桑葚多糖的研究进展

刘 梦， 林 强

(北京联合大学 应用文理学院， 北京 100191)



桑葚多糖的研究进展

刘 梦， 林 强

(北京联合大学 应用文理学院， 北京 100191)

桑葚多糖是桑葚多种临床功效的主要作用因子之一，其生物活性高，在食品和生物医药方面具有广阔的应用前景。对目前桑葚多糖的化学组成、提取分离纯化方法以及其生物活性的研究进展进行了阐述。

桑葚多糖； 生物活性； 综述

近年来，随着科技的发展和生活水平的提高，对多糖的研究越来越深入，近年来桑葚多糖的研究也备受关注。桑葚又叫桑果、桑枣等，其成熟的鲜果味甜汁多，深受人们的喜爱。[1]桑葚的主要功效为滋阴养血、生津止渴，用于治疗阴血不足引起的头晕目眩、头发早白等病症，还有益于肝肾，增强人体免疫力，延缓衰老。[2]桑葚中含有多种有效成分，其中多糖类成分为桑葚滋阴补血等补益功能的重要物质基础[3]，具有免疫促进、降血糖、抗衰老和抗疲劳等功效[4]。现就近年来桑葚多糖的化学组成、提取分离纯化方法和生物活性功能研究进行了综述。

1 化学组成

目前，研究发现桑葚中多糖的含量为9.42%[3]，其组成成分有鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖[5]。但是其主要化学组成现在说法不一。Lee[6]研究了桑葚中的水溶性多糖的单糖组成，认为其主要成分是半乳糖(37.6%)、阿拉伯糖(36.3%)以及鼠李糖(18.4%)；周氏[7]的研究则表明：桑葚多糖主要由半乳糖、甘露糖和葡萄糖组成。桑葚多糖的主要组成成分可能与桑葚的种类、生长条件等因素有关系，进一步实验需要对不同种类桑葚中的多糖进行主要成分测定。单糖之间的连接方式还没有明确的结果，研究推测其可能的连接方式是1→3、1→3,6、1→2,3、1→2,4、1→3,4或是1→2,3,4等不能被高碘酸所氧化的己糖残基键型。[6]这些研究结果需要进一步的实验研究，同时对于进一步研究各单组份中的单糖组成，详细了解桑葚多糖的分子结构，起到了重要的启示作用。

2 桑葚多糖的提取、分离纯化方法

2.1 桑葚多糖的提取方法

2.1.1 浸提法

浸提法为桑葚多糖提取的传统方法，提取溶剂不尽相同。梁氏[8]通过正交实验确定了用100℃水，料液比1∶7的条件下浸提3 h为最优条件，其桑葚多糖的提取率为3.16%。惠氏[9]用65%的乙醇在65℃的条件下回流提取3次，每次1 h提取桑葚中的桑葚多糖。相比于其他方法，该方法操作简单，但是耗时较长，提取率较低。

2.1.2 超声波辅助提取法

刘氏等[10]以桑葚多糖的得率为指标，得出最优的提取条件为：料液比1∶35，温度70℃，在此条件下超声50 min，得到的粗提物中的糖含量为14.49%。研究表明：超声波具有能耗低、效率高的特点。这是因为超声波是一种高频率的机械波，利用超声的空化作用对细胞膜(壁)进行破坏，可以加速并提高桑葚多糖的溶出率，另外，超声波的次级效应也能加速桑葚多糖的扩散释放并充分溶解。

2.1.3 微波辅助提取法

唐氏等[11]采用Box-Benhnken中心组合和响应面分析法，确定料液比为1∶50，微波功率300 W，微波处理10 min为微波提取桑葚多糖的最佳工艺条件。该法相比于超声波辅助法时间更短，这是由于微波较强的穿透力，可在桑葚内、外部同时、均匀、快速地加热，使桑葚多糖易于溶出和释放，但是微波具有较强的辐射性，对物质的破坏作用较强。

