桂花多糖的提取工艺、测定及药理活性研究进展.pdf

现代食品XIANDAISHIPIN32/行业综述Industry Reviewdoi:10.16736/41-1434/ts.2023.13.008桂花多糖的提取工艺、测定及药理活性 研究进展Research Development of the Extraction Process,Determination,and Pharmacological Activity of Osmanthus fragrans Polysaccharide 李泳，姚春，廖娜（咸宁市公共检验检测中心，湖北 咸宁 437000）LI Yong,YAO Chun,LIAO Na(Xianning Public Inspection and Testing Center,Xianning 437000,China)摘 要：桂花是我国十大传统名花之一，兼具食用和药用价值。多糖是桂花的主要活性成分之一，从桂花、桂花叶和桂花果实中均可提取得到。众多研究证明植物多糖具有多种生物活性，如抗病毒、抗氧化、抗凝、抗癌、降血糖和增强免疫等。本文对桂花多糖的提取工艺、含量和组成的测定及其药理活性的研究进展进行综述，以期为桂花多糖的进一步研究和应用提供一定的思路及依据。关键词：桂花多糖；提取工艺；药理活性；应用Abstract：Osmanthus fragrans,one of the top ten traditional famous flowers in China,has both edible and medicinal values.Polysaccharide is one of the major active components of Osmanthus fragrans,which can be extracted from Osmanthus fragrans,its leaves and fruits.Numerous studies have proved that plant polysaccharides have various biological activities,such as antiviral,antioxidant,anticoagulant,anticancer,hypoglycemic and immune enhancement.In this review,we discuss the progress of the extraction process,determination of content and composition,pharmacological activity of Osmanthus fragrans polysaccharide,aiming to provide some ideas and basis for further research and application of Osmanthus fragrans polysaccharide.Keywords：Osmanthus fragrans polysaccharide;extraction process;pharmacological activity;application中图分类号：TS201.1桂花，又称木犀、九里香、岩桂、月桂等，是木犀科（Oleaceae）木犀属（Osmanthus）植物，多分布于我国的湖北、广西、贵州、江苏、浙江、安徽等地1-3。桂花的花、根、果均有药用价值4-6。本草纲目称桂花为本经上品，“化痰、生津、辟臭，可治风虫牙痛”，而陆川本草亦称桂花“治痰饮喘咳”7-9。现代药理研究表明，桂花具有降血糖、抑菌抗炎、体内外抗氧化、抗癌、抗高血糖、护肝以及保护神经等多种作用10-12。多糖是桂花的主要活性成分之一，从桂花、桂花叶和桂花果实中均可提取得到多糖13-15。植物多糖作为天然生物体大分子物质，经研究证实具有多种多样的生物活性，如抗病毒、抗氧化、抗凝、抗癌、降血糖和增强免疫等，近年来成为天然药物研究的热点7,16-18。本文综述了近年来国内外对桂花多糖的提取工艺、含量和组成的测定及药理活性的研究进展，以期为桂花多糖的进一步研究和应用提供一定的思路作者简介：李泳（1988），男，硕士，研究方向为食品分析。现代食品XIANDAISHIPIN33/行业综述IndustryReview及依据。1 桂花多糖的提取工艺近些年从桂花、桂叶和桂花果实中提取多糖的方法主要有溶剂提取法（又分为水溶醇析法13,15,19-21和内部沸腾法18,22）、微波辅助提取法23、超声波辅助提取法14,17、酶法提取24-25等，相关工艺流程、最优提取条件及其提取率详见表 1。