◎ 石 訓(xùn),石 勇,3,孫曉瑞,2
(1.好想你健康食品股份有限公司,河南 鄭州 450000;2.鄭州食品工程職業(yè)學(xué)院,河南 鄭州 450000;3.河南省國德科果蔬研究院有限公司,河南 鄭州 450000)
棗(Ziziphus jujubaMill.)為鼠李科植物棗的成熟果實(shí),是我國藥食同源食物資源[1],其含有豐富的維生素C[2]、礦物質(zhì)[3]、多糖[4]、黃酮[5]、環(huán)磷酸腺苷[6]等營養(yǎng)和功能成分。其中,棗多糖(Jujube Polysaccharides,JP)是其重要的功能成分,具有抗氧化[7]、降血糖[8]等功能作用。為了解近年來(2013—2023 年)棗多糖在食品工業(yè)中的發(fā)展?fàn)顩r,本文通過文獻(xiàn)計(jì)量分析法對我國棗多糖研究動態(tài)及研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析,為棗多糖開發(fā)利用研究提供參考。
以“棗”和“多糖”為題名,在CNKI 數(shù)據(jù)庫中對2013 年1 月—2023 年7 月收錄的棗多糖研究文獻(xiàn)進(jìn)行檢索,檢索到相關(guān)文獻(xiàn)156 篇,對檢索結(jié)果年度分布、研究主題和研究機(jī)構(gòu)等進(jìn)行可視化分析。
從圖1 可見,2018 年前棗多糖研究文獻(xiàn)數(shù)量相對較少,但在2019 年后,棗多糖研究文獻(xiàn)快速增加,在2020 年達(dá)到高峰,可能是2019 年后,國家出臺了《健康中國行動(2019—2030 年)》,棗多糖的保健效果受到關(guān)注。
圖1 棗多糖研究文獻(xiàn)數(shù)量年度變化情況圖
對棗多糖研究前10 的主題進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如圖2所示。由圖2 可知,歷年來發(fā)表的文獻(xiàn),其研究內(nèi)容主要集中在棗多糖抗氧化活性、提取、分離純化和單糖組成上。其中,涉及棗多糖抗氧化活性的相關(guān)文獻(xiàn)達(dá)到32 篇,表明棗多糖抗氧化活性為代表的生物活性研究是棗多糖研究的熱點(diǎn)。
圖2 棗多糖相關(guān)研究主題圖
文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量前10 名的機(jī)構(gòu)情況見圖3。在棗多糖研究文獻(xiàn)發(fā)表的單位中,寧夏大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)等發(fā)表的文獻(xiàn)較多,這些機(jī)構(gòu)大都位于我國棗的重要產(chǎn)區(qū)。對該類機(jī)構(gòu)發(fā)表的棗多糖研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),2013—2023 年棗多糖研究的熱點(diǎn)主要集中在棗多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)分析和功能作用研究方面。
圖3 棗多糖研究相關(guān)機(jī)構(gòu)圖
2.4.1 棗多糖的提取
為有效提取棗多糖,一些研究者對其提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化。魏金鳳等[9]利用響應(yīng)面法優(yōu)化新疆若羌灰棗多糖提取工藝,得到最佳提取工藝條件為提取時(shí)間1.68 h、提取溫度78.27 ℃、液料比27.36∶1,該條件下棗多糖得到有效提取,提取率達(dá)71.19%。為促進(jìn)棗多糖溶出,一些研究者采用生物和物理方法強(qiáng)化提取率、縮短提取時(shí)間。楊萍芳等[10]采用酶法提取稷山板棗多糖,發(fā)現(xiàn)在料液比為1∶30(g∶mL)、纖維素酶添加量為0.05%、酶解處理80 min、提取液pH=5.2、酶解溫度55 ℃時(shí),棗多糖得率達(dá)到3.61%;劉霞等[11]采用微波萃取廣棗多糖,在酶用量1.2%、pH=5.5、酶解溫度45 ℃、微波萃取時(shí)間8 min 時(shí),廣棗多糖提取率可達(dá)42.56%;靳學(xué)遠(yuǎn)等[12]采用超聲波法提取壺瓶棗多糖,得到超聲波功率180 W、超聲時(shí)間22 min、料水質(zhì)量比1∶10 時(shí),棗多糖得率為11.32%。
2.4.2 棗多糖的分離純化
