刺玫果多糖的提取工艺及药理作用研究进展*

韦欣婷，李璐瑶，李亚荣，杜 涵，游凌翔，赵惠茹

(西安医学院 药学院，陕西 西安 710021)

刺玫果是蔷薇科属植物山刺玫(RosadavuricaPall.)的成熟果实，又称为刺霉果、山刺玫、野蔷薇，是一种食、药同源的植物资源[1-4]，含有丰富的多糖、黄酮类、皂苷类等活性成分[5-8]。刺玫果多糖作为免疫调节剂能激活动物免疫系统，在抗疲劳、抗衰老、抗炎、降血脂以及抗氧化等方面发挥重要作用[9-12]。由于刺玫果多糖具有多种生物活性，并且毒副作用小，在食品、药品领域应用广泛。但是，刺玫果多糖的提取方法对其提取率和进一步纯化以及生物活性有较大影响，作者就近年来刺玫果多糖的提取工艺和药理作用进行综述，这将对更好的开发利用刺玫果多糖具有重要意义。

1 刺玫果多糖的提取方法

1.1 热水浸提法

热水浸提法作为最传统的多糖提取方法已被广泛使用，即将原料刺玫果浸泡在适当温度的水中或者以水为溶剂煎煮或回流提取，具有操作简单的优点，但提取物杂质较多。钟方丽[13]等采用热水回流提取后乙醇沉淀的方法对刺玫果提取工艺进行了研究，应用苯酚-硫酸显色法测定刺玫果干浸膏中多糖的含量，根据单因素和正交实验结果得出刺玫果多糖提取的优化工艺为药材加入12倍体积量的水提取2次，每次回流提取2 h，乙醇沉淀质量分数为60%。在该工艺条件下刺玫果干浸膏中w(多糖)为48.5%。宋珂珂[14]等在单因素实验基础上，以多糖得率为指标，利用SPSS Statistics软件设计正交实验，优化的提取工艺为热水浸提温度80 ℃、料液比1∶20 g/mL、提取时间120 min。

1.2 超声波辅助提取

超声波提取的原理主要是通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力，从而实现固-液萃取分离。超声波具有的空化效应、热效应和机械效应可以增加提取溶剂分子的运动速度，增大溶剂的穿透力来提取植物中的多糖。该方法能大大缩短提取时间，效率高，但超声波的机械剪切有可能使多糖分子断裂，影响其生物活性。宋珂珂[14]等采用超声法提取刺玫果多糖，考察了影响多糖提取率的因素，主次顺序依次为提取时间、超声功率、提取温度和料液比。优化的超声提取工艺为药材中加入40倍体积量去离子水，在60 ℃水浴中200 W超声功率条件下提取90 min，多糖得率为12.06%。

1.3 超声波协同酶法提取

酶法提取是近年来应用较广泛的一种植物有效成分提取新技术，具有高效、无毒、易于控制等优点，而且得到的产物稳定，纯度、活性较高[15-17]。王晓林[18]等采用单因素和正交实验法确定了在酶解的同时辅助超声波提取为最佳协同方式，其最佳工艺条件，具体为加入复合酶(果胶酶55 mg/g、木瓜蛋白酶25 mg/g、纤维素酶55 mg/g)，料液比1∶15 g/mL，调节体系pH=6.0，40 ℃超声波处理30 min，之后40 ℃水浴酶解60 min，刺玫果渣多糖得率平均为113.32 mg/g。可见，采用超声波协同复合酶法提取刺玫果渣多糖的方法是可行而有效的。

1.4 微波辅助提取

微波辅助提取是使用适合的溶剂在微波反应器中从天然植物、矿物或动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波应用高频电磁波作用于细胞内部产生热效应，使温度升高，细胞破裂，胞内物质得到释放，同时原料中的水等极性物质快速吸收能量，放出大量热，液态水气化后产生压力使细胞破裂，形成微小的孔洞有利于多糖成分溶出，从而提高植物多糖的提取效率[19]。微波法虽然省时，但是可能会导致多糖活性降低。宋珂珂[14]等优化了微波法提取刺玫果多糖的工艺条件为提取时间40 min、料液比1∶20 g/mL、微波功率400 W，影响提取率的因素主次顺序依次为提取时间、微波功率和料液比。同时以多糖得率为指标，对比了水提法、超声提取法和微波提取法在提取刺玫果多糖中的应用，由实验结果可知最佳方法是微波法。

