恰玛古多糖提取工艺及药理活性研究进展

★ 陈文彬 叶耀辉 张博文 史毅 王煊镇

(1.江西中医药大学 南昌 330004；2.九江市柴桑区中医院 江西 九江 332100)

恰玛古，学名为芜菁(BrassicarapaL.)；中药叫芜菁或蔓菁，俗称“诸葛菜”，维吾尔语称为“恰玛古”。为十字花科芸薹属二年生草本植物，花、根、种子入药[1]，根球状成白色，为食用和药用的主要部分。恰玛古在新疆各地均有栽培，是一种传统的药食同源植物。

恰玛古药用历史悠久，最早可追溯到汉朝，东汉《名医别录》中记载恰玛古子“主明目”[2]。晋《肘后备急方》：“捣敷豌豆疮，有根丁疮，卒肿毒起急痛和犬咬伤疮”[3]。唐《备急千金要方》中记录：恰玛古根“和盐捣敷一切热肿毒，研末酒后服以辟酒气”[4]。《新修本草》云：“疗黄疸、利小便，水煮三升，取浓汁服，主癥瘕积聚”[5]。《食疗本草》：“主消渴，治热毒风肿”[6]。《大医典》中记载恰玛古：“生发乌发，润喉顺气，填精壮肾、软肠通便、通利关节；治斑秃，喉燥气短，肾脏瘦虚，骨节不利等”[7]。明《本草纲目》记载：“辛、苦、平，无毒，可升可降，能汗能吐，能下能利小便，又能明目解毒，其效甚伟”[8]。清《本草备要》中：“捣敷阴囊肿大如斗，末服解酒毒，和芸薹根捣汁，鸡子清调涂诸热毒”[9]。《本草从新》：“末服解酒毒”[10]。近代《维吾尔药志》中记载：芜菁味甘、辛、苦，性温。入胃、肝、肾三经。健胃消食、解毒、开胸顺气，用于食欲不振、胸闷腹胃胀痛、疮疖肿毒等疾。鲜品、捣汁、干品均可用；内服6～19g。外用适量[11]。《中药大词典》记载，恰玛古性温，归胃、肝经。功能主治开胃下气，利湿解毒。治积食不化，黄疸，消渴，热毒风肿，疔疮，乳痈[12]。

目前，从恰玛古中能分离得到皂苷、黄酮类、糖类及其苷、生物碱等化合物；而恰玛古多糖是其植物体内重要的生物大分子，同时也是维持和保证恰玛古植物体生命活动正常运转的基本物质之一[13]。恰玛古多糖具有多种生物活性，在医疗和保健方面有着广泛的应用前景；但目前深入研究较少，因而对恰玛古多糖的提取工艺及其药理活性研究现状进行综述，为深入研究恰玛古多糖奠定基础。

1 恰玛古多糖提取工艺研究

植物多糖提取方法主要有水提醇沉法、超滤膜法、酶解法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、高压脉冲法、离子交换技术、微波协同酶法及超临界流体萃取法等[13-16]。目前应用在恰玛古多糖的提取主要有水提醇沉法、超声波辅助提取法。利用恰玛古多糖溶于水的性质，常采用水提醇沉法提取多糖，该法具有操作简单、适用性广泛等优点，但有浪费溶剂、提取率低的不足；也常采用超声辅助提取法破碎细胞壁，提取多糖，该法具有节约溶剂、提取率高、对多糖结构破坏小等优点；但不足是超声功率过大、时间过长会导致多糖化学键断裂，降低提取率[17]，因而在操作时要注意控制超声功率和时间，以减少对多糖分子结构的破坏。

1.1 水提醇沉法 水提醇沉法是利用多糖溶于水而在高浓度乙醇中溶解度降低的性质将多糖提取出来的一种方法，目前在植物多糖活性成分提取中应用广泛。张谦筱等[18]采用水提醇沉法提取恰玛古粗多糖，并用Savege法除蛋白，活性炭脱色精制多糖。艾克拜尔江·阿巴斯等[19]采用水提醇沉法从恰玛古块根中提取粗多糖，并用Sevage法对其进行脱蛋白，经回流、透析等步骤纯化获得恰玛古多糖。李雅双等[20-21]采用水提醇沉法提取恰玛古粗多糖，经乙醇回流脱脂，抽滤、风干获得恰玛古粉末，加蒸馏水在80℃浸提2.5h，抽滤浓缩后加乙醇醇沉，干燥得恰玛古粗多糖。