2.1.4 酶辅助提取法

刘氏等[10]通过单因素和正交实验，以桑葚多糖的得率为指标确定了用纤维素酶辅助提取的最佳工艺条件为：酶解温度45℃，酶解时间150 min，酶用量2.0 mL/g,桑葚多糖的得率达到14.77%，并且提取温度是最重要的影响因素，其次是酶解时间。这是因为纤维素破坏桑葚的细胞壁，使得桑葚多糖最大限度的溶出。采用酶—超声联合提取桑葚中的桑葚多糖的效果更佳，多糖得率可达16.86%，比单纯的超声波辅助提取和酶法提取的效果都要好。酶法最大的特点是作用温和，温和的提取环境降低了桑葚多糖的损失，进而提高得率。

2.1.5 高压脉冲电场辅助提取法

冯氏等[12]通过单因素和正交实验找到了桑葚多糖的最佳提取条件是：40 kV/cm的高压脉冲电场强度、90℃的处理温度、12∶1的料液比和12 000 Hz的高压脉冲频率，其得率为15.05%。高压脉冲电场辅助提取法的主要原理是利用高压脉冲电场对桑葚进行破壁提取桑葚多糖。该方法相比于酶法更易操作，也更经济，相对于微波法，该法的提取温度低，具有很大的应用前景。

2.2 桑葚多糖的分离、纯化

目前，关于桑葚多糖粗品的分离纯化研究的主要方法有3种：大孔树脂吸附法、絮凝纯化法和柱色谱法。惠氏[9]利用大孔吸附树脂对桑葚多糖进行分离纯化，通过静态吸附和动态实验确定了最佳的纯化条件。结果显示：大孔树脂吸附对桑葚多糖具有良好的吸附解吸效果。韩氏等[13]利用ZTC-Ⅱ絮凝剂除去粗提物中的蛋白质，通过正交实验确定了该工艺的最佳条件为：料液浓缩比15 mL/g，转速900 r/min，絮凝剂用量16%，蛋白质去除率为30.14%，多糖损失率为2.21%。相比于水提醇沉法38.61%的多糖损失率，其提取效果较好。田氏[5]利用DEAE-52离子交换柱层析和Sephadex G-100凝胶柱层析对粗多糖进行分离纯化后，各个组分的总糖含量、纯度均大大提高，并且能够将含有结合蛋白的组分与其他多糖组分进行有效分离。相比于其他方法，该方法对桑葚多糖的分离纯化的效果好。同时，相比于其他方法该方法的成本较高，不利于大规模生产使用。

3 桑葚多糖生物活性的研究

3.1 抗氧化性

桑葚多糖是一种抗氧化剂，其主要原理是清除自由基，阻断自由基反应链，起到一定的抗氧化作用。王氏等[14]对桑葚多糖清除自由基的类型进行了研究，发现对DPPH自由基、羟基自由基、超氧负离子自由基均具有较好的效果，最高清除率分别达到90.01%、76.40%和49.85%。韩氏等[13]对桑葚多糖的抗氧化能力与抗坏血酸和芦丁进行了比较，以半数抑制率为指标。结果发现桑葚多糖的自由基清除率优于抗坏血酸和芦丁。张氏等[15]研究了桑葚多糖对过氧化氢(H2O2)诱导PC-12细胞氧化损伤的保护作用，结果发现桑葚多糖分离物不仅可使正常PC-12细胞的存活率增大至41.81%，且对PC-12细胞氧化损伤具有强的保护作用。Chun[16]的实验发现桑葚粗多糖脱蛋白后得到的组分具有较强的抗氧化活性。周氏等[17]在抗氧化天然活性多糖的综述中也对桑葚多糖的抗氧化性进行了总结，并对其发展前景进行了乐观估计，桑葚多糖优良的抗氧化性，可作为开发草本天然抗衰老化妆品以及天然食品添加剂的原料。

