沙棘多糖的研究進展

王瑞琴，楊曉光，許文婷，黃獻寧，李營營，陸登俊，2，*

（1.廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧530004；2.廣西蔗糖產業協同創新中心，廣西南寧530004）

沙棘多糖的研究進展

王瑞琴1，楊曉光1，許文婷1，黃獻寧1，李營營1，陸登俊1，2，*

（1.廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧530004；2.廣西蔗糖產業協同創新中心，廣西南寧530004）

綜述近年來對沙棘多糖的研究進展，主要包括其提取，生物活性方面，并對今后的發展趨勢進行展望，以期為沙棘多糖進一步的開發利用提供參考。

沙棘多糖；提取；生物活性；應用

沙棘，又名酸刺、醋柳等，是胡頹子科沙棘屬落葉灌木或小喬木，為一種新興的小漿果類樹種[1]，其廣泛分布于歐亞溫帶地區，我國因占世界沙棘總面積的95%以上，有“沙棘王國”之稱。1983年出版的中國植物志收錄國產沙棘4種5個亞種，具體為中國沙棘、云南沙棘、蒙古沙棘、中亞沙棘、江孜沙棘。我國12省皆有沙棘分布，其中以山西省的沙棘林面積最多[2]。沙棘不僅具有能防風固沙，還富含維生素、胡蘿卜素、黃酮、碳水化合物、有機酸、氨基酸和礦物質等營養成分和藥用成分[3-4]。外國學者試驗發現乙醇溶解的沙棘組分可以調節高糖餐后代謝[5-6]，現代醫學研究表明，沙棘可降低膽固醇、防治冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、還有緩解心絞痛發作的作用[7]。近年來有關沙棘提取物的研究較多，醫藥方面應用的次之，沙棘食品加工的又次之，有關沙棘在飼料方面應用的文獻較少。隨著現代科技的發展和研究人員的不斷努力，沙棘有效成分的檢測手段和提取方法日趨完善[8]，但對沙棘的研究多集中在沙棘黃酮、沙棘油、沙棘果汁方面，而對沙棘多糖迄今鮮見深入研究。查看近年來的文獻知，對沙棘多糖的研究多集中在提取純化，生物學活性方面，對其應用極少出現。本文對沙棘多糖的提取、應用進行歸納和分析，旨在為其綜合利用提供參考。

1 沙棘多糖提取

沙棘多糖是由葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖和鼠李糖組成的中性多糖[9]，其中含可溶性糖8%到15%，葡萄糖和果糖占總糖量的80%。另外沙棘不同部位含有的多糖量不同，其順序依次為：沙棘果＞沙棘果皮＞沙棘葉。對沙棘果而言，多糖含量高峰期出現在果實成熟期，而沙棘葉則出現在展葉期和果實成熟期。田曉艷[10]把HRPⅠ（沙棘多糖Ⅰ，Hippophae rhamnoides L.polysaccharideⅠ）分級純化后得到HRPⅠa（沙棘多糖亞組份，Hippophae rhamnoides L.PolysaccharideⅠa），用紅外光譜確定其構型，確定同時含α和β-型糖苷。秦蕾[11]證明經化學修飾后的沙棘多糖衍生物（如硫酸酯化、乙酰化、磷酸酯化等）其特定功能會有所加強。

提取沙棘粗多糖的方法主要有：熱水提取法、超聲波輔助法、微波輔助法、酶法、酶法-超聲波協同萃取法、超聲波-微波協同法、閃式提取法、堿法、凍溶破壁法。熱水提取法是前人研究最多、應用最多的方法，但提取耗時過長；堿法能有效的溶出酸性多糖，但溶出的多糖有成分復雜、小分子不易除去等明顯不足，不再考慮；楊宏志[12]實驗得出，5種方法的提取量順序為：熱水提取法＞超聲波輔助法＞酶法-超聲波協同萃取法＞酶法＞微波輔助法，其中用熱水提取法80℃下進行40 min，可提取的多糖含量為102.36 mg/g，超聲波輔助法60℃下提取20 min，提取多糖含量為88.09 mg/g。所以，超聲波輔助法優于熱水提取法。陳麗娜[13]比較4種破壁方法：微波破壁＞生物酶破壁＞超聲破壁＞凍溶破壁，王國衛[14]實驗得出超聲波-微波協同法優于水提法和超聲波輔助法；趙宏[15]用閃式提取器，結果顯示閃式提取法提取率要高于傳統煎煮法，而且提取時間只用了110 s。綜上可知，提取率高于傳統水提法的方法有閃式提取法和超聲波-微波協同法兩種，閃式提取法常溫下進行，能限度保護植物有效成分，提取時間短，效率高，為最優提取方法，但其不宜過長時間連續提取。

