油茶多糖提取及生物活性研究
前言：想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了油茶多糖提取及生物活性研究范文，希望能給你帶來(lái)靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。
油茶樹(shù)是我國(guó)主要的木本油料樹(shù)種，栽培歷史長(zhǎng)達(dá)2300多年。目前，我國(guó)油茶種植面積367萬(wàn)hm2，年產(chǎn)油茶籽約180萬(wàn)t，年產(chǎn)茶油近30萬(wàn)t，接近我國(guó)食用油消費(fèi)總量的3%。多糖又名多聚糖，主要存在于細(xì)胞膜和細(xì)胞壁中，是一類(lèi)天然大分子化合物，一般由80~100個(gè)單糖基通過(guò)糖苷鍵形成線(xiàn)性直鏈或分支支鏈結(jié)構(gòu)，直鏈大多以α-1,4、β-1,4糖苷鍵連成，支鏈中的連接點(diǎn)通常為α-1,6糖苷鍵。多糖類(lèi)化合物在體內(nèi)參與各種生命活動(dòng)如細(xì)胞代謝、胚胎發(fā)育等，具有降血脂、降膽固醇、抗氧化、抑菌、抗病毒、抗腫瘤、抗凝血及溶血栓等作用，其純度及結(jié)構(gòu)對(duì)多糖的活性有顯著影響。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)油茶多糖的研究開(kāi)展，其價(jià)值得到人們的重視，油茶多糖開(kāi)始應(yīng)用于醫(yī)藥、食品保健及飼料添加劑等行業(yè)，具有良好的應(yīng)用及發(fā)展前景[1]。為此，本文對(duì)油茶多糖的研究進(jìn)展和開(kāi)發(fā)價(jià)值進(jìn)行了總結(jié)，以期為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用油茶多糖提供依據(jù)。
1油茶多糖的種類(lèi)及提取
1.1油茶籽多糖
油茶籽多糖（Camelliaoleiferapolysaccharide，COP）是油茶籽中重要組分，其結(jié)構(gòu)已得到初步確認(rèn)，包含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖[2]。不同熱處理方式對(duì)油茶籽多糖含量有影響，適度加熱可提高油茶籽中的多糖含量，但高溫或高火力微波加熱會(huì)導(dǎo)致油茶籽多糖含量下降，可能是因?yàn)楦邷丶訜釋?dǎo)致油茶籽多糖組成或結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化[3]。王瑾等[4]比較了微波輔助提取與熱水提取油茶籽多糖的效果。在料液比1∶5（g/mL）、微波功率600W、pH6.0條件下，熱水提取180min，得率12.38%；而微波輔助提取9min，得率提高了0.29%，說(shuō)明微波輔助提取方法優(yōu)于單純熱水提取法，更有利于油茶多糖的提取利用。
1.2油茶殼多糖
油茶籽殼和果殼作為油茶加工過(guò)程中的下腳料，其多糖提取方法大多采用有機(jī)溶劑浸提法。朱志東等[5]對(duì)比不同提取方法對(duì)油茶果殼多糖含量的影響后發(fā)現(xiàn)水提醇沉法的提取率最低，油茶果殼多糖得率為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.137%，而超聲-乙醇提取法的提取率最高，油茶果殼多糖得率為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.425%。在此基礎(chǔ)上，提高乙醇濃度及提取溫度時(shí)多糖得率趨于穩(wěn)定[6]。油茶果殼多糖主要以巖藻糖、甘露糖、葡萄糖以及半乳糖組成，其中陸川油茶果殼多糖含量高達(dá)12.99%[7]，且不同產(chǎn)地油茶果殼多糖含量存在差異。因此，可發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同產(chǎn)區(qū)油茶中活性物質(zhì)的含量開(kāi)發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。
1.3油茶餅粕多糖
