劉天煜，張金，佟長青，李 偉

（大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連116023）

玉竹（Polygonatum odoratumMill.Druce）是百合科黃精屬多年生草本植物，又名地管子、尾參、鈴鐺菜、葳蕤、萎蕤、萎香、女萎、地節(jié)[1-2]。我國玉竹分布范圍較廣，具有悠久的栽培歷史，主要栽培的地區(qū)有湖南、河南、浙江等省份[3]。玉竹有著悠久的藥用歷史。明代醫(yī)藥學(xué)家李時珍在《本草綱目》中寫道“葳蕤氣味甘，平，無毒。主風(fēng)溫自汗灼熱，及勞瘧寒熱，脾胃虛之，男子小便頻數(shù)，失精，一切虛損[4]?！敝嗅t(yī)認(rèn)為玉竹具有養(yǎng)陰清熱、生津止咳的功效。玉竹也是滿族重要的民族藥，其刊載于《熱河滿族醫(yī)藥》《滿族醫(yī)藥》《中國滿族醫(yī)藥》以及《滿族傳統(tǒng)醫(yī)藥新編》等醫(yī)藥學(xué)著作中[5-8]?，F(xiàn)代研究表明，玉竹含有多糖、糖蛋白、揮發(fā)油、黃酮、甾體皂苷、生物堿、甾醇等多種生物活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗糖尿病、抗腫瘤、抗菌、增強免疫力等藥理作用[9]。玉竹在2002年被列入衛(wèi)生部的《既是食品又是藥品的物品名單》中，表明人體從玉竹中既可以獲得營養(yǎng)素，又可以獲得生物活性物質(zhì)[10]。玉竹在食品、保健食品、化妝品和藥品中具有廣泛的應(yīng)用。因此，對近幾年來國內(nèi)外關(guān)于玉竹糖蛋白的研究進(jìn)行綜述，以期為更好地利用玉竹資源提供依據(jù)。

1 玉竹糖蛋白制備及鑒定

糖蛋白是一個或者多個寡糖鏈與蛋白質(zhì)共價相連的大分子化合物，寡糖鏈一般占糖蛋白總質(zhì)量的1%～60%[11]。糖蛋白廣泛分布于動物、植物、微生物及病毒中。糖蛋白包括酶類、免疫球蛋白、凝集素、激素、腫瘤標(biāo)志物等[12]。寡糖鏈與蛋白質(zhì)的連接具有O-糖苷鍵型和N-糖苷鍵型[13]。一種糖蛋白通常只具有一種糖苷鍵的形式，如胎球蛋白（Fetuin）的糖鏈與蛋白質(zhì)之間具有N-糖苷鍵型[14]。糖蛋白具有多種多樣的生物活性，使人們產(chǎn)生了極大的研究興趣。目前，已經(jīng)有許多從玉竹中提取糖蛋白的相關(guān)報道。

玉竹化學(xué)成分為糖蛋白、多糖、揮發(fā)油、黃酮、甾體皂苷等，這些化學(xué)成分是玉竹發(fā)揮其藥理作用的基礎(chǔ)[15]。玉竹不同部位含有的蛋白質(zhì)的量不同。劉怡菲[16]研究了遼寧丹東的根、莖、葉及果托部位的蛋白質(zhì)含量，發(fā)現(xiàn)果托中的蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)

