20%,橙黄决明素含量不得少于0.08%[1]。

本文从现代药理学的角度对决明子的主要成分及其功能活性进行介绍,并主要从决明子多糖的提取制备、结构特征、功能活性、构效关系和产品开发等方面进行阐述和归纳,以期为决明子多糖进一步研究和开发应用提供有益借鉴。

1 决明子化学成分及其生物活性

决明子作为一种药食两用资源,长期以来在亚洲许多国家被广泛用作传统草药或保健茶,深受人们喜欢[8]。现代药理学研究表明,决明子具有多种化学成分和生物活性,近年来,越来越多的报道阐明了其化学成分与生物活性之间的关系[5]。因此,以下就决明子的主要化学成分及其功能活性进行归纳总结,具体见表1。

表1 决明子主要化学成分及其生物活性Table 1 Main chemical compositions and bioactivities of Cassia seed

由表1 可知,决明子含有多种化学成分,包括蒽醌、萘并吡喃酮、脂肪酸、氨基酸和多糖等,其主要活性成分为蒽醌类和多糖类物质。同时,还发现决明子具有保肝护目[41-43]、通便利尿[9,33]、神经保护[10]、抑菌抗炎[11,44]、抗肿瘤[5,45]、抗氧化[12,46]等多种功能,此外,还对改善糖尿病、高血压、高脂血症具有很高的价值[47-50]。

图1 决明子蒽醌及其苷类化合物的母核结构Fig.1 Parent nucleus structure of anthraquinone and its glycosides from Cassia seed

1.1 蒽醌类和苯并吡喃酮类

决明子中主要含有的化学成分为蒽醌类化合物,呈游离或结合状态,含量约占1%,母核结构多为大黄素型[6,51],其母核结构及其重要连接基团见图1 和表2。由图1 和表2 可以看出,蒽醌类化合物母核结构 可连接不同基团和糖基,因此,决明子中的蒽醌类化合物种类繁多。迄今为止,已经从决明子中分离鉴定出约53 种蒽醌类化合物[52],包括游离蒽醌和结合蒽醌。其中游离蒽醌包括:大黄素、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟大黄素、橙黄决明素、大黄酸、钝叶素等[53-54];结合蒽醌为母核上的羟基与糖连接形成的苷类化合物,已发现的结合蒽醌包括:葡萄糖钝叶决明素、葡萄糖橙钝叶决明素、甲基钝叶决明素-2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黄素甲醚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、大黄酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷和大黄素-1-O-β-龙胆二糖苷等[55-57]。通过对结合蒽醌的化学结构进行归纳总结,发现其糖链长度一般不超过4 个单糖,糖基类型主要为葡萄糖和龙胆二糖。

表2 决明子蒽醌及其苷类化合物母核结构上的重要连接基团[53-54]Table 2 Important connective groups in the parent nucleus of anthraquinones and their glycosides from Cassia seed

萘并吡喃酮类化合物是决明子中的又一功效成分,多是以苷的形式存在,成单糖链或双糖链,链长不超过四个单糖,所连接的糖主要有吡喃葡萄糖和龙胆二糖等,对应化合物包括:红镰玫素、去甲红镰玫素、决明子内酯、异决明种内酯、决明蒽酮、大黄酸-9-蒽酮、决明子苷B、决明子苷C、红镰玫素-6-O-龙胆二糖苷等[6,58-59]。

1.2 蛋白质和脂肪酸类

决明子中蛋白含量虽然低于大豆、蚕豆等其他豆科作物[29],但作为药食两用物质,其蛋白含量还是比较高的。李续娥等[29]采用凯氏定氮法,测得决明子中蛋白质含量为18.69%。冯替等[27]对决明子的营养价值进行了分析,并采用正交试验对决明子蛋白提取工艺进行优化,结果表明,决明子中总蛋白质含量为21.00%,总氨基酸含量为19.66%,可达到补充优质蛋白的效果,且优化后蛋白提取率可达93.3%。此外,决明子还含有丰富的脂肪酸成分,其中含油4.65%~5.79%,主要成分为软脂酸、硬脂酸、油酸和亚油酸[30,32]。

