青柠多糖提取方法及生物活性研究进展

龚鑫　赵露　陈琳　张倩　宋梦梅　赖寒

摘要：青柠中所含多糖具有调节免疫、降血糖、降血脂、抗击病毒等多种生物活性，为更加有效地提高对青柠中多糖的提取效率和生物活性研究，通過对近年来出现的青柠多糖方法和生物活性研究进行整理和对比，总结出青柠多糖提取的优化方法，为青柠多糖的生物活性研究应用提供有益的参考。

关键词：青柠;多糖;提取;活性

青柠又名绿檬、莱檬等，属芸香科柑橘属种。其外形为椭球型或球型，其色为淡黄绿色，直径大约为4至5cm。青柠主产于印度、巴西等地，青柠在我国盛产于云南等，种类繁多。青柠具有较高的营养价值，富含多种维生素、膳食纤维以及微量元素等其他物质。

一、青柠多糖研究背景

青柠多糖是指从青柠皮中所提取的由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的糖链。在水解等作用下均被破坏为单糖，从而可对组成多糖的成分进行鉴别。因此，提取青柠中的多糖是青柠利用的一条新途径。[1]

二、青柠多糖的提取

（一）水溶剂提取法

利用相似相溶的原理，以热水作为溶剂对多糖物质进行浸提是比较传统的浸提方法，由于水分子的极性较强和溶液的加热处理可是植物细胞壁破裂从而释放出多糖物质。此方法与其他浸提方法比较成本较低、操作流程较简单但浸提次数繁多，而且溶于水的物质较多，杂质不易区分、不易清除，需消耗较多的时间且多糖提取率偏低，可造成资源浪费，所得产物提取率不高。

（二）酸碱法提取多糖

可利用植物细胞在酸性溶液或碱性溶液中均可吸收溶液而膨胀导致细胞破裂使多糖被提出的原理进行多糖提取。酸碱提取可使多糖的糖苷键断裂而形成单糖，其中酸提取法耗费时间较短且相对于传统的水溶剂提取法所得多糖含量较高，由于形成单糖原因，多糖含量也不可避免降低，另外对于提取条件要求也较为严格。

为了酸碱法提取多糖含量提高，王智荣等人[2]进行酸法提取海带多糖，在进行pH、提取温度、提取时间、料液比的单因素影响过后利用正交试验优化条件，得出最佳提取工艺参数为料液比25ml/g、提取时间2h、提取温度100℃和pH2.0，此条件下多糖提取率为12.95%。蒋玉梅等人[3]利用含有柠檬酸钠的有机弱碱溶液浸泡柠檬提取多糖，得出最佳提取条件是料液比40ml/g、提取时间0.5h、提取温度75℃和pH28.5，所得多糖提取率为8.81%。以上实验分别利用酸法碱法优化进行多糖提取，所得提取率不高，其原因不仅有外界不可逆因素，如：品种、加工、实验人员不同、实验仪器等，还有酸碱破坏多糖形成单糖。

（三）超声辅助提取法

利用超声产生极大压力，使植物细胞壁破裂从而释放出多糖。与前两种方法相比实验成本较低，过程较为安全投资少，大大缩短了提取时间，提取率也较为可观等优点。超声波辅助提取法尤其适合于热敏物质的提取。黄茜等人[4]通过单因素筛选，利用超声波对脐橙皮中的多糖成分进行萃取，发现在液固比为20ml/g、超声波功率为320W、提取温度为70℃、提取时间为20min的条件下，可得到30.2%的多糖提取率，超声辅助提取法与传统水溶剂提取法而言，杂质含量降低，资源浪费减少，大幅度缩短了提取时间，同酸碱法相比则没有多糖形成单糖的风险，升高了多糖的提取率。

（四）微波辅助提取法

与超声作用原理相同但最大的不同在于，微波是产生大量的热量，以致细胞壁破损，将细胞内含物溶出，因此微波提取的多糖杂质含量较多，其优点高速节能、安全、提取率较高。杨嘉丹等人利用微波提取银耳中的多糖，所得实验结果为液料比为50ml/g、粒度为120目、微波功率为400W、微波时间为2.0h，该条件为提取最佳工艺并且银耳多糖的提取率达到（33.25±0.14）%，微波提取法是近几年才应用的实验方法，与之传统提取方法相比，优点突出，缩短时间，提高提取率等。

