五味子多糖提取、結構特征及生物活性研究進展

司 洲，陳昊翔，樊梓鸞,2,

（1.東北林業(yè)大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱 150040；2.黑龍江省森林食品資源利用重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040）

五味子是木蘭科植物五味子（Schisandra chinensis（Turcz.）Baill），或華中五味子（Schisandra sphenancheraRehd.etWils.）的干燥成熟果實，前者習稱“北五味子”，后者習稱“南五味子”，是我國傳統(tǒng)的藥食同源植物（圖1）。唐代《新修本草》記載“五味皮肉甘酸，核中辛苦，都有咸味”，故有五味子之名。五味子廣泛分布于中國、俄羅斯遠東地區(qū)以及朝鮮、日本等地[1-3]。《中華人民共和國藥典》（2020 版）記載五味子作為一種藥食同源的植物，具有收斂固澀，益氣生津，補腎寧心的功效，可用于久嗽虛喘，夢遺滑精，遺尿尿頻，久瀉不止，自汗盜汗，津傷口渴，內(nèi)熱消渴，心悸失眠等病癥。

圖1 五味子果實的照片F(xiàn)ig.1 Pictures of Schisandra chinensis fruits

五味子含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、維生素C 等營養(yǎng)物質(zhì)，同時還含有多糖、木脂素、揮發(fā)油、多酚等活性物質(zhì)。現(xiàn)代藥理學表明五味子具有抗氧化、抗炎、保肝、鎮(zhèn)靜、抗衰老等功效。其中多糖因其特殊的結構以及豐富的生物活性和保健作用而受到廣大研究者青睞。五味子多糖主要由鼠李糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸組成[4]，具有顯著的抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、保肝、降血糖、血脂等生物活性[5-9]。目前五味子多糖的研究主要集中在藥物活性和物化特性方面，其在保健品、食品領域的應用潛力也在不斷發(fā)掘。因此本文對五味子多糖的提取工藝、結構特征和生物活性及其相關機制進行綜述，旨在為五味子多糖的深入研究和在食品、保健品領域的應用開發(fā)提供理論支撐。

1 五味子多糖提取方法

1.1 雙水相萃取

雙水相萃取是基于兩種互不相溶的溶劑（一般是有機溶劑和水）形成兩個不同的相，并利用兩相之間的分配和分離效應實現(xiàn)目標物質(zhì)的提取方法[10]。李化等[11]基于Box-Behnken 響應面法優(yōu)化五味子多糖的PEG6000-K2HPO4雙水相提取工藝，得到最佳工藝：藥液量5 mL，K2HPO4用量1.0 g，PEG6000 用量1.8 g，提取率達64.38%±2.42%。同時K2HPO4相可以抑制不純蛋白質(zhì)的溶解，PEG6000 相可以提高五味子多糖的穩(wěn)定性。此方法提取率遠遠高于傳統(tǒng)提取方法，但繼續(xù)尋找最優(yōu)提取條件、對溶劑選擇和溶劑耗費等問題進行優(yōu)化極為重要。

1.2 酶輔助提取

酶是具有高度特異性和催化活性的蛋白質(zhì)或者RNA，可以在相對溫和的條件下促進特定化學反應的進行[12]。可成友等[13]通過酶解法對五味子多糖提取工藝進行優(yōu)化，最佳工藝條件為：1%的纖維素酶，提取3 h，溫度55 ℃，緩沖液pH 為6.0，多糖得率達14.87%。宋海燕等[14]利用響應面法優(yōu)化纖維素酶提取五味子多糖工藝，最佳提取條件為：酶解溫度65 ℃，酶解時間為2.98 h，提取液pH7.98，酶用量2.06%，料液比1:40（g/mL），藥材粒徑80 目，此條件下多糖提取率為19.38%，比傳統(tǒng)的水提醇沉法提高了50%以上。五味子多糖酶法提取大多使用纖維素酶、果膠酶和木瓜蛋白酶。酶的催化活性易受到溫度、pH 等條件的影響，需要進行精確的控制和調(diào)節(jié)以最大程度保持酶的活性，因此酶的選擇和優(yōu)化需要一定的研究和開發(fā)。