研究发现，影响物料中有效成分提取的因素主要有料液比、提取温度、提取时间、提取液pH值、提取次数等，可通过优化工艺条件来提高多糖的提取率[13-16]。候宝林等[22]在中性水溶液中，通过正交试验法筛选了恰玛古多糖提取最优条件, 在料液比1∶35(g/mL)、温度90℃、提取2h、3次条件下，多糖的提取率达到10.921%。李雅双等[21]采用了水提醇沉法，工艺为液料比30∶1(mL/g)、温度80℃、提取2. 5h，重复验证3次，粗多糖平均得率为8. 858%。

1.2 超声辅助提取法 超声提取法是利用超声波机械振动特性，在植物组织内部产生空化作用，瞬间破裂整个生物体和生物细胞壁，利于溶剂进入，从而促进胞内物质的释放、扩散和溶解的一种辅助溶剂提取方法[14]。

蔡啸镝等[23-24]采用超声辅助提取法提取恰玛古多糖，工艺为超声功率156.39 W，超声时间65.35min，乙醇体积分数为75.08%，液料比16.67∶1(mL/g)，提取率为6.86%。

马合木提·买买提明等[25]对恰玛古子多糖进行提取，先加入石油醚超声辅助处理6min，再采用水提醇沉法提取。通过浸泡、Sevage法、加入活性炭等措施，进行脱脂、除去蛋白质、除色素等处理后；滤液加入乙醇进行醇提，得到淡黄色恰玛古子多糖2.1206g，提取率为2.12%。

马彦玲[26]采用超声辅助提取法提取恰玛古子多糖，先加入石油醚、乙醇超声处理脱脂，再采用超声提取法提取。通过Sevage法、加入活性炭措施，进行除蛋白质、色素处理后；滤液加入乙醇进行醇提，得到恰玛古子多糖。

1.3 回流提取法 回流提取法是利用乙醇等易挥发的溶剂提取原料成分，将浸出液加热蒸馏，其中挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出容器中浸提原料，这样周而复始，直至有效成分回流提取完全的方法。古娜娜·对山别克[27]采用回流提取法以水为溶剂提取恰玛古粗多糖，工艺为料液比1∶30(g/mL)、温度90℃、提取2h、3次，得到粗多糖106g，提取率为10.6%。

2 维药恰玛古多糖成分组成研究

不同的提取工艺、不同产地的恰玛古测得的多糖含量有很大的差异。拜年等[28]采用水提醇沉法提取阿克苏恰玛古多糖，工艺为温度100℃、提取3h、3次，并用苯酚-硫酸法测定含量，实验结果表明，阿克苏恰玛古多糖的含量在9.8%～10.5%左右。刘艺[29]采用水提法提取合阳恰玛古多糖，工艺为料液比1∶2(g/mL)、温度100℃、提取1h、1次，并用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定含量，结果表明，合阳恰玛古多糖的平均百分含量21.78%。候宝林等[22]采用水提醇沉法提取阿克苏恰玛古多糖，工艺为料液比1∶35(g/mL)、温度90℃、提取2h、3次，并用蒽酮-硫酸法测定含量，测定结果显示，阿克苏恰玛古多糖平均百分含量为11.504%。

恰玛古不同产地、不同部位的多糖组成也有差异。孙莲等[30]采用水提醇沉法提取新疆恰玛古块根多糖，用H2SO4将多糖水解成单糖，1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮衍生化，RP-HPLC分离检测，测得恰玛古多糖是由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖等6种单糖组成，单糖的摩尔比为1.0∶2.5∶5.4∶2.4∶3.4∶3.7。

邝婷婷等[31]采用水提醇沉法提取四川白玉恰玛古块根多糖，提取得到的多糖加入2mol/L硫酸进行水解，水解产物加入1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮进行衍生化，采用反相高效液相色谱法，测得恰玛古多糖由半乳糖、D-甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖、D-无水葡萄糖、D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸7种单糖组成，单糖的摩尔比为1∶0. 26∶0. 54∶1. 06∶0. 84∶0. 05∶4. 17。

