天麻多糖化学成分与药理作用研究综述

2016-05-14黎光富李刚凤史荣荣

现代农业科技 2016年7期

黎光富　李刚凤　史荣荣

摘要就天麻多糖研究现状、化学成分、药理作用等方面进行了概述，指出目前天麻多糖开发所存在的问题，并对其进一步开发利用进行了展望。

关键词天麻多糖；化学成分；药理作用；问题；展望

中图分类号 R284.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0289-02

天麻（Gastrodia elata BL.）与冬虫夏草、鹿茸、人参是我国四大名贵中药之一，主产于我国贵州、云南、陕西、湖北等地。天麻无叶无根，属于寄生植物，与白蘑科蜜环菌共生，以蜜环菌的菌丝或菌丝分泌物为营养来源，在我国具有2 000余年的药用历史，最早记载于秦汉时期的《神农草本经》[1-2]，现代临床医学上主要用于治疗小儿惊风、破伤风、风湿痹痛等症，且几乎无毒副作用[3]。天麻化学成分研究已有30余年，天麻的化学成分主要有酚类、甾醇类、有机酸类、多糖类等多种活性化合物[4]。早期对天麻的化学研究主要是天麻素方面，随着植物中活性多糖的抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、免疫调节等活性功能的发现，一些研究者在天麻中也分离提取出了天麻多糖，并对天麻多糖的结构、药理活性等亦逐步研究。笔者主要就天麻多糖的化学成分与药理作用进行概述。

1 天麻多糖研究现状

据报道，天麻的化学成分多为酚类化合物，其中包括天麻素、天麻苷元、琥珀酸、对羟基苯甲酸等化合物[5]。天麻中活性成分较高的为天麻素，具镇静催眠、抗兴奋毒性、镇痛等药理作用[6]。最初人们大多以天麻素作为评价天麻品质优劣的指标，2010版《中国药典》（一部）中规定以天麻素作为天麻质量标准的指标性成分[7]。随着植物中多糖的抗氧化、抗衰老、免疫调节等生物功能的发现，人们对天麻多糖的研究逐步深入，吴刚等[8]研究不同产地天麻质量评价，认为以天麻素和天麻多糖2项指标来衡量，能更真实反映天麻品质，因天麻中的天麻素与天麻多糖对人体均具有多种药用及保健作用，现今对天麻的研究多以天麻素或以天麻多糖作为天麻品质评价指标。

天麻多糖类化合物是天麻中有效成分的重要组成，天麻多糖的含量在天麻生长过程是不断变化的，在生长过程中多糖含量呈现先增加后降低的趋势，而且同一生长周期内，不同品种的天麻多糖含量也不一样，红天麻多糖含量高于乌天麻和乌红杂交天麻[9]。不同品种的天麻对种植生长环境有不同的需求，因此不同品种、不同地域的天麻品质均有差异，天麻中天麻多糖含量亦不同，研究者对天麻多糖的提取也采用多种方法，天麻多糖的提取多采用水提醇沉法[10-12]，而后又引入超声波提取法、酶提取法、微波提取法、回流提取法等[13-14]。随着研究的进行，近几年对天麻多糖的研究主要集中于天麻多糖的提取分离与纯化、理化性质、药理作用等3个方面，同时赵健等[15]、李怀斌等[16]、廖化春等[17]采用天麻多糖结合电针研究天麻多糖的药理作用是天麻多糖研究的一个新方向。由此可见，天麻活性多糖药理作用的发现促进了科研工作者对天麻多糖的研究，也将会促进对天麻多糖的进一步开发。

2 天麻多糖的化学成分

王兴文等[18]从天麻中分离出3种具有细胞免疫活性的杂多糖GE-I、GE-II、GE-III。金文姗等[19]发现天麻中还含天麻多糖，研究证明其为葡聚糖。刘明学等[20]利用红外光谱和1H-NMR分析得到天麻多糖为α-吡喃己糖，由葡萄糖残基单糖组成，采用3C-NMR分析表明天麻多糖为带1→6键接支链的α-（1→4）-D-葡聚糖。明建等[21]以云南野生天麻为研究对象，从中提取出了水溶性天麻多糖WPGB，呈白色粉末状，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮等有机溶液，非淀粉类多糖，无还原性。朱晓霞等[22]从川产天麻中分离提取出的天麻多糖GPSa为白色粉末状固体，无异味，溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。刘玉潭[23]从安徽天麻中分离出天麻多糖TM1，其理化性质表现为非淀粉类多糖，呈白色粉末状，易溶于热水，不溶于高浓度的丙酮、乙醇等有机物，无还原性；张梦娟[24]从陕西天麻中分离出GeB40-1和GeB80-4 2种多糖，它们都为非淀粉类多糖。

综上所述，从理化性质上看，天麻多糖为水溶性多糖，结晶呈粉末状，为非淀粉类多糖，无还原性；从化学组成上看，天麻多糖大多含有3种以上的单组分糖，单组分糖主要包括鼠李糖、葡萄糖、盐藻糖、半乳糖己和木糖以及甘露糖等，尽管多糖结构极其复杂，结构式还未完全确定，但这些单组分糖的发现为天麻多糖结构式的确定奠定了基础，也将促进对天麻多糖结构的进一步研究。

