陳程莉 董 全 周 宇 晏 敏

(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715)

金線蓮又名開唇蘭、銀線蘭、烏人參、金草等[1]，為蘭科花葉開唇蘭屬的一種名貴植物。在中國福建、臺(tái)灣、浙江、廣西、江西、海南、四川、云南等地都有種植[2-3]。具有解毒涼血、除濕氣、利心通尿、潤澤肝腎、降血糖、抑制癌細(xì)胞等功效[4-5]。作為一種藥食兩用植物，金線蓮在民間食用歷史悠久，如居民常用來煲湯以增強(qiáng)免疫力，制作藥膳輔助病后康復(fù)，與其他食材調(diào)配制作成降“三高”的保健食品[6]，尤其是在中國臺(tái)灣和東南亞地區(qū)，當(dāng)?shù)鼐用癜阉?dāng)作神草，可以用來防病強(qiáng)身，是主要節(jié)日必備的食材[7]。

金線蓮全草含有豐富的多糖、生物堿、甾體和其衍生物、黃酮類化合物、強(qiáng)心苷、揮發(fā)油、氨基酸、有機(jī)酸等成分[2]。金線蓮多糖(Anoectochilusroxburghiipolysaccharide, ARP)具有多種生物活性，是一種高價(jià)值的食療原料，對人體健康起著重要作用。目前已有ARP產(chǎn)品如金線蓮多糖口服液[8]、金線蓮紅茶飲料[9]、金線蓮多糖桃膠果凍[10]、金線蓮復(fù)方解酒保肝膠囊[11]、金線蓮泡騰片[12]21-29等。ARP是金線蓮的重要活性成分[13]，但鮮有前人對ARP的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，本文對ARP的提取方法、結(jié)構(gòu)及其生物活性進(jìn)行概括并對ARP未來的研究趨勢進(jìn)行展望，以期能夠?qū)RP的研究與應(yīng)用提供參考。

1 ARP的提取與含量

1.1 ARP的提取

得率與純度是選取ARP提取技術(shù)的重要指標(biāo)。以往研究者們會(huì)借助熱水來提取ARP，而隨著多糖提取技術(shù)的不斷發(fā)展以及儀器設(shè)備的迅速更新，微波、超聲波、超高壓、高壓脈沖電場[14]、酶解[15]、超臨界流體[16]等新型提取方法的研究也不斷增加，以下是金線蓮多糖的提取技術(shù)，其常用提取技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

1.1.1 水浸提 ARP含有大量的極性基團(tuán)，容易與水發(fā)生相互作用，不易溶于乙醇和其他有機(jī)溶劑，所以ARP一般可以用水來提取[17]。Jin等[18]在最優(yōu)試驗(yàn)條件下用水提取ARP并用乙醇(濃度80%)進(jìn)行沉淀，取得了很好的效果。曾碧玉等[19]在70 ℃的熱水浴中萃取ARP，得率為26.68%。

1.1.2 酸提法 低濃度的酸會(huì)減弱ARP與其他成分的結(jié)合能力，同時(shí)氫離子會(huì)阻礙酸性雜質(zhì)的溶出，增大ARP的得率和純度。崔仕超[12]34-35利用稀酸法浸提ARP，并與堿提法和傳統(tǒng)的熱水提取法相比，雖然稀酸法提取ARP可以得到很高的純度，但會(huì)造成多糖降解成單糖和侵蝕設(shè)備，所以此方法存在一定的缺陷。

1.1.3 堿提法 堿性環(huán)境會(huì)破壞金線蓮細(xì)胞壁，形成裂紋，細(xì)胞質(zhì)外流，加速ARP的溶解。堿提法適合含有酸性基團(tuán)的多糖提取，但堿液提取過程中會(huì)使ARP的連接鍵發(fā)生斷裂，可通入N2和加入NaBH4或KBH4避免ARP分解成單糖。游侃等[20]利用碳?xì)渌徕c溶液提取ARP并采用DNS法測定含量，經(jīng)鑒定多糖產(chǎn)率和純度均能達(dá)到較理想的狀態(tài)。

1.1.4 微波輔助提取法 微波具有強(qiáng)大的能量可穿透金線蓮細(xì)胞，使胞內(nèi)溫度升高并形成孔隙，溶劑能較好地溶解胞內(nèi)多糖，增加多糖產(chǎn)率。李仲達(dá)[21]20-24利用300～300 GHz的電波使ARP加速溶出，提高ARP得率。梅少蘋等[22]提取ARP時(shí)，將半仿生技術(shù)和微波技術(shù)結(jié)合起來，此技術(shù)比用回流提取和單獨(dú)用微波提取法的提取效率高，所得多糖提取率為21.29%。

