重楼多糖的研究进展

王思梦，沙爱龙

（1.重庆三峡学院生物与食品工程学院，重庆 404100；2.重庆三峡学院教师教育学院，重庆 404100）

重楼为百合科重楼属多年生草本植物，又名云南重楼[Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz]，主产于云南省、贵州省和四川省一带，性微寒，有小毒，味苦，归肝经[1]。重楼主要含有甾体皂苷、黄酮类、多糖类、植物蜕皮激素、植物甾醇、氨基酸、鞣质和胡萝卜素等活性成分[2-3]，有止血、抗肿瘤[4]、镇痛[5]、抗氧化[6-7]及免疫调节[8]等生物活性。

研究表明，植物多糖具有多种药理作用及生物学功能，如抗氧化[9]、抗肿瘤[10]、抗病毒[11]、免疫调节[12]、抗炎[13]和抗辐射[14]等。重楼多糖作为一种重要的植物多糖，近年来也引起了科研工作者的关注。目前，许多国内外学者对其提取工艺以及药理作用已开展了深入的研究。综述重楼多糖的提取、含量测定、提取工艺优化方法及免疫、抗氧化、降血脂和护肝等药理作用，为进一步深入研究提供参考。

1 重楼多糖的提取制备

研究表明，植物多糖具有抗肿瘤[10]、抗病毒[11]、调节免疫功能[12]、抗炎[13]和抗辐射[14]等作用，目前已有一些多糖应用于临床，如猪苓多糖、香菇多糖、灵芝多糖和当归多糖等[15-18]。大量研究证实，百合科植物多糖具有很强的药理作用，如黄精多糖、贝母多糖、知母多糖、天门冬多糖和百合多糖等[19-23]。同为百合科植物的重楼，因其含有多种活性成分，且具有强大而广泛的药理作用（如重楼皂苷），其多糖也逐渐引起了科研工作者的重视，有些科研人员开始提取制备重楼多糖并摸索其最佳提取工艺。

1.1 重楼多糖提取方法

周浓等[24]通过3种不同提取工艺（回流提取法、热水浸提法、超声波辅助提取法）对滇重楼多糖进行了研究，分别探讨了浸提时间、料液比、提取次数和提取温度对滇重楼多糖得率的影响，并得到了最佳提取工艺。刘芸等[25-26]利用Box-Behnken响应面法结合Design-Expert 7.01版软件，对陕西产重楼多糖的提取方法（热水浸提法、超声波辅助提取法）进行了优化。两项研究中虽均采用超声波辅助提取法提取重楼多糖，但二者得到的重楼多糖最佳提取工艺却不同，分析其中原因，很有可能与二者所选用的重楼产地不同有关。

针对材料部位的不同，申世安等[27]采取了不同的提取方法：提取滇重楼地上茎叶多糖时采用了热水浸提法，而在提取滇重楼地下根茎多糖时，则选择了超声波辅助提取法。其中滇重楼地上茎叶多糖最优提取条件为：液料比28.64∶1 （mL/g），94.83 ℃下提取4.72 h；而滇重楼地下根茎多糖最优提取条件为：液料比48.78∶1（mL/g），超声波功率195.05 W，52.09 ℃下提取 19.78 min。

综上可知，运用回流提取法需要综合考虑经济成本，同时其提取率较低；热水浸提法成本较低、操作方便，是最能进行工业生产所用方法之一，宜于工厂化大规模生产；而超声波辅助提取法提取率高，且适合于重楼多糖含量测定，可以较好地进行重楼多糖提取前期的处理[24]。因此超声波辅助提取法可作为实验室提取重楼多糖的首选。但对于不同植物多糖的提取而言，则可根据植物自身结构、形态、性质去选择合适的提取工艺。

不同百合科植物采用不同提取方法所得多糖的含量不同，周浓等[24]发现运用超声波辅助提取法提取获得的滇重楼多糖含量最多，为24.32 mg/g。此外，除重楼外，其它百合科植物提取多糖的含量和最佳方法也不同，如陶涛等[28]通过超声波与纤维素酶协同作用提取黄精多糖，得率为39.36%；王红博等[29]对太白贝母多糖提取工艺进行了研究，发现超声波法为其提取的最佳工艺，所测太白贝母多糖含量为0.99 mg/g。