Xie Y等[32]采用水提醇沉法从拉萨恰玛古根中提取多糖，通过用DEAE-纤维素层析柱和Sephadex G-100凝胶柱连续分离纯化，得到三个多糖组分称为BRP1-1，BRP2-1，BRP3-1，分子量分别为5.53×103、3.35×104、3.37×104。单糖组成分析表明，BRP1-1由阿拉伯糖和葡萄糖组成，摩尔比为1.66∶98.34；BRP2-1由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖组成，摩尔比为9.3∶14.63∶76.07；BRP3-1由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖组成，摩尔比为24.98∶24.10∶44.09∶6.83。

Wang W等[33]采用水提醇沉法从乌鲁木齐恰玛古根中分离多糖，通过DEAE-52纤维素和Sephadex G-100柱，纯化分离得到3个多糖组分：BRP-1-1、BRP-2-1、BRP-2-2，分子量分别为 1.51×106、1.11×106、8.38×105；单糖组成分析表明，BRP-1-1由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成，BRP-2-1由鼠李糖、半乳糖、半乳糖醛酸、阿拉伯糖组成，BRP-2-2由鼠李糖和半乳糖醛酸组成。

马彦玲[26]采用超声辅助提取法提取新疆恰玛古子多糖，并通过高效毛细血管电泳法测定组成，测定结果表明其由阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸7种单糖组成，单糖的摩尔比为8.09∶1.79∶0.28∶5.11∶0.78∶0.32∶0.38。

古娜娜·对山别克[27]采用回流提取法，以水为溶剂提取阿克苏恰玛古地下茎中的多糖。在对恰玛古粗多糖分离纯化得基础上，用凝胶过滤法测定恰玛古各多糖的分子量,并且采用气相色谱法测定恰玛古各多糖的单糖组成。结果表明，通过分离纯化得到7个多糖组分：BP1、BP2、BP3、BP4、BP5、BP6、BP7；分子量分别为：1.106 62×105、3.784 4×104、2.133×104、1.3274×104、5.649×103、3.516×103、2.41×103。其中，BP1由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成，摩尔比为1.00 ∶2.90∶16.48∶1.52；BP2由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成，摩尔比为1.24∶2.03∶15.24∶1.00；BP3由葡萄糖和半乳糖组成，摩尔比为1.0∶1.5；BP4由葡萄糖和半乳糖组成，摩尔比为1.58∶1.00；BP5由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成，摩尔比为1.00∶1.14∶3.34∶5.60∶1.89；BP6 由葡萄糖和半乳糖组成，摩尔比为2.62∶1.00；BP7由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成，摩尔比为1.00∶2.31∶1.07∶22.43∶1.06。

由此可见，恰玛古不同产地、不同的部位多糖含量和组成有差异。因提取方法和工艺参数的不同，其含量和组成尚未确定。因此，仍需对恰玛古多糖进行深入研究和分析。

3 恰玛古多糖药理活性研究

植物多糖作为一种重要的生物大分子，具有作为结构组分与能量来源的作用；还具有抗病毒、降血糖、降血脂、抗氧化、抗炎、调节免疫和抗癌等生物活性[34]。研究发现，恰玛古中含有丰富的多糖，具有抗炎和免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、抗疲劳等多种生物活性，近年来恰玛古多糖的研究受到广泛的重视。

3.1 抗炎和免疫调节 Hara H等[35]研究发现，从恰玛古根中分离出的化合物查尔酮糖苷能抑制脂多糖(LPS)诱导小胶质细胞一氧化氮(NO)合成酶的表达和NO的分泌，对NF-κB信号通路和丝裂原活化蛋白激酶信号通路并无影响，表明该化合物可干预炎症信号通路中的关键因子——信号传导与转录激活因子1(STAT1)的表达。

热孜亚木·吾甫尔等[36]研究发现，恰麻古多糖能提高巨噬细胞RAW264.7中性红吞噬活性和其增殖率，并能够刺激巨噬细胞释放NO，且能够促进巨噬细胞分泌TNF-α及IL-6的能力。恰麻古多糖通过这途径有效提高细胞内环境稳定，以此参与免疫功能调节。

王伟[37]研究表明，恰玛古多糖能够提高巨噬细胞RAW264.7的细胞增殖、中性红吞噬能力和酸性磷酸酶活性，且可以促进TNF-α、IL-1β、IFN-γ分泌和NO释放。