1.5 酸水解微波提取

果胶是广泛存在于高等植物根、茎、叶和果实的细胞壁中的一类多糖，是由D-吡喃半乳糖醛酸以1，4苷链连接而成的高分子化合物，果胶的提取方法很多，如沸水提取法、酸解提取法、离子交换树脂提取法、微生物法、微波辅助萃取法等[20-22]。钟方丽[23]等采用单因素和正交实验法对酸水解微波提取刺玫果果胶的工艺进行了优化。其最佳工艺条件为取预处理后的刺玫果适量，以水为提取溶剂，盐酸调节pH=1.5，料液比1∶40 g/mL，微波温度80 ℃，微波功率500 W，提取3次，每次40 min，刺玫果果胶得率为0.787%。通过对比不同提取方法的果胶得率，可见酸水解微波辅助提取刺玫果果胶的得率高于回流提取和超声提取。

2 刺玫果多糖的药理作用

2.1 抗氧化

正常情况下，人体自身具有的抗氧化酶和抗氧化剂能清除自由基，但当自由基产生过多而超出了机体自身的清除能力时，便会对机体产生损害。多糖作为氢质子或电子的供给体，能够直接淬灭或抑制自由基，终止自由基的连锁反应，发挥抗氧化功能[24-28]，主要体现在对肝脏、肾脏等氧化自由基集中产生的器官蛋白质损伤、脂质过氧化、DNA或RNA氧化损伤的抑制、自由基的清除、抗氧化物(如抗氧化酶系统等)的保护、线粒体正常膜电位的维持等方面。郝龙平[29]等将刺玫果经过热水提取乙醇沉淀法获得粗多糖，粗多糖经DA201-C大孔吸附树脂和DEAE-52纤维素柱层析纯化获得刺玫果多糖，并通过DPPH·自由基清除法、ABTS+·自由基清除法、·OH自由基清除法和铁还原能力考察了其抗氧化活性。结果纯化后的刺玫果多糖纯度为88.3%，理化性质证实提取物具备多糖的性质，红外光谱的结果显示该多糖为β-吡喃构型，其对DPPH·、ABTS+·和·OH自由基的半数清除率(EC50) 依次为26.85、7.34、174.94 μg/mL，铁还原能力为110.6 mg水溶性维生素E/g多糖。可见刺玫果多糖是一种很有潜力的天然抗氧化剂。

2.2 抗疲劳抗衰老

怀雪[30]等研究了刺玫果水煎煮提取法、刺玫果水煎液以φ(乙醇)=80%沉淀提取法(分别收集沉淀和上清液)、φ(乙醇)=80%回流提取法等不同提取方式对小鼠抗疲劳和抗衰老的影响。将50只抗疲劳实验小鼠分为对照组、水煎液组、醇沉组、上清组、回流组，通过连续10 d给予一定剂量的不同提取物后力竭游泳实验，检测肝肌糖原含量和脾脏胸腺质量。抗衰老实验选择正常小鼠10只和老龄小鼠50只，分为青年组、老年组、老年水煎液组、老年醇沉组、老年上清组、老年回流组。给药30 d后测其丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH) 的水平。结果在抗疲劳实验中，上清组和回流组的脾脏和胸腺质量平均值明显高于对照组，水煎液组力竭游泳时间(P<0.05)、肌糖原和肝糖原含量(P<0.01)明显高于对照组；上清组肝糖原含量明显高于对照组(P<0.05)；回流组力竭游泳时间(P<0.01)、肌糖原和肝糖原含量(P<0.05) 明显高于对照组。抗衰老实验中，青年组和老年组的MDA，SOD和GSH值比较有显著性差异(P<0.01)；老年水煎液组和老年回流组MDA值明显低于老年组(P<0.05)；老年水煎液组和老年醇沉组SOD值明显高于老年组(P<0.01)；老年水煎液组和老年上清组GSH明显高于老年组(P<0.01)；刺玫果对抗疲劳和衰老有一定的效果，同等剂量下水提方式效果最佳。秦汝兰[31]通过检测小鼠力竭游泳时间、转棒时间，血乳酸(BLA)、肝糖原(LG)、肌糖原(MG)、血尿素氮(BuN)含量及肝脏与血清中总抗氧能力(T-AOC)、SOD和谷胱甘肽过氧化物歧化酶(GSH-Px)的活性、MDA含量等研究表明，山刺玫果多糖能够提高机体抗氧化酶活性，缓解机体运动疲劳状态，具有明显的抗疲劳作用。

