黄精多糖生物活性及功能性食品开发①

2019-12-22 15:38张丽萍姜程曦
热带农业工程 2019年5期
关键词:黄精多糖抗氧化

张丽萍 赵 祺 崔 友 姜程曦

(1 温州大学生命科学研究院 浙江温州 325035 ;2 浙江省生物医药协同创新中心 浙江温州 325035 ;3 浙江天瑞药业有限公司 浙江温州 325000 ;4 大理药业股份有限公司 云南大理 671000)

黄精属百合科多年生草本植物,是我国传统的药食同源中药,有悠久的药用历史。传统中医认为,黄精性平味甘,归脾、肾、肺经,具有宽中益气、益肾填精、滋阴润肺、生津补脾的功效,研究表明,黄精中含有多种成分,其中黄精多糖是黄精属植物的特征性成分,也是黄精主要生物学活性成分之一,黄精多糖主要为杂多糖,由果糖与葡萄糖组成。现代药理研究发现,黄精多糖具有多种生物活性与保健作用,且无明显毒副作用,使其在食品工业中具有广阔的开发应用前景。

1 黄精多糖生物活性及保健作用

1.1 抗氧化

黄精多糖能高效清除并抑制氧化自由基,抗氧化活性较强。还可以通过抑制大鼠血清、组织中MAD的含量,增强血清与骨骼肌组织中SOD和GSH-Ps的活性,提高骨骼肌的抗氧化能力。有研究发现黄精多糖还能增强小鼠心肌组织的抗氧化能力。黄精多糖对大脑强度训练大鼠脑组织GSHPX、SOD和CAT的含量有影响,表明黄精促进脑组织抗氧化。体外抗氧化试验研究表明,黄精多糖能抑制羟自由基的生成,并通过抑制NF-kB通路,对小鼠炎症性肠病有一定治疗保护作用。

1.2 抗衰老

黄精作为传统补益药,长期被认为具有延缓衰老、滋阴补肾的功效。大量药理学试验表明,黄精多糖具有较好的抗衰老作用,有研究发现黄精多糖可以通过提高端粒酶的活性表达,维持端粒长度,发挥延缓衰老的作用[1]。人体衰老与细胞染色体端粒的长度有关,与细胞分裂次数和增殖密切相关,端粒会随着细胞的分裂增殖逐渐缩短,端粒酶活性不断下降,当端粒缩短到一定长度时,细胞停止分裂,直至机体衰老死亡,另外还有研究表明,黄精多糖可以增强小鼠肝线粒体呼吸链酶的活性表达,进而影响线粒体能量代谢,维持机体生理功能所需能量,延缓机体衰老。

1.3 抗疲劳

有研究测定体力疲劳小鼠体内2种糖原以及血液内尿素和乳酸的含量变化,研究表明黄精多糖可以提高糖原含量、抑制尿素生成,为机体提供充足的能量并促进机体代谢,进而缓解达到疲劳的作用。黄精多糖可以降低运动疲劳大鼠血清MDA含量,提高SOD活性,并抑制脑内5-HT含量升高,DA下降,缓解运动致外周疲劳与中枢疲劳[2]。

1.4 免疫调节作用

现代研究发现,过度运动训练可能会抑制机体正常的免疫功能,引起免疫器官指数、T淋巴免疫细胞数目、巨噬细胞功能的下降,降低机体免疫能力。通过给小鼠灌胃不同剂量的黄精多糖,并对小鼠进行力竭训练,试验结果显示,黄精多糖能显著抑制过度运动导致的小鼠体内各项免疫指标的下降,维持机体免疫平衡。

1.5 护肝作用

黄精多糖能有效抑制CCl4引起的大鼠血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、碱基磷酸酶(ALP)活性及直接胆红素(DBIL)、总胆红素(TBIL)含量的上升,有效减轻CCl4诱导的肝损伤,护肝作用显著。

1.6 降血脂

高脂血症作为常见的心血管疾病,严重影响人类健康,血脂含量的异常升高,会引起动脉粥样硬化、高血压、冠心病、脑血栓等心脑血管疾病的发生。研究发现,黄精多糖具有良好的降血脂,调节血脂代谢及抗动脉粥样硬化的作用。黄精多糖可以通过抑制高脂小鼠血清中IL-6与CRP的升高,阻止动脉粥样硬化的形成。通过对更年期雌性大鼠试验发现,黄精多糖能调节更年期大鼠的血清脂质,增强其抗氧化活性。