1.1.5 超聲波輔助提取法 在ARP的超聲萃取過程中細(xì)胞內(nèi)部形成高溫高壓的環(huán)境，細(xì)胞壁的破壞和傳質(zhì)的增強(qiáng)導(dǎo)致多糖從金線蓮細(xì)胞中被釋放出來，提高了ARP的提取速度和提取量[23-24]。張曉輝[25]16-18在200 W的超聲功率下浸提ARP并經(jīng)過后期的除蛋白和脫色處理測得ARP有較理想的純度。潘曉麗等[26]通過單因素和正交等優(yōu)化試驗(yàn)，獲得了超聲提取最優(yōu)條件，ARP得率為25.68%。

1.1.6 超聲—微波協(xié)同提取法 超聲-微波協(xié)同提取法通過微波的能量穿透和超聲的空化作用使ARP分子與其他物質(zhì)的結(jié)合變得疏松，能夠?qū)⒍嗵亲畲蟪潭忍崛〕鰜?。李仲達(dá)[21]25-32用4種方法提取ARP，按多糖提取效果的順序排列：超聲-微波協(xié)同提取>微波提取>超聲波提取>熱水浸提。

1.1.7 超高壓輔助提取 在超高壓作用下，金線蓮細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，細(xì)胞質(zhì)外流，溶劑與多糖能充分接觸，提取率增高。常雙艷[27]在300 MPa的壓力下提取ARP，發(fā)現(xiàn)提取壓力和溫度的微小變化會(huì)顯著影響ARP的提取率，超高壓法提取的ARP含量大約比熱水浸提法高5%。

表1 金線蓮多糖提取方法比較Table 1 The comparison of extraction methods of ARP

1.2 ARP含量

金線蓮干草多糖含量為9.36%～28.69%[19-20, 26]。金線蓮的產(chǎn)地、品種、干燥方式、生長時(shí)間和培養(yǎng)方式的不同對ARP含量有較大的影響。不同產(chǎn)地ARP含量有一定的差異：桂林>昆明>漳州>明溪>南靖>武平>永安>臺(tái)灣[29-30]；經(jīng)熱泵干燥制得的ARP含量高于熱風(fēng)干燥法和傳統(tǒng)自然曬干法的[31]；金線蓮在育苗第5個(gè)月和移栽第3個(gè)月多糖含量均達(dá)到極大值，呈“M”型[32]；不同品種的ARP也有較大差異，其中FJ2 號(hào)>FJ3 號(hào)>TW1 號(hào)>FJ1 號(hào)[33-34]；金線蓮根莖中的多糖含量比葉中的高[35]。

2 ARP結(jié)構(gòu)分析

ARP是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鏈狀大分子聚合物，由于即具有一級(jí)結(jié)構(gòu)又具有高級(jí)結(jié)構(gòu)，所以對其結(jié)構(gòu)的分析是一項(xiàng)繁瑣的過程。ARP的結(jié)構(gòu)分析一般包括多糖分子量的測定、核酸和蛋白質(zhì)的鑒定、紅外特征吸收峰的分析、多糖的組成分析和多糖連接方式的鑒定。但是目前對ARP結(jié)構(gòu)的研究較少且大多數(shù)研究者只研究了ARP的初級(jí)結(jié)構(gòu)，沒有對結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究。不同的ARP具有不同的分子結(jié)構(gòu)，ARP的分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)以及分析方法等見表2。

3 ARP生物活性

ARP是由許多單糖通過糖苷鍵連接構(gòu)成的、具有較高的食補(bǔ)性和生物活性、有益于人體健康且具有重要保健作用的雜多糖。隨著提取技術(shù)的發(fā)展和活性作用分析的深入，ARP被越來越多的研究者所開發(fā)并且得到廣大消費(fèi)者認(rèn)可。ARP具有保肝護(hù)腎、降低血糖和血脂濃度、抗氧化、鎮(zhèn)靜催眠、加強(qiáng)免疫和抗腫瘤等活性，是當(dāng)今保健食品開發(fā)的重要方向之一。

3.1 保肝護(hù)腎

ARP可通過減少脂質(zhì)氧化來促進(jìn)肝臟的正常代謝活動(dòng)[39]并且具有損傷修復(fù)功能[40]。其機(jī)理可能是通過強(qiáng)還原能力、抑制肝丙二醛的形成、增加抗氧化酶活性來抑制氧化性肝損傷[41]。同時(shí)ARP提取物可緩解炎癥反應(yīng)和修補(bǔ)腎損傷具有較好的療效[42]。

