油茶多糖提取及生物活性研究

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关键词：油茶；多糖；提取工艺；生物活性

油茶树是我国主要的木本油料树种，栽培历史长达2300多年。目前，我国油茶种植面积367万hm2，年产油茶籽约180万t，年产茶油近30万t，接近我国食用油消费总量的3%。多糖又名多聚糖，主要存在于细胞膜和细胞壁中，是一类天然大分子化合物，一般由80~100个单糖基通过糖苷键形成线性直链或分支支链结构，直链大多以α-1,4、β-1,4糖苷键连成，支链中的连接点通常为α-1,6糖苷键。多糖类化合物在体内参与各种生命活动如细胞代谢、胚胎发育等，具有降血脂、降胆固醇、抗氧化、抑菌、抗病毒、抗肿瘤、抗凝血及溶血栓等作用，其纯度及结构对多糖的活性有显著影响。随着国内外学者对油茶多糖的研究开展，其价值得到人们的重视，油茶多糖开始应用于医药、食品保健及饲料添加剂等行业，具有良好的应用及发展前景[1]。为此，本文对油茶多糖的研究进展和开发价值进行了总结，以期为进一步开发利用油茶多糖提供依据。

1油茶多糖的种类及提取

1.1油茶籽多糖

油茶籽多糖（Camelliaoleiferapolysaccharide，COP）是油茶籽中重要组分，其结构已得到初步确认，包含鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖[2]。不同热处理方式对油茶籽多糖含量有影响，适度加热可提高油茶籽中的多糖含量，但高温或高火力微波加热会导致油茶籽多糖含量下降，可能是因为高温加热导致油茶籽多糖组成或结构发生了变化[3]。王瑾等[4]比较了微波辅助提取与热水提取油茶籽多糖的效果。在料液比1∶5（g/mL）、微波功率600W、pH6.0条件下，热水提取180min，得率12.38%；而微波辅助提取9min，得率提高了0.29%，说明微波辅助提取方法优于单纯热水提取法，更有利于油茶多糖的提取利用。

1.2油茶壳多糖

油茶籽壳和果壳作为油茶加工过程中的下脚料，其多糖提取方法大多采用有机溶剂浸提法。朱志东等[5]对比不同提取方法对油茶果壳多糖含量的影响后发现水提醇沉法的提取率最低，油茶果壳多糖得率为质量分数2.137%，而超声-乙醇提取法的提取率最高，油茶果壳多糖得率为质量分数5.425%。在此基础上，提高乙醇浓度及提取温度时多糖得率趋于稳定[6]。油茶果壳多糖主要以岩藻糖、甘露糖、葡萄糖以及半乳糖组成，其中陆川油茶果壳多糖含量高达12.99%[7]，且不同产地油茶果壳多糖含量存在差异。因此，可发挥地区优势，针对不同产区油茶中活性物质的含量开发相应产品，实现资源的充分利用。

1.3油茶饼粕多糖

油茶饼粕是茶籽经压榨后产生的下脚料，平均年产量达39.71万t，含丰富的活性物质，目前油茶饼粕多应用于动物饲料配方，其高值产品仍有待开发，其中多糖类化合物含量较丰富。有学者从茶粕多糖中分离纯化出木糖、葡萄糖醛酸、半乳糖胺以及甘聚糖[8]，所采用的方法通常以乙醇为提取溶剂，包括溶剂提取、热回流提取、超声波提取和微波提取，若以55%乙醇为提取溶剂，在回流温度55℃、料液比1∶12（g/mL）条件下提取2h，总多糖得率为6.21%，但加以超声波辅助，提取时间可大大缩短，多糖得率显著提高[9]。

1.4油茶叶多糖

多糖是油茶叶中的主要生物活性成分，以废弃的油茶叶为原料，在温度88℃、料液比1∶20（g/mL）、80%乙醇提取1.6h下的条件下，多糖得率可达3.77%[10]。现阶段，油茶叶大多自然凋落，若能将其进一步利用能提升较可观的经济效益。

2油茶多糖的药理作用

2.1抗氧化作用

油茶多糖分子中普遍含有多电子的羟基部分，能清除人体中超氧离子自由基，是一种天然抗氧化剂。其中，油茶果壳多糖具有较好的清除自由基的能力和有效延缓猪油中过氧化值的增加，延长其储存期，且具有剂量依赖关系，当多糖浓度为20μg/mL时，对ABTS自由基清除率高达65.95%[11]。油茶饼粕多糖相对分子质量在5×104~10×104Da时对DPPH自由基有较强的抗氧化能力，与维生素C、维生素E存在协同抗氧化作用，最佳复配比均为1∶1[12]。油茶多糖对DPPH•和超氧阴离子自由基也具有明显的清除作用，而对羟基自由基和ABTS自由基的清除能力相对较弱，表明油茶多糖对脂溶性的自由基（DPPH•）具有较强的清除能力，是一种良好的天然抗氧化剂，具有广阔的开发前景[13]。

