第二节 碳水化合物
碳水化合物是枸杞鲜果中干物质的主要成分(表1-1)。它主要包括糖类、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶物质等。
一、糖
糖类是在光合作用下生成的,一部分易转变成物质代谢的能量,其余则以原来的形态贮存于果实内,参与构成和维持其生存的淀粉和细胞壁物质。据齐宗韶等报道,宁夏枸杞总糖为46.5 %。王杰等测得济南枸杞果实中含总糖为31.39 %、还原糖为23.1 %。缪细泉等分析结果表明,一等枸杞子含总糖39.5 %、还原糖33.39 %、果糖7.249 %、蔗糖5.552 %、醛基糖16.37 %。二等枸杞子总糖、还原糖、果糖、蔗糖和醛基糖含量依次为44.39 %、39.35 %、4.601 %、2.230 %和25.16 %。
碳水化合物中糖的种类很多,主要有葡萄糖、果糖、蔗糖和多糖等。葡萄糖多以游离状态存在,也以淀粉、纤维素等多糖类组成成分存在。蔗糖作为光合作用的产物,可以直接生成,也可以在不进行光合作用的许多组织中,由单糖类间接生成,它在稀酸或蔗糖酶的作用下分解产生葡萄糖和果糖。
葡萄糖和果糖是枸杞鲜果的呼吸基质之一,这是枸杞鲜果和采摘后糖分容易损失的一个原因。
糖是微生物的一种营养物质,乳酸菌在糖介质中进行乳酸发酵,可将糖转变为乳酸,这是枸杞鲜果变质产生酸味的一个原因。枸杞鲜果中的还原糖能与甘氨酸等氨基酸或蛋白质反应生成黑蛋白,这是枸杞鲜果在加工中发生的非酶褐变。
二、淀粉
淀粉属于多糖类,是由许多葡萄糖缩合而成的。淀粉有两种,一种是直链淀粉,另一种是支链淀粉。常温下,二者均不溶于水。
三、纤维素
纤维素是构成细胞壁的重要成分,是以纤维二糖基本单位缩合而成的多糖。
四、半纤维素
半纤维素是多缩戊糖和多缩己糖的混合物,在幼嫩细胞初生壁中含量丰富。半纤维素既有纤维素的支持功能,又具有类似淀粉的贮藏功能。
五、果胶物质
果胶存在于植物的细胞壁和细胞内层,为内部细胞的支撑物质,起着黏结细胞的作用。果胶物质分为果胶酸、果胶和原果胶三类。果胶比较稳定,微溶于水,能与钙、镁生成不溶性的果胶酸盐。果胶与细胞液均呈溶液状态,是一种没有固定形状的胶体,能溶于水失去黏结作用而使细胞松弛。原果胶不溶于水,能与纤维素、半纤维素结合。原果胶在原果胶酶的作用下,分解成纤维素和果胶。果胶在果胶酶的作用下分解为甲醇和果胶酸;果胶酸最后分解成为糖和其他物质,这是果蔬变软的一个原因。果胶按组成可分为同质多糖和杂多糖两种类型:
同质多糖型果胶如D-半乳聚糖、L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等。杂多糖型果胶最常见,是由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例组成,通常称为果胶酸。不同来源的果胶,其比例各有差异。部分甲酯化的果胶酸称为果胶酯酸。天然果胶中20%~60%的羧基被酯化,分子量为2万~4万。果胶粗品溶于20份水中,形成黏稠的无味溶液,带负电。
枸杞果实的果胶含量栽培枸杞和野生枸杞有较大差别,栽培枸杞含量为0.564 %,野生枸杞为1.290 %。在未成熟的枸杞果实中,原果胶含量较高,随着成熟,原果胶在原果胶酶的作用下,最终分解为糖及其他简单有机物,过熟的枸杞鲜果软化,正是此种作用造成的。
六、枸杞多糖
多糖,又称多聚糖,系指由10个以上分子的单糖以糖苷键结合而成的具有生物学活性的天然大分子化合物。它广泛存在于有机体中,按其来源不同可分为真菌多糖、高等植物多糖、藻类地衣多糖、动物多糖和细菌类多糖五大类。
植物多糖,又称植物多聚糖,是植物细胞代谢产生的聚合度超过10个的聚糖,是由许多相同或不同的单糖以α-或β-糖苷键所组成的化合物,普遍存在于植物体内,包括淀粉、纤维素、多聚糖、果胶等。至今已报道了包括枸杞果实在内的100多种中药多糖。
