馬齒莧多糖的提取及生物活性研究進展

張黎君 朱冰 杜嘉蕊

摘 要：馬齒莧是集藥用與食用于一體的野生植物，自然界來源廣泛。馬齒莧多糖是其中的活性成分之一，生理活性廣泛。本文總結了近年來馬齒莧多糖的提取方法和生理活性方面的研究情況進程，為其在以后藥品、食品、化妝品行業的應用發展提供借鑒。

關鍵詞：馬齒莧多糖;提取方法;生物活性

1 引言

馬齒莧是馬齒莧科一年生草本植物，《本草綱目》中記載“馬齒莧處處原野生之”，馬齒莧在我國分布區域較廣，主要在熱帶、亞熱帶、溫帶地區，生長環境多變，適應能力較強，產量豐厚。《國家藥食同源目錄》收錄有馬齒莧功效，在我國具有非常長的藥用和食用歷史。近年來，對于馬齒莧的藥用價值和生理活性多有研究，這也提高了馬齒莧的利用價值[1]多方實驗結果表明，馬齒莧中含有多種成分，如：生物堿類、黃酮類、多糖類、三萜醇類、有機酸類，醇、酯類，香豆素類、維生素類、微量元素及無機鹽等，綜合來講，馬齒莧具有散熱解毒、利血去腫，抑菌抗炎，降血糖血脂血壓，抑瘤抗氧化等多重功效，是以對馬齒莧的藥用價值研究較多[2][3]。近年來，人們對于食品、藥品、化妝品的成分安全愈來愈重視，提取天然植物成分加入配方的選擇也備受青睞。

2 馬齒莧多糖的提取方法研究

2.1 溶劑提取法

提取植物多糖采用水為基礎溶劑是最傳統也是最常用的方法，可用熱水、冷水、稀堿、酸、稀鹽等溶液提取。其中熱水提取是較為傳統的做法，溫度升高可增加它的溶解性。不同分子量的多糖可選擇性的采取不同溶液進行提取。高莉等提取馬齒莧多糖時發現，采用熱水浸提法考察提取的溫度、時間、料液比和次數這幾個因素外，多糖的提取率也受到乙醇提濃度的影響。確定最佳工藝條件為：提取溫度100℃、提取時間9h、浸提次數3次和固液比4：1時，可得馬齒莧粗多糖提取率26.8%[4]。吳光杰等提取馬齒莧多糖，利用響應曲面法優化反應條件，最終選擇的提取條件為：提溫度100℃、時間90min、料液比20：1、反復回流3次，馬齒莧多糖的得率可達24.25%[5]。

2.2 酶提取法

酶提取法是利用酶解反應，破解細胞壁，使多糖成分釋放出來，加快目標成分溶于提取劑。這種方法反應迅速、效率高、反應平和、易掌控等優點。常用的提取酶有蛋白酶、纖維素酶、果膠酶，常采用三種酶的協同作用使酶的功效最大化。錢志偉等提取馬齒莧多糖，采用纖維素酶，先進行預試驗，然后采用正交法優化提取法的條件，實驗用酶量、反應溫度、pH、酶反應時間對粗多糖得率的影響，最終確定最佳提取工藝：酶用量2.0%、溫度40℃、pH：6.0、酶反應時間1h50min，可得馬齒莧多糖提取率達9.7%[6]。陳阿梅等比較了三種典型的方法提取馬齒莧粗多糖，測定其含量，實驗得出，酶提取法的提取效果較熱水法和低級醇法效果要好，提取率可達10%[7];采取酶提取法時，為了使酶發揮很好的活性，常常要考慮酶反應時的溫度、pH值，所以有一定的使用限制性。

2.3 微波輔助提取法

微波提取法是利用微波和水提取法的結合，細胞內物質接收微波，導致細胞溫度上升，壓力變大，細胞壁瓦解，使目標成分從細胞中溶解出來緊接著被溶劑吸收，從而能有效提取的方法。紀麗麗分析微波溫度、微波時間、固液比三種因素對多糖提取率的影響，確定最優條件為：反應溫度60℃，固液比1g：30mL，反應時間10min，可得多糖得率為13.87%[8]。錢志偉等利用微波輔助法提取馬齒莧多糖，研究了四種因素（微波功率、提取時間、溫度、固液比）對粗多糖提取率的影響，最終確定適宜的條件為：功率400瓦、提取時間270s、溫度70℃、固液比1∶10，可得馬齒莧多糖的得率為10.8%[9]。微波提取法不適用于熱穩定性較差的產物，在使用上具有一定的局限性。