3.2 抗肿瘤 候宝林[38]研究发现，恰玛古多糖能够明显的抑制lewis肺癌肿瘤细胞的生长，延长小鼠的存活时间，高剂量组抑瘤率较高，为55%；多糖与环磷酰胺组成的联合治疗组的生命延长率高，达71%；且多糖在改善荷瘤小鼠免疫功能的同时可以降低环磷酰胺的对免疫系统造成的伤害。

3.3 抗氧化 李雅双等[21]研究报道，恰玛古多糖对羟基自由基有较好的清除作用，在恰玛古多糖质量浓度为1.75～3.00 mg/mL时，清除率为77～81%，且随着多糖浓度的增高，清除羟基自由基的能力逐渐增强。

候宝林[38]采用普鲁士兰法测定恰玛古多糖的还原反应；DPPH· 分光光度法测定抗氧化能力及水杨酸钠法清除羟自由基(·OH)的能力。结果表明，恰玛古多糖具有一定的抗氧化性和还原能力，可有效清除·O2-、·OH和·DPPH，清除率随浓度的增加均有所增强，在一定范围内表现出一定的量效关系。

Wang W等[33]研究发现，恰玛古多糖对DPPH、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基和·OH具有比较强的清除作用；而对于·OH和·O2-起清除作用的可能是多糖中多种组分协同作用的结果。

张谦筱等[39]研究表明，恰玛古多糖具有抗氧化活性。其对DPPH自由基和羟基自由基均有明显的清除能力，并且低浓度的多糖就能达到较好的抗氧化，清除能力与恰玛古多糖具有一定的剂量依赖性。当恰玛古多糖浓度为5mg/mL时，DPPH 自由基清除率为71.08%，半数清除率约为3.2mg/mL；当恰玛古多糖浓度为1mg/mL时，羟基自由基清除率为76.61%，半数清除率约为0.7mg/mL。

3.4 降血糖 艾克拜尔江·阿巴斯等[19]研究发现，恰玛古多糖具有明显的降血糖活性。当剂量为400 mg/kg体重时，给药3d 后，受试小鼠血糖值有了较显著的下降，P< 0.05；给药6d 、9d后，受试小鼠血糖值下降更为明显，分别为P< 0 .01和P<0 .05。

3.5 抗疲劳 蔡啸镝[24]等研究发现，恰玛古多糖对运动小鼠具有较好的抗疲劳活性，且浓度越大，抗疲劳活性越强。以小鼠负重游泳时间、小鼠血清尿素氮含量为比较对象；相比于生理盐水对照组，恰玛古多糖各试验组负重游泳时间均有延长，血尿素氮含量明显低于生理盐水对照组，而且恰玛古多糖浓度越大，血尿素氮含量越低。

周林[40]研究发现，恰玛古多糖对运动小鼠具有较好的抗疲劳活性。以小鼠游泳时间为比较对象，相比于空白对照组，恰玛古多糖在0.33～0.59g/kg/次剂量范围内有明显的抗疲劳活性。

唐伟敏[41]研究表明，恰玛古多糖对负重运动小鼠具有良好的抗疲劳活性；以小鼠负重游泳时间为比较对象，相比于正常组，恰玛古多糖各试验组负重游泳时间均有显著延长，前5min平均游泳速率都有提高。

4 结语与展望

维药恰玛古作为一种传统药食两用植物，其含多种有价值的化学成分，具有广泛的生物活性，研发前景广阔。近年来，对恰玛古多糖的研究引起了医药科技工作者的高度关注，促进对恰玛古多糖资源的开发利用。然而，目前对恰玛古多糖的研究偏重于对粗多糖的提取工艺和药理分析上，对纯化多糖的药理研究和结构分析比较少，生物活性的作用机制研究也不多。因此需要在对恰玛古多糖成分深入研究的基础上，明确多糖的结构组成、提取和纯化的方法，了解其构效关系和在体内的药理作用机制，以阐明其药效物质基础，并建立稳定、可靠的质量控制标准。

从目前研究恰玛古多糖所得出的生物活性来看，其具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、抗疲劳等生物活性。因此，随着人们对恰玛古多糖成分结构、药效与机制的进一步深入研究，恰玛古多糖将有望开发出具有提高肿瘤患者的抵抗力、降低高血糖患者的血糖、改善其生活质量的药物制剂或保健食品。

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