油茶多糖提取及生物活性研究
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油茶樹是我國主要的木本油料樹種，栽培歷史長達2300多年。目前，我國油茶種植面積367萬hm2，年產(chǎn)油茶籽約180萬t，年產(chǎn)茶油近30萬t，接近我國食用油消費總量的3%。多糖又名多聚糖，主要存在于細胞膜和細胞壁中，是一類天然大分子化合物，一般由80~100個單糖基通過糖苷鍵形成線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，支鏈中的連接點通常為α-1,6糖苷鍵。多糖類化合物在體內(nèi)參與各種生命活動如細胞代謝、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)對多糖的活性有顯著影響。隨著國內(nèi)外學(xué)者對油茶多糖的研究開展，其價值得到人們的重視，油茶多糖開始應(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，本文對油茶多糖的研究進展和開發(fā)價值進行了總結(jié)，以期為進一步開發(fā)利用油茶多糖提供依據(jù)。
1油茶多糖的種類及提取
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，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導(dǎo)致油茶籽多糖含量下降，可能是因為高溫加熱導(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程中的下腳料，其多糖提取方法大多采用有機溶劑浸提法。朱志東等[5]對比不同提取方法對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，針對不同產(chǎn)區(qū)油茶中活性物質(zhì)的含量開發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品，實現(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39.71萬t，含豐富的活性物質(zhì)，目前油茶餅粕多應(yīng)用于動物飼料配方，其高值產(chǎn)品仍有待開發(fā)，其中多糖類化合物含量較豐富。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3.77%[10]?，F(xiàn)階段，油茶葉大多自然凋落，若能將其進一步利用能提升較可觀的經(jīng)濟效益。
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氧化值的增加，延長其儲存期，且具有劑量依賴關(guān)系，當(dāng)多糖濃度為20μg/mL時，對ABTS自由基清除率高達65.95%[11]。油茶餅粕多糖相對分子質(zhì)量在5×104~10×104Da時對DPPH自由基有較強的抗氧化能力，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DPPH•和超氧陰離子自由基也具有明顯的清除作用，而對羥基自由基和ABTS自由基的清除能力相對較弱，表明油茶多糖對脂溶性的自由基（DPPH•）具有較強的清除能力，是一種良好的天然抗氧化劑，具有廣闊的開發(fā)前景[13]。
2.2降血糖作用
研究證實，油茶多糖可有效地降低動物體內(nèi)血糖含量[14]。以油茶籽餅粕為研究對象，分離出SCP-1（7.16×106Da）和SCP-2（2.00×104Da）多糖，對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46.83%，同時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氧化物酶(GSH-PX)、過氧化氫酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性。這說明油茶籽餅粕多糖的降血糖作用機制可能是通過提高機體抗氧化酶活性，清除自由基對機體的損傷，可作為降血糖藥或保健食品開發(fā)。
2.3抗腫瘤作用
多糖類化合物具有抗腫瘤作用，已成為醫(yī)學(xué)界的共識?？岛?quán)等[15]采用MTT法（體外四甲基偶氮唑鹽比色法）對油茶蒲多糖進行體外抑制癌細胞增值試驗，結(jié)果表明其對宮頸癌細胞Hela、肺癌細胞H460、肝癌細胞HepG2的增值有明顯的抑制作用，多糖濃度越高，對癌細胞的抑制作用越強，當(dāng)油茶蒲多糖濃度為500mg/kg時，對HepG2的生長抑制率達74.54%。同時，體內(nèi)抑制腫瘤生長試驗表明油茶蒲多糖對小鼠S180肉瘤的生長也具有抑制作用，當(dāng)灌胃劑量為高劑量（450mg/kg）時，抑制率達到38.38%。以BALB/C小鼠（雌鼠，6~8周，體重20±2g）為研究對象，接種腫瘤細胞（S180）24h后，腹腔注射油茶籽餅粕多糖（以0.9%NaCl做對照組），當(dāng)注射量達到最高劑量，即每天40mg/kg時，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有細胞毒性，這將極大地促進發(fā)展抗癌多糖的識別鑒定[16]。
2.4減肥作用
FAS（脂肪酸合酶）被認為是治療肥胖癥的潛在靶點。研究證實[17]，油茶籽殼乙醇提取物和油茶餅乙醇提取物分別對FAS具有較強的快結(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FAS具有很強的慢結(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85%。同時，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，這說明油茶多糖在防治肥胖癥方面具有潛在應(yīng)用價值。
2.5抗凝血作用
外源性化合物的抗凝血作用一般是通過增強血管通透性，促進Ca2+內(nèi)流使血管內(nèi)Ca2+濃度增加來實現(xiàn)的，而血栓形成是心腦血管疾病的主要誘因之一。錢海兵等[18]采用毛細管法和小鼠斷尾法研究油茶葉水提物對小鼠凝血時間和小鼠尾出血時間的影響，并通過結(jié)扎大鼠下腔靜脈研究了油茶葉水提物對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小鼠的凝血時間和出血時間，并可有效減輕大鼠下腔靜脈血栓的濕重及干重，但其作用機制還有待于進一步研究。
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)油茶提取物對脂氧化酶有很強的抑制作用[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，試驗證實了油茶籽殼是通過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)，并能通過這種機制抑制疼痛區(qū)中央或周邊的熱感應(yīng)與化學(xué)感應(yīng)的傳導(dǎo)而達到鎮(zhèn)痛效果。
3總結(jié)
我國油茶資源豐富，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，同時還可以減少環(huán)境污染。當(dāng)前，多糖類化合物是國際天然產(chǎn)物化學(xué)領(lǐng)域研究的一大熱點，已廣泛應(yīng)用于食品及醫(yī)藥保健等領(lǐng)域。油茶多糖對人類機體的細胞毒性很低，并已證實有多種生理活性，具有極大的開發(fā)和應(yīng)用前景。近年來對油茶多糖類的研究逐漸增多，但在其開發(fā)利用過程中仍存在多個問題亟待解決：油茶中多糖類成分、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害及確定最佳收獲期、加工條件、貯藏方式的措施，有待進一步研究；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驗室，存在提取制備工藝不成熟，產(chǎn)率低、純度不高等問題，因此對油茶多糖的相關(guān)研究需結(jié)合市場條件進行，以滿足高品質(zhì)和工業(yè)化生產(chǎn)，還應(yīng)積極對油茶多糖的功能成分進行定量及定性分析，大力開展油茶多糖體內(nèi)外生物活性研究，為油茶多糖類化合物的進一步開發(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