3 天麻多糖的药理作用

3.1 清除自由基

陶文娟等[25]从天麻中提取天麻糖复合物Con.1对小鼠与果蝇进行试验，发现天麻糖复合物Con.1能延长果蝇的平均最高寿命，具有明显的抗衰老作用；Con.1能明显提高小鼠血清中超氧化物歧化酶（T-SOD）活性，降低血清中过氧化脂质降解产物（MDA）含量。刘明学等[20]研究天麻多糖分离、结构分析与自由基清除作用。一定浓度的天麻粗多糖及纯化多糖对羟自由基（·OH）、超氧阴离子自由基（O2-·）都有一定的抑制能力，其中天麻多糖为1→6键接支链的α-（1→4）-D-葡聚糖对O2-·具有清除能力。张格超[26]从天麻中分离纯化出天麻多糖PRG1～PRG5，研究发现PRG1～PRG5对DPPH·自由基均有清除作用，清除率与天麻多糖浓度成比；5种天麻多糖对羟自由基（·OH）的清除能力小于对DPPH·自由基的清除能力。许龙等[27]研究发现在400～500 μg/mL质量范围内，天麻多糖对·OH的清除率达4.85%；在质量浓度0～500 μg/mL范围内，对DPPH·的清除率达到22.37%；对H2O2的清除率最高可达25.80%；对ONOO-的清除率最佳时为20.52%；对O2-·的清除率最高能达到12.23%。

3.2 调节免疫系统

李峰等[28]研究发现天麻多糖能显著降低小鼠中NO、AST、ALT活性及IL-1、TNF-α的含量，提升脾T、B淋巴细胞增殖能力，提高肝脏中SOD的活性和抑制MDA的水平，并且提升小鼠的胸腺、脾脏指数，降低肝脏指数。表明天麻多糖对卡介苗加脂多糖导致小鼠免疫性肝损伤具有良好的保护作用。王强等[29]研究发现天麻多糖能提高荷瘤小鼠体内的白细胞水平以及脾、胸腺指数，天麻多糖的抗肿瘤作用可能与其免疫调节作用相关，同时还发现环磷酰胺与低剂量天麻多糖合用能降低环磷酰胺对免疫系统的毒副作用。据报道，天麻多糖能提高免疫抑制小鼠的免疫球蛋白含量（P<0.01），同时也能升高免疫抑制小鼠的胸腺指数（P<0.05）。因此，天麻多糖具有免疫调节功能[30]。

3.3 抑菌活性

张梦娟[24]采用热水提取法从陕西天麻中提取纯化出GeB40、GeB80 2种天麻多糖，并研究发现GeB40对大肠杆菌有明显的抑制作用，对根霉有一定的抑制作用，GeB80的抑菌作用强于GeB40，对青霉、根霉等霉菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌效果，对枯草芽孢杆菌和肠炎沙门氏菌也有抑制作用；天麻乙醇提取物的抑菌活性强于天麻多糖GeB80和GeB40，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及青霉的抑制作用明显，对根霉和肠炎沙门氏菌也有一定抑制作用。

3.4 抑肿瘤

赵维诚等[31]研究了天麻多糖对小鼠移植性肿瘤的抑制作用，发现天麻多糖能对瘤细胞形成炎性浸润，对小鼠移植性肿瘤的肿瘤重量的抑制率为33.9%～39.7%，对肿瘤体积的抑制率为34.2%～50.6%。由此可见，天麻多糖具有抑制肿瘤的作用。刘现辉等[32]采用右侧腋窝接种H22肿瘤细胞制造荷瘤小鼠模型，用天麻多糖或环磷酰胺对小鼠进行治疗。试验发现，天麻多糖可减轻肿瘤重量，其中高剂量天麻多糖抑瘤率达到44.7%；上述结果证明天麻多糖对H22荷瘤小鼠具有显著的抑瘤作用。

3.5 促进缺血性脑组织修复

赵健等[15]研究发现天麻多糖与电针联用可明显上调缺血灶周围额叶皮质（Netin）和干细胞因子（SCF）的表达，同时对促进缺血灶周围额叶皮质内源性神经干细胞（NSCs）的增殖有协同增效作用，其有利于脑缺血组织的修复。李怀斌等[16]采用天麻多糖结合电针对局灶性脑缺血大鼠丘脑腹后外侧（VPL）核巢蛋白（Nestin）和干细胞因子（SCF）表达进行研究，结果显示，天麻多糖结合电针可协同增加缺血同侧VPL中SCF的表达，共同促进神经干细胞（NSCs）增殖。可见，天麻多糖结合电针对脑缺血引起的损害有一定修复作用。廖化春等[17]研究发现天麻多糖与电针结合可显著增加脑缺血大鼠缺血侧脑源性神经营养因子和血管内皮生长因子的表达，促进内源性神经干细胞激活，以促进成年神经发生，有助于缺血性脑组织损伤的修复。

4 存在的问题

当前对天麻多糖的研究还存在以下问题：一是天麻多糖中各组分的分离纯化工艺未建全，使天麻多糖功能活性和作用机制不透彻；二是天麻多糖结构式还未完全确定，使得多糖药效与质量难以量化；三是欠缺对天麻多糖保健产品的开发，使得天麻多糖难以完全标准化、规模化生产利用。

5 前景展望

天麻作为一种名贵中药材，在医学上有着重要的药理作用。目前天麻已列入保健食品名单，随着人们健康意识的增强，人们对天麻的需求日渐上升，社会各界对它的关注度日益提升，如何使天麻产品的附加值提高，利用天麻开发出新产品是亟须解决的课题。近年来研究发现天麻多糖类化合物是一种免疫调节剂，其能激活免疫细胞、提高机体的免疫功能，而对正常细胞无毒副作用，且具有降血压、抗肿瘤、抗衰老、益智等功效，可见天麻多糖具有广阔的开发前景，因而对天麻多糖的深入研究具有非常重要的意义和利用价值。

6 参考文献

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