表 1 中的数据表明，不同原料的桂花多糖提取率为干桂花干桂叶桂花果实（种子）。表 1 桂花多糖的不同提取工艺汇总表工艺提取流程最优提取条件提取率/%参考文献溶剂提取法水溶醇析法桂花干叶粉碎、过筛乙醇索氏提取回流至无色残渣晾干水浴浸提抽滤 sevage 法脱蛋白剧烈振荡静置分离浓缩乙醇沉淀抽滤洗涤低温干燥多糖水料质量比为 60 1；提取温度为 90；提取时间为 4 h11.35林志銮等13金桂果实粉末脱脂水浴浸提三氯乙酸法脱蛋白静置离心上清液加无水乙醇 4 放置过夜离心收集沉淀洗涤干燥多糖料液比（g mL）为 1 30；提取温度为 75；提取时间为 120 min；提取 2 次3.67黄国文等15内部沸腾法桂花树叶粉末乙醇溶液浸提加入热水提取冷却离心多糖溶液（上清）乙醇体积分数为 33%；液料比（mL g）为 22 1；提取温度为 70；提取时间为 8 min8.62李建凤等18乙醇体积分数为 45%；液料比（mL g）为 30 1；提取温度为 85；提取时间为 8 min8.81李建凤等22微波 辅助法干桂花粉碎、过筛乙醇索氏提取回流至无色残渣晾干微波辅助提取抽滤浓缩三氯乙酸法脱蛋白多糖溶液（上清）水料比（m M）为 1 30；微波功率为 480 W；提取时间为 3 min林志銮等23超声波辅助法丹桂干花粉碎、过筛乙醇索氏提取回流至无色残渣晾干超声波提取抽滤上清液减压浓缩三氯乙酸法脱蛋白 乙醇沉淀冷冻干燥丙酮溶剂洗涤 3 次 低温冷冻干燥丹桂粗多糖液料比为 1 25；超声时间为 25 min；超声功率为 480 W10.39林志銮等14干桂花粉碎、过筛超声提取 离心多糖溶液（上清）液料比（mL g）为 30 1；超声时间为 20 min；超声功率为 350 W；提取温度为 65 19.45尹伟等17酶法提取干桂花粉碎、过筛在摇床（180 rmin-1）上酶解提取高温灭活离心分离抽滤浓缩 三氯乙酸法脱蛋白透析除杂乙醇沉淀冷冻干燥多糖酶添加量为 12.0 mgL-1；液料比（mL g）为 12 1；酶解温度为 55；酶解时间为 60 min13.21李昊24酶添加量为 6.0 mgmL-1；液料比（mL g）为 8 1；酶解温度为 55；酶解时间为 80 min18.43蒋德旗等252 桂花多糖的测定2.1 桂花多糖含量的测定目前测定植物多糖含量的方法有化学滴定法、色谱法、光谱法和酶法等。其中，化学滴定法步骤烦琐、重复性和准确度差，而色谱法和酶法仪器设备昂贵，均不易推广23,26。近些年应用于多糖含量测定最广的方法是紫外-可见分光光度法26。此法测定多糖含量的方式主要分为两类，一类是利用糖的还原性，如3,5-二硝基水杨酸比色法和 Somogyi-Nelson 法，另一类是糠醛缩合显色法26-27。糠醛缩合显色法根据显色剂的不同又可分为地衣酚-硫酸法、蒽酮-硫酸法和苯酚-硫酸法等23,26-27。冯程程等20用苯酚-硫酸法测得桂花中多糖含量的均值为 34%，王升匀等28用此法测得桂花种子中多糖的含量为 4.32%。林志銮等23用荧光光谱法测得桂花多糖的含量为 12.17%，黄玲艳8用改现代食品XIANDAISHIPIN34/行业综述Industry Review良的苯酚-硫酸法测得每克桂花提取物中总多糖的含量为（307.988.90）mg。上述结果表明桂花中多糖含量适中，方便用来提取植物多糖。2.2 桂花多糖组成的测定除了测定桂花多糖的含量，分析桂花多糖单糖成分的分布规律也有助于桂花相关产品的开发和利用。目前植物多糖的单糖组成分析方法主要有毛细管电泳技术、气相色谱技术、高效液相色谱技术和质谱技术等29。李婷婷等21、范宝磊等30分别采用 1-苯基-3-甲 基-5-吡唑啉酮柱前衍生高效液相色谱（PMP-HPLC）法和 PMP-HPLC-MS-MS 法31分离检测桂花多糖中单糖组成的结果详见表 2。表 2 桂花中单糖组成的测定表检测方法单糖种类参考文献PMP-HPLC葡萄糖、果糖、鼠李糖、甘露糖、半乳糖、木糖李婷婷等21PMP-HPLC-MS-MS甘露糖、核糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、岩藻糖范宝磊等30、FAN 等313 桂花多糖的药理活性3.1 抗氧化作用李昊24发现桂花多糖对 DPPH 自由基和 O2-有一定的清除作用，当其质量浓度为 10 gL-1时，对DPPH 自由基的清除率为 85.38%，对 O2-的清除率为85.03%；桂花多糖对 DPPH 自由基和 O2-的半数抑制浓度分别为 0.812 gL-1和 1.364 gL-1。