油茶餅粕是茶籽經(jīng)壓榨后產(chǎn)生的下腳料，平均年產(chǎn)量達(dá)39.71萬(wàn)t，含豐富的活性物質(zhì)，目前油茶餅粕多應(yīng)用于動(dòng)物飼料配方，其高值產(chǎn)品仍有待開(kāi)發(fā)，其中多糖類(lèi)化合物含量較豐富。有學(xué)者從茶粕多糖中分離純化出木糖、葡萄糖醛酸、半乳糖胺以及甘聚糖[8]，所采用的方法通常以乙醇為提取溶劑，包括溶劑提取、熱回流提取、超聲波提取和微波提取，若以55%乙醇為提取溶劑，在回流溫度55℃、料液比1∶12（g/mL）條件下提取2h，總多糖得率為6.21%，但加以超聲波輔助，提取時(shí)間可大大縮短，多糖得率顯著提高[9]。
1.4油茶葉多糖
多糖是油茶葉中的主要生物活性成分，以廢棄的油茶葉為原料，在溫度88℃、料液比1∶20（g/mL）、80%乙醇提取1.6h下的條件下，多糖得率可達(dá)3.77%[10]?，F(xiàn)階段，油茶葉大多自然凋落，若能將其進(jìn)一步利用能提升較可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。
2油茶多糖的藥理作用
2.1抗氧化作用
油茶多糖分子中普遍含有多電子的羥基部分，能清除人體中超氧離子自由基，是一種天然抗氧化劑。其中，油茶果殼多糖具有較好的清除自由基的能力和有效延緩豬油中過(guò)氧化值的增加，延長(zhǎng)其儲(chǔ)存期，且具有劑量依賴(lài)關(guān)系，當(dāng)多糖濃度為20μg/mL時(shí)，對(duì)ABTS自由基清除率高達(dá)65.95%[11]。油茶餅粕多糖相對(duì)分子質(zhì)量在5×104~10×104Da時(shí)對(duì)DPPH自由基有較強(qiáng)的抗氧化能力，與維生素C、維生素E存在協(xié)同抗氧化作用，最佳復(fù)配比均為1∶1[12]。油茶多糖對(duì)DPPH•和超氧陰離子自由基也具有明顯的清除作用，而對(duì)羥基自由基和ABTS自由基的清除能力相對(duì)較弱，表明油茶多糖對(duì)脂溶性的自由基（DPPH•）具有較強(qiáng)的清除能力，是一種良好的天然抗氧化劑，具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景[13]。
2.2降血糖作用
研究證實(shí)，油茶多糖可有效地降低動(dòng)物體內(nèi)血糖含量[14]。以油茶籽餅粕為研究對(duì)象，分離出SCP-1（7.16×106Da）和SCP-2（2.00×104Da）多糖，對(duì)正常小鼠和鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠分別腹腔注射高、中、低劑量的油茶籽餅粕多糖，發(fā)現(xiàn)油茶籽多糖能顯著降低鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的血糖水平，抑制率最高可達(dá)46.83%，同時(shí)能顯著降低糖尿病小鼠肝臟、腎臟的MDA水平，提高糖尿病小鼠肝臟和腎臟的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)、過(guò)氧化氫酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性。這說(shuō)明油茶籽餅粕多糖的降血糖作用機(jī)制可能是通過(guò)提高機(jī)體抗氧化酶活性，清除自由基對(duì)機(jī)體的損傷，可作為降血糖藥或保健食品開(kāi)發(fā)。
2.3抗腫瘤作用
多糖類(lèi)化合物具有抗腫瘤作用，已成為醫(yī)學(xué)界的共識(shí)?？岛?quán)等[15]采用MTT法（體外四甲基偶氮唑鹽比色法）對(duì)油茶蒲多糖進(jìn)行體外抑制癌細(xì)胞增值試驗(yàn)，結(jié)果表明其對(duì)宮頸癌細(xì)胞Hela、肺癌細(xì)胞H460、肝癌細(xì)胞HepG2的增值有明顯的抑制作用，多糖濃度越高，對(duì)癌細(xì)胞的抑制作用越強(qiáng)，當(dāng)油茶蒲多糖濃度為500mg/kg時(shí)，對(duì)HepG2的生長(zhǎng)抑制率達(dá)74.54%。同時(shí)，體內(nèi)抑制腫瘤生長(zhǎng)試驗(yàn)表明油茶蒲多糖對(duì)小鼠S180肉瘤的生長(zhǎng)也具有抑制作用，當(dāng)灌胃劑量為高劑量（450mg/kg）時(shí)，抑制率達(dá)到38.38%。以BALB/C小鼠（雌鼠，6~8周，體重20±2g）為研究對(duì)象，接種腫瘤細(xì)胞（S180）24h后，腹腔注射油茶籽餅粕多糖（以0.9%NaCl做對(duì)照組），當(dāng)注射量達(dá)到最高劑量，即每天40mg/kg時(shí)，腫瘤消除率為85.6%。此外，小鼠的體重增加比率表明多糖可能沒(méi)有細(xì)胞毒性，這將極大地促進(jìn)發(fā)展抗癌多糖的識(shí)別鑒定[16]。
