（[1]西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

摘要：枸杞是中醫(yī)中常用的滋補藥材，枸杞多糖是枸杞中*主要的活性成分，也是其發(fā)揮藥效的主要成分，具有多種生物活性，因此開發(fā)枸杞多糖具有良好的市場前景。文章綜述了近年來關(guān)于枸杞多糖的提取、純化、結(jié)構(gòu)鑒定、藥理作用及生產(chǎn)中的應(yīng)用等相關(guān)研究，可為枸杞多糖的深入研究和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)和借鑒。

關(guān)鍵詞：枸杞；枸杞多糖；制備；藥理作用

中圖分類號：R285

Research Progress on Extraction, Purification, Structure Identification and Pharmacological Action of Lycium barbarum Polysaccharides

WANG Ming-jin, LONG Ling*

(Life Science and Engineering College of Northwest Minzu University, Lanzhou Gansu 730030, China)

Abstract：Lycium barbarum L. is a common tonic medicine in traditional Chinese medicine and Lycium barbarum polysaccharides (LBP) is the most important active component and material basis for effectiveness, It has a variety of biological activities. Therefore, the development of the LBP industry has a good market. In this paper, the extraction, purification, structural identification, pharmacological effects and application in production of LBP were reviewed. It can provide a theoretical basis and reference for the in-depth study of LBP and the development of related products.

Key words: Lycium barbarum L; Lycium barbarum polysaccharide; preparation; pharmacological action

枸杞是茄科枸杞屬枸杞( Lycium barbarum L.)的果實，是我國中醫(yī)中常用的滋補類藥材，也是我國重要的藥食同源植物和經(jīng)濟作物，廣泛分布于我國西北寧夏、青海、甘肅、新疆等地區(qū)?，F(xiàn)代植物化學(xué)及營養(yǎng)學(xué)實驗證明，枸杞中含有花色苷類^[1]、多酚類^[2]、黃酮類^[3]、多糖^[4]、生物堿^[5]、脂肪酸^[6]、類胡蘿卜素^[7]及各種微量元素^[8]等活性成分,還含有氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。其中枸杞多糖（Lycium barbarum Polysaccharides，LBP）含量*為豐富，是枸杞中主要的功能成分之一。研究表明LBP具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、抗疲勞、防輻射、護肝、免疫調(diào)節(jié)等作用。文章就LBP的提取、純化、結(jié)構(gòu)鑒定、藥理作用及實際應(yīng)用等進行綜述，旨在為枸杞及LBP的深入開發(fā)利用提供借鑒和科學(xué)依據(jù)。

1.枸杞多糖的制備

1.1 LBP的提取

目前關(guān)于LBP的提取方法主要有水浸提法^[9-11]、超聲輔助提取法^[12-13]、微波輔助提取法^[14-15]、酶法提取^[16-17]等。近些年來，也有高速剪切技術(shù)^[18]、*壓輔助復(fù)合酶法^[19]等新方法用以提取LBP。

水浸提法操作簡單、成本低、受干擾小，但耗時長、提取純度和效率較低。超聲輔助法提取效率高、條件要求及能耗低。微波法是通過高頻電磁波使細胞破裂，便于胞內(nèi)的有效成分快速溶出而達到提取目的，具有快速、低能耗、污染小的特點。酶法提取LBP反應(yīng)條件溫和，但提取成本較高，不宜于廣泛推廣。YANG等^[11]采用亞臨界水提法提取LBP，110℃、5 MPa下提取80 min后發(fā)現(xiàn)LBP的提取率由水浸提法的7.63%提高到10.67%。在采用超聲波強化亞臨界水提法后，提取率更是提高近一倍。杜津昊等^[18]采用高速剪切法使LBP提取率達到27.86 %。