多年来,科技工作者对枸杞子多糖进行了广泛而较深入的研究,结果表明,枸杞子中糖类是由还原糖、多糖和糖醛酸三部分组成。宁杞一号干果总糖类含量为59.65 %、还原糖为10.26%、中性多糖为21.08 %,大麻叶干果三种糖含量分别为55.22 %、12.01 %和18.91 %,这两种枸杞子干果糖醛酸类均为半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。何进等从枸杞子中首次分离出LBR-I、LBR-II、LBR-III、LBR-IV四种多糖。这四种多糖都是由半乳糖、葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等组成。LBR-I为中性糖,是含半乳糖醛酸的杂多糖,含量为 3.69 %,LBR-II、LBR-III、LBR-IV为酸性杂多糖同多肽或者蛋白质构成的复合多糖。综合诸学者对枸杞子多糖的测定值如表1-4至表1-6。
表1-4 不同种(品种)枸杞(子)多糖含量(%)
表1-5 不同产地枸杞多糖含量(%)
表1-6 不同类型枸杞多糖含量(%)
由表不难看出,枸杞子虽种类不同、产地不同,但总糖含量还是较高的,LBR-II、LBR-III两种类型中中性糖含量较多, LBR-IV型中半乳糖醛酸含量较高。正是由于枸杞子多糖的多样性和特异性,更加显示了它的药理应用性。近代药理实验表明,枸杞子是一种重要的生物效应调节剂。
抗肿瘤作用,特点是毒副作用小,安全性高。抑癌效果好,与化学药物适当组合有协同作用并可降低或免除化学药物的毒副作用。
降血脂作用。王德山等分别用1.24 g/kg枸杞子水煎液给实验性高血脂大鼠灌胃10天,结果表明,不同剂量枸杞子液均有降低血中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的作用及降低肝内TC、TG的作用。罗琼等发现枸杞果实及其多糖能显著降低血清胆固醇及其甘油三酯含量。
降血糖作用。徐曼艳等从细胞水平研究了枸杞多糖对糖尿病患者的保护作用。结果表明,枸杞多糖明显增强受损胰岛细胞内SOD的活性,提高了胰岛细胞的抗氧化能力,减轻了过氧化物对细胞的损伤,降低了丙二醛的生成量,说明枸杞多糖对四氧嘧啶损伤的离体大鼠胰岛细胞有一定的保护作用。
降血压作用。白洁等通过实验发现,枸杞多糖可使大鼠动脉压下降,心脏收缩幅度减弱。贾月霞等研究枸杞多糖对肾性高血压大鼠血管活性物质的影响指出,枸杞多糖可降低二肾一夹(2KIC)大鼠收缩期,舒张期血压,降低血浆及血管中丙二醛、内皮素含量,降低降钙素基因相关肽的释放,防止高血压形成。
护肝作用。宗育林等采用酒精饮料复制酒精性肝病模型,结果表明,模型组所用参试大鼠均出现了程度不等的肝脂肪变性,酒精性肝炎。与模型组相比,枸杞多糖组肝形态学明显改善,大剂量效果更好。
免疫调节作用。刘彦平等报道,枸杞多糖使免疫功能低下的小鼠的TH细胞数明显增加,TH/TS比值升高,同时淋巴细胞转化率提高。且宗毅等研究证实,枸杞多糖能增强肌体非特异性免疫功能,还能增强伴刀豆球蛋白(ConA)诱导的淋巴细胞增值,增加血清溶血素含量。
抗衰老作用。李岩等对枸杞多糖增强免疫与抗脂质过氧化作用的研究表明,经过分离纯化的4种枸杞多糖均一体能促进正常小鼠胸腺的重量,小鼠红细胞SOD及GSH-Px活性均明显增高,均能明显降低CCl4中毒小鼠肝组织丙二醛含量,对小鼠的免疫功能起到调节作用和延缓衰老作用。
保护生殖系统。黄晓兰等研究发现枸杞多糖可使睾丸损伤大鼠血清性激素水平升高,增加睾丸、附睾的脏器系数,提高大鼠睾丸组织SOD活性、降低丙二醛含量,使受损的睾丸组织恢复到接近正常状态。通过枸杞多糖对过氧化氢(H2O2)诱导的小鼠生殖细胞损伤影响的研究揭示其能抑制过氧化氢诱导的睾丸细胞损伤,对生殖细胞具有明显的保护作用。