超聲波結(jié)合酶法提取仙人掌多糖藥理作用研究

黎巧銦 陳 文 王湘君 蘇利興 翟喆文 韓宗鑫 王艷扉

①海南熱帶海洋學(xué)院理學(xué)院 ②海南熱帶海洋學(xué)院水產(chǎn)與生命學(xué)院

經(jīng)查閱國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)可知，仙人掌含有豐富有機(jī)物，有著降膽固醇、行氣活血、排毒、抗衰老等作用。目前，從天然植物提取抗病癌有效成分已經(jīng)成為當(dāng)代研究的熱點(diǎn)。其中，仙人掌多糖化合物具有抗炎、抗氧化等作用，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。仙人掌的多糖依據(jù)其物理化學(xué)性質(zhì)有不同的提取方法，實(shí)驗(yàn)擬用超聲波結(jié)合酶法提取仙人掌多糖，該法在提取工藝參數(shù)上有良好的優(yōu)點(diǎn)，本文以仙人掌多糖的提取工藝及其藥理機(jī)制展開綜述，為后續(xù)研究仙人掌多糖及開發(fā)提供參考。

1 前言

仙人掌，又名仙巴掌，火掌，屬仙人掌科，原產(chǎn)于北美洲南部的墨西哥及美國(guó)東海岸及東南部沿海地區(qū)以及我國(guó)四川，海南等地，生長(zhǎng)習(xí)性喜干旱，干燥，個(gè)別土地肥沃地區(qū)略有種植。目前世界上已知的品種達(dá)2000以上，因其含有降血糖血脂抗癌等功效被應(yīng)用于醫(yī)療上以及列為中藥材治愈疾病。仙人掌的藥用最早記載于清代，具有祛濕利熱，抗炎等作用[1-2]其中的生物堿已成為醫(yī)學(xué)麻醉神經(jīng)系統(tǒng)研究的重要原料[3]提取工藝，而仙人掌多糖是是從仙人掌莖中提取的水溶性混合多糖多數(shù)為白色固體粉末，作用效果廣泛，不僅體現(xiàn)在食療和美容更是體現(xiàn)在藥用方面。

2 研究狀況及提取工藝

仙人掌多糖的提取法有浸提法、熱水浸法、分光光度法以及單因素實(shí)驗(yàn)法等。劉榮利[4]采用單因素實(shí)驗(yàn)法并采取最佳提取條件對(duì)仙人掌干粉進(jìn)行粗多糖的提取，得出提取仙人掌多糖的最佳液料比為和提取時(shí)間以及最適溫度；朱小亞[5]通過(guò)對(duì)熱水浸提取工藝多種方法的優(yōu)化，得出莖齡大于5個(gè)月的仙人掌的多糖含量反而少，于此則相反；黃麗娜[6]等人對(duì)仙人掌花中多糖的提取工藝展開對(duì)比,利用酶的特性和PEF結(jié)合，較大程度上保留多糖的活性以及除雜效果良好，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面法，優(yōu)化工藝參數(shù)；虞旦[7]等人對(duì)熱水浸法進(jìn)行優(yōu)化工藝后,對(duì)新鮮仙人掌多糖的提取率達(dá)（0.1142±0.0273）%，同時(shí)，提取率的高低受提取率基數(shù)的影響,且仙人掌多糖ODP對(duì)自由基能起到良好的清除效果，其清除力度效果和提取液呈劑量相關(guān)性；劉平平[8]等采用乳酸菌與酵母菌發(fā)酵提取法，在通過(guò)單因素液料比、時(shí)間、pH這三個(gè)多次對(duì)比得出，真菌發(fā)酵的工藝下，多糖產(chǎn)率比細(xì)菌的產(chǎn)率還要高；李莉梅[9]等人以水提取法并在此基礎(chǔ)上利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化工藝，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，料液比是影響多糖得率的主要影響因素，其次是溫度，ODPS得率和其抗氧化性兩者都受溫度影響，由此得出對(duì)提取溫度的調(diào)控和最佳料液比的掌握可以獲得較高的的糖率和活性。

3 仙人掌多糖藥理機(jī)制

多糖藥物在醫(yī)學(xué)上有著重要的抗癌作用，同時(shí)也具有降血糖降血脂[10]的 功效，高南南[11]等人通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，再取不同血糖濃度的小鼠進(jìn)行模型對(duì)照10天后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明仙人掌對(duì)由特異性的病毒細(xì)胞引起的糖尿病小鼠的血糖有較明顯的藥效機(jī)制，起到降低緩解作用。張葉[12]等人以食用菌粗多糖為研究，探究粗多糖對(duì)高血糖患者的干預(yù)效果，以分組實(shí)驗(yàn)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行周期性的粗多糖攝入，分析血糖組分含量測(cè)定食用菌降解能力及攝入方法，得出粗多糖成分對(duì)高血糖起到明顯的干預(yù)作用。殷姿[13]等人通過(guò)參照其他學(xué)者研究的建模方法得出通過(guò)仙人掌多糖的干預(yù)，卵巢癌大鼠體內(nèi)的癌細(xì)胞得到周期性的凋亡，表明多糖可以抑制癌細(xì)胞的分化，進(jìn)一步阻止癌細(xì)胞的擴(kuò)散。賈靖[14]以白靈菇多糖為例，探究多糖在小鼠體內(nèi)經(jīng)力竭游泳引起的氧化應(yīng)激對(duì)肝臟等器官組織帶來(lái)的損傷程度起到抗氧化效果，有效減少因運(yùn)動(dòng)給心肌等帶來(lái)的氧化應(yīng)激損傷，起到抗疲勞，對(duì)抗活性氧的效果。

4 超聲波協(xié)同酶法

酶作為一種催化劑，可以根據(jù)其特性有效對(duì)應(yīng)要提取的產(chǎn)物，在極為溫和的條件環(huán)境下下和底物發(fā)生特異性反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)擬用以仙人掌多糖作為底物，通過(guò)酶的催化，釋放其細(xì)胞內(nèi)的多糖物質(zhì)，再結(jié)合超聲波的震動(dòng)頻率和方向性好的特點(diǎn)，對(duì)細(xì)胞的裂解可以起到良好效果，使目的提取物完好流出，此外，機(jī)械振動(dòng)和化學(xué)熱效應(yīng)加快目的產(chǎn)物的流出速度[15-16]，二者結(jié)合不僅縮短了提取時(shí)間同時(shí)使多糖結(jié)構(gòu)和活性達(dá)到最高[17-18]。酶的高溫條件下會(huì)失活，實(shí)驗(yàn)過(guò)程特別要注意控制溫度，超聲波的功率也要控制在合適的范圍內(nèi)，選擇最佳的液料比、實(shí)驗(yàn)溫度、時(shí)間等因素，使仙人掌多糖的提取率得到最優(yōu)[19-20]。

5 結(jié)語(yǔ)

仙人掌具有較高的研究?jī)r(jià)值，不少品種的仙人掌已經(jīng)成為人們家中一角的風(fēng)景，不僅在外觀上得到喜愛，本身具有的藥用價(jià)值也得到廣泛關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，更應(yīng)該進(jìn)一步研究仙人掌多糖及其他仙人掌有機(jī)物的藥理活性價(jià)值，通過(guò)分析仙人掌多糖的藥理機(jī)制，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上面應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化，確保實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)研究仙人掌多糖化合物的藥用價(jià)值提供參考。