铁皮石斛多糖的研究进展
***,学号:*********** **大学化学与材料工程学院
摘要:本文综述了近五年来国内外铁皮石斛多糖成分的研究进展,参考了三十余篇文献。介绍了铁皮石斛多糖的含量、提取工艺、结构分析、抗氧化性、增强免疫力及抑制肿瘤等方面。
关键词:铁皮石斛;多糖;抗氧化性;
铁皮石斛 ( Dendrobium officinale Kimura et Mi-go ) 为兰科石斛属多年生附生草本植物,是一种名贵的中药材,自古以来就有“药中黄金”之美誉,民间称其为“救命仙草”,主要生长在我国西南和江南各省。由于铁皮石斛在自然条件下生长的环境较为苛刻,加上人们过度采挖,导致野生的铁皮石斛资源濒临灭绝,目前铁皮石斛已经实现了人工栽培,但一般也不易成活。铁皮石斛主要含有多糖、生物碱、氨基酸、菲类化合物等化学成分,药理研究证明铁皮石斛具有抗肿瘤,增强免疫功能及抗氧化活性。
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本文就铁皮石斛多糖的含量、提取工艺、
结构分析,抗氧化性、调节免疫力及抑制肿瘤等方面研究工作做一概述。 1 多糖含量
铁皮石斛中多糖含量比较高,铁皮石斛所含多糖的种类很多, 其总多糖含量一般在30%以上。但是不同产地的铁皮石斛中多糖的含量不一样,人工栽培和野生的铁皮石斛多糖的含量也有差别,铁皮石斛的不同部位多糖含量有差异,加工前后铁皮石斛中多糖的含量则有更大的差别。
徐程等检测了8种不同产地的铁皮石斛总多糖含量,发现浙江富阳品种最高,其次是浙江雁荡、福建、云南、广东、广西和湖南。
黎万奎等将人工栽培的铁皮石斛和野生铁皮石斛加工的铁皮枫斗进行了对比研究,多糖含量分别为25. 31%和29. 38%,说明人工栽培铁皮石斛与野生铁皮石斛的多糖含量有差别但不是很大。
铁皮石斛多糖的分布部位茎中>茎上>茎下>根部有人对25 种石斛属植物36个样品的多糖含量进行测定,结果广西的加工品一级枫斗中多糖含量高达
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45.98% ,而原植物铁皮石斛中多糖含量仅为18. 20%。
2 提取工艺
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传统上提取铁皮石斛多糖的方法大多数是采用水提醇沉法,在水提时引入酶 超声波等辅助处理后提取效果好。
尚喜雨对铁皮石斛多糖用单纯水提法、联合酶法进行了研究,其中单纯水提法的最佳提取条件为:固液比1∶80,水温100℃,浸提时间2h,提取次数2 次;联合酶法的最佳提取条件为:酶量(木瓜蛋白酶和纤维素蛋白酶等量混合) 4%,水温40℃,pH值6,酶解3 h结果单纯水提法的多糖平均提取率为12.07%,联合酶法的多糖平均提取率为20.84%,说明联合酶法提取铁皮石斛多糖优于单纯水提法。
张利等
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利用纤维素酶联合提取铁皮石斛多糖时,在纤维素酶用量0.5% 酶
解时间1.5h,酶解温度50℃,酶解1.5h,pH 值5.0 条件下可以取得较好效果,多糖收率达19%以上。
叶余原
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探讨了超声波提取铁皮石斛多糖的工艺条件:1∶30 的料液比,
在50℃水浴中进行超声,超声频率45kHz,提取1.5h,多糖平均提取率为15.3%。
周术涛等
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采用均匀设计与正交设计联用的方法对铁皮石斛多糖的提取工
艺进行优选。优选出来的铁皮石斛最佳提取工艺条件为温度85e,提取时间3 h, 液料比20倍时,提取的总多糖得率最高为2419%。由此看来,经正交设计等方法所优选的工艺,均较合理,提取率高,适用于工业生产。
叶余原等
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进行了超声法提取铁皮石斛多糖工艺的研究,考察了提取温度、
固液比、提取时间和超声频率4个因素对铁皮石斛多糖提取得率的影响。在单因素实验的基础上,通过正交试验优化提取工艺。综合确定的优化提取工艺条件为: 1B30的料液比,50e超声水浴,45 kH z超声频率,提取115h,铁皮石斛多糖的平均提取得率为15.13%。 超声提取法的多糖得率大于常规水提法,更加高效.具有提取时间短、方法简单、收率高且无需加热等优点。
.尚喜雨等
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以水为提取剂,在不同微波功率、固液比、浸提时间及pH等
条件下进行正交实验,来确定各因素不同水平对石斛多糖提取量的影响。结果表
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明:在微波功率 400W,pH为8,微波作用时间 6min; 1:50的条件下多糖提取量为17.148%。说明微波辅助提取铁皮石斛多糖,多糖得率较高。
3 结构分析
由于多糖所具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的