表1 LBP不同提取方法的工藝參數(shù)及得率

Tab.1 LBP process parameters and yield of different extraction methods

1.2枸杞多糖的純化

經(jīng)過初步提取后得到枸杞粗多糖，其中含有單糖、多糖、色素、蛋白質(zhì)等多種雜質(zhì)。為了得到組分均一、性質(zhì)穩(wěn)定的多糖，就要對其進行進一步純化。在純化之前，先要對LBP進行脫色和去蛋白處理。賈文聰?shù)?/span>^[20]采用正交實驗，證明在加入1.0 %過氧化氫、處理時間2.0 h、處理溫度45 ℃時,LBP脫色率達到62.34 %。LONG等^[21]采用單因素和Sevag法對枸杞渣多糖脫蛋白工藝進行了優(yōu)化，結(jié)果表明枸杞殘渣中*多糖產(chǎn)率為0.49 %，*小殘留蛋白質(zhì)含量為0.087 %。凝膠滲透色譜分析表明，去蛋白的LBP分子變得更加均勻。X射線衍射表明脫蛋白枸杞多糖的氫鍵作用減弱。

在對LBP進行脫色和脫蛋白處理后，經(jīng)純化處理得到純度更高的多糖。文沛瑤等^[22]采用叔丁醇-(NH₄)₂SO₄-水提液三相萃取法純化LBP，發(fā)現(xiàn)三相萃取在純化LBP的同時還可以在一定程度上分離枸杞中蛋白質(zhì)和黃酮。魏達鳳等^[23]采用大孔吸附樹脂純化LBP，多糖保留率為87.47 %，大孔吸附樹脂還可多次使用。王博等^[24]采用高速離心和膜技術(shù)結(jié)合來純化LBP，采用膜技術(shù)純化LBP操作簡便、耗能低、效果好、適合廣泛推廣。

1.3枸杞多糖的結(jié)構(gòu)鑒定

LBP的生物活性與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，解析LBP結(jié)構(gòu)才能正確分析其構(gòu)效關(guān)系。而LBP的結(jié)構(gòu)則與其平均分子量、單糖組成及摩爾比等有關(guān)。傳統(tǒng)的解析多糖結(jié)構(gòu)方法有氣相色譜（GC）、*液相色譜（HPLC）、核磁共振（NMR）、紅外光譜（IR）、*凝膠排阻層析（HPSEC）及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）^[25]等。近年來，有熒光基團標記的糖電泳技術(shù)、*陰離子交換色譜-脈沖安培檢測（HPAEC-PAD）技術(shù)^[26]、PMP柱前衍生*液相色譜（PMP-HPLC）技術(shù)^[26]等新方法也用于LBP的結(jié)構(gòu)分析。

表2 LBP單糖組分及結(jié)構(gòu)

Tab.2 LBP monosaccharide composition and structure

2.枸杞多糖的生物活性

2.1抗氧化與抗衰老

有多項實驗證明，LBP具有良好的抗衰老、抗氧化活性。唐瑞^[30]發(fā)現(xiàn)枸杞粗多糖可以提高果蠅的壽命，增加果蠅的攝食量和果蠅體內(nèi)總超氧化物歧化酶（T-SOD）、銅鋅超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）和過氧化氫酶（CAT）的活力，還可降低丙二醛（MDA）含量和急性氧化損傷誘發(fā)的致死率。YI等^[31]證明LBP能提高血液中超氧化物歧化酶（SOD）、CAT和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-px）的水平，降低MDA的水平，還可以提高皮膚SOD活性，降低皮膚MDA含量，增加羥脯氨酸（Hyp）含量,表明LBP具有延緩衰老的潛力。張春麗等^[32]發(fā)現(xiàn)LBP對DPPH自由基具有良好的清除作用，說明LBP具有良好的抗氧化活性。