表2 金線蓮多糖的結(jié)構(gòu)分析Table 2 The structure analysis of ARP

3.2 降血糖

ARP具有降血糖的作用[43]和抗糖尿病活性[44]。Liu等[45]用不同劑量的ARP溶液對小鼠進(jìn)行灌胃，發(fā)現(xiàn)ARP可影響胰島素后糖代謝、阻止葡萄糖在小鼠腸道內(nèi)吸收、抑制高血糖引發(fā)的氧化應(yīng)激、刺激胰島素的分泌來減小血液中的糖濃度。鄧燕群等[46]發(fā)現(xiàn)ARP可通過降低α-葡萄糖苷酶的酶切作用來減少血糖濃度。

3.3 降血脂

張賽男等[47]對ARP的降血脂效果進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明當(dāng)飼喂劑量為200 mg/kg時(shí)對大鼠總膽固醇以及血清甘油三酯具有顯著降低作用，其機(jī)理可能是ARP可促進(jìn)膽固醇酯化進(jìn)入肝臟并分解成膽汁酸，從而降低血脂濃度，防止血脂黏稠對人體造成傷害。

3.4 抗氧化

Zeng等[48]從金線蓮中分離出了ARPP30、ARPP60和ARPP80 3種分子結(jié)構(gòu)不同的多糖，其中ARPP80可以顯著恢復(fù)超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性。劉青等[49]通過對小鼠的體外分析研究了ARP可結(jié)合部分活性氧且含量越高抑制小鼠組織氧化的能力越強(qiáng)。

3.5 鎮(zhèn)靜催眠

ARP可以促進(jìn)安睡、改善失眠，其機(jī)理可能是抑制中樞神經(jīng)活動(dòng)。王秋新等[50]將ARP提取物連續(xù)30 d灌胃到小鼠體內(nèi)，與對照組相比小鼠自主活動(dòng)頻率減緩，入睡小鼠的個(gè)數(shù)增加，睡眠質(zhì)量升高，睡眠時(shí)間延長。

3.6 調(diào)節(jié)免疫

ARP是可對抗小鼠結(jié)腸癌的一種免疫調(diào)節(jié)劑[51-52]，并且具有免疫刺激作用[53]。Tseng等[54]發(fā)現(xiàn)ARP可促進(jìn)自然殺傷細(xì)胞和T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子起到免疫監(jiān)視的作用。張賽男等[8]發(fā)現(xiàn)ARP對小鼠免疫系統(tǒng)以及溶血素水平具有顯著的影響，小鼠的免疫功能可通過ARP得到改善，可明顯提高小鼠的免疫能力。

3.7 抗腫瘤

ARP可抑制癌細(xì)胞的生長，對腫瘤有良好的抵抗作用。Yu等[28]從金線蓮中分離到分子質(zhì)量為25 681 Da的均質(zhì)多糖，發(fā)現(xiàn)其對肺癌A549細(xì)胞、骨肉瘤143B細(xì)胞和體外神經(jīng)膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞均有抑制作用。王常青等[55]從臺(tái)灣金線蓮中分離得到2種結(jié)構(gòu)不同的多糖(AFP-1、AFP-2)，2種多糖組分均可抑制肝癌、宮頸癌以及肺腺癌細(xì)胞，其中AFP-1對人乳癌細(xì)胞作用極顯著。

4 展望

ARP的應(yīng)用價(jià)值已受到人們的關(guān)注，目前對ARP的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但缺乏系統(tǒng)性的研究：① ARP的結(jié)構(gòu)研究較少且停留在初步分析階段，不同來源的ARP結(jié)構(gòu)也不相同，導(dǎo)致對ARP的結(jié)構(gòu)分析造成了一定的困難；② ARP的生物活性已被逐漸挖掘，但研究不夠深入，沒有研究ARP結(jié)構(gòu)與生物活性的構(gòu)效關(guān)系，也沒有完全理清ARP生物活性的作用機(jī)制；③ 目前的提取工藝，如酶提取法、超濾法、閃式提取法、超臨界流體萃取技術(shù)、反復(fù)凍融法和高壓電脈沖電場提取法等已成功用于提取其他植物多糖并且具有無可比擬的優(yōu)勢，但ARP提取技術(shù)較為老舊且存在一定的缺陷，另外在提取和分析方法是否適用ARP的提取方面缺乏相應(yīng)的參考；④ ARP種類繁多復(fù)雜，分子修飾已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，此技術(shù)可以運(yùn)用到ARP分子上。目前對ARP的研究與開發(fā)還比較少，對ARP的研究及應(yīng)用還需進(jìn)行深入探討及研發(fā)。