1.3 多糖

决明子中含有大量多糖[60-62],是除蒽醌类化合物外另一类重要活性成分。多糖是决明子起相关功能活性作用的主要成分之一,具有抗氧化[35],免疫调节[36],同时还有改善糖尿病及其并发症[48],降血压血脂[39],调节胃肠道[33],保肝护目[40]等多种活性功能。

2 决明子多糖分离纯化及结构特征

2.1 多糖的提取制备

多糖是极性大分子,根据“相似相溶”原理,一般采用极性溶剂进行提取,包括热水提取、稀酸水溶液提取、稀碱水溶液提取等。决明子多糖结构主要为半乳甘露聚糖[63-65],而半乳甘露聚糖具有黏度高,热稳定性好等特性[66]。因此,决明子多糖的溶液往往黏度较高,属于黏性多糖,其提取方法多采用传统的水提醇沉法,以下对决明子多糖的提取制备方法进行归纳总结,具体制备方法见表3。

表3 决明子多糖的提取制备Table 3 Extraction and preparation of Cassia seed polysaccharide

续表3 决明子多糖的提取制备Continue table 3 Extraction and preparation of Cassia seed polysaccharide

由表3 可知,决明子多糖多采用水提醇沉法,且一般选取较高温度(80 ℃~100 ℃),多糖得率最高可达18.6%,但大多得率在7%~14%。如Feng 等[36]采用水提醇沉结合有机试剂洗涤得到决明子多糖,多糖得率为 7.8%,其提取条件为:料液比 1 ∶10(g/mL),80 ℃提取6 h,提取2 次。但多糖得率也存在较低的情况,如Liu 等[35]采用正交试验优化决明子多糖提取工艺,其最佳提取条件为料液比 1 ∶30(g/mL),提取温度 80 ℃,提取时间3.5 h,然而多糖得率仅有5.46%。因此,为了进一步提高多糖的提取效率和得率,部分决明子多糖提取时还会利用一些辅助提取手段,如超声、微波、高压、酶法等,如采用微波辅助水相萃取法对决明子多糖进行提取,其提取率可达13.29%[72]。

2.2 多糖的纯化

决明子多糖粗提液一般含有较多杂质,包括大分子蛋白质和小分子色素等物质,故首先考虑脱除粗提液中的蛋白质和小分子物质。脱蛋白常用的方法有Sevage 法、三氟乙酸法和酶解法等[73],其中将酶解法结合Sevage 法用于去除多糖中的蛋白质,不仅能够有效脱除蛋白质,而且还能降低多糖的损失[74]。研究发现,决明子多糖中采用酶法结合Sevage 法能够高效快速的去除多糖中的蛋白性杂质[36,72]。

此外,由于决明子粗提物中含有色素,影响多糖的分析与测定,因此需要对其进行脱色,常用的脱色方法包括活性炭吸附法、过氧化氢法、离子交换法和大孔树脂吸附法等。其中,由于活性炭疏松多孔,吸附能力强,且脱色后滤除困难,往往导致多糖的损失较大[73,75]。而过氧化氢法利用产生的氧氢根离子(HO2-)作用于有色物质,可成功去除与多糖结合的色素,如酚类和羟基蒽醌类等[76]。因此,采用H2O2氧化脱色对决明子粗多糖进行精制,能够有效改善决明子多糖的颜色,并显著降低多糖黏度,获得决明子精多糖[70,72]。

目前,决明子多糖常用的纯化方法有分级醇沉法、离子交换柱层析法和凝胶柱层析法等。如Feng 等[36]采用分级醇沉法纯化决明子多糖(Cassia Polysaccharide),可得到不同纯化组分CP-30(30%乙醇沉淀物)、CP-40(40%乙醇沉淀物),均为中性糖组分。为了进一步提高纯化效率,达到更好的纯化效果,往往需要不同纯化方法相结合。如Shang 等[64]结合DEAE-cellulose纤维素阴离子交换层析柱和Sephacryl S-300 凝胶层析柱,对决明子多糖进行纯化时,可获得多个中性糖和酸性糖纯化组分,从而达到理想的纯化效果。

