◎ 張 磊，王佳瑋，費(fèi) 鵬，趙文靜，李 欣

（山西大同大學(xué)，山西 大同 037009）

黃花菜（Hemerocallis citrinaBaroni）屬百合目阿?；戚娌輰僦参铮置疳槻?、健腦菜。黃花菜花可食用，為我國(guó)特產(chǎn)蔬菜，在南北各地均有栽培。黃花菜全株均可入藥，具有清熱利尿、涼血止血、解熱消毒的功效，主治尿血、便血、月經(jīng)不調(diào)等病癥[1]。黃花菜營(yíng)養(yǎng)豐富，含有多糖、蛋白質(zhì)、類胡蘿卜素、類黃酮和維生素等多種功效成分[2-7]，具有抗氧化[8-10]、抗抑郁[11-13]、抗腫瘤[14-15]、神經(jīng)保護(hù)[16-17]等作用。

近年來，黃花菜中的活性成分黃花菜多糖因具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景已成為研究的熱點(diǎn)。黃花菜多糖的提取與其他植物多糖的提取方法相似，主要為水提醇沉法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法及超聲協(xié)同電場(chǎng)提取法。同時(shí)，黃花菜多糖具有抗腫瘤、抗氧化、抑菌及清除自由基等多種藥理活性。本文就黃花菜多糖的提取方法及藥理活性研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為黃花菜多糖進(jìn)一步的研究開發(fā)及應(yīng)用提供理論支持。

1 黃花菜多糖的提取

黃花菜多糖是從黃花菜中提取的天然活性物質(zhì)，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，其基本提取工藝可總結(jié)為黃花菜→干燥→粉碎→預(yù)處理→提取操作→黃花菜粗多糖→后處理→黃花菜精制多糖。其中，干燥、粉碎的過程是將黃花菜研磨成細(xì)小的顆粒，從而提高提取率；預(yù)處理過程大多采用石油醚脫脂、80%乙醇脫單糖及低聚糖等方法；對(duì)于后處理過程，不是所有的黃花菜多糖制備都需要經(jīng)過此步驟，有些文獻(xiàn)操作只制備粗多糖，主要是除蛋白、脫色和柱層析純化處理等步驟；提取操作方法研究主要是考查提取工藝參數(shù)的優(yōu)劣，從而確定最優(yōu)提取條件，該部分往往采用正交實(shí)驗(yàn)法或響應(yīng)面曲線法?，F(xiàn)將黃花菜多糖的提取工藝按不同提取方法總結(jié)如下。

1.1 水提醇沉法

采用水提醇沉法提取黃花菜多糖時(shí)，通常以水為提取溶劑，將溫度、時(shí)間、料液比、提取次數(shù)作為考查條件進(jìn)行單因素及多因素實(shí)驗(yàn)從而得到最佳提取工藝。

綜合相關(guān)文獻(xiàn)[18-21]，優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，黃花菜多糖最佳提取溫度均較高，在75～90 ℃，時(shí)間大致相同（2～3 h），料液比在1 ∶20 和1 ∶30 之間，提取次數(shù)1～3 次不等，提取率大致相當(dāng)（約20%）。不同產(chǎn)地的黃花菜中多糖含量差異較大，但蛋白含量均不高，其中杜秉健[18]沒有采用醇沉工藝，而是將提取液直接凍干，得到黃花菜粗多糖。周紀(jì)東等[21]將提取的黃花菜粗多糖采用中性酶-Sevag 法和H2O2氧化法進(jìn)行除蛋白質(zhì)和脫色處理，透析純化后，得到黃花菜精制多糖，經(jīng)分析其單糖組成主要由L-鼠李糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、D-甘露糖、D-葡萄糖和D-半乳糖構(gòu)成，且該多糖具有α-型吡喃糖苷結(jié)構(gòu)。

1.2 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取法是通過高頻率機(jī)械波破壞細(xì)胞壁，加快植物中的多糖溶出，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于植物多糖的提取中[22-23]。由于提取效率容易受到超聲功率、超聲時(shí)間、料液比以及超聲溫度等因素的影響，實(shí)驗(yàn)人員采用正交試驗(yàn)的方法對(duì)黃花菜多糖的提取參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳提取工藝。丁常澤等[24]采用超聲波提取、醇析、Sevag 法脫蛋白，得到多糖含量為8.12%的黃花菜多糖。白雪松等[25]對(duì)脫脂脫糖后的黃花菜粉進(jìn)行超聲波萃取，確定最佳超聲工藝參數(shù)，除蛋白后得到含量為9.67%的黃花菜多糖。周紀(jì)東等[26]考察不同因素對(duì)提取結(jié)果的影響，并確定了最佳提取工藝。