2.4減肥作用
FAS（脂肪酸合酶）被認(rèn)為是治療肥胖癥的潛在靶點(diǎn)。研究證實(shí)[17]，油茶籽殼乙醇提取物和油茶餅乙醇提取物分別對(duì)FAS具有較強(qiáng)的快結(jié)合抑制和慢結(jié)合抑制作用，其中油茶餅70%乙醇提取物對(duì)FAS具有很強(qiáng)的慢結(jié)合不可逆抑制作用，在0.31mg/mL濃度下2min內(nèi)FAS失活率可超過(guò)85%。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)油茶籽多糖能顯著降低高血脂模型小鼠體內(nèi)總膽固醇和甘油三酯含量，提升高密度脂蛋白的水平，從而降低小鼠體內(nèi)血脂水平，其效果與油茶籽多糖呈量效關(guān)系，這說(shuō)明油茶多糖在防治肥胖癥方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
2.5抗凝血作用
外源性化合物的抗凝血作用一般是通過(guò)增強(qiáng)血管通透性，促進(jìn)Ca2+內(nèi)流使血管內(nèi)Ca2+濃度增加來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而血栓形成是心腦血管疾病的主要誘因之一。錢(qián)海兵等[18]采用毛細(xì)管法和小鼠斷尾法研究油茶葉水提物對(duì)小鼠凝血時(shí)間和小鼠尾出血時(shí)間的影響，并通過(guò)結(jié)扎大鼠下腔靜脈研究了油茶葉水提物對(duì)大鼠下腔靜脈血栓形成的影響，結(jié)果表明：油茶葉水提物能明顯延長(zhǎng)小鼠的凝血時(shí)間和出血時(shí)間，并可有效減輕大鼠下腔靜脈血栓的濕重及干重，但其作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步研究。
2.6消炎鎮(zhèn)痛作用
脂氧化酶抑制劑可避免血脂與自由基發(fā)生超氧化，從而起到抗炎鎮(zhèn)痛的作用。研究發(fā)現(xiàn)油茶提取物對(duì)脂氧化酶有很強(qiáng)的抑制作用[19]。以小鼠為模型，用巴豆油誘導(dǎo)小鼠耳部炎癥，醋酸扭體法誘導(dǎo)小鼠疼痛，試驗(yàn)證實(shí)了油茶籽殼是通過(guò)抑制血管舒緩激肽和前列腺素的合成與活性而產(chǎn)生抗炎效應(yīng)，并能通過(guò)這種機(jī)制抑制疼痛區(qū)中央或周邊的熱感應(yīng)與化學(xué)感應(yīng)的傳導(dǎo)而達(dá)到鎮(zhèn)痛效果。
3總結(jié)
我國(guó)油茶資源豐富，提取油茶多糖并研究其生物活性，不僅可以做到資源充分利用，同時(shí)還可以減少環(huán)境污染。當(dāng)前，多糖類(lèi)化合物是國(guó)際天然產(chǎn)物化學(xué)領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于食品及醫(yī)藥保健等領(lǐng)域。油茶多糖對(duì)人類(lèi)機(jī)體的細(xì)胞毒性很低，并已證實(shí)有多種生理活性，具有極大的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。近年來(lái)對(duì)油茶多糖類(lèi)的研究逐漸增多，但在其開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中仍存在多個(gè)問(wèn)題亟待解決：油茶中多糖類(lèi)成分、含量隨環(huán)境等的不同而體現(xiàn)較大差異，從而影響了其產(chǎn)量與質(zhì)量，故而，使用化學(xué)、分子生物學(xué)等方法控制油茶病蟲(chóng)害及確定最佳收獲期、加工條件、貯藏方式的措施，有待進(jìn)一步研究；其次，目前有關(guān)油茶多糖提取的方法眾多，但絕大部分研究局限于實(shí)驗(yàn)室，存在提取制備工藝不成熟，產(chǎn)率低、純度不高等問(wèn)題，因此對(duì)油茶多糖的相關(guān)研究需結(jié)合市場(chǎng)條件進(jìn)行，以滿(mǎn)足高品質(zhì)和工業(yè)化生產(chǎn)，還應(yīng)積極對(duì)油茶多糖的功能成分進(jìn)行定量及定性分析，大力開(kāi)展油茶多糖體內(nèi)外生物活性研究，為油茶多糖類(lèi)化合物的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)和發(fā)展方向。
作者：段麗萍 苗麗坤 孫煒煒 陳鐵壁 單位：武漢黃鶴樓香精香料有限公司