蒋德旗等25发现桂花多糖的质量浓度为 10 mgmL-1时，对 DPPH 自由基的清除率为 88.76%，对 O2-的清除率为 87.63%；桂花多糖对 DPPH 自由基和 O2-的半数抑制浓度分别为 0.846 mgmL-1和 1.256 mgmL-1。赵丛丛等32抗氧化活性试验结果表明桂花子多糖对羟自由基、DPPH自由基和 ABTS+自由基最高清除率分别为 48.5%、55.8%和 77.9%。多项研究结果表明，桂花多糖具有清除自由基的能力，在一定范围内清除自由基的能力与浓度变化呈正相关18,28,33-34。3.2 抑菌活性黄国文等15研究发现金桂果实多糖在 pH 值为4 8 时对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均有抑制作用，且抑制作用由强变弱，在 pH=6 时抑菌作用最强，过酸或过碱时则无抑菌作用。同时，随着处理时间的增加，金桂果实多糖对这 3 种菌的抑制作用先增强后减弱，且最佳处理时间为 10 20 h，抑菌率可达 100%。此外，金桂果实多糖对这 3 种细菌的抑制作用随其浓度的增加逐渐增强，且对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度分别约为3.2%、3.2%和 7.5%。该研究证实金桂果实多糖有一定的抑菌作用，可进一步研究其能否用于食品的防腐保鲜。3.3 免疫活性尹伟等33研究发现桂花多糖对鼠脾淋巴细胞诱导的增殖转化效果明显且无显著的细胞毒性。此外，桂花多糖对 IL-2、IFN-、TNF-的分泌有很强的促进作用，并在一定程度上，其效果随剂量的增大而增强。由该研究可推断桂花多糖有一定的免疫调节作用，这也为其抗癌作用的研究提供了一定的依据。3.4 抗癌活性亚硝酸盐是生成亚硝胺的前体34，在一定条件下，可与食物中的仲胺、叔胺等生成亚硝胺28。亚硝胺被世界卫生组织列为 1 类致癌物，对人和动物有强致癌性。王升匀等28通过体外实验研究表明，桂花种子多糖在 2.4 gL-1浓度下对亚硝基具有一定清除作用。该研究说明桂花种子多糖是一种良好的亚硝基清除剂，可阻断亚硝胺在体内的合成，因而这种物质可能具有防癌作用28,34。4 结语综上所述，桂花多糖具有抗氧化、抑菌、增强免疫、抗癌等作用。桂花多糖的抑菌作用为其进一步用于食品的防腐保鲜提供了新的思路；桂花多糖的抗氧化作用、增强免疫和抗癌活性使其在保健食品领域有很大的潜力和广阔的前景。但目前市面上的桂花产品大多为粗放式的民间工艺所制造，较少有深加工的研究，缺乏高端产品。通过研究桂花活性成分，如桂花多糖，有利于开发桂花的精、深加工产品，提高其附加值。目前，对桂花多糖的研究还不够深入，仍需进一步研究其在生物体内的作用机制。此外，由于不同品种的桂花及桂花的不同部位的多糖含量和单糖组成存在差异，后续在研究桂花多糖的提取时应筛选品质优良的桂花品种及其重要部位。咸宁市作为“桂花之乡”，桂花资源丰富，我国应大力研究和开发桂花的精、深加工产品，以带动地方经济发展。参考文献1 武忠康.桂花的功效及综合开发利用 J.中国果现代食品XIANDAISHIPIN35/行业综述IndustryReview菜，2022，42（8）：56-58.2 都宏霞，缪领珍，胡梓恒，等.低共熔溶剂提取桂花黄酮的工艺优化 J.现代食品科技，2021，37（5）：203-211.3 杨丹，徐广，邹艳，等.桂花果主要化学成分及生物活性研究进展 J.中国野生植物资源，2021，40（6）：47-52.4 李亚军，黄国保.桂花果实不同部位化学成分及药理活性研究进展 J.科技创新与生产力，2020（12）：67-69.5WU L P，LIU J Y，HUANG W S，et al.Exploration of Osmanthus fragrans Lour.s composition，nutraceutical functions and applicationsJ.Food Chemistry，2022，377：131853.6 周程.基于药食两用对桂花开发利用路径探讨J.农产品加工，2022（13）：94-96.7 周秋霞，岳淑梅.基于文献的桂花化学成分及药理作用研究现状分析 J.河南大学学报（医学版），2013，32（2）：139-142.8 黄玲艳.桂花提取物的抗氧化及延缓衰老作用研究 D.扬州：扬州大学，2017.9 狄飞达，张驰松，郑亭，等.桂花功能性成分提取及加工应用进展 J.农产品加工，2019（21）：75-77.10WANG B B，LUAN F B，BAO Y B，et 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