0.316±0.033 mg/g，蛋白質(zhì)含量由高到低為果托>葉>莖>根。陳雙[17]研究了熱水浸提玉竹糖蛋白的最佳工藝，經(jīng)過Sephadex G-100葡聚糖凝膠層析得到了分子量為92.45 kDa和60.28 kDa分子量的玉竹糖蛋白，含糖量分別為75.22%和75.13%，蛋白含量分別為16.35%和18.42%。Yang Y等人[18]利用乙酸緩沖液浸提、CM Sepharose層析及Sephacyl S-100層析從四川彭州產(chǎn)的玉竹中分離出了分子量為11 953.623 Da的玉竹凝集素（POL），POL為甘露糖特異性凝集素，屬于Galanthus nivalis凝集素（GNA）家族。王艷等人[19]利用磷酸緩沖液浸提、Sephadex G-100葡聚糖凝膠層析和刀豆凝集素A親和層析的方法，從湖南新化縣產(chǎn)的玉竹根莖中提取出分子量為186 kDa的糖蛋白PDG1和分子量為28.3 kDa的PDG3。陳雙等人[20]利用微波輔助的方法提取了四川產(chǎn)玉竹中的糖蛋白，糖蛋白提取率達(dá)到8.85%。從以上研究可以看出，利用不同的提取方法提取的玉竹糖蛋白是不同的。因此，玉竹糖蛋白結(jié)構(gòu)與提取的玉竹部位及提取方法都相關(guān)。

玉竹糖蛋白提取方法、結(jié)構(gòu)及生物活性見表1。

玉竹糖蛋白兼具多糖和蛋白質(zhì)的性質(zhì)。糖鏈中的多羥基結(jié)構(gòu)，具有高度親水性，因此熱水浸提是提取多糖常用的方法之一[22]。鹽溶液浸提法是利用糖蛋白中的蛋白質(zhì)部分具有的鹽溶性質(zhì)。在上述玉竹糖蛋白提取過程中充分利用了多糖和蛋白質(zhì)的這些性質(zhì)。

2 玉竹糖蛋白的生物活性

多糖與蛋白質(zhì)具有抗氧化活性已有很多的研究報道。對玉竹糖蛋白的生物活性研究較多的是抗氧化活性（表1）。陳雙[17，20]獲得的玉竹糖蛋白體外試驗表現(xiàn)出了較好的清除DPPH自由基和羥基自由基的能力，并隨著玉竹糖蛋白濃度的增加而清除能力增強。越來越多的研究關(guān)注于從中草藥中發(fā)現(xiàn)具有抗氧化活性的物質(zhì)，具有抗氧化作用的糖蛋白對有害的氧化誘導(dǎo)反應(yīng)具有保護(hù)作用[23]。因此，玉竹糖蛋白在食品、保健食品、特殊醫(yī)學(xué)用食品及藥品等領(lǐng)域有著廣闊的潛在應(yīng)用前景。

表1 玉竹糖蛋白提取方法、結(jié)構(gòu)及生物活性

凝集素是一類具有糖識別性質(zhì)的糖結(jié)合蛋白，但不包括酶和免疫球蛋白。Yang Y等人[18]的研究表明，POL具有特異性識別甘露糖的多個結(jié)構(gòu)域，其具有抗Vero細(xì)胞感染HSV-II的活性和誘導(dǎo)人黑色素瘤細(xì)胞A375凋亡的作用。Wu L等人[21]的進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)了POL具有誘導(dǎo)凋亡人肺腺癌細(xì)胞A549凋亡和自噬作用，實時定量PCR研究表明，POL下調(diào)microRNA-1290和Wnt途徑是導(dǎo)致A549凋亡和自噬作用的原因，POL導(dǎo)致microRNA-15a-3p過表達(dá)介導(dǎo)ROS-53途徑也是導(dǎo)致A549凋亡和自噬作用的原因。這些研究不但從分子角度解釋了POL的生物活性，而且為POL在抗腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要參考。

3 結(jié)語

目前，還未見玉竹糖蛋白大規(guī)模制備工藝的研究。除了POL的研究外，對其他玉竹糖蛋白研究較少，這導(dǎo)致對玉竹糖蛋白生物活性機制的認(rèn)識不夠深入。玉竹糖蛋白屬于食藥兩用的活性成分，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，對于玉竹糖蛋白的研究應(yīng)該加強結(jié)構(gòu)與功能即構(gòu)效關(guān)系的研究。玉竹糖蛋白制備研究是實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。