1.2 重楼多糖含量检测方法

目前，蒽酮-硫酸法、苯酚-硫酸法和称重法[30-31]为测定多糖含量的常用方法。前两种方法原理是在强酸作用下将多糖水解为单糖，再与蒽酮或苯酚反应生成衍生物，根据其衍生物的吸光值与单糖浓度呈线性关系而测得多糖含量。此两种方法的优点有：能直接测定多糖提取液、省时并极大地减少乙醇用量，从而降低提取成本；缺点有：无法排除单糖、寡糖及糖苷类小分子物质对多糖含量的干扰[32]。与前两种方法对比，称重法过程繁琐，但能够排除杂质干扰，较为准确地反映出多糖的含量[27]。目前，苯酚-硫酸法因其显而易见的优点，已被广泛应用于植物多糖的含量测定。

蔡艳妮等[33]采用苯酚-硫酸法对重楼多糖含量进行测定。通过单因素实验确定了浓硫酸和苯酚的最佳用量分别为6.0 mL、2.0 mL，最佳显色温度和显色时间分别为40 ℃、30 min。但发现浓硫酸和苯酚的用量较少会导致反应不充分，苯酚用量较多，其剩余氧化产物会影响检测，因而在单因素试验的基础上进行正交试验，蔡艳妮等确定苯酚-硫酸法检测重楼多糖的最佳工艺为：浓硫酸用量6.5 mL，苯酚用量2.0 mL，显色温度30 ℃，显色时间30 min。对于利用蒽酮-硫酸法和称重法测定重楼多糖含量的最佳工艺还尚未研究。因不同植物多糖的分子量、结构等均存在差异，故不同植物多糖的含量测定方法也不同。张媛媛等[34]采用苯酚-硫酸法和蒽酮-硫酸法对茶多糖含量进行测定，结果发现苯酚-硫酸法的准确性和稳定性均优于蒽酮-硫酸法。

1.3 确定最佳提取工艺的方法

通常可采用正交试验或响应面法来优化多糖的最佳提取工艺。如周浓等[24]采用了正交试验法确定滇重楼多糖的最佳提取工艺，刘芸等[25-26]、申世安等[27]则采用响应面法进行重楼多糖提取工艺的优化。正交试验和响应面法本质上有区别。响应面法是用统计方法寻找考虑了输入变量值的变异或不确定性之后的最佳响应值[35]；而正交试验设计则同时考虑几种因素，寻找最佳组合，注重如何科学合理安排试验。和响应面法相比较，正交试验有一定缺陷，不能在给出的整个区域上找到因素和响应值之间的回归方程，也便无法找到最佳响应值和整个区域上因素的最佳组合。

2 药理作用

2.1 免疫调节作用

免疫器官主要由中枢免疫器官（骨髓、胸腺）和外周免疫器官（脾脏、淋巴组织等）组成[36]。脾脏是人体最大的外周免疫器官，可分为白髓、红髓和边缘区[36]。大量实验结果显示，植物多糖可通过促进T细胞增殖和淋巴因子激活杀伤细胞活性，通过提高B细胞活性和巨噬细胞的吞噬能力以及激活补体等多种途径来激发机体的免疫功能[37]。

刘功成等[38]通过体外药理学研究表明，重楼多糖能显著上调小鼠脾脏组织IL-2、IL-4等白介素的表达水平，这与佟春玉等[21]对天门冬多糖的研究结果一致。此外其研究还表明重楼多糖能提高IL-2、IL-4、IL-10、GATA-3、T-bet、INF-γ 及 TNF-mRNA表达水平[38]。刘娜等[39]对同属于百合科植物的黄精进行研究，发现黄精多糖对小鼠免疫器官指数、腹腔巨噬细胞吞噬能力、细胞因子含量及脾淋巴细胞增殖均有影响。目前，针对重楼多糖免疫作用的研究中还未发现以免疫器官、免疫细胞及细胞因子为指标的综合评价，国内外科研工作者可基于此对重楼多糖免疫作用进行进一步研究。

2.2 抗氧化作用

氧在生物体内经过反应，产生活性氧类（ROS），如羟基自由基（·OH）、过氧化氢（H2O2）和超氧根阴离子（O2-）等。1956年，Denham Harman[40]提出衰老的自由基学说，认为生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累的结果。在正常情况下，生物体内自由基的产生和清除处于动态平衡过程，所以生物体能保持健康。动物体内存在相应的抗氧化酶时，如SOD、GSH-Px、CAT等，可即时清除体内多余的氧自由基，当机体产生的活性氧超过了体内抗氧化酶的清除能力范围，多余的活性氧就会损伤细胞结构，从而诱发一系列的病变。据资料显示，植物多糖对物理、化学及生物来源的多种活性氧均具有清除作用，可提高抗氧化酶活性[41]。