1.3 超聲輔助提取

超聲波輔助提取是一種利用超聲波在液體中產(chǎn)生的機械效應、熱效應和空化效應[15-16]來促進目標物質(zhì)的提取的方法。張瑩等[17]利用超聲技術提取五味子多糖，得到最優(yōu)工藝：提取溫度100 ℃、液料比10:1，提取時間3 h，醇沉濃度80%，平均得率9.35%。譚曉虹等[18]利用正交法優(yōu)化多糖提取工藝，得到最佳條件為：提取時間40 min，浸泡時間90 min，固液比1:25，多糖平均提取率為11.07%。超聲輔助提取多糖的實驗發(fā)現(xiàn)：超聲功率對提取率影響最大，其次為溫度。隨著功率增大，多糖得率呈現(xiàn)先增后減的趨勢。得率下降是因為超聲較強的機械剪切作用，破壞了多糖結構。

1.4 微波輔助提取

微波輔助提取是利用高頻電磁波穿透使細胞破裂，使胞內(nèi)有效成分快速流出與有機溶劑相結合的一種方法[19]。程振玉等[20]設計正交試驗優(yōu)化五味子多糖微波提取工藝，得到最優(yōu)條件為：料液比1:15（g/mL）、溫度100 ℃、時間25 min、功率900 W，多糖得率為20.08%。該方法通常和其他提取方法如酶法、浸提法相結合，同時提取時需要綜合考慮樣品特性、提取要求以此來更好地保留多糖的生物活性。

1.5 超聲-微波協(xié)同提取

超聲-微波提取將超聲波與微波結合，通過兩者的協(xié)同作用來促進目標物質(zhì)的提取[21]。Zhang 等[22]基于Box-Behnken 響應面法，利用超聲-微波協(xié)同作用提取五味子多糖，確定最佳提取工藝：提取溫度65 ℃，微波功率550 W，超聲波功率60 W，時間15 min，料液比1:25，在此條件下多糖提取率為13.23%。宋海燕等[23]研究超聲-微波協(xié)同法提取北五味子多糖的工藝條件，最優(yōu)工藝為：溫度100 ℃，提取時間80 min，微波功率600 W，料液比1:40，藥材粒徑80 目，多糖提取率為11.68%。這種方法充分利用超聲波和微波的物理效應，能夠加速多糖的提取速度，有效提高多糖得率。

1.6 微波輔助酶法提取

微波輔助酶法提取是一種將微波輻射技術與酶法提取技術相結合的方法，用于從植物材料、動物組織等生物樣品中提取目標活性成分[24]。Cheng 等[25]建立一種微波輔助酶提取法，采用響應面和正交試驗設計優(yōu)化得出的最優(yōu)工藝條件為：溫度48 ℃，pH4.8，纖維素酶、果膠酶和木瓜蛋白酶的酶用量為1.5%，微波時間10 min，此條件下多糖提取率為7.38%±0.21%。薛俊禮等[26]設計正交試驗和響應面優(yōu)化試驗對復合酶的組成和微波輔助復合酶法提取多糖的工藝條件進行優(yōu)化，得到最優(yōu)條件為：由1%纖維素酶、2%木瓜蛋白酶和2%的果膠酶組成復合酶，酶解時間1.2 h，酶解溫度58 ℃，微波輻射時間10 min，pH4.0，多糖平均得率為14.87%。然而，微波加熱會造成溫度分布不均勻，可能導致部分區(qū)域的溫度過高或過低，使酶的活性受到影響，存在酶失活的風險。此外，微波輻射對一些底物可能產(chǎn)生化學或物理的影響，導致底物結構的改變或損壞。