1.3 微波輔助提取法

微波輔助提取法以溶劑浸提法原理為基礎(chǔ)，利用電磁波穿透細(xì)胞使之破碎，并且加快溶劑擴(kuò)散速度，促進(jìn)胞內(nèi)成分溶解，很好地改善了傳統(tǒng)提取方法的不足[27]。微波輔助提取法萃取黃花菜多糖的影響因素主要有微波輻射量、水用量、萃取時(shí)間、提取次數(shù)等。李盈蕾等[28]采用響應(yīng)面曲線法優(yōu)化微波提取工藝參數(shù)，得到多糖提取率為11.15%的最佳提取工藝。周紀(jì)東等[29]在傳統(tǒng)水提法的基礎(chǔ)上加入微波提取，縮短了提取時(shí)間，得到的黃花菜多糖提取率為31.65%。

1.4 超聲協(xié)同電場(chǎng)提取法

超聲協(xié)同電場(chǎng)是提取植物多糖的新興領(lǐng)域，由于電場(chǎng)的加入可以影響溶液中水分子的結(jié)構(gòu)，能夠使水分子的排列更加有序，從而改變水溶液的性質(zhì)[30]。楊日福等[31]的研究表明超聲與靜電場(chǎng)存在協(xié)同作用，超聲-靜電場(chǎng)耦合相較單一超聲波提取具有均勻提取和縮短提取時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。采用多種方法協(xié)同操作提取黃花菜多糖時(shí)，可以提高提取效率，得到較為理想的提取結(jié)果。陸海勤等[32]采用超聲協(xié)同高壓矩形脈沖電場(chǎng)進(jìn)行黃花菜多糖的提取，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到提取率為10.03%的黃花菜多糖。不同提取方法的最佳提取工藝及提取結(jié)果如表1 所示。

表1 黃花菜多糖最佳提取工藝及結(jié)果表

2 黃花菜多糖的藥理活性研究

2.1 抗腫瘤

近年來，研究發(fā)現(xiàn)黃花菜多糖具有一定的抗腫瘤活性，可將其作為放療、化療的輔助治療產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)利用。歐麗蘭等[19]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高劑量黃花菜多糖組中，對(duì)小鼠S180移植瘤的抑制率達(dá)到38.54%，并可提高荷瘤小鼠血清中白細(xì)胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）、腫瘤壞死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α）含量，從而增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，發(fā)揮抗腫瘤功效。李格等[33]以湖南祁東、山西大同、甘肅慶陽(yáng)、寧夏鹽池、陜西大荔五產(chǎn)區(qū)的黃花菜為研究對(duì)象，采用水提醇沉法提取黃花菜精制多糖，采用MTT 法研究五產(chǎn)區(qū)黃花菜精制多糖對(duì)人宮頸癌細(xì)胞（HeLa）、人永生化表皮細(xì)胞（HaCaT）、人肝癌細(xì)胞（HepG2）和人結(jié)腸癌細(xì)胞（Caco-2）的生長(zhǎng)抑制情況。結(jié)果表明，五大產(chǎn)區(qū)的黃花菜精制多糖對(duì)試驗(yàn)細(xì)胞均有抑制作用，且呈濃度依賴性。其中，慶陽(yáng)產(chǎn)區(qū)對(duì)HeLa、Caco-2 和HaCaT 的抑制作用最佳，祁東產(chǎn)區(qū)對(duì)HepG2 的抑制作用最佳。