3.2 抗疲劳作用

目前，对于桑葚多糖抗疲劳作用的研究较少，多为初步研究。王氏等[18]用雄性SPF级小鼠进行实验，结果发现桑葚多糖高剂量组小鼠的游泳时间较正常对照组明显延长，且桑葚多糖高剂量组的肝糖原含量较正常对照组明显增加，血清尿素氮含量较正常对照组明显减少。由此说明桑葚多糖具有抗疲劳的作用。刘氏[19]不仅对桑葚多糖的抗疲劳性进行了研究，还对桑葚多糖的抗疲劳能力进行了研究。结果发现：西地那非和桑葚多糖具有增加运动小鼠体内肝糖原的作用，且随着剂量的增加，效果越好，高剂量时桑葚多糖的作用优于西地那非。相比于西地那非，桑葚多糖作为一种天然提取物，对人体的副作用较小，具有得天独厚的优势，这对优化大众饮食结构和缓解人们生活压力具有重要意义。

3.3 降血糖作用

Chun[16]的实验发现桑葚粗多糖依次经过脱蛋白、脱色和脱盐后得到的组分具有很强的体外降血糖活性。赵氏[20]利用小鼠对桑葚多糖的降血糖作用进行了实验，并与优降糖的降血糖效果进行了比较，发现桑葚多糖和优降糖都具有明显的降糖作用，而且桑葚多糖的降糖作用明显优于优降糖。王氏等[21]利用大鼠进行实验，结果发现：桑葚多糖能显著降低自由基激活剂(STZ)诱导糖尿病大鼠的血糖水平，增强糖尿病大鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性，增强大鼠血清的总抗氧化能力(T-AOC)，降低其血清丙二醛(MDA)的含量。同时，桑葚多糖治疗组与模型组比较，甘油三酯(TG)、血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平显著降低，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平显著升高。由此可知，桑葚多糖有较好的防治糖尿病的作用，并且作用优于短效胰岛素，这对于高血糖以及糖尿病的治疗具有重要意义。

3.4 免疫调节作用

桑葚多糖是一种良好的免疫调节剂。姚氏[22]曾对桑葚多糖对妊娠小鼠免疫功能的影响进行研究发现：桑葚多糖可显著提高妊娠小鼠的脾脏、胸腺指数，腹腔巨噬细胞的吞噬廓清能力和速度，促进淋巴细胞转化，增强妊娠小鼠由致敏性T细胞介导的一种细胞免疫(DTH)的强度，改善妊娠小鼠的免疫功能。Chieh等[23]的细胞实验发现一定浓度的桑葚多糖具有较好地促进脾细胞体外增殖能力和抗凋亡能力。Chieh等[24]的研究发现桑葚多糖还具有抗炎作用。现在关于桑葚多糖免疫调节作用的研究多数在细胞水平，因为细胞实验的局限性，该方面的研究还需要更加深入，进一步进行临床实验。

4 结束语

大量研究报道表明：桑葚多糖在抗氧化、抗疲劳、降血糖和免疫调节方面具有重要的开发价值。我国的桑葚资源丰富，除青藏高原地区外，各个地区均有种植。但目前，我国对桑葚的研究无论是在结构上还是生物活性上都还不够深入，缺乏鉴定方面的技术。今后在现有研究的基础上，需进一步研究桑葚多糖的结构以及结构与生物活性之间的关系，提高桑葚多糖提取物的质量和纯度，为其产业化建立完善的技术平台，从而综合利用我国的桑葚资源，为新药和功能性食品的开发奠定了基础。

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(责任编辑 柴 智)

Progress on Mulberry Polysaccharide

LIU Meng, LIN Qiang

(College of Applied Arts and Science, Beijing Union University, Beijing 100191，China)

Mulberry polysaccharide, which is one of the main components of mulberry for clinical, has high biological activity and broad application prospects in food and biopharmaceutical corporations. This paper has reviewed the progress of mulberry polysaccharide about chemical components, methods of extraction and purification, and biological activity.

Mulberry polysaccharide; Bioactivity; Review

10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.04.011

2016-03-01

刘梦(1991—)， 女，山东滨州人，北京联合大学应用文理学院硕士研究生，主要研究方向为天然产物的分离。

林强(1964—)，男，北京市人，北京联合大学教授，华南理工大学博士后，主要研究方向为天然产物的分离。E-mail: linqiang@buu.edu.cn

Q 539

A

1005- 0310(2016)04- 0063- 04