二是松花江黑龍江洪水量級大，持續(xù)時間長。松花江發(fā)生1998年以來最大流域性較大洪水，其中嫩江上游發(fā)生超50年一遇特大洪水，松花江上游發(fā)生超20年一遇大洪水。黑龍江發(fā)生1984年以來最大流域性大洪水，下游發(fā)生超100年一遇特大洪水。嫩江、松花江干流水位超警戒歷時46天，黑龍江干流水位超警戒歷時58天。

1.7 熱水浸提法

熱水浸提作為一種傳統(tǒng)的多糖提取工藝，易受組分的化學性質(zhì)、浸提條件和雜質(zhì)影響。Zhao 等[27]對200 g 五味子沸水提取3 次，每次3 h，4 ℃下80%乙醇沉淀，離心，凍干，得到23 g 多糖。唐靜等[28]研究響應面法優(yōu)化五味子多糖提取工藝，得出最優(yōu)條件為：提取時間3 h，液固比20:1，提取溫度75 ℃，多糖提取率為3.14%。許夢然等[29]通過正交分析法優(yōu)化五味子多糖水提工藝，得到最優(yōu)條件為料液比1:40，提取3 次，提取時間3.0 h，提取溫度為90 ℃，此條件下多糖最高得率為10.72%。通常熱水浸提的溫度在75～90 ℃，提取時間3～9 h，以確保多糖一定的提取率和保留活性成分。

表1 對五味子多糖的7 種提取方法的優(yōu)缺點、多糖得率進行總結對比。目前五味子多糖提取工藝主要有雙水相萃取、酶解法、超聲法、微波法、超聲微波協(xié)同、微波酶法協(xié)同、水提法等。主旨都是在提取過程中避免多糖降解失活。隨著科學技術的發(fā)展及社會需求，五味子多糖提取工藝更趨向于工業(yè)化、商業(yè)化，傳統(tǒng)提取方法顯然達不到要求，需要創(chuàng)新出更多新興技術。

表1 五味子多糖不同提取方法的優(yōu)缺點比較Table 1 Comparison of the advantages and disadvantages of different extraction methods

2 五味子多糖結構

不同的提取純化方法會導致多糖的結構和性質(zhì)存在差異。多糖的生物活性與其分子量、單糖組成、糖苷鍵連接方式以其主側(cè)鏈基本構型等有緊密的相關性，其結構復雜、生物活性強，因此探究植物多糖的結構對研究其生物活性及潛在的構效關系十分重要[30]。五味子多糖的主要結構特征（單糖組成、生物活性、分子量、結構特征）見表2。

表2 五味子多糖結構特征Table 2 Structural characteristics of Schisandra chinensis polysaccharides

2.1 單糖組成

單糖以不同的比例組成五味子多糖分子，而具體的組成比例可能會因不同的品種、生長環(huán)境和提取方法而有所差異。一般采用高效液相色譜（HPLC）/氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）/氣相色譜（GC）分析方法測定五味子多糖單糖組成。由表2 可知，五味子多糖主要是由5 種單糖和1 種糖醛酸組成，其中單糖分別是鼠李糖（rhamnose,Rha），阿拉伯糖（arabinose,Ara），甘露糖（mannose,Man），半乳糖（galactose,Gal）和葡萄糖（glucose,Glc），糖醛酸只有半乳糖醛酸（galacturonic acid,GalA）。在樣品中含量較高的是Glc。在報道的單糖中，Gal 和Glc 均可被檢測到。僅Zhao 等[31]和Hong 等[32]檢測到木糖（xylose,Xyl），僅Hong 等[32]檢測到核糖（ribose,Rib）。Chen 等[6]對北五味子和南五味子多糖進行單糖分析，研究發(fā)現(xiàn)兩種多糖主要由Ara、Glc 和Gal組成，但含量差異較大，SSP 含有較多的GalA。