2.3 免疫调节

免疫系统是人体抵御病原菌侵犯最重要的保卫系统，能发现并清除异物、外来病原微生物等而引起内环境波动，通过自身免疫耐受和免疫调节使免疫系统保持稳定和动态平衡。林昌岫[32]等采用溶血空斑实验、白细胞介素-2活性测定、T 细胞亚群测定等方法，研究了刺莓果多糖对小鼠体液免疫调节功能的影响。实验发现刺莓果多糖能使小鼠脾细胞对绵羊红细胞的免疫球蛋白M空斑形成细胞数明显增加，促进刀豆蛋白A刺激的小鼠脾细胞分泌白细胞介素-2，增高辅助性T 细胞比例及辅助性T 细胞与抑制性T细胞比值。可见刺莓果多糖能促进小鼠脾细胞产生特异性抗体，并通过影响辅助性T 细胞分泌白细胞介素-2、辅助性T 细胞与抑制性T 细胞比值而参与免疫调节。这与现在认为补益类中药具有明显免疫调节作用的成分为水溶性多糖成分研究结果一致。魏颖[33]等采用超声法提取刺玫果，研究其水提取物的免疫调节作用。刺玫果水提取物对刀豆蛋白(ConA)诱导的小鼠脾T 淋巴细胞增殖有显著抑制作用，且存在明显的量效应关系，对脂多糖(LPS)诱导的B淋巴细胞增殖具有抑制作用，在低浓度时抑制作用不明显。当ρ(水提物)≥50 μg/mL时与空白对照比具有显著的抑制作用。小鼠腹腔巨噬细胞经LPS诱导后，水提物抑制巨噬细胞吞噬中性红的作用明显，对LPS诱导的巨噬细胞NO生成量与活化后的巨噬细胞吞噬能力的作用趋势基本一致。提示刺玫果是一种具有免疫抑制活性的天然产物，可用于免疫调节功能食品的开发。

2.4 抗炎作用

中性粒细胞从外周血快速进入感染部位是炎症反应的关键步骤，但过度和不当的聚集可导致严重的组织损伤。因此，抑制其过度聚集是治疗炎症相关疾病的一个策略。Tong[34]等采用热水提取、乙醇沉淀、DEAE纤维素和Sepharose CL-6B柱从刺玫果中分离出一种多糖(RDPA1)，发现RDPA1能显著抑制人中性粒细胞体外迁移，并对时间推移显微镜观察到的迁移行为产生影响，经过RDPA1处理后的细胞迁移距离和平均速度明显减小。此外，流式细胞术和体外蛋白结合实验表明，RDPA1对β 2整合素与ICAM-1的相互作用具有明显的阻断作用。这些结果表明，RDPA1具有抗炎作用，有望成为开发新型抗炎药的候选药物。

2.5 降血脂

高胆固醇血症、脂质过氧化、血管内皮细胞损伤是引起动脉粥样硬化(AS)的主要原因[35-36]。焦淑萍[37]等的实验结果表明，山刺玫果水提物(4.0 g/kg) 可显著降低高脂大鼠血清总胆固醇(TC)，甘油三酯(TG)，内皮素(ET)的含量(P<0.01)，对TC的影响与浓度有关，低剂量作用不明显，高剂量作用显著；并明显提高高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)和一氧化氮含量(P<0.01)；山刺玫果水提物(1.0 g/kg) 可明显降低血清及肝脏MDA含量(P<0.05)，表明山刺玫果具有显著降血脂作用。有报道[38]采用高脂饲料喂养联合腹腔内一次性注射小剂量链脲佐菌素30 mg/kg的方法，造成Ⅱ型糖尿病大鼠模型，动态观察灌胃给予刺玫果水提物后的体重、摄食量、饮水量，检测给药后大鼠TC、TG、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、凝血因子二项(凝血活酶时间、纤维蛋白原)的变化。与模型组对比，刺玫果水提物9 g药材/kg剂量对大鼠TC、TG、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白的改变作用不大，但其可以降低Ⅱ型糖尿病大鼠模型的纤维蛋白原，使凝血活酶时间明显升高，提示刺玫果水提取物对Ⅱ型糖尿病鼠模型的血脂有明显降低作用。顾晓颖[38]等分别对刺玫果乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物和水提取物进行了药效学初步研究，经分析，推测其水提物的主要成分为多糖等水溶性成分。

3 结束语

刺玫果多糖的提取常用水提法、超声波辅助法、微波辅助提取法等，虽然每种方法都有其各自的优点，但是这些方法往往存在较大的多糖损耗，超声波或微波辅助提取还可能使多糖结构破坏导致生物活性降低或丧失，而酶辅助提取将会改善这些问题成为未来提取多糖的新趋势[39-40]。因此，酶种类的选择、复合酶中各单酶的种类和比例以及酶解条件的工艺优化、粗多糖的脱色脱蛋白等纯化都是在提取刺玫果多糖时需要进一步研究的内容，不同提取方法对刺玫果多糖结构的影响，尚待进一步研究。

大量的实验研究表明，多糖类化合物的药理作用往往不是通过单一途径，而是多种机制相互协调共同发挥作用的结果，也有可能是与刺玫果中共存的其他化学成分协同起效。不同学者采用的不同实验动物模型或实验方法得出的结论有可能不尽一致，这就需要选用最佳实验方法或动物模型，严格遵循实验动物分组、设置合理的用药剂量等原则，以期得到与实际情况更为接近的药理实验结果，为刺玫果多糖在保健食品、药物制剂、特医食品等方面的研究和刺玫果的深加工和进一步开发利用提供依据。