2.2降血糖作用

研究证实，油茶多糖可有效地降低动物体内血糖含量[14]。以油茶籽饼粕为研究对象，分离出SCP-1（7.16×106Da）和SCP-2（2.00×104Da）多糖，对正常小鼠和链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠分别腹腔注射高、中、低剂量的油茶籽饼粕多糖，发现油茶籽多糖能显著降低链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的血糖水平，抑制率最高可达46.83%，同时能显著降低糖尿病小鼠肝脏、肾脏的MDA水平，提高糖尿病小鼠肝脏和肾脏的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性。这说明油茶籽饼粕多糖的降血糖作用机制可能是通过提高机体抗氧化酶活性，清除自由基对机体的损伤，可作为降血糖药或保健食品开发。

2.3抗肿瘤作用

多糖类化合物具有抗肿瘤作用，已成为医学界的共识。康海权等[15]采用MTT法（体外四甲基偶氮唑盐比色法）对油茶蒲多糖进行体外抑制癌细胞增值试验，结果表明其对宫颈癌细胞Hela、肺癌细胞H460、肝癌细胞HepG2的增值有明显的抑制作用，多糖浓度越高，对癌细胞的抑制作用越强，当油茶蒲多糖浓度为500mg/kg时，对HepG2的生长抑制率达74.54%。同时，体内抑制肿瘤生长试验表明油茶蒲多糖对小鼠S180肉瘤的生长也具有抑制作用，当灌胃剂量为高剂量（450mg/kg）时，抑制率达到38.38%。以BALB/C小鼠（雌鼠，6~8周，体重20±2g）为研究对象，接种肿瘤细胞（S180）24h后，腹腔注射油茶籽饼粕多糖（以0.9%NaCl做对照组），当注射量达到最高剂量，即每天40mg/kg时，肿瘤消除率为85.6%。此外，小鼠的体重增加比率表明多糖可能没有细胞毒性，这将极大地促进发展抗癌多糖的识别鉴定[16]。

2.4减肥作用

FAS（脂肪酸合酶）被认为是治疗肥胖症的潜在靶点。研究证实[17]，油茶籽壳乙醇提取物和油茶饼乙醇提取物分别对FAS具有较强的快结合抑制和慢结合抑制作用，其中油茶饼70%乙醇提取物对FAS具有很强的慢结合不可逆抑制作用，在0.31mg/mL浓度下2min内FAS失活率可超过85%。同时，还发现油茶籽多糖能显著降低高血脂模型小鼠体内总胆固醇和甘油三酯含量，提升高密度脂蛋白的水平，从而降低小鼠体内血脂水平，其效果与油茶籽多糖呈量效关系，这说明油茶多糖在防治肥胖症方面具有潜在应用价值。

2.5抗凝血作用

外源性化合物的抗凝血作用一般是通过增强血管通透性，促进Ca2+内流使血管内Ca2+浓度增加来实现的，而血栓形成是心脑血管疾病的主要诱因之一。钱海兵等[18]采用毛细管法和小鼠断尾法研究油茶叶水提物对小鼠凝血时间和小鼠尾出血时间的影响，并通过结扎大鼠下腔静脉研究了油茶叶水提物对大鼠下腔静脉血栓形成的影响，结果表明：油茶叶水提物能明显延长小鼠的凝血时间和出血时间，并可有效减轻大鼠下腔静脉血栓的湿重及干重，但其作用机制还有待于进一步研究。

2.6消炎镇痛作用

脂氧化酶抑制剂可避免血脂与自由基发生超氧化，从而起到抗炎镇痛的作用。研究发现油茶提取物对脂氧化酶有很强的抑制作用[19]。以小鼠为模型，用巴豆油诱导小鼠耳部炎症，醋酸扭体法诱导小鼠疼痛，试验证实了油茶籽壳是通过抑制血管舒缓激肽和前列腺素的合成与活性而产生抗炎效应，并能通过这种机制抑制疼痛区中央或周边的热感应与化学感应的传导而达到镇痛效果。

3总结

我国油茶资源丰富，提取油茶多糖并研究其生物活性，不仅可以做到资源充分利用，同时还可以减少环境污染。当前，多糖类化合物是国际天然产物化学领域研究的一大热点，已广泛应用于食品及医药保健等领域。油茶多糖对人类机体的细胞毒性很低，并已证实有多种生理活性，具有极大的开发和应用前景。近年来对油茶多糖类的研究逐渐增多，但在其开发利用过程中仍存在多个问题亟待解决：油茶中多糖类成分、含量随环境等的不同而体现较大差异，从而影响了其产量与质量，故而，使用化学、分子生物学等方法控制油茶病虫害及确定最佳收获期、加工条件、贮藏方式的措施，有待进一步研究；其次，目前有关油茶多糖提取的方法众多，但绝大部分研究局限于实验室，存在提取制备工艺不成熟，产率低、纯度不高等问题，因此对油茶多糖的相关研究需结合市场条件进行，以满足高品质和工业化生产，还应积极对油茶多糖的功能成分进行定量及定性分析，大力开展油茶多糖体内外生物活性研究，为油茶多糖类化合物的进一步开发利用提供理论依据和发展方向。

作者：段丽萍 苗丽坤 孙炜炜 陈铁壁 单位：武汉黄鹤楼香精香料有限公司