2.2 平均分子量

多糖的理化特性、生物活性與其分子量有很大關系。一般通過高效凝膠滲透色譜（HPGPC）或多角度激光光散射（MALLS）分析方法測定其相對分子質(zhì)量。五味子多糖的平均分子量大致范圍在103～105Da。Chen 等[6]通過HPGPC 測得北五味子多糖和南五味子多糖分子量分別為1.7×104Da 和1.7×105Da。在五味子多糖平均分子質(zhì)量測定中，造成分子量大小差異可能跟五味子提取方法、分離純化方法、測定方法等的不同有關。

2.3 化學結構

不同的糖苷鍵連接方式可以影響多糖分子的立體構型、穩(wěn)定性、溶解性以及與其他生物分子的相互作用。五味子多糖主鏈主要由Glc 和Gla 組成，其中Gla 僅Zhao 等[27]對五味子多糖（SSPP11）糖苷鍵類型和主支鏈結構進行了較好的表征，研究發(fā)現(xiàn)SSPP11 具有十個不同的糖苷鍵，同時剛果紅實驗發(fā)現(xiàn)SSPP11 具有三股螺旋結構。Huang 等[8]發(fā)現(xiàn)→4）-α-Glcp-（1→作為SCP-1 主鏈的重復單元，其在C-3 和C-6 處具有分支點，被不同類型的酸性和中性側(cè)鏈取代以形成多個分支。

3 五味子多糖生物活性及作用機制

3.1 抗氧化活性

氧化應激與許多疾病密切相關，包括心血管疾病、癌癥、神經(jīng)退行性疾病等。而抗氧化劑能夠通過捕捉活性氧的自由基，減少或中和其反應活性，保護細胞免受氧化損傷，抑制體內(nèi)的氧化應激反應[39]。研究發(fā)現(xiàn)五味子葉多糖對DPPH 自由基、羥基自由基、ABTS+自由基和超氧陰離子自由基具有較好的清除效果，EC50達到0.735、1.677、0.626、0.253 mg/mL[40]。另有研究指出，從五味子多糖分離純化得到的SSPW1 組分對超氧陰離子自由基、羥基自由基和DPPH 自由基的清除率分別達到了62.08%、39.27%和41.83%。此外，SSPW1 可顯著降低小鼠血清MDA含量，提高GSH-Px、SOD 和CAT 活性，充分表明其在體內(nèi)體外具有良好的抗氧化特性[5]。研究表明，硒化五味子多糖（sSCP）能夠顯著提高細胞活力和SOD、CAT 和GSH-Px 的活性，降低細胞凋亡和LDH、AST、ALT 和MDA 含量，下調(diào)p-JNK1、p-ERK1/2、p-p38、Bax、Caspase3 和細胞色素C 蛋白，上調(diào)Bcl-2蛋白。研究指出sSCP 是通過調(diào)節(jié)MAPKs 和線粒體誘導凋亡通道的蛋白表達來保護經(jīng)H2O2誘導的肝細胞的氧化損傷[41]。研究發(fā)現(xiàn)，SCP 能夠通過增強Trx-1 表達和促進TXNIP/Trx-1 復合物的分離來預防心肌肥大。TXNIP 作為Trx-1 的內(nèi)源性抑制劑，SCP 與TXNIP 結合使Trx-1 解離，Trx-1 發(fā)揮抗氧化作用。氧化應激是參與心肌肥大發(fā)病的重要機制，因此，SCP 可作為TXNIP 抑制劑，在減緩氧化應激中發(fā)揮作用。表明SCP 具有治療心肌肥大的潛在作用[42]。

有研究指出，雖然葡萄糖是一種還原性單糖，但其含量的多少與抗氧化效果沒有關系，在所有單糖成分中，鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖的含量與抗氧化效果密切相關。此外，含有一定量半乳糖醛酸的多糖具有較高的抗氧化能力。五味子多糖對不同自由基的清除效果不同，可能因為提取方法有所不同導致多糖本身的純度和結構存在差異。總之，多糖的抗氧化能力不是由單一因素決定的，而是由幾個相關因素共同決定的。