2.4 超聲提取法

超聲提取法是超聲波輔助水浸提的方法，主要原理利用了超聲波輻射的作用，在細胞液內部產生高溫高壓的環境，從而增加多糖溶出速度。余蕾采用超聲波法提取馬齒莧多糖，在預實驗的基礎之上，采用正交實驗優化超聲波功率、時間、溫度這些工藝條件歸對得率的影響。確定馬齒莧多糖的最佳提取工藝條件為：功率130W，時間55min，溫度75℃，固液比45∶1，得到多糖得率為13.28%[10]。曲曉蘭等提取馬齒莧多糖，利用正交法優化超聲法提取的工藝條件，確定適宜的提取工藝：提取溫度60℃料液比：1：10，提取時間：45 min，反復提取2次。與水提法比較，超聲法提取率高，時間短。超聲波法的局限在于超聲時間長易導致產物結構破壞，從而導致產率降低[11]。

2.5 超高壓技術提取法

超高壓法是利用超高壓在一定的溫度下，破壞細胞膜，在壓力作用下，是目標產物可以從細胞中釋放出來。徐鶴等利用響應曲面法優化超高壓法的提取工藝來提取馬齒莧多糖，在常溫條件下，確定馬齒莧多糖的最適宜條件為：壓力300MPa，液料比1：20（g/mL），提取時間5min，得到馬齒莧多糖的提取率為22.21%[12]。超高壓法對設備的要求較高，且易使蛋白質凝固，阻礙目標產物的溶出速度。

3 馬齒莧多糖生物活性研究進展

3.1 抗腫瘤活性

研究表明，馬齒莧多糖可以提高體內的細胞免疫功能，從而具有較好的體內外抗腫瘤作用。崔旻等研究了馬齒莧多糖體外的抑瘤活性，實驗結果表明，馬齒莧多糖具有抑瘤效果與劑量呈正比例關系[13]。陳美琴研究POP-A對人肝癌細胞株HepG2的影響及抗腫瘤作用，研究結果表明，POP-A處理肝癌細胞24h和48h，可以明顯抑制HepG2細胞的增殖[14]。

3.2 降血糖活性

目前，對于馬齒莧多糖降低血糖的作用原理上沒有一致的定論。皮小芳在研究馬齒莧多糖的抗糖尿病的機制時發現，其可有效促進胰島細胞的增殖、提高細胞內ATP含量、促使胰島素分泌、提高超氧化歧化酶的活性，同時可抑制四氧嘧啶誘導的細胞內Ca2+水平升高和線粒體膜電位的下降[15]。范玉生等在研究馬齒莧多糖對小白鼠的降糖作用時，建立四氧嘧啶糖尿病模型，發現馬齒莧多糖可顯著提高兩種情況下小白鼠的糖耐量，并對肝臟等免疫器起到保護作用[16]。

3.3 抗氧化活性

葉丹蕾等在研究馬齒莧多糖的抗氧化活性時，結果表明在馬齒莧多糖質量濃度為5mg/mL時，對二苯代苦味肼基自由基的清除率可達（58.92±1.14）%，說明馬齒莧多糖可以作為優質抗氧化添加劑添加到食品、化妝品中。蔣企洲等研究馬齒莧多糖對DPPH自由基、OH自由基和O2-自由基的清除能力時發現，其對三種自由基都具有良好的清除作用，清除率隨多糖濃度增加呈線性增加趨勢[17]。

3.4 抗衰老作用

梁彥等在研究馬齒莧多糖對D-半乳糖誘導亞急性衰老小鼠模型的抗衰老作用時，馬齒莧多糖能明顯改善D-半乳糖致亞急性衰老小鼠的學習記憶障礙，提高胸腺、脾臟系數、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化酶活性，降低MDA含量。說明馬齒莧多糖具有抗衰老作用[18]。目前，一些具有抗衰老的植物多糖已應用到化妝品中，這也為馬齒莧多糖的應用提供了一種新的思路。