提取的粗多糖中,往往含有較多的雜質(zhì),如色素、黃酮、多酚、蛋白等,需要對多糖進(jìn)行純化。Sevage法和三氯乙酸法是進(jìn)行蛋白脫除的常用方法,活性炭、雙氧水、丙酮等是色素、黃酮、多酚等脫除的常用方法,進(jìn)行以上雜質(zhì)的脫除后,經(jīng)過凝膠色譜法、離子交換柱層析法進(jìn)一步分離。曹澤虹等[13]以和田駿棗為原料,提取紅棗多糖后,比較了3種脫蛋白方法(Sevage法、三氯乙酸法和CaCl2法)的脫蛋白效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),三氯乙酸法對棗多糖蛋白質(zhì)的脫除率為82.08%,脫除過程中棗多糖損失率為15.21%,具有較好的脫除效果;李進(jìn)偉等[14]利用聚酰胺對金絲小棗多糖進(jìn)行脫色,發(fā)現(xiàn)該法具有同時(shí)脫色、脫蛋白質(zhì)、脫雜質(zhì)的功能。
不同來源的棗多糖,其組成成分具有一定差異。李楠等[15]對純化后的板棗多糖進(jìn)行分析,紫外和紅外光譜分析表明板棗多糖是一種由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸組成的含有α-糖苷鍵的吡喃糖;章英才等[16]對靈武長棗多糖采用DEAE-52 纖維素離子交換柱層析,得到4 個(gè)棗多糖級分,進(jìn)一步采用HW-55 分子排阻柱精制后,采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測得靈武長棗多糖中單糖組成及含量,確定阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖含量較高,葡萄糖含量次之,甘露糖、木糖含量較低;張耀雷等[17]采用Sepharose CL-6B 凝膠柱純化壺瓶棗多糖,得到2 種組分均一的壺瓶棗多糖,分子質(zhì)量分別為89.21 kD、61.60 kD,均以β-構(gòu)型的吡喃糖為主,其中一種棗多糖中單糖組成主要為鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,其物質(zhì)的量比為32.4∶9.5∶9.4∶14.7∶9.7,另外一種棗多糖中單糖組成主要為鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和半乳糖,其物質(zhì)的量比為20.2∶42.9∶2.2∶7.5∶14.5。
棗多糖具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用。王娜等[4]對金絲小棗多糖的抗氧化活性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)堿提棗多糖具有一定清除自由基的能力,DPPH和超氧陰離子自由基的IC50分別為1.201 mg·mL-1和1.176 mg·mL-1;李進(jìn)偉等[18]對金絲小棗多糖抗補(bǔ)體活性進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,金絲小棗多糖在一定的劑量范圍內(nèi)能促進(jìn)鼠脾淋巴細(xì)胞、腹腔巨噬細(xì)胞增殖,顯示出明顯的抗補(bǔ)體活性;梁倩[19]以狗頭棗多糖為研究對象,在細(xì)胞水平上探究了狗頭棗多糖的抗腫瘤活性,發(fā)現(xiàn)采用水提醇沉提取獲得的水溶性棗多糖具有較強(qiáng)的抗腫瘤功能;郭林霞等[20]對灰棗多糖的體液免疫功能進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)棗多糖是小鼠脾臟B淋巴細(xì)胞的致有絲分裂原,可通過促進(jìn)B淋巴細(xì)胞增殖分化增強(qiáng)機(jī)體的體液免疫。
通過文獻(xiàn)計(jì)量分析法分析棗多糖的研究進(jìn)展可知,在收集的棗多糖研究文獻(xiàn)中,2020 年文獻(xiàn)發(fā)表最多;歷年來發(fā)表的棗多糖研究文獻(xiàn)主要集中在棗多糖活性、提取、分離、純化和結(jié)構(gòu)分析上;在棗多糖研究文獻(xiàn)發(fā)表的單位中,寧夏大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)等發(fā)表的文獻(xiàn)較多。今后,應(yīng)進(jìn)一步在細(xì)胞、分組生物學(xué)水平上加強(qiáng)棗多糖活性的研究,探索構(gòu)效關(guān)系,進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,進(jìn)一步增強(qiáng)棗多糖活性。