綜上所述，五味子多糖具有顯著的抗氧化能力，能夠減輕氧化應激引起的氧化損傷，保護細胞免受自由基的侵害，維護細胞的正常功能，并在預防和治療氧化應激相關的疾病中發(fā)揮作用。

3.2 免疫調(diào)節(jié)作用

天然多糖可以調(diào)節(jié)細胞因子的產(chǎn)生和釋放，影響免疫細胞的互作和信號傳導，調(diào)節(jié)免疫細胞的分化和功能，從而維持免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和平衡性[43]。研究發(fā)現(xiàn)，SSP 和SCP 均能夠加強RAW264.7 細胞的吞噬能力和促進巨噬細胞產(chǎn)生NO。經(jīng)過100 μg/mL濃度以上處理，SCP 和SSP 會產(chǎn)生更多活性更強的酸性磷酸酶，表明SCP 和SSP 均有較好的免疫調(diào)節(jié)作用[6]。此實驗中SCP 和SSP 均為粗多糖，并未經(jīng)過純化步驟，為深入研究五味子多糖調(diào)節(jié)免疫活性的作用機制，可以通過分離純化或富集操作，表征出發(fā)揮重要作用的成分，更清楚的闡述其中的機理。經(jīng)分離純化得到的SCP-IIa 可以提高免疫抑制小鼠的胸腺和脾臟指數(shù)，且與灌胃劑量成正比。同時SCP-IIa顯著增加了環(huán)磷酰胺免疫抑制小鼠的血清溶血素形成，增強了小鼠的體液免疫功能[6]。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)水提、超濾得到的較低分子質(zhì)量的五味子多糖濃度在500.00 μg/mL 以上時，對小鼠巨噬細胞RAW264.7的吞噬能力、NO 分泌水平、IL-1β和TNF-α含量有普遍的促進作用，且活性強于大分子量多糖[44]。另有研究表明SCP 能夠有效改善葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的小鼠潰瘍性結腸炎[45]。

以上體現(xiàn)出五味子多糖具有較好的免疫調(diào)節(jié)活性，且有望成為一種免疫調(diào)節(jié)劑并用于藥物治療。多糖是通過多途徑、多靶點來實現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)功能的，其中的機制涉及各種免疫細胞上的眾多受體，同時對細胞間的信使分子有一定的調(diào)節(jié)作用，這需要研究者在研究過程中從多個層面探討其機制。

3.3 抗腫瘤活性

多糖通過改變巨噬細胞的功能、刺激抗癌抗體的產(chǎn)生、增加NO 和干擾自由基等方式來抑制癌細胞的生長[46]。研究發(fā)現(xiàn)，SCPP11 可以顯著提高胸腺指數(shù)，增強腹腔巨噬細胞的吞噬活性，促進溶血素的形成，增加CTX 誘導的免疫抑制小鼠的球蛋白、IL-2和TNF-α水平，改善小鼠的免疫調(diào)節(jié)活性，從而發(fā)揮抗腫瘤特性[47]。研究指出WSLSCP 可以顯著提高攜帶荷瘤小鼠的生存率，同時可以誘導受刺激的巨噬細胞產(chǎn)生NO 和TNF-α等非活性分子，且NO 產(chǎn)生量隨濃度成正比，以此間接發(fā)揮抗腫瘤的作用[48]。研究發(fā)現(xiàn)在低氧或常氧條件下，SCP 能夠顯著抑制Caki-1 細胞的VEGF 產(chǎn)生，且與SCP 濃度成相關，反映出SCP 的抗血管生成能力。同時還發(fā)現(xiàn)SCP 通過上調(diào)Bax和p53基因表達以及下調(diào)Bcl-2基因表達來引起Caki-1 荷瘤小鼠的癌細胞凋亡[49]。