2.2抗腫瘤活性

孫云龍等^[33]發(fā)現(xiàn)LBP可以抑制人肝癌細胞HepG2、胃癌細胞SGC-7901及白血病細胞K562的增殖，表明LBP可以通過抑制腫瘤細胞生長來發(fā)揮抗腫瘤作用。DENG等^[34]通過體外實驗證明LBP對小鼠肝癌H22細胞具有良好的抑制作用，其中枸杞多糖組分-3（LBP-3）可以誘導(dǎo)H22細胞凋亡、線粒體膜電位破壞和在S期阻滯其生長；體內(nèi)實驗還證明，LBP-3可降低H22荷瘤小鼠的腫瘤重量。ZENG等^[35]發(fā)現(xiàn)LBP可以提高移植裸鼠的存活率，減少腫瘤的體積和重量，還可通過抑制自噬來誘導(dǎo)人皮膚鱗狀細胞癌A431細胞凋亡，并在體內(nèi)抑制腫瘤的生長。

2.3抗疲勞活性

魏芬芬等^[36]通過小鼠疲勞模型灌胃LBP發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)MDA含量降低，自由基和脂質(zhì)過氧化物清除速率加快，從而緩解了小鼠體力疲勞。周秀蓉^[37]發(fā)現(xiàn)超聲增強亞臨界水萃取（USWE）法提取的LBP對小鼠血漿中MDA抑制*強，LBP還可降低血乳酸（BLA）的生成，加快代謝廢物的清除，延緩疲勞。

2.4防輻射活性

張磊等^[38]發(fā)現(xiàn)LBP可以降低輻射損傷小鼠小腸上皮細胞（IECs）中MDA活性，提高SOD的含量，增強抗凋亡蛋白Bcl-2的表達，抑制促凋亡蛋白Bax的表達，說明LBP具有較好的防輻射功效。楊美等^[39]建立小鼠放射損傷模型，灌胃LBP后發(fā)現(xiàn)，高劑量LBP可以提高骨髓組織中有核細胞和DNA含量，降低腫瘤壞死因子-α（TNF-α）含量，說明LBP對小鼠造血系統(tǒng)放射性損傷具有保護作用。關(guān)素珍等^[40]建立輻射損傷脊髓神經(jīng)（SCN）細胞模型，發(fā)現(xiàn)經(jīng)LBP處理后，SCN細胞存活率均得到提高，說明LBP具有一定的防輻射作用。

2.5免疫調(diào)節(jié)作用

張煒等^[41]研究發(fā)現(xiàn)高、中、低濃度的LBP皆可促進未成熟樹突狀細胞DC2.4吞噬抗原性能，還可抑制脂多糖（LPS）誘導(dǎo)促進DC2.4成熟，說明LBP具有一定的免疫調(diào)節(jié)功能。王瑩^[42]發(fā)現(xiàn)LBP可改善環(huán)磷酰胺（CTX）導(dǎo)致的小鼠免疫器官萎縮，也可改善某些與免疫通路激活有關(guān)的菌群的豐度，還可降低某些與結(jié)腸炎、結(jié)腸癌等相關(guān)的潛在的致病菌的含量。陳艷平等^[43]發(fā)現(xiàn)以分子量為40～350 kDa的LBP可促進樹突狀細胞（DCs）成熟，進而誘導(dǎo)T細胞產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答反應(yīng)。

2.6護肝作用

李梅林等^[44]建立CCl₄肝損傷模型，LBP給藥后發(fā)現(xiàn)中、高劑量LBP均可提高大鼠體內(nèi)血清白蛋白（ALB）和總蛋白（TP）水平,降低谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-GT）的活性,說明LBP具有較好的肝損傷修護作用。魏芬芬等^[45]發(fā)現(xiàn)小鼠酒精性肝損傷模型給藥LBP后，小鼠醒酒時間縮短，肝臟中MDA水平降低，還原型谷胱甘肽（GSH）、SOD含量升高，說明LBP對酒精性肝損傷具有保護作用，其機制可能是清除體內(nèi)自由基代謝產(chǎn)物、增強抗氧化水平以及減緩炎癥反應(yīng)。CHIANG等^[46]發(fā)現(xiàn)LBP可降低CCl₄誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化體內(nèi)TNF-α水平，增加肝白細胞介素-10（IL-10）水平和IL-10 /TNF-α的比值，說明LBP可改善肝臟細胞炎癥和纖維化指標，有良好的護肝作用。