2.2 抗氧化

研究發(fā)現(xiàn)，植物多糖可以表現(xiàn)抗氧化的生物活性，通過直接或間接的方式作用于自由基，維持體內(nèi)自由基的平衡，從而減少和避免疾病的發(fā)生[34]。周紀(jì)東等[35]分別提取得到黃花菜花、根、葉多糖，抗氧化活性結(jié)果表明黃花菜花多糖對(duì)·OH 的清除效果最好為90.68%。根多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除效果最好，為95.62%。葉多糖對(duì)自由基的清除效果并不顯著。劉藝珠等[36]采用酸提醇沉法提取黃花菜多糖，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該黃花菜多糖具有較強(qiáng)的2,2'-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基（ABTS+·）清除能力和鐵離子還原能力。范蕾等[37]研究了五產(chǎn)區(qū)黃花菜精制多糖對(duì)羥基自由基的清除能力。研究結(jié)果顯示，慶陽(yáng)和鹽池兩地的黃花菜多糖表現(xiàn)出較佳的抗氧化能力。張寧等[38]采用梯度乙醇分級(jí)沉淀得到黃花菜多糖，并進(jìn)行抗氧化性研究。結(jié)果表明，80%乙醇沉淀的黃花菜多糖對(duì)羥基自由基的清除率最高，達(dá)到了84.582%。

2.3 抑菌活性

周紀(jì)東等[21]采用牛津杯法研究黃花菜多糖的抑菌活性，結(jié)果表明黃花菜多糖溶液的抑菌活性由強(qiáng)到弱依次為金黃色葡萄球菌＞銅綠假單胞菌＞大腸桿菌，且黃花菜多糖溶液濃度與3 種細(xì)菌的抑菌效果呈正相關(guān)，多糖溶液對(duì)白假絲酵母抑菌效果較弱，對(duì)黑曲霉沒有抑菌效果。范蕾等[37]考察5 個(gè)產(chǎn)區(qū)的黃花菜多糖對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌效果。結(jié)果表明，5 個(gè)產(chǎn)區(qū)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌能力存在顯著差異，大荔產(chǎn)區(qū)的黃花菜精制多糖抑菌能力最好。

2.4 抗炎

炎癥是生物組織受到損傷因子的刺激所發(fā)生的一種以防御反應(yīng)為主的病理過程，炎癥的出現(xiàn)有時(shí)會(huì)對(duì)人體自身的組織進(jìn)行攻擊，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生危害。李格等[33]采用小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞（RAW264.7）的炎癥模型，通過測(cè)定NO 和IL-6 炎癥因子的濃度表征不同產(chǎn)區(qū)黃花菜多糖的抗炎活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，慶陽(yáng)和鹽池黃花菜多糖可顯著抑制IL-6 的產(chǎn)生，大同黃花菜多糖可以對(duì)NO 的產(chǎn)生表現(xiàn)出抑制作用。

3 結(jié)語(yǔ)

黃花菜是我國(guó)特有的一種蔬菜，具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。黃花菜多糖作為黃花菜中兼具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生物活性的重要組成成分，近年來其研究和應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。從目前的文獻(xiàn)匯總情況來看，針對(duì)黃花菜多糖的提取工藝研究比較充分，但有關(guān)分離、純化以及黃花菜多糖結(jié)構(gòu)確證方面的研究相對(duì)較少。黃花菜多糖的結(jié)構(gòu)信息僅限于紫外、紅外等光譜及單糖組成，對(duì)其純化產(chǎn)物的分子量分布情況以及碳譜、氫譜等信息缺乏了解，需要進(jìn)一步研究。同時(shí)，黃花菜多糖具有抗腫瘤、抗氧化、抑菌和抗炎等作用，但現(xiàn)階段對(duì)于黃花菜多糖結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系還未明確，其所具有的保健功能及發(fā)揮作用的具體成分，以及相關(guān)的作用機(jī)制還有待探索。

我國(guó)幅員遼闊，種植黃花菜的地域較多，現(xiàn)已形成幾個(gè)主要產(chǎn)區(qū)，并逐步成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)之一。然而，目前黃花菜的利用價(jià)值偏低，大多作為蔬菜直接食用，并未開發(fā)出飲料、功能性食品及保健品等深加工產(chǎn)品，這一現(xiàn)狀對(duì)黃花菜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展造成一定影響。近期授權(quán)的專利將黃花菜醇提剩余物作為原料，僅以水和食用乙醇為溶劑進(jìn)行提取操作，再經(jīng)過柱層析、透析等工藝步驟，得到黃花菜多糖[39]。生產(chǎn)過程無污染，食用安全可靠，還具有高純度、低蛋白含量，以及較好的抗氧化特性等優(yōu)點(diǎn)，給黃花菜多糖的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用提供了一些思路。