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,因此对铁皮石斛多糖进行结构分析具有重要的意义 。
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赵俊凌等研究铁皮石解多糖 DT2 DT3,将这两个多糖酸水解并进行薄层
层析得出其中的单糖主要有有葡萄糖、半乳糖、木糖及少量阿拉伯糖和甘露糖 DT2DT3、多糖经过GC- MC和碳谱分析,确定了该多糖主要含有 (1,4) 连接的葡萄糖,末端糖为半乳糖、葡萄糖及阿拉伯糖,葡萄糖和半乳糖上含有少量的分支,并含其它少量木糖、阿拉伯糖、甘露糖。
黄民权等
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对华南植物园内的铁皮石斛作了研究,得出其多糖中含有3种
单糖: 15.9% D-木糖,19. 4% L-阿拉伯糖,64.7% D-葡萄糖 。
华允芬
[19]
研究了铁皮石斛多糖组分 DOP- I- A1,结果发现其中含有的主要
单糖是:D-甘露糖和 D-葡萄糖,同时有少量的 D-阿拉伯糖;多糖组分DOPP- 1- A1中含有的单糖主要是D-葡萄糖,以及少量的D-甘露糖 L-山梨糖和 D-阿拉伯糖,多糖DOP- I- A1中有l→3,1→4,1→6糖苷键,且1→4糖苷键、1→3甘露糖、1→3葡萄糖、1→6/1→2糖苷键之间的摩尔比为11.23∶6.23∶1.38∶l,主链由(1→4)-β-D-吡喃甘露糖、β-D-吡喃葡萄糖( 6∶1) 构成,乙酰基通过O- 2取代随机连接到骨架上的甘露糖和葡萄糖,取代率分别为27.5% 和31%支链由(13) D-吡喃甘露糖、D-吡喃葡萄糖构成, 通过O- 6取代连接到多糖骨架上,端基甘露糖和阿拉伯糖分别接在(1→3) -吡喃甘露糖、吡喃葡萄糖上。
何铁光等
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研究了铁皮石斛原球茎的多糖DCPP3c- 1 后发现其主要由甘露
糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成,其分子物质的量之比为1.1204∶1∶1.046∶23.354∶3.828∶1. 046,经过红外光谱分析及高碘酸氧化后研究表明DCPP3c- 1含有糖醛酸基团,是酸性多糖,其中16键连接的残基占 14.0%,12或14键连接的残基占40.7%,13键连接的残基占45.3%。
4 抗氧化性
在一般情况下,机体内自由基的产生与清除处于动态平衡中,生物对外界产
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生应激时,机体产生的自由基若不能被及时清除,就会导致各种疾病(炎症、癌症、脏器损伤、衰老等),实验发现一些多糖具有抗氧化活性,而且与其他外源性抗氧化剂相比,抗氧化多糖具有低毒、安全和来源广等特点。多糖具有明显的抗氧化活性。
查学强等
[24]
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铁皮石斛
研究了铁皮石斛原球茎的多糖DCPPla-1对羟基自由基和超氧阴
离子的清除作用,发现多糖DCPPla- 1对二者均有明显的抑制作用,同时多糖DCPPla- 1对由Fe2+和 H2O2诱导的小鼠肝组织脂质过氧化具有极显著的抑制作用 (P<0.01) 。
鲍素华
[25]
研究了铁皮石斛4种多糖DSP、DSPl、DSP2、DSP3的体外抗氧
化活性,结果表明,4种多糖在清除O2自由基体系中无抗氧化作用,但是在DPPH自由基体系,金属离子螯合体系、还原力体系 Fe2+-Vc 诱导的小鼠肝匀浆脂质过氧化体系ABTS法测总抗氧化能力体系,抑制 H2O2诱导红细胞氧化溶血能力体系中均表现出较强的抗氧化能力,并具有显著的量效关系,并且对于不同的抗氧化体系,其抗氧化活性有显著的差异性。
查学强等
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研究了铁皮石斛多糖对超氧阴离子自由基、羟基自由基的清除
作用及对烷基自由基引发的亚油酸氧化体系的抑制作用,结果表明,多糖对超氧阴离子自由基、羟基自由基具有不同程度的清除作用,对烷基自由基引发的亚油酸氧化体系有显著的抑制作用,但是铁皮石斛多糖的抗氧化活性弱于霍山石斛多糖,这可能是因为两种石斛多糖存在结构方面的差异
熊丽萍等
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[27-28]
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研究了软脚铁皮石斛、紫皮石斛等几种石斛在超氧体系和过氧
化氢体系的抗氧化性,发现软脚铁皮和紫皮石斛在浓度低的时候其氧化作用比较明显, 但是在过氧化氢体系中总体上规律性不强,软脚铁皮表现出滞后效应, 在高浓度时促进氧化,低浓度时抗氧化。
5 增强免疫力
铁皮石斛多糖具有增强机体免疫力的作用,实验证明,铁皮石斛多糖能够显著提升小白鼠外周白细胞数和促进淋巴细胞产生移动抑制因子,强有力地消除实验条件下免疫抑制剂环磷酰胺的加入所引起的外周白细胞数剧烈下降的副作用。
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