2.3 多糖的基本结构特征

不同研究报道的决明子多糖在分子量分布和单糖组成上存在较大差异,这可能与多糖的提取、分离和纯化方式不同有关。决明子多糖的分子量普遍较高,且大多为中性糖组分,其中甘露糖和半乳糖为主要单糖,但甘露糖与半乳糖之比(Mannose/Galactose)存在较大差异,其具体结构特征见表4。

表4 决明子多糖结构特征Table 4 Structural characteristics of Cassia seed polysaccharides

由表4 可知,决明子多糖的分子量大多集中在70 kDa~1000 kDa。其中,决明胶的分子量分布范围波动较大,最低为50 kDa,最高可达8 000 kDa[62]。Feng 等[36]提取得到决明子多糖(CP)后,测得其分子量为923、103 kDa,经分级醇沉法纯化后,得到了CP-30 和CP-40 两个不同的组分,其分子量分别为925 kDa 和94 kDa,这与CP 中两个分子量接近,从分子量上证明了该纯化方法能够有效纯化决明子多糖。但是,也存在决明子多糖经纯化后,不同纯化组分的分子量相近的情况。如Shang 等[64]从C.obtusifolia L.水溶性多糖中纯化出三个组分(CFAA-1、CFAA-3、CFBB2),其中 CFAA-3 和CFBB2 的分子量比较小且十分接近,分别为19.0、18.5 kDa,但 CFAA-1 则分子量较大,测得为 81.8kDa[64]。

此外,由表4 还可以看出,决明子多糖中主要单糖为甘露糖和半乳糖,其中甘露糖占比较大,与半乳糖之比(M/G)最高可达4.1[64],但大部分甘露糖与半乳糖之比(M/G)在2~4 之间。其中,决明胶中甘露糖与半乳糖之比最小,其比值为2[62],而在决明子多糖(CP)及其纯化组分(CP-30)中这两者之比分别为2.87 和2.94[62],以上组分均仅含有少量葡萄糖醛酸,都属于中性糖组分。然而,Shang 等[64]发现部分决明子多糖纯化组分(CFBB2)中,其酸性糖含量较高,可达85.4%。同时,Huang 等[67]也发现在C.obtusifolia L.水提多糖与C.tora L.水提多糖中,其糖醛酸含量占有较大比例,分别为45.8%和30.6%;但C.obtusifolia L.水提多糖与C.tora L.水提多糖相比,其总糖含量和酸性糖含量均较高,这可能与决明子的品种不同有关。

以上大量研究报道了决明子多糖中主要含有甘露糖和半乳糖,但也有部分决明子多糖中木糖为主要成分。如Feng 等[36]采用乙醇分级沉淀法得到CP-40,与CP 和CP-30 相比,CP-40 的甘露糖和半乳糖含量明显降低,而木糖含量显著升高,达到38.86%。Cong等[5]报道决明子碱提多糖纯化组分COB1B1S2 主要由阿拉伯糖、木糖和葡萄糖醛酸以摩尔百分比5 ∶81 ∶14的比例组成,以上决明子多糖中木糖均为其主要单糖。

2.4 多糖的一级结构

大量研究表明,多糖具有的诸多活性与其结构密切相关[5]。因此,决明子多糖的结构解析,对于其功能活性的分析十分重要。目前,国内外对于决明子多糖的结构研究相对较少,分离得到的多糖多为中性的半乳甘露聚糖,其结构示意图见图2,部分多糖的结构为葡萄糖醛酸木聚糖和果胶多糖,葡萄糖醛酸木聚糖的结构示意图见图3 和图4。

图2 决明子水提多糖CP-30 的结构示意图(半乳甘露聚糖)[63]Fig.2 Structural schematic diagram of Cassia seed water-extracted polysaccharide CP-30(Galactomannan)

