【摘要】 綜述了天麻多糖的研究近況，主要包括其化學(xué)組成、含量測(cè)定和藥理活性等3個(gè)方面，為進(jìn)一步開發(fā)利用天麻多糖提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】 天麻多糖 化學(xué)組成 含量測(cè)定 藥理活性
天麻為蘭科真菌營(yíng)養(yǎng)型多年生草本植物,藥用其干燥塊莖,是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中草藥之一[1-2]。天麻具有平肝熄風(fēng)止痙之功效,主要用于治療頭痛眩暈、肢體麻木、小兒驚風(fēng)、癲癇抽搐、破傷風(fēng)[3]。天麻中含有天麻素、赤箭苷、胡蘿卜苷、天麻多糖、腺嘌呤、腺嘌呤核苷、多種氨基酸等活性成分[4]。現(xiàn)代藥理研究表明,天麻還具有增智健腦、清除自由基、延緩衰老的作用,對(duì)老年性癡呆有一定的療效[5]。早期對(duì)天麻的研究主要集中在天麻素和天麻苷元等方面。植物多糖類化合物是一種免疫調(diào)節(jié)劑,它能激活免疫細(xì)胞,提高機(jī)體的免疫功能,而對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有毒副作用，臨床上多用于治療艾滋病和抗腫瘤、抗衰老等[6]。許多研究工作者都從天麻中分離得到了多糖,并對(duì)其藥理活性進(jìn)行了一系列研究,本文就此加以概述。
1天麻多糖的提取
通常天麻多糖的提取采用水煮醇沉的常規(guī)方法，一般先用石油醚脫脂，再經(jīng)熱水提取乙醇沉淀得多糖。多糖加水復(fù)溶，透析去除小分子化合物，再去蛋白、醇沉可得粗多糖。朱曉霞等[7]確定了此法的最佳工藝條件為物料比 1∶40,浸提溫度120 ℃,浸提時(shí)間3 h,此工藝條件下，天麻多糖提取率為5.42 %。張夢(mèng)娟等[8]采取超聲波提取法從天麻中提取天麻多糖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用超聲波提取法可使天麻多糖提取率得到較大提高，其最佳提取工藝條件為:提取溫度66 ℃，提取時(shí)間34 min，料水比1∶45，在此工藝條件下，天麻多糖提取率為32.78 %。
2天麻多糖的分析
2.1 天麻多糖的含量測(cè)定
目前天麻多糖的含量一般采用硫酸—蒽酮法或改良的苯酚—硫酸法[9]來(lái)測(cè)定。
2.2純度檢測(cè)
天麻多糖純度可用聚丙烯酰胺凝膠電泳、醋酸纖維薄膜電泳和凝膠色譜法檢測(cè)。聚丙烯酰胺凝膠電泳所用緩沖液為pH9.5的硼砂液，染色劑是高碘酸—希夫試劑；醋酸纖維薄膜電泳所用緩沖液為pH12.0的硼砂液，甲苯胺藍(lán)染色。凝膠色譜法所用凝膠為Sephadex G-150和DEAE Sephadex A50，0.1 mol/L NaCl洗脫，蒽酮—硫酸法檢測(cè)。多糖經(jīng)兩種電泳均為單一色帶，經(jīng)凝膠色譜柱層析，流出液均為單峰，再用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法檢測(cè)蛋白質(zhì)含量，即可說(shuō)明它們均為單一組分[10]。
2.3天麻多糖的化學(xué)組成分析
張夢(mèng)娟[11]和孫亞男[12]采用離子色譜法分別研究了西產(chǎn)天麻和云產(chǎn)天麻中天麻多糖的單糖組成。前者從粗多糖中分離純化得到了2個(gè)級(jí)分GeB40-1 和GeB80-4，其單糖組成分別是：GeB40-1由L-鼠李糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、D-木糖和D-甘露糖5種單糖組成，摩爾數(shù)之比L-鼠李糖 ∶D-半乳糖∶D-葡萄糖∶D-木糖∶D-甘露糖=29∶1∶42∶11∶2；GeB 80-4由L-鼠李糖、D-半乳糖和D-葡萄糖3種單糖組成，3種單糖摩爾數(shù)之比L-鼠李糖∶D-半乳糖∶D-葡萄糖＝2.5∶1∶25。后者則得到1個(gè)級(jí)分的純品，即WPGB-A-H，其組成為D-葡萄糖、D-甘露糖2種單糖。