綜上所述，五味子多糖通過抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤血管生成和調(diào)節(jié)免疫功能等多個機制，發(fā)揮抗腫瘤的作用。五味子多糖可作為一種具有免疫調(diào)節(jié)活性的新型抗腫瘤藥物，應用于功能食品和醫(yī)藥領域，但其在免疫調(diào)節(jié)中的詳細結構特征和構效關系，尤其是高級結構體現(xiàn)的生物活性的影響作為未來研究重點有待進一步研究。

3.4 保肝作用

研究表明，五味子多糖具有顯著的的保肝作用[50]。Wu 等[51]利用經(jīng)CsA 誘導的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)SCP 通過激活Nrf2 來增加下游腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）的釋放來發(fā)揮保肝作用。Yuan 等[52]建立乙醇誘導小鼠肝損傷模型和HepG2 細胞肝損傷模型并評估五味子酸性多糖（SCAP）的保護作用及其機制，結果表明，SCAP 能顯著降肝損傷和HepG2 細胞中AST、ALT 水平。通過HE 染色發(fā)現(xiàn)SCAP 對小鼠酒精性肝損傷具有一定的保護作用，并且能夠降低血清、肝組織和HepG2 細胞MDA 含量，提高SOD活性；通過蛋白質(zhì)印跡法發(fā)現(xiàn)SCAP 是通過抑制CYP2E1 蛋白的表達，減輕乙醇誘導的氧化應激損傷。Che 等[36]研究五味子酸性多糖（SCAP）對APAP所致小鼠急性肝損傷的影響及其機制，研究發(fā)現(xiàn)，SACP 可顯著降低小鼠血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細胞介素-1β（IL-1β）水平。同時，SCAP 能夠顯著降低MDA 含量和GSH 消耗，降低Bax/Bcl 比例，抑制caspase-3 的表達，并提高p-AMPK、p-Akt、GSK 3β、Nrf2 和HO-1 蛋白水平，表明SCAP 對APAP誘導的小鼠急性肝損傷的保護作用與其抗氧化、抗炎和抗凋亡等作用有關。Chen 等[53]利用Con A 誘導的免疫性肝損傷小鼠模型，結果發(fā)現(xiàn)SCP 可提高小鼠肝臟中SOD 活性，降低MDA 和NO 水平，降低血清中AST、ALT、腫瘤壞死因子-α、干擾素-γ、白細胞介素（IL）-1β和IL-6 水平，表明SCP 可減輕免疫性肝損傷中的氧化應激和炎癥反應，減輕ConA引起的代謝紊亂。

3.5 降血糖、降血脂作用

多種天然多糖已經(jīng)被證實具有降低血糖，治療糖尿病的功效。糖尿病與脂質(zhì)代謝異常密切相關[54]，五味子多糖有良好的降血糖、血脂功能，有望成為一種天然的降糖降脂藥物。Zhao 等[27]對小鼠注射四氧嘧啶建立高血糖小鼠模型。糖尿病小鼠經(jīng)過五味子多糖（ESCP）治療后，高血糖小鼠血清膽固醇，三酰甘油和低密度脂蛋白有所下降，且優(yōu)于陽性對照組（格列本脲），同時給藥組小鼠肝糖原含量顯著提高，推斷ESCP 通過影響糖原代謝途徑發(fā)揮其降血糖作用。此外還發(fā)現(xiàn)ESCP 可改善四氧嘧啶糖尿病小鼠的脂質(zhì)代謝，降低心血管疾病的發(fā)生風險。但由于多糖的制備和純化技術有限，大多數(shù)是多糖或糖蛋白的粗制劑，其作用機制尚不清楚，通過何種途徑發(fā)揮降血糖作用還需要更多的研究。