1.7 抗肿瘤

黄精多糖还具有良好的抗肿瘤活性。黄精多糖能通过提高机体免疫代谢,有效抑制S180肿瘤细胞和MCF-7在机体内的生长与增殖。不同浓度的黄精多糖对H22移植瘤具有显著的抑制作用,高浓度时肿瘤抑制作用与环磷酰胺接近,其作用机制可能为黄精多糖阻碍肿瘤细胞的周期性,将肿瘤细胞阻滞于G0/G1期,抑制肿瘤细胞的增殖,同时促进Caspase-3,8,9蛋白的表达,诱导肿瘤细胞凋亡。

1.8 防止老年痴呆与提高记忆力

随着人口老龄化,AD(老年痴呆症)的患病率逐年升高,已严重影响到人们生活质量。因此,关于老年痴呆的研究是非常迫切的。通过Aβ1-42海马直接注射并用黄精多糖连续灌胃,研究黄精多糖对AD大鼠的影响作用。试验结果显示,黄精多糖可以减少AD大鼠海马组织中Aβ沉积,保护其海马区神经细胞凋亡,改善AD症状。黄精多糖能有效治疗实验性AD,能降低中枢神经系统超微结构的变性程度,并调节中枢神经系统微环境,提升AD小鼠的学习记忆能力。进一步研究发现黄精多糖可能通过降低氧自由基,减少机体炎症反应,进而增加小鼠海马CA1区突触界面的可塑性,提高突触间的神经传导及学习记忆能力,使阿尔茨海默病症状得到改善。

1.9 其它作用

除以上作用外,黄精多糖还具有抗炎、抗菌、抗病毒、防辐射、抗缺氧性神经细胞坏死等作用,在防治心肌缺血再灌注损伤、心肌缺氧、慢性肝炎、结核病、骨质疏松等方面也有很好的生物活性与保健作用。

2 黄精多糖功能性食品开发

2.1 保健茶

根据现代速溶茶工艺,通过大量正交试验,探索研究出速溶黄精茶的最佳工艺条件,黄精茶应选择3年以上的黄精。有研究表明黄精茶提取物能显著改善糖尿病大鼠糖脂代谢并保护肾糖尿病脏病理组织学损伤,这可能与其富含黄精多糖有关,另外,有报道称,游牧一族牌肉苁蓉黄精茶因具有缓解体力疲劳的保健功能,被国家食品药品监督管理局批准认证,批准文号为国食健字G20090540[3]。

2.2 保健酒

通过将黄精提取液加入传统黄酒酿造中的压榨分离所得的清酒中,保持黄酒特色的同时又增加了其增强免疫和抗衰老的作用。通过对发酵型黄精米酒生产工艺的研究,发现在酿制时米酒中加入黄精提取液后酿酒酵母的发酵周期明显缩短,黄精中的活性成分也能更有效的析出,酿制所得的米酒抗氧化能力随酿制时间延长而增强,且强于浸提型米酒。黄精枸杞酒中主要以皂苷和黄精多糖及少量黄酮类化合物为药效成分,且产品有较强的热稳定性,但不抗冷,低温处理保存时需过滤保证产品的稳定性。

2.3 乳制品

黄精作为传统的药食同源植物,富含多糖类物质,其特殊的口感有利于将其制备成乳制产品。目前已有的黄精乳制品的研究凝固型黄精酸豆奶、黄精山楂酸奶和黄精酸奶。研究表明,黄精制成的乳制品的降脂作用要优于单纯服用黄精或奶制品。

2.4 饮料

参精运动保健饮料能有效延长小鼠运动性疲劳时间,提高机体抗氧化能力,调节体内代谢过程,进而发挥抗疲劳作用,对缓解运行性体力疲劳有一定的意义。

2.5 其他

3年以上黄精新鲜原料磨成粉状或制成黄精浸提液,可加工即食黄精粉、黄精混合糊晶、黄精蛋糕、黄精奶粉、黄精果脯等系列产品。

3 小结与展望

现代药理学研究表明,黄精多糖具有多种生物活性与保健作用,如抗氧化作用、抗衰老、抗疲劳、免疫调节、保护肝脏、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗骨质疏松、防止老年痴呆和提高记忆力等,为进一步开发黄精多糖或黄精功能性食品提供了有力的科学理论依据,但其保健作用的机制尚不明确。随着市场经济的发展,人们生活水平的提高,人们对生活质量有更高的追求,医学模式也逐渐从治疗型转变为预防型,进而促进一系列功能食品的研究与发展。为充分开发、利用黄精多糖这一活性成分,应将黄精GAP基地的建设与产品的研究相结合,综合考虑药材的内在质量与外观口感与美感,规范黄精提取与炮制等加工工艺,分离粗提物中的有效部位,提高黄精多糖的利用,同时也要重视黄精多糖保健食品的质量标准制定、质量监控有关法规的健全与完善,使我国黄精多糖产品的生产实现产业化发展,以便在市场上占有更大份额。

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