刘功成等[42]将重楼多糖注入经D-半乳糖处理后的小鼠体内，发现小鼠的CuZn-SOD、T-SOD、GSH-Px和CAT酶活性都有显著提高，MDA、羟基自由基、超氧阴离子含量均显著下降。已有研究报道，硫氧还蛋白（Trx）具有抗氧化、促进细胞生长、调节转录及细胞凋亡等广泛的作用，Trx主要包括硫氧还蛋白1（Trx1）和硫氧还蛋白2（Trx2），它们在细胞抗氧化方面都有重要作用[43]。刘功成等研究结果表明：经重楼多糖处理后，小鼠脾脏中Trx1、Trx2都显著升高，提示重楼多糖可增强脾脏的抗氧化作用。

申世安等[27]研究了重楼地上茎叶多糖（PPLP）和地下根茎多糖（PPRP）对体内外抗氧化能力的影响，研究发现二者均降低了血清、脑、心脏和肝脏中MAD的含量，增强了T-SOD、CAT、T-AOC、GSHPx的活力，说明PPLP和PPRP可通过调控抗氧化酶相关基因的表达量来增强机体的抗氧化能力。此外，还发现了PPLP和PPRP在体内抗氧化的作用机制可能是：通过激活机体的免疫活性来增强一系列抗氧化酶基因的表达，从而增强机体的抗氧化酶活力。针对于同属百合科植物的黄精、贝母，石娟等[19]发现黄精粗多糖可显著降低溴苯所致小鼠肝损伤的脂质过氧化产物MDA含量、增加小鼠肝组织的过氧化物歧化酶GSH-Px含量；刘春红等[20]发现平贝母多糖能显著降低D-半乳糖诱导衰老小鼠肝脏组织中丙二醛（MDA）含量、高肝组织中总抗氧化能力（T-AOC），显著提高肝组织中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性和血清超氧化物歧化酶（SOD）活性，与重楼多糖的抗氧化作用一致。

2.3 降血脂作用

判断高血脂症的重要指标通常有血液TC、TG、HDL-c和LDL-c的含量，这4个指标也是与动脉粥样硬化相关的主要因素。HDL-c含量越低，TC、TG和LDL-c含量越高，越有利于高血脂症和动脉粥样硬化的发生[44]。AI是衡量动脉粥样硬化最为可靠的指标，AI越大说明动脉粥样硬化的程度越严重[44]。

申世安等[45]采用PPLP和PPRP进行了相关实验，发现滇重楼多糖影响小鼠体重，在一定程度上，PPLP和PPRP可抑制因食用高脂饲料而引起的体重增长，且不会导致小鼠体重过多下降而影响正常体重的增加；此外对血清中的相关指标也有影响，与MG相比，PPLP-HG和PPRP-HG均能显著增加HDL-c的含量，降低血清中TG、TC和LDL-c的含量，这与枸杞多糖、黄芪多糖[46]对高脂血症大鼠作用的结果一致。同时两组的AI显著低于MG，说明PPLP和PPRP在预防动脉粥样硬化和高血脂症方面具有良效。针对于两者降血脂功效进行比较，发现降血脂的效果没有显著差别[27]。植物多糖除影响血清TC、TG、LDL-c和HDL-c含量外，还可降低肝脏TC、TG含量，如木贼多糖[47]区别于重楼多糖的作用。

2.4 保肝护肝作用

活性氧的产生与清除，在人体健康状态下通常处于动态平衡。但如果机体长期摄入脂类物质过多，因脂类物质蓄积导致代谢紊乱，从而产生大量的活性氧。当活性氧含量超出抗氧化酶的清除范围时，便会破坏细胞结构，造成机体功能的失调[48]。

申世安等[27]通过饲喂高脂词料，给小鼠建立高脂模型，发现与NG相比，MG小鼠肝脏中MDA含量显著上升，T-SOD和GSH-Px的活力显著下降，肝脏指数显著变大，说明小鼠摄入过多的高脂词料，加重了小鼠的脂质过氧化。灌胃PPLP和PPRP的高剂量组，显著降低了小鼠肝脏内的MDA含量，提高了T-SOD和GSH-Px的活力，肝脏指数减小，在一定程度上抑制了肝脏内脂质过氧化的发生，说明PPLP和PPRP具有保肝护肝作用。