图3 决明子碱提多糖COB1B1S2 的结构示意图(葡萄糖醛酸木聚糖)[5]Fig.3 Structural schematic diagram of Cassia seed alkali-extracted polysaccharide COB1B1S2(Glucuronoxylan)

图4 决明子水提多糖CP-M-40 的结构示意图(葡萄糖醛酸木聚糖)[77]Fig.4 Structural schematic diagram of Cassia seed water-extracted polysaccharide CP-M-40(Glucuronoxylan)

决明胶是从决明子中提取出的水溶性植物多糖,是决明子多糖的重要组成部分。在决明子胶的CTA(chemical and technical assessment)中指出[65],其结构为半乳甘露聚糖,主要以→4)-β-D-Manp-(1→为主链,D-Galp 通过α-1,6 糖苷键连接于主链甘露糖上而形成侧链。同时,Feng 等[63]采用甲基化GC-MS 和NMR等技术,对CP-30 进行结构解析,显示CP-30 的结构也为半乳甘露聚糖,其主链由→4)-β-Manp-(1→组成,支链T-Galp 通过α-1,6 糖苷键连接于主链之上。但部分决明子多糖纯化组分的结构为果胶多糖,如Shang 等[64]对决明子多糖的三个纯化组分(CFAA-1,CFAA-3 和CFBB-2)进行结构解析后,发现CFAA-1和CFAA-3 均为中性半乳甘露聚糖,这与报道的决明子多糖的结构一致,而 CFBB-2 为线型(1→4)-α-聚半乳糖醛酸,且具有果胶结构。同时,Huang 等[67]也对C.obtusifolia L.多糖和C.tora L.多糖的结构进行解析,发现均含有果胶多糖,但两者不同的是,C.obtusifolia L.多糖中存在半纤维素,而C.tora L.多糖则主要是阿拉伯葡聚糖,这可能与决明子的产地品种不同有关。

此外,还发现决明子碱提多糖和水提多糖中均存在葡萄糖醛酸木聚糖,但因提取方式不同而存在差异,其主要表现在多糖侧链构成不同。如Cong 等[5]对决明子碱提多糖COB1B1S2 的结构进行了解析,结果显示 COB1B1S2 的结构是以→4)-β-D-Xylp-(1→为主链,α-D-GlcpA 或α-L-Araf 以单链的形式,通过α-1,2-糖苷键形成侧链而构成的多分支葡萄糖醛酸木聚糖。Feng 等[5]报道采用甘露聚糖酶酶解的方式对CP-40 进行纯化获得了CP-40-M,并对其结构进行解析,发现CP-40-M 也为葡萄糖醛酸木聚糖,主要以→4)-β-D-Xylp-(1→为主链,而在某些木糖糖残基上,T-GlcpA 通过α-1,2 糖苷键形成侧链。以上决明子多糖一级结构的解析,将为其多糖功能活性的分析以及构效关系的深入研究提供理论依据。

3 决明子多糖的生物活性

决明子多糖是决明子主要的功效成分之一,具有多种生物活性。目前,决明子多糖活性功能研究较多的是体外抗氧化、免疫调节、降血脂和改善胃肠道功能等,但有关其生物活性的作用机制目前尚未明确,具体活性功能及作用方式见表5。

表5 决明子多糖的生物活性Table 5 Biological activities of Cassia seed polysaccharides

续表5 决明子多糖的生物活性Continue table 5 Biological activities of Cassia seed polysaccharides