三、多糖的药理作用

青柠多糖属于植物多糖一类，其药理作用相似，植物多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗高血糖等药理作用，由于植物多糖存在于植物中，所以对人体几乎没有副作用。

（一）杭氧化

氧自由基可在正常的新陈代谢中产生，当人机体内积累一定量的氧自由基时，其可损伤人体组织细胞或器官还可使其他大分子物质发生变性从而使机体产生疾病。可通过青柠多糖的抗氧化性入手研究青柠多糖对·OH的清除作用，来挖掘青柠多糖的其中一个用途。

（二）抗肿瘤

当人机体被体内或体外多种不良因素高频率影响，某一种细胞变性，体内进行恶性繁殖时形成肿瘤，危害人体健康。目前除化疗外，也可以试用植物多糖进行抗肿瘤治疗，大多数植物多糖可通过增强机体免疫能力，杀伤或抑制肿瘤形成从而使机体产生抗肿瘤的机制。根据青柠多糖的抗肿瘤活性进行动物实验，观察小鼠肿瘤的生长在青柠多糖的作用下增值效果，研究青柠多糖对肿瘤进行清除作用。

（三）抗病毒

目前，认可度较高的两种抗病毒作用机制分别为抑制病毒进入细胞防止病毒随宿主细胞的分裂而不断复制和增强人体自身的免疫能力防止病毒的入侵。青柠亦可通过提取青柠多糖，青柠多糖进入机体后通过调节来达到抗病毒效果，其安全系数比一般人工合成的抗病毒药物高，大幅度降低成本、节约资源。

（四）抗高血糖

现今人们的糖尿病发病率逐年增加。截止2015年糖尿病患者己达4%左右，Ⅱ型糖尿病患者占到绝大多数。到2030年，我国患有糖尿病人将有4200万，成为世界第二大糖尿病国家，仅次于印度之后，寻找治疗糖尿病的方法迫在眉睫。根据研究显示多糖类等天然产物能够降低α-葡萄糖苷酶的活性。通过研究青柠多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制率，表明青柠多糖治疗糖尿病的效果，为寻找治疗糖尿病药物提供新途径。

四、结论

对于传统水溶液提取方法，虽操作简便、成本极低而被广泛利用在不同提取实验中，但杂质含量多、提取率低等缺点也较为突出，酸碱法提取多糖较之水溶剂法减少重复多次提取问题，节约资源，但其酸碱易破坏提取成分，不建议使用到多糖提取中。关于超声、微波或者超声微波联用，与水提法相比，极大缩短时间，成效显著，杂质含量少，操作更为便捷，可将此类方法应用到青柠皮中多糖提取上。青柠多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗高血糖等药理作用，无疑会为人类的健康贡献更大的作用。

参考文献：

[1]何余堂，潘孝明.植物多糖的结构与活性研究进展[J].食品科学，2010，31（17）：493-496.

[2]王智荣，林宗毅，崔春.酸法提取海带多糖的效果评价及工艺优化[J].中国食品添加剂，2016（2）：126-131.

[3]蒋玉梅，蒋婷婷，岳天宁.碱法提取柠檬中的多糖[J].化学世界，2017（5）：257-261.

[4]黄茜，李建凤，廖立敏.超声波辅助提取脐橙皮多糖研究[J].食品研究与开发，2016，37（19）：40-43.

（通讯作者：赖寒）

作者简介：龚鑫，重庆第二师范学院生物与化学工程学院2016级应用化学专业;赵露，重庆第二师范学院生物与化学工程学院2017级药物分析专业;陈琳，重庆第二师范学院生物与化学工程学院2016级应用化学专业;张倩，重庆第二师范学院生物与化学工程学院2018级药物分析专业;宋梦梅，重庆第二师范学院生物与化学工程学院2018级药物分析专业;

通讯作者：赖寒，男，四川内江人，重庆第二师范学院生物与化学工程学院副教授。