3.5 抗炎作用

《實用中藥辭典》中記載馬齒莧多糖主治痢下濃血，張海艷等研究馬齒莧多糖提取液對痢疾桿菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用。實驗表明，馬齒莧多糖對以上三種菌類都有一定的抑菌作用。其中，馬齒莧多糖對痢疾桿菌的抑菌作用效果最好。從體外抗菌試驗證明了馬齒莧多糖對一定的菌類具有抗菌作用[19]。

4 結語

馬齒莧多糖是藥食同源的野生植物，它的使用在中國已有上千年的歷史，目前，對于馬齒莧多糖提取和生理活性的研究備受關注，但對于藥理方面的研究還處于初級階段，馬齒莧的來源廣泛，低毒性，生理活性極具開發的潛力，對馬齒莧多糖的研究可進一步拓展其在藥品、食品、化妝品行業的應用前景。

參考文獻

[1]任奕.馬齒莧多糖的研究進展[J].農業科技與裝備，2017（11）：61-62+65.

[2]楊春燕，祝曉麗，吳小淵等.馬齒莧提取物的制備及質量研究[J].山東化工.2019（48）：29-30.

[3]秦月雯，侯金麗，王萍等.馬齒莧“成分-活性-中藥功效-疾病”研究進展及關聯分析[J].中草藥.2020（7）：1924-1938.

[4]高莉，劉捷，田義靜，等.馬齒莧多糖提取、純化工藝的初步研究[J].食品研究與開發，2006，27（4）：59-62.

[5]吳光杰等.響應曲面法優化馬齒莧多糖提取工藝[J].食品與機械，2010，26（10）：129-133.

[6]錢志偉，王會曉，楊海蛟，等.酶法提取馬齒莧多糖[J].中國農學通報，2011，27（05）：475-478.

[7]陳阿梅，寧偉，于瑞洪，等.沈農一號馬齒莧的多糖提取方法研究[J].氨基酸和生物資源，2006，28（1）：10-11.

[8]紀麗麗.馬齒莧多糖微波提取條件的優化[J].生物技術世界，2014（1）：58.

[9]錢志偉，畢素梅等.微波輔助提取馬齒莧多糖的研究[J].廣東農業科學，2010（9）：149-150.

[10]余蕾.超聲波輔助法萃取馬齒莧多糖的研究[J].北方園藝，2011（5）：36-38.

[11]曲曉蘭，高紅莉，段瑞，蘇雪慧等.超聲法提取馬齒莧多糖的研究[J].泰山醫學院學報，2009（2）：119-121.

[12]徐鶴，張海悅.超高壓方法提取馬齒莧多糖的工藝研究[J].食品科技，2011（2）：148-153.

[13]崔旻，尹苗，安利國.馬齒莧多糖的抗腫瘤活性[J].山東師范大學學報（自然科學版），2002，17（1）：73-76.

[14]陳美琴.馬齒莧多糖的結構解析及抗腫瘤活性研究[D].南昌：江西科技師范大學，2016.

[15]皮小芳.天然馬齒莧多糖的制備及其抗糖尿病機理的研究[D].南昌：江西科技師范大學，2012.

[16]范玉生，李青旺，高大威，等.馬齒莧多糖對四氧嘧啶糖尿病小白鼠的降糖作用[J].黑龍江畜牧獸醫，2008（9）：86-88.

[17]蔣企洲，趙文鋒，張遠榮.分光光度法檢測馬齒莧多糖的抗氧化活性[J].淮海醫藥，2009，27（4）：335-336.

[18]梁彥，呂艷榮.馬齒莧多糖的抗衰老作用[J].江蘇農業科學，2014（4）：270-272.

[19]張海艷，鄭玲等.馬齒莧多糖的提取及體外抗菌活性[J].江蘇農業科學，2015（5）：40-41+46.

作者簡介

張黎君（1989-），女，漢族，河南省輝縣，本科，助教，研究方向：精細化學品生產。

朱冰（1979-），男，漢族，河南省安陽，碩士研究生，副教授，研究方向：高分子材料。

杜嘉蕊（1997-），女，漢，河南焦作，本科，研究方向：化學工程與工藝。