有學(xué)者研究報(bào)道[13]從天麻中分離出3種雜多糖：GE-I，GE-II，GE-III，均為白色粉末，元素分析不含氮，經(jīng)紙上電泳和凝膠柱層析，證明為單一組分。3種雜多糖經(jīng)水解和紙色譜分析主要為葡萄糖組成，制備乙酰衍生物進(jìn)行氣相與已知單糖乙酰物比較和計(jì)算，結(jié)果得出3種多糖的組成及各分子比。GE-I組成為葡萄糖∶甘露糖∶木糖∶阿拉伯糖＝70∶1∶0.5∶0.3；GE-II組成為葡萄糖∶甘露糖＝19∶1；GE-III組成為葡萄糖及微量甘露糖。
綜上所述，從化學(xué)組成來(lái)看，天麻多糖的單糖主要由戊糖和己糖構(gòu)成。如戊糖中的木糖，己糖中的葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等。此外還有一些單糖衍生物如甘露糖等，這都為以后確定天麻多糖的結(jié)構(gòu)奠定了良好的基礎(chǔ)。
2.4天麻多糖的理化性質(zhì)分析
糖在濃硫酸的作用下脫水形成糠醛及其衍生物,后者與α-萘酚作用形成紫紅色復(fù)合物,在糖液和濃硫酸的液面間形成紫環(huán);與蒽酮作用生成藍(lán)綠色復(fù)合物;與苯酚作用生成黃棕色復(fù)合物，作為糖的定性鑒定[14]。Benedict試劑為含Cu2+的堿性溶液,能使還原糖氧化成酸類化合物,而其自身被還原成紅色或黃色的氧化亞銅。其堿性較Fehling試劑弱,靈敏度高,干擾因素少[15]。
劉玉潭等[6]提取的純化天麻多糖為白色粉末狀固體,溶于水,不溶于高濃度的甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等有機(jī)溶劑。天麻多糖水溶液呈透明黏稠狀, pH弱酸性,與苯酚—硫酸液反應(yīng)呈黃棕色,與蒽酮—硫酸液反應(yīng)呈藍(lán)綠色,Molish反應(yīng)呈陽(yáng)性,與碘—碘化鉀反應(yīng)為陰性,與Benedict試劑反應(yīng)為陰性。說(shuō)明該天麻多糖為非淀粉類多糖,沒(méi)有還原性。
3天麻多糖的藥理活性
3.1清除自由基的作用
孔小衛(wèi)等[16]研究發(fā)現(xiàn)，天麻多糖可顯著提高衰老小鼠血清、肝、腦、心組織中超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性 (P<0.01),明顯抑制衰老小鼠血清、肝、腦、心組織中丙二醛(MDA)的形成,顯著提高衰老小鼠血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)的活性。說(shuō)明天麻多糖具有較好的清除自由基、降低MDA的含量、延緩細(xì)胞衰老的作用。
鮑寧[17]通過(guò)前房穿刺加壓的方法建立了大鼠視網(wǎng)膜缺血再灌注模型，從生化指標(biāo)檢測(cè)與組織形態(tài)學(xué)角度，研究了天麻多糖對(duì)大鼠視網(wǎng)膜缺血再灌注過(guò)程中的保護(hù)作用。得出以下結(jié)論:天麻多糖對(duì)視網(wǎng)膜缺血再灌注損傷有保護(hù)作用；抑制自由基的產(chǎn)生是天麻多糖減輕視網(wǎng)膜損傷的機(jī)制；天麻多糖的視網(wǎng)膜保護(hù)作用優(yōu)于維生素E，是一種較好的視神經(jīng)保護(hù)劑。
3.2降血壓作用
張夢(mèng)娟[11]采用ACE抑制率的體外檢測(cè)法測(cè)定天麻多糖的降血壓活性。結(jié)果表明，天麻多糖GeB40和GeB80都具有很好的降血壓功效，GeB80降血壓活性高于GeB40，在質(zhì)量濃度為10 mg/mL時(shí)，兩者的抑制率都達(dá)到50 %以上。
繆化春等[18]從天麻中提取出天麻多糖并研究了天麻多糖對(duì)高血壓模型大鼠的降血壓作用,發(fā)現(xiàn)天麻多糖對(duì)大鼠具有良好的降壓作用,其作用機(jī)制與促進(jìn)內(nèi)源性舒血管物質(zhì)的生成及抑制內(nèi)源性縮血管物質(zhì)的釋放,最終恢復(fù)二者拮抗效應(yīng)的平衡有關(guān)。