2 沙棘多糖生物學活性

2.1 抑菌

包怡紅[16]用超聲輔助法得到的HRP，采用瓊脂平板擴散法對常見的幾種病原菌進行抑菌試驗，得出HRP對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有抑制作用；關奇[17]用水提醇沉法得到的HRP，采用同上面一樣的方法得出HRP對大腸桿菌、四疊菌有抑制作用；杜晶晶[18]用HRPIa采用牛津杯法對8種常見致病菌進行研究，得出HRPIa對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、青霉有明顯的抑制作用，對其他霉菌無明顯抑制作用，對大腸桿菌的抑制效果最好[19]。田曉艷[20]試驗得出HRPIa的抑菌效果比HRP好。結合其他多糖抑菌作用機理，再考慮到HRPIa對革蘭氏陽性菌的抑制作用要強于革蘭氏陰性菌，而革蘭氏陽性菌與陰性菌的主要區別是細胞壁，可以推測HRPIa抑菌原理主要是改變了細菌細胞壁的通透性。

2.2 抗氧化性

李芳亮[21]試驗證明沙棘葉水溶性多糖對超氧陰離子（O2-·）和羥基自由基（OH-·）有顯著的清除作用；金婷[22]試驗得出沙棘精多糖對O2-·清除能力強，對1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）清除能力差；杜晶晶[23]用沙棘果渣多糖分別進行體外抗氧化性和體內抗氧化性研究，體外抗氧化性活性研究表明沙棘多糖對O2-·清除能力強，對DPPH·清除能力差。體內抗氧化性活性的試驗表明，沙棘多糖可使小鼠的SOD（超氧化物歧化酶，Superoxide Dismutase）、GSH-Px（谷胱甘肽過氧化物酶，Glutathione peroxidase）活力明顯增強，使小鼠組織中的MDA（丙二醛，Malondialdehyde；malonic dialdehyde）含量明顯降低。以上試驗都說明沙棘多糖具有一定的抗氧化作用，因為沙棘多糖的單糖都有還原性半縮醛基。

2.3 降血糖與抗高血脂

α－葡萄糖苷酶抑制劑是目前臨床上常用的口服降血糖藥物，沙棘多糖是一種高活性的競爭可逆性α－葡萄糖苷酶抑制劑[24]。郭鳳霞[25]試驗證明沙棘粗多糖對由四氧嘧啶和鏈脲佐菌素所導致的高血糖小鼠有良好的降血糖作用；張雯[26]試驗得出沙棘籽渣多糖能使患2型糖尿病大鼠的血糖水平降低，胰島素分泌量上升。

黃曉青[27]試驗顯示沙棘籽渣多糖（HPZ）和沙棘果渣多糖（HPG）皆能降低血清低密度脂蛋白膽固醇；張雯[28]得出沙棘籽渣多糖能使患2型糖尿病大鼠的總膽固醇水平降低。病理學觀察表明，沙棘多糖有減輕由炎癥反應造成的肝臟組織細胞損傷癥狀。

2.4 其他

除以上生物活性外，沙棘多糖還具有免疫調節活性，抗腫瘤和抗突變活性，有治便秘的功效。于文會[29]試驗顯示沙棘多糖既能增強大鼠的特異性免疫功能，又能改善非特異性免疫功能。沙棘多糖抗腫瘤的優越性體現在只對癌細胞起作用，對正常細胞無殺傷力。沙棘多糖抗腫瘤機理的一個重要方面是某些活性多糖殺死癌細胞。李芳亮[30]試驗證明沙棘葉水溶性多糖對環磷酰胺誘發的精子畸變有顯著的抑制作用。對于沙棘多糖的治便秘功效，胡充寅[31]把沙棘多糖和沙棘油結合使用，可以解決青少年便秘問題。

