大枣多糖提取纯化工艺及其生物活性研究进展

2017-04-22 21:52刘泽华
农业科技与装备 2016年10期
关键词:生物活性

刘泽华

摘要:大枣多糖是大枣中含量最多、生物活性物质较明显的成分。在收集、查阅国内大枣多糖提取纯化工艺及其生物活性研究文献的基础上,综述近几年大枣多糖的提取纯化工艺及其生物活性研究进展,旨在为进一步开展大枣相关研究提供参考。

关键词:大枣多糖;提取纯化;生物活性

中图分类号:R932 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)10-0062-02

大枣为鼠李科植物枣(Zizyphus Jujuba Mill.)的干燥成熟果实,其性甘、温,归脾、胃经,为药食同源植物,具有补中益气、养血安神和缓和药性的功效。研究表明,大枣多糖是大枣中含量最多、生物活性物质较明显的成分,具有免疫调节、抗衰老、抗癌等多种生理活性,广泛应用于医药、保健食品。国内对大枣多糖的提取純化、生物活性等进行了大量的研究,本课题在收集、查阅大量相关文献的基础上,综述近几年大枣多糖提取纯化及其生物活性等方面的研究情况,旨在为相关研究提供参考。

1 提取方法

大枣多糖的提取方法主要有热水浸提法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法和酶解辅助提取法等。

1) 热水浸提大枣多糖是目前最为常用的传统方法之一,此法成本低、不破坏生物活性、方便实用且安全性高,但耗时、提取率低。魏然通过研究优化得到热水法提取圆铃大枣多糖条件为:液料比20∶1、提取温度90 ℃、时间5.3 h,得率为5.27%±0.03%;各因素对多糖得率的影响顺序为:提取温度、提取时间、液料比、提取温度。

2) 超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助,此法可以缩短提取时间、提高提取率,同时避免高温对有效成分的影响。魏然优化得到超声波法提取圆铃大枣多糖条件为:液料比12∶1、超声功率360 W、提取温度55 ℃、超声时间40 min,多糖得率为4.93%±0.03%;各因素对多糖得率的影响顺序为:超声功率、超声时间、提取温度、液料比。

3) 微波辅助提取是在水浸提的同时加入微波,此法具有高效、快速、节能的优点。韩秋菊等人采用微波浸提法提取大枣多糖,得到最佳工艺条件为:料液比(g/mL)1∶50、微波功率420 W、微波处理时间8 min,大枣多糖提取率为7.99%。

4) 酶解辅助提取目前使用的酶有纤维素酶、淀粉酶、中性蛋白复合酶法、木瓜蛋白酶、果胶酶、复合酶和酸性蛋白酶,均有较好的效果。陈晋芳等人采用果胶酶提取大枣多糖,最佳工艺条件为:pH 4.5、温度40 ℃、时间3 h、加酶量0.2%,多糖得率为3.84%。

2 纯化方法

要得到较纯的多糖,需对粗多糖进行脱色和脱蛋白处理,然后再进行纯化。目前,大枣多糖脱蛋白的方法有Sevag法、盐酸法、三氟三氯乙烷、酶解和壳聚糖絮凝等;脱色方法有双氧水脱色、树脂脱色、活性炭脱色、聚酰氨脱色、“填料型”冷电弧脱色,其中大孔树脂和聚酰氨层析较为常用;纯化方法有分级沉淀法、季铵盐沉淀法、离子交换层析法、凝胶柱层析法等,其中离子交换层析法和凝胶层析法较为常用。姚文华比较了Sevag法、三氯乙酸法、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和国产中性蛋白酶对大枣多糖的脱蛋白试验,量终确定木瓜蛋白酶的脱蛋白效果最佳,其工艺条件为温度60 ℃、pH 5.0、浓度10 g/L木瓜蛋白酶酶液与多糖液的体积比为0.4∶1.0、酶解时间90 min,蛋白除去率为91.8%。鲁小静、刘海霞、冯艳波等人采用大孔树脂对大枣多糖提取液脱色,均取得了较好的效果,提取液中色素的吸附率分别为91.74%,91.20%,86.59%。阿力木江·穆提拉将聚酰胺与其他脱色剂比较,结果表明,聚酰胺脱色效果比较好,骏枣粗多糖的回收率比较高。魏然等人将圆铃大枣粗多糖经DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-200柱分离纯化后得到4种多糖。