3.6 其他作用

除上述生物活性外，五味子多糖還具有其他生物活性。疲勞是工作和活動中能量消耗引起的身體生理變化，持續(xù)工作一段時間后人體會出現(xiàn)疲勞，使工作功能下降。疲勞也是機體集體避免損害的一種自然保護反應[55-56]。Chi 等[37]探討了五味子多糖（SCP）對慢性疲勞綜合征（CFS）的治療作用及其代謝機制，實驗表明，SCP 組大鼠的體重、Morris 水迷宮試驗中尋找平臺的次數(shù)和曠場試驗中的站立次數(shù)均有顯著提高。同時，Morris 水迷宮試驗中搜索平臺時間和尾部懸吊試驗中的靜止時間均顯著降低，表明SCP 治療對CFS 的治療效果顯著。尿液代謝組學發(fā)現(xiàn)，SCP 通過TCA 循環(huán)代謝和丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝兩種代謝途徑來緩解小鼠的不平衡代謝。Xu 等[38]評估分離純化得到的SCP2-1 對由過度神經(jīng)炎癥引起的小鼠的認知功能障礙的改善機制，實驗發(fā)現(xiàn)，SCP2-1 能明顯改善小鼠Y 迷宮實驗中探索的新臂時間，增加NOR 實驗中新目標的探索時間，縮短小鼠MWM 實驗中的逃避潛伏期。對腦組織進行HE 染色發(fā)現(xiàn)，SCP2-1 對小鼠神經(jīng)元具有一定的保護作用，作用機制是通過抑制TNF-α、IL-1β等促炎細胞因子的持續(xù)釋放，調(diào)節(jié)IL-4、IL-10 等抗炎細胞因子的水平，平衡星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞的過度活化，進而通過提高NLRP3 和M-case1 的表達，降低Aβ的吞噬作用。此外，SCP2-1 還可抑制NF-κB 的核轉(zhuǎn)位和P38 MAPK 通路的過度磷酸化，從而減輕過度炎癥反應。Fu 等[57]發(fā)現(xiàn)純化后的SCP2 具有改善AD 大鼠的學習和記憶能力，減少神經(jīng)炎癥和恢復腸道屏障，以及調(diào)節(jié)內(nèi)源性代謝物，改善腸道微生物群紊亂的功能。Qi 等[35]建立抗腹瀉性大鼠模型，發(fā)現(xiàn)經(jīng)WSP 治療后大鼠回腸和結腸炎性細胞浸潤明顯減少，同時提高IL-2、IL-10 水平，降低IL-4、IL-17A、TNF-α水平，發(fā)現(xiàn)WSP 能夠增加布勞特氏菌屬Blautia、腸桿菌屬Intestinibacter和毛螺菌科-UCG-008 屬豐度，降低瘤胃球菌屬-1、瘤胃菌科-UCG-014 屬和丹毒莢膜菌屬Erysipelatoclostridium豐度。五味子多糖的生物學功能見圖2。

4 總結與展望

近些年來，學者研究分離出多種具有不同生物活性的五味子多糖，主要包括抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、保肝、降血糖、血脂等生物活性。有關五味子多糖的提取、結構表征和生物活性等方面的研究取得了一定進展，但是還有仍值得探索的領域。

第一，提取和純化技術的改進：不同提取方法及純化條件所得到的五味子多糖在含量上仍有一定差異，得到的多糖會含有木脂素、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，可能會導致其結構和生物活性發(fā)生變化，給多糖功效測定標準的確定帶來困難。隨著提取技術的不斷進步，多糖提取工藝逐漸趨向于工業(yè)化、商業(yè)化，這就要求在現(xiàn)有提取方法上做出高質(zhì)量創(chuàng)新，并制定嚴格的提取標準，以爭取低成本、高產(chǎn)率，得到更高質(zhì)量的五味子多糖。