3.1 抗氧化

过量的自由基会促进衰老、癌症以及其它各类疾病的发生和发展[81]。大量研究报道,植物多糖具有一定的抗氧化潜力,主要表现在较强的还原能力和清除自由基的能力[82-85]。由表5 可知,决明子多糖的体外抗氧化能力主要是通过清除自由基来达到抗氧化效果。如Liu 等[35]采用羟基、超氧化物和DPPH 自由基的清除率考察决明子多糖的抗氧化能力,发现决明子多糖对羟基、超氧化物自由基的清除率可高达43.32 %和64.97%,同时对DPPH 自由基也有较好的清除作用,其清除能力和VC相当。除了直接测定自由基清除能力,还能通过测定抗氧化酶来考察其抗氧化活性。如吴宿慧等[86]采用ELISA 方法测定给药组小鼠血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(gutathione peroxidase,GSH-Px)及丙二醛(malonaldehyde,MDA),发现在决明子水煎液的作用下,血清中MDA 在高剂量组和中剂量组有极显著地降低,SOD 和GSH-Px 则略有升高。

3.2 免疫调节和抗肿瘤功能

研究发现,大多植物多糖都具有免疫调节作用,如铁皮石斛[87]、黄芪[88]、杜仲[89]和麦冬[90]等。由表5 可以看出,决明子多糖也表现出一定的免疫刺激活性,其活性主要表现为提高免疫细胞的活性,促进免疫细胞内细胞因子的产生。如Feng 等[36]探讨了决明子多糖及其纯化组分(CP、CP-30、CP-40)的体外免疫调节活性,研究发现CP、CP-30 和CP-40 主要通过促进吞噬作用和刺激NO、细胞因子TNF-和IL-6 的产生,从而具有免疫调节活性。还有少量文献报道决明子多糖具有抗肿瘤功能,如Cong 等[5]发现决明子碱提多糖及其硫酸化衍生物对肝癌细胞系的增殖均具有抑制作用,而且其硫酸衍生物还能够显著阻碍血管的形成。

3.3 改善糖尿病症状和降血脂功能

由表5 可以看出,决明子多糖及提取物可通过降脂效应,以及调控大鼠肾脏蛋白表达来改善糖尿病及其并发症。如刘利兵等[91]发现决明子水提物可减轻心肌损伤,促进糖尿病大鼠心功能恢复,其作用机制可能与决明子水提物的降脂效应和激活Akt 和ERK1/2信号通路有关。信号转导分子(Smads)不仅是转化生长因子(TGF-β1)促纤维化作用的主要信号通路蛋白,而且介导了其细胞内信号转导过程[38]。朱铁锤[38]研究发现决明子对糖尿病大鼠的肾脏抗纤维化机制可能与抑制肾脏TGF-β1/Smad3 的信号通路,促进Smad6的蛋白表达有关。

决明子多糖还具有明显的降血脂作用,主要是通过降低体内的血清总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量,同时增加粪便胆汁酸排泄,从而达到降低机体血脂作用。如Cho 等[39]发现决明子可溶性纤维能增强大鼠粪便中胆汁酸排泄,并降低大鼠血清和肝脏脂质的浓度,从而达到降血脂的作用。

3.4 改善胃肠道功能及其他

此外,由表5 还可以看出,决明子多糖还能通过改变肠道菌群,从而达到改善胃肠道的效果。如章晋武[92]以仔猪为动物模型,发现动物日粮中添加适量决明子多糖能缓解仔猪腹泻,提高免疫力;还能增加有益菌数量,减少有害微生物数量,从而改善肠道微生态环境。同时,决明子提取物能够有效缓解便秘,尤其是针对老年人[9]。结肠黏膜内水通道蛋白(AQP3)表达强度和功能可影响便秘的形成,抑制结肠内AQP3 的表达会导致腹泻[33]。研究发现决明子水提物对慢传输型便秘治疗具有显著疗效,其主要通过改善小鼠结肠运动功能,减少结肠黏膜AQP3 的表达,增加肠道水分,从而起到治疗便秘的作用[33]。此外,决明子多糖还具有保肝护目的作用,这对于研发更多决明子多糖药物制剂和健康产品,具有重要的经济价值和市场前景。