3 沙棘多糖應用前景及展望

沙棘營養豐富，藥用功能突出，目前已有含沙棘的食品，如“沙棘啤酒”、“沙棘沖劑”[32]。相對而言，沙棘多糖目前應用較少，但是在食品、醫藥、伺料方面應用前景很可觀。

3.1 食品應用

3.1.1 食品添加劑

沙棘多糖主要能作為抗氧化劑、防腐劑和增稠劑。做抗氧化劑是因為沙棘多糖對O2-·的清除作用要強于VC；做防腐劑時則要與干燥劑或其他防腐劑聯合使用，因為沙棘多糖不是廣譜殺菌劑；做增稠劑是因為沙棘多糖分子量大，遇水后成膠體，增稠效果好，可添加在面制品和飲料中。沙棘多糖是從自然界中提取的，天然綠色、無殘留，是理想的食品添加劑。

3.1.2 功能食品

沙棘多糖可作為功能食品主要表現在以下方面：首先，沙棘多糖能降低血膽固醇水平，改善血液流變性，能防止動脈壁膽固醇沉積，能對心血管疾病起到預防作用；其次在沙棘多糖清除自由基時，能夠緩解心絞痛，抗心律不齊，并能延緩衰老[33]；再次，沙棘多糖兼具特異性免疫與非特異性免疫，故而能有效得增強人體免疫力，使人的健康狀況得到改善。

3.2 醫藥應用

3.2.1 降血糖和降血脂治療藥物

沙棘多糖可作為降血糖和降血脂治療藥物。因為沙棘多糖在酸性條件下降血糖效果更好，這恰好模擬了人體胃酸環境，使其更好地發揮作用。沙棘粗多糖能使正常小鼠的耐糖量提高，胰島素分泌量升高。對于降血脂方面，沙棘多糖能降低血脂水平，減少心血管疾病發病的幾率。另外，沙棘多糖作為天然藥物，不殘留、無毒副作用，給人們帶來了很大的福音，可制成片劑服用[34]。

3.2.2 抗癌藥物與護肝藥物

沙棘多糖作為抗癌藥物的優越性體現在可以殺死癌細胞，但對正常細胞無毒性。對于沙棘多糖的護肝作用，近兩年才開始研究，王雪[35]觀察肝臟切片得出，沙棘多糖能內毒素對肝臟的損傷；王雪試驗得出沙棘多糖可以減輕肝細胞損傷和炎性細胞浸潤，炎性細胞與肝損傷有很大的相關性；張曉慧[36]把沙棘多糖和益生菌聯合作用于非酒精性脂肪肝損傷的大鼠中，結果顯示二者對肝損傷的大鼠有很好的保護作用。雖然目前對沙棘多糖護肝作用的研究有所增多，但尚未投入臨床使用。

3.3 飼料應用

一方面利用沙棘提取沙棘黃酮、沙棘油后的殘渣，因其具有較高含量多糖物質，直接作為動物飼料；另一方面生產飼料添加劑，因為沙棘多糖具有抑菌、抗氧化、免疫調節等生物活性，將沙棘粗多糖作為飼料添加劑，經濟環保、無副作用。

3.4 討論與建議

在我國，沙棘的種植面積十分廣泛，因此對沙棘的有效利用顯得尤為重要。沙棘多糖可由提取了沙棘黃酮和沙棘油的殘渣為原料進行提取，這能使沙棘利用率大大提高。需要指出的是，沙棘多糖的提取、結構測定、結構與功效的關系需進一步研究。

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Research Progress of Sea-buckthorn Polysaccharide

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（1.Light Industry and Food Engineering Institute，Guangxi University，Nanning 530004，Guangxi，China；2.Guangxi Sugar Industry Collaborative Center，Nanning 530004，Guangxi，China）

The research progress of sea-buckthorn polysaccharide is reviewed in recent years，including its'extraction and bioactivity，and the future development trend is forecasted to provide reference for the further development and utilization of sea-buckthorn polysaccharide.

sea-buckthorn polysaccharide；extraction；biological activity；application

2017-03-27

2017廣西區特色本科專業建設項目“食品科學與工程（制糖工程）”

王瑞琴（1995—），女（漢），在讀碩士，研究方向：糖料資源功能研究與綜合利用。

*通信作者

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.13.048