3.3抗眩暈癥作用
虞磊等[19]研究了天麻多糖的抗眩暈效果。先使用機(jī)械旋轉(zhuǎn)使小鼠產(chǎn)生眩暈后,再通過(guò)迷宮實(shí)驗(yàn)與跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)定各組眩暈小鼠逃避電擊所用時(shí)間,并觀察眩暈小鼠的進(jìn)食量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)天麻多糖能顯著縮短眩暈小鼠逃避電擊所用的時(shí)間(P<0.01),增加眩暈后小鼠的進(jìn)食量，表明天麻多糖對(duì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)所致眩暈癥具有一定療效。
3.4免疫調(diào)節(jié)作用
汪植等[20]研究了天麻多糖對(duì)小鼠免疫功能的影響，通過(guò)給小鼠灌胃天麻多糖，測(cè)定小鼠血清中免疫球蛋白的含量,稱量小鼠的脾臟和胸腺的重量,并計(jì)算出脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)。結(jié)果表明天麻多糖能提高免疫抑制小鼠的免疫球蛋白含量(P<0.01),同時(shí)也能升高免疫抑制小鼠的胸腺指數(shù)(P<0.05)，說(shuō)明天麻多糖具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用。
3.5抑菌作用
張夢(mèng)娟[11]研究了天麻多糖GeB40、GeB80和天麻乙醇提取物對(duì)細(xì)菌、真菌的抑菌效果。結(jié)果表明GeB40對(duì)大腸桿菌有明顯的抑制作用，對(duì)根霉有一定的抑制作用；GeB80的抑菌作用強(qiáng)于GeB40，對(duì)青霉、根霉等霉菌和金黃色葡萄球菌有明顯的抑菌效果，對(duì)腸炎沙門氏菌和枯草芽孢桿菌也有一定抑制作用；天麻乙醇提取物的抑菌活性強(qiáng)于天麻多糖GeB40和GeB80，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和青霉的抑制作用明顯，對(duì)根霉和腸炎沙門氏菌也有一定抑制作用。
4存在的問(wèn)題及展望
近年來(lái)，由于分子生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，多糖的多種生物活性逐漸被人們所發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，作為生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑，多糖具有多種功能，已成為當(dāng)前新藥發(fā)展的方向之一，尤其是來(lái)源于中草藥的植物多糖，具有巨大的開發(fā)潛力。天麻是我國(guó)的一大產(chǎn)業(yè)，如何充分利用其資源提高天麻產(chǎn)品的附加值，是目前亟待解決的課題。天麻多糖具有免疫調(diào)節(jié)、降血壓和抗衰老等多種活性，因此對(duì)天麻多糖進(jìn)行深入研究具有十分重要的意義和開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。然而目前天麻多糖研究主要還存在以下問(wèn)題：(1）目前多糖制劑主要為粗制品，難以在分子水平上闡明其藥理作用和作用機(jī)制;(2）化學(xué)結(jié)構(gòu)不明確，構(gòu)效關(guān)系不清楚，質(zhì)量難以控制，造成藥效重復(fù)性差，難以進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng);(3）水溶性一般較差，多糖在體內(nèi)的代謝過(guò)程、作用機(jī)制等大多未知。因此，研究天麻多糖的純化工藝和多糖構(gòu)效關(guān)系以及活性研究應(yīng)該是今后的主要研究方向。
3.3抗眩暈癥作用