2.7其他藥理活性

XIA等^[47]證明LBP能促進上皮細胞免疫從促炎微環(huán)境向*微環(huán)境轉(zhuǎn)變。通過對LBP處理的小鼠糞便DNA的16S測序發(fā)現(xiàn)，潛在致病菌明顯減少，且LBP處理富集了木聚糖-纖維降解菌和短鏈脂肪（SCFAs）產(chǎn)生菌，這些結(jié)果表明LBP可以增強腸道微環(huán)境并調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群。YAO等^[48]發(fā)現(xiàn)LBP阻礙了晶狀體白內(nèi)障的發(fā)展并改善視網(wǎng)膜功能，通過上調(diào)Sirt1和Bcl-2，抑制細胞死亡相關(guān)基因來預(yù)防動物糖尿病性白內(nèi)障。ZHANG等^[49]發(fā)現(xiàn)LBP可促進成骨細胞MC3T3-E1細胞增殖，還可增強細胞核增殖抗原（PCNA）、Ki67等與MC3T3-E1細胞增殖相關(guān)的關(guān)鍵蛋白的表達，說明LBP對骨病有潛在的*作用。

3.枸杞多糖的應(yīng)用

LBP因其強大的藥理活性而得到廣泛應(yīng)用。LIU等^[50]以LBP作為穩(wěn)定劑和封端劑來制備硒納米顆粒（SeNPs），發(fā)現(xiàn)LBP1-SeNPs可通過增加糖原儲備、增強抗氧化酶水平和調(diào)節(jié)代謝機制從而緩解疲勞，表明LBP1-SeNPs可作為一種潛在的抗疲勞營養(yǎng)補充劑進行開發(fā)。邸多隆等^[51]發(fā)明了一種以LBP和海地瓜多肽為主要活性成分且具有降血糖功效的藥物，對鏈脲佐菌素引起的Ⅱ型糖尿病大鼠具有保護作用。WANG等^[52]設(shè)計了一種5-氨基水楊酸修飾的LBP與鉑化合物連接的多糖-鉑結(jié)合物，用來構(gòu)建*金屬藥物遞送系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)LBP作為藥物載體可以減少副作用，多糖-鉑結(jié)合物在體外表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤活性。

LBP添加到畜禽日糧中，可以改善畜禽生長性能。趙倍瑩等^[53]在獺兔飼料中添加LBP，發(fā)現(xiàn)獺兔肉品質(zhì)得到提高，營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和屠宰性能有所改善。孫甜甜等^[54]在肉仔雞日糧中添加枸杞粗多糖，發(fā)現(xiàn)可提升肝臟抗氧化水平和抗氧化酶活性，并促進相關(guān)基因的表達。

4.結(jié)語

LBP是枸杞中*主要的活性成分，因其強大的藥理活性而得到廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。我國枸杞資源分布廣、品質(zhì)優(yōu)，鑒于其藥理作用，可在以LBP為主要活性物質(zhì)的新藥研發(fā)、保健食品和美容產(chǎn)品開發(fā)等方面加大研究力度。目前發(fā)展LBP產(chǎn)業(yè)，仍存在提取率較低、純化方法不完善、結(jié)構(gòu)表征鑒定技術(shù)應(yīng)用不全面等制約因素。為了更好地促進LBP產(chǎn)業(yè)發(fā)展，應(yīng)在不破壞LBP藥理作用的同時提高其提取率，采用新的純化和結(jié)構(gòu)鑒定方法，不斷地將更多的精深加工技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā),使LBP研發(fā)水平得到提升，從而獲得更大的經(jīng)濟效益，為推進其產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新的思路及科學(xué)依據(jù)。

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收稿日期：2021-07-12

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（31560323）

作者簡介：汪明金（1999-），男，土族，本科生。研究方向：植物多糖提取技術(shù)。E-mail:1937985886@qq.cpm

*通訊作者：龍玲（1978-），女，博士，教授。研究方向：天然產(chǎn)物抗腫瘤。E-mail：393934482@qq.com