郑海鹏
(西南大学食品科学学院, 重庆　400716)

摘　要: 南瓜多糖由于其独特的结构, 对人体表现有降血糖的功效。本文对近年来南瓜多糖的单糖组成及降糖作用的研究进展做一综述。

前言

南瓜( cucu rbita m oschata duch ) 又称番瓜、倭瓜、金瓜等, 系葫芦科南瓜属中一年生蔓性草本植物^{[ 1 ]} 。南瓜的营养成分全面而独特, 我国古代就有对南瓜食疗保健作用的记载, 在《本草纲目》中, 李时珍将南瓜与灵芝放在一起, 说它有“补中, 补肝气, 益心气, 益肺气, 益精气”的作用。近年来的研究表明, 南瓜具有多种食疗保健作用, 尤其作为一种防治糖尿病的特效营养保健食品备受人们的重视。虽然南瓜中的南瓜多糖含量通常都在3%左右, 但是现代研究表明, 南瓜中的南瓜多糖是预防糖尿病的活性成分, 它直接参与了降血糖和调血脂等有关活动, 对小鼠、家兔, 以及人类等有非常显著的降血糖作用^{[ 2 ]} 。南瓜多糖是南瓜中重要的活性成分, 成为研究的热点。其中, 南瓜多糖的结构是决定其功能特性的根本因素。因为多糖类的活性与其相对分子量大小、聚合度、分支度以及溶液中高级构象等都有关, 多糖相对分子量太大或太小均会引起活性的下降, 一定的分支度对其活性是必须的,由于分子内氢键作用力, 形成的三股螺旋构象对活性影响极大^{[ 3, 4 ]} 。因此, 多糖的结构是其生物活性的基础, 多糖的一级结构和高级结构与其生物活性间的构效关系是当前糖化学和糖生物学共同关注的焦点问题。多糖结构研究的主要内容有分子量测定、多糖的单糖组成、糖苷键构型、连接键及连接次序、聚合度、分支度等基本结构以及多糖的溶液构象等^{[ 5 ]} 。

1　南瓜多糖的理化性质

采用热水浸提法和超声波法提取的粗南瓜多糖( pum pkin polysaccharide, PP ) 为棕色, 溶于水, 易溶于热水, 以及乙酸乙酯等有机溶剂。其水溶液呈透明黏稠状, 可被2% CTAB络合沉淀,但与碘- 碘化氨基黑10B 反应为阴性。复合酶法制得的粗多糖呈淡黄色, 色泽较好, 蛋质含量低, 不需要进行脱蛋白工艺。紫外扫描表明, 南瓜多糖主要由糖( 69182% ) 和蛋白质(17153% ) 组成^{[ 6 ]} 。总体研究结果表明南瓜多糖是一种酸性杂多糖。

向东等^{[ 7 ]}采用Sephacryl S - 400 HR凝胶柱层析逐级分离纯化, 分离得到两种南瓜多糖PP - Ⅰ与PP - Ⅱ。PP - Ⅰ为白色粉末固体, PP - Ⅱ为淡黄色絮状固体; 两者均易溶于水, 水溶液透明; 不溶于乙醇、乙醚及丙酮等有机溶剂; 两者无甜味, 无挥发性; PP - Ⅰ的比旋光度[ a ]2 0D= 11219°, PP - Ⅱ的比旋光度[ a ]2 0D = 17811°;两者与KI - I2作用不显蓝色; PP - Ⅰ与茚三酮反应呈淡紫色, PP - Ⅱ与茚三酮反应不显色。研究结果表明, 用凝胶法测定PP - Ⅰ的相对分子量为214 ×104 , PP - Ⅱ为316 ×104。经纸层析分析,多糖PP - Ⅰ主要由半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖等单糖组成, PP - Ⅱ主要是由半乳糖、葡萄糖、木糖、葡萄糖醛酸等单糖组成的杂多糖。

孔庆胜等^{[ 8 ]}用纸层法分析南瓜多糖成分, 系由D - 葡萄糖、D - 半乳糖、L - 阿拉伯糖、木糖和D - 葡糖醛酸组成, 薄层扫描得5 种单糖的峰面积, 其比值为D - 葡萄糖∶D - 半乳糖∶L -阿拉伯糖∶木糖∶D - 葡糖醛酸= 40118 ∶15109 ∶10173∶6156∶26144, 其摩尔比分别为3∶6∶2∶1∶3。张拥军等^{[ 9 ]}通过HPLC分析南瓜多糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖, 其近似摩尔比为4∶2∶3∶5。姚惠源^{[ 10 ]}等依次采用热水抽提、有机溶剂分步萃取再用乙醇沉淀法反复多次沉淀提取所要的多糖, 然后采用DEAE - 离子交换纤维柱, 以不同浓度的NaHCO3为洗脱液进行纯化分离, 再经Sephadex G - 200柱层析纯化得到两种水溶性多糖PCE - CH和PCE - CL, 其中PCE - CH为主导成分。HPLC测得PCE - CH的相对分子量为11150×105Da, 气相色谱法分析其单糖组成为葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖及鼠李糖, 1 H - NMR 及13 C -NMR表明其分子为具有β - 1 →3 糖苷键的杂多糖。

姚惠源^{[ 10 ]}等依次采用热水抽提、有机溶剂分步萃取再用乙醇沉淀法反复多次沉淀提取所要的多糖, 然后采用DEAE - 离子交换纤维柱, 以不同浓度的NaHCO3为洗脱液进行纯化分离, 再经Sephadex G - 200柱层析纯化得到两种水溶性多糖PCE - CH和PCE - CL, 其中PCE - CH为主导成分。HPLC测得PCE - CH的相对分子量为11150×105Da, 气相色谱法分析其单糖组成为葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖及鼠李糖, 1 H - NMR 及13 C -NMR表明其分子为具有β - 1 →3 糖苷键的杂多糖。