4 构效关系研究

大量研究表明,多糖的一级结构以及链结构等高级结构在其生物活性中起着重要作用[97-99]。决明子多糖的基本结构特征以及链的构象的改变,都会引起生物活性的差异。

Feng 等[36]研究了决明子纯化多糖CP-30 和CP-40 的结构特征和体外免疫调节活性,发现CP-30 和CP-40 的结构分别为半乳甘露聚糖和葡萄糖醛酸木聚糖,与CP-30 相比,CP-40 分子量较低,木糖含量较高,两者均具有明显的免疫调节活性,但对巨噬细胞功能的影响各不相同。此外,还发现化学分子修饰可在一定程度上影响多糖活性,如硫酸化修饰可通过抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡及增强免疫系统的功能来协同杀伤肿瘤细胞,提高多糖抗肿瘤活性[100]。Cong 等[5]探讨了硫酸化修饰对决明子碱提多糖抗血管生成和体外抗肿瘤活性的影响,发现硫酸化能够显著阻碍血管的形成,且其硫酸化衍生物的抗癌活性更高,这可能与其硫酸化具有更强的细胞毒性有关。但有关硫酸化的作用机制Cong 等尚未提及,这可能是由于决明子多糖的天然结构、构象和生物功能之间的关系复杂,导致其生物活性机制尚不明确,限制了对决明子多糖的深入研究。

5 产品开发

决明子在中国、日本和韩国常作为一种烘焙茶饮用[101-102]。经烘烤后,决明子具有浓郁的咖啡香气和独特的风味,在印度孟买、阿萨姆邦和果阿地区,人们将其作为咖啡替代品。决明子自被我国列入可用于保健物品的名单以来,由于其优良的乳化性和加工性,已经被广泛应用于多种保健饮料和口服液产品。此外,还依据其生理活性开发了各种保健品,其中大多是针对减肥降脂作用,主要包括各种片剂和胶囊等。

决明子多糖是决明子中的主要功效成分之一,其中决明胶作为一种非传统的植物种子胶[103],广泛应用于各个领域。2006 年欧洲食品安全局提出决明胶可以作为食品添加剂在食品生产加工中使用[104],之后,我国在2014 年出台的食品添加剂使用标准中也提出了决明胶可作为一种食品增稠剂,并规定了其在即食风味食品、风味发酵乳、冰激淋、稀奶油等食品中的使用范围和最大使用量。同时,决明胶还可以作为食品增稠剂、乳化剂、稳定剂及保湿剂用于乳制品和肉制品的生产加工[105]。近年来,决明胶及其衍生物在医药[106]、环境[107-110]和纺织[111]等领域皆有报道。其中,Deore 等[68]制备了一种新型的以白决明子种子黏液为基质的生物降解薄膜,Pawar 等[34]采用直接压缩法利用决明子多糖制备决明子分散片。

6 展望

随着科研工作者对决明子的日益深入研究,在决明子多糖的提取测定、分离纯化、结构解析及活性功能等方面做了大量的研究工作,也已经取得了一定成效。但仍存在一些问题亟须解决:(1)目前对决明子多糖的结构研究大多还停留在单糖组成及相对分子质量分析等阶段,而对于多糖一级结构和空间构象以及化学分子修饰前后结构变化,其相关研究比较少,这阻碍了决明子多糖构效关系的深入研究,是目前需要迫切解决的问题。(2)决明子多糖提取中往往含有蒽醌类小分子物质,但近年来蒽醌类药物的毒副作用逐渐为人所知。研究发现,构成蒽醌分子基础的三个环的结构表明这些化合物可以嵌入DNA[112]。在高浓度下,一些蒽醌类物质具有诱变剂和致癌物质的毒性作用[113]。因此,它们通常与植物混合物中的其他生物活性物质一起以小剂量使用[114]。然而,目前对于决明子多糖和蒽醌类物质的相互作用机理还尚未有报道,因此,有关其相互作用的构效关系和功能应用还有待深入研究,从而为更安全的服用决明子多糖及其相关产品提供理论依据。(3)虽然决明子多糖的生物活性已被相关实验证实,但都局限于实验室粗提物,如何规模化制备决明子多糖,以及针对其活性开发出符合临床需求的医药制剂和相关保健产品,还有待发展和进一步研究。

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