虞磊等[19]研究了天麻多糖的抗眩暈效果。先使用機(jī)械旋轉(zhuǎn)使小鼠產(chǎn)生眩暈后,再通過(guò)迷宮實(shí)驗(yàn)與跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)定各組眩暈小鼠逃避電擊所用時(shí)間,并觀察眩暈小鼠的進(jìn)食量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)天麻多糖能顯著縮短眩暈小鼠逃避電擊所用的時(shí)間(P<0.01),增加眩暈后小鼠的進(jìn)食量，表明天麻多糖對(duì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)所致眩暈癥具有一定療效。
3.4免疫調(diào)節(jié)作用
汪植等[20]研究了天麻多糖對(duì)小鼠免疫功能的影響，通過(guò)給小鼠灌胃天麻多糖，測(cè)定小鼠血清中免疫球蛋白的含量,稱量小鼠的脾臟和胸腺的重量,并計(jì)算出脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)。結(jié)果表明天麻多糖能提高免疫抑制小鼠的免疫球蛋白含量(P<0.01),同時(shí)也能升高免疫抑制小鼠的胸腺指數(shù)(P<0.05)，說(shuō)明天麻多糖具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用。
3.5抑菌作用
張夢(mèng)娟[11]研究了天麻多糖GeB40、GeB80和天麻乙醇提取物對(duì)細(xì)菌、真菌的抑菌效果。結(jié)果表明GeB40對(duì)大腸桿菌有明顯的抑制作用，對(duì)根霉有一定的抑制作用；GeB80的抑菌作用強(qiáng)于GeB40，對(duì)青霉、根霉等霉菌和金黃色葡萄球菌有明顯的抑菌效果，對(duì)腸炎沙門氏菌和枯草芽孢桿菌也有一定抑制作用；天麻乙醇提取物的抑菌活性強(qiáng)于天麻多糖GeB40和GeB80，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和青霉的抑制作用明顯，對(duì)根霉和腸炎沙門氏菌也有一定抑制作用。
4存在的問(wèn)題及展望
近年來(lái)，由于分子生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，多糖的多種生物活性逐漸被人們所發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，作為生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑，多糖具有多種功能，已成為當(dāng)前新藥發(fā)展的方向之一，尤其是來(lái)源于中草藥的植物多糖，具有巨大的開發(fā)潛力。天麻是我國(guó)的一大產(chǎn)業(yè)，如何充分利用其資源提高天麻產(chǎn)品的附加值，是目前亟待解決的課題。天麻多糖具有免疫調(diào)節(jié)、降血壓和抗衰老等多種活性，因此對(duì)天麻多糖進(jìn)行深入研究具有十分重要的意義和開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。然而目前天麻多糖研究主要還存在以下問(wèn)題：(1）目前多糖制劑主要為粗制品，難以在分子水平上闡明其藥理作用和作用機(jī)制;(2）化學(xué)結(jié)構(gòu)不明確，構(gòu)效關(guān)系不清楚，質(zhì)量難以控制，造成藥效重復(fù)性差，難以進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng);(3）水溶性一般較差，多糖在體內(nèi)的代謝過(guò)程、作用機(jī)制等大多未知。因此，研究天麻多糖的純化工藝和多糖構(gòu)效關(guān)系以及活性研究應(yīng)該是今后的主要研究方向。
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