第二，結構與活性關系的深入研究：由于五味子多糖分子量大，結構復雜，目前對于多糖結構與活性之間的關系仍存在一定的模糊性。多糖分子的碳水化合物組成、分支度、空間構型等因素都可以影響其與生物分子的相互作用，從而調(diào)節(jié)其生物活性。例如，多糖的分支結構可能增加其溶解性，促進其與受體結合，進而影響免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗炎、抗腫瘤等活性。通過研究多糖的構效關系與生物活性之間的關系，可以了解多糖分子結構與其與生物分子的相互作用、信號傳導等關聯(lián)，揭示多糖在生物體內(nèi)的作用機制，從而推動多糖在醫(yī)藥、食品、生物材料等領域的開發(fā)和創(chuàng)新。

第三，改性與活性關系的深入研究：多糖改性是通過對多糖分子的化學修飾或結構調(diào)整來改變其性質(zhì)和活性。改性可以增強多糖的穩(wěn)定性、溶解性，改善其生物利用度，從而影響其藥理效果。不同的改性方式可能導致多糖的活性增強或減弱，例如，酯化、醚化能夠改變多糖結構和性質(zhì)；硫酸化、甲基化、磷酸化、修飾官能團能夠影響其生物活性；交聯(lián)，包覆可增加其黏度和穩(wěn)定性。多糖改性的具體方法和效果會因多糖種類、目標應用和改性程度而異。在進行多糖改性時，需要綜合考慮所需的特定性質(zhì)和應用要求，確保改性后的多糖能夠在特定環(huán)境中發(fā)揮出最佳的功能和效果。

第四，分子質(zhì)量與活性的深入研究：多糖分子質(zhì)量和活性之間的關系取決于多種因素：分子的類型、結構、環(huán)境條件等。分子質(zhì)量可以影響化合物的生物利用度、分布和相互作用。在某些情況下，分子質(zhì)量較大的化合物可能更難滲透細胞膜，從而影響其生物活性。然而，分子質(zhì)量與活性之間的關系不是線性的，一些生物活性物質(zhì)可能在適度的分子質(zhì)量范圍內(nèi)表現(xiàn)出最佳的效果。此外，分子質(zhì)量也可能影響藥物代謝、藥動學等因素，從而進一步影響活性。在研究和應用中，應深入研究多糖的特性，理解其與生物體內(nèi)活性之間的相互關系，進而提高多糖在藥物傳遞系統(tǒng)、食品保健品開發(fā)、指導生物材料設計等領域的效能。

第五，新方法的開發(fā)：現(xiàn)階段，基于組學技術，包括轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學和代謝組學、單細胞技術、高通量篩選等是研究多糖生物活性的新型方法。通過這些新型方法能夠了解多糖是如何影響細胞信號傳導、基因表達、蛋白質(zhì)功能等，以及全面的揭示多糖與細胞、分子之間的復雜相互作用，提供更準確的機制闡釋。

第六，臨床試驗的擴大：盡管在體外和動物實驗中多糖表現(xiàn)出一定的生物活性，但目前仍缺乏足夠的臨床試驗驗證其療效和安全性。因此，需要擴大臨床試驗的規(guī)模，并進行更多的臨床研究，進一步研制適當?shù)膭┝颗c劑型，以確定多糖在臨床應用中的實際效果和潛在風險。

第七，研究開發(fā)不足：目前五味子僅被作為中藥利用，在未來，以五味子多糖為主要成分的具有更高生物活性的藥劑或功能性食品仍是重要研究方向。例如制作五味子茶、五味子飲料、五味子營養(yǎng)品等，強調(diào)其抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、保健等功效；根據(jù)五味子在不同地區(qū)的資源分布和特點，開發(fā)符合當?shù)匚幕拖M需求的高值化產(chǎn)品，推動地方特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展等。充分發(fā)揮五味子所含的豐富生物活性成分，將其應用于藥物、食品、農(nóng)業(yè)等領域，以提高產(chǎn)值、促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時滿足人們對健康、天然和可持續(xù)發(fā)展的需求。