3 生物活性

3.1 抗氧化活性

罗莉研究发现,在抗氧化活性方面,超声辅助提取较热水提取的多糖高;同时,在一定的温度储存下,大枣多糖的抗氧化活性随着时间的延长呈现降低趋势;羧甲基化和硫酸化修饰对羟基自由基和ABTS自由基的清除能力有增强作用;羧甲基化使大枣多糖对DPPH自由基清除能力有减弱作用,但硫酸化大枣多糖对DPPH自由基清除能力却有增强作用;羧甲基化和硫酸化修饰对大枣多糖的还原力有减弱作用。

3.2 机体免疫调节活性

魏然的研究结果表明,制得的大枣多糖具有促进小鼠淋巴细胞增殖的作用,其中4种多糖均对小鼠的脾淋巴细胞有促进增殖的作用,并呈现量效关系,但各多糖之间的促增殖活性各不相同;ConA与YP1a,YP2两者之间具有协同作用;YP1a,YP2促淋巴细胞增殖作用强于YP3,YP4a。黄海英等人研究大枣多糖对气血双虚模型小鼠免疫功能的影响,结果表明,与空白对照组相比,大枣多糖能够显著提高腹腔巨噬细胞的吞噬能力,促进淋巴细胞的转换,以及增加血细胞、血小板等的数量,同时增加红细胞ATP酶活性。

3.3 抗肿瘤活性

刘晓连等人研究发现,试验得到的6种长枣多糖中的LJU-3的浓度为400 mg/L时,对人肝癌细胞株Bel7402、人胃癌细胞株BGC823、人鼻咽癌细胞株KB有一定的增殖抑制率,其IC50值分别为198,178,167 mg/L。张仙土等人研究发现,大枣多糖对S-180瘤细胞具有一定的杀伤作用,浓度越高,抑瘤率越高,肿瘤细胞生长周期时间越短,裸鼠生存时间越长,病理组织观察可见明显改变,为多糖治疗骨髓瘤提供了理论依据。

3.4 抗凝血活性

王娜等人研究发现:大枣粗多糖能够显著延长人体血浆的活化部分凝血活酶时间,而对凝血酶原时间和凝血酶时间无明显影响;不同品种大枣的抗凝血活性存在显著差异,其中灵宝大枣的抗凝血活性相对较好;不同提取方法和大枣干制方式下大枣粗多糖体外抗凝血活性也有很大差异,其中热风、真空冷冻干制大枣及碱提粗多糖能较好地保持粗多糖的抗凝血活性。

3.5 其他生物活性

大枣多糖还具有肝损伤保护、神经保护、影响动物生长性能和免疫功能、烟草保润等活性。

4 结语

大枣是药食兼用植物,具有极高的药用功效及保健功能,而大枣多糖是大枣中的有效成分,所以开展大枣多糖的提取纯化及其生物活性等方面的研究,对于大枣资源的进一步开发利用具有重要的意义。

参考文献

[1] 巴特.大枣多糖提取纯化工艺研究进展[J].农业科技与装备,2015(11):52-54.

[2] 魏然.圆铃大枣多糖提取、纯化及生物活性研究[D].济南:山东农业大学,2014.

[3] 黄海英,于定荣,郭艳丽.大枣多糖对小鼠免疫功能的影响研究[J].人人健康,2016(2):35.

[4] 王娜,马琳,谢新华.红枣多糖初步纯化及其对体外抗凝活性的影响[J].中国食品学报,2015,15(10):141-146.

[5] 陈剑平,李中桂,张尚斌.大枣神经保护作用的活性组分筛选及其作用机制研究[J].中国药房,2016,27(25):3 495-3 498.

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