关键词：北虫草多糖;提取工艺;抗氧化;抗衰老
北虫草(Cordyceps militaris)又名北冬虫夏草、蛹虫草，是我国传统药用真菌之一，隶属于子囊菌门、麦角菌科、虫草属，具有天然的 药用价值和营养价值[1].北虫草最初被人们所熟知源于其具有显著调节机体免疫的作用，所含的活性成分已成 为真菌学研究的主要热点.北虫草多糖(Cordyceps militarispolysaccharides，CMP))作为北冬虫夏草主要活性成分之一 ，主要是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、核糖、鼠李糖等单糖组成[2].目前，从北虫草液体发酵液、天然北虫草以及碳氮 源人工培养北虫草等物质中分离纯化得到的多种多糖类化合物，在控制细胞分裂、调控细胞周期、延缓细胞衰老、提高机体免疫等方面具 有重要作用，已逐渐应用于功能型食品和医药领域[3].现就近年来北虫草多糖提取工艺以及抗氧化、抗衰老活性研究进展做 一综述，为北虫草多糖在保健食品以及临床实验研究中提供理论依据.1 北虫草多糖的提取工艺
CMP作为天然药用成分具有多种药理活性，自上世纪初以来，便有专业研究人员对其提取工艺进行深入研究，并在近年来取得突破性进 展.CMP的主要提取方法包括微波提取法、超声提取法、热水浸提法、酶解法、一步提取法、闪式提取法等[4]，不同的提取 工艺其多糖提取率及多糖活性也不同.近几年，随着多糖提取工艺的不断优化，CMP生物产量得到了进一步提高.1.1 热水浸提法
热水浸提法是最早应用于提取植物活性成分的传统工艺方法，具有易于操作、流程简单、穿透性强等优点[5].陈安徽等< sup>[6]采用正交试验法优化CMP提取工艺，结果表明热水浸提法所获得的多糖得率显著优于超声提取法，CMP最佳提取工艺为浸提 温度80℃、提取时间1.5h、料液比m(g)∶V(mL)=1∶20，CMP提取率达到9.31%，为CMP的提取纯化以及活性研究奠定了基 础.周国海等[7]进一步优化了CMP的提取纯化工艺，以便于北虫草更好地产业化开发利用.研究表明:提取温度70℃、液 料比V(mL)∶m(g)=30∶1、提取时间4h为CMP最佳提取参数，此条件下的CMP提取率为8.97%，纯度高达68.9%，很大程度 上提高了多糖得率，并减少了杂质产生，为CMP的进一步开发利用提供了基础数据.热水浸提法虽操作易行，但其提取时间较长，耗费能源 较多，现已被逐渐替代.1.2 超声波、微波提取法
超声提取法具有提取率高、提取溶液中所含杂质少、节省原料等特点[8].孙源等[9]对CMP的提取工艺进 一步优化后证明超声提取法为其最佳提取方法，在超声功率为465W、料水比m(g)∶V(mL)=1∶40、超声温度50℃、超声时间40 min提取参数下多糖提取率可达15.48%.秦秀丽等[10]通过正交分析方法优化超声波提取CMP工艺，结果显示:在超声功 率为300W、提取温度35℃、提取时间30min、料液比m(g)∶V(mL)=1 ∶ 55 条件下为 CMP 的最佳提取参数，多糖提取率为 5.57% . 微波提取法具有适应性广、选择性高、运行成本低、节能等优点[11].殷东林等[12]通过微波提取法、超 声波辅助法、索氏提取法以及热水浸提法对比分析发现:微波提取法是CMP最佳提取方法，并通过正交分解试验建立了CMP最佳提取工艺 ，即微波功率为420W、料液比m(g)∶V(mL)=1∶40、微波处理时间4min、提取次数3次，多糖提取率可达9.34%.超声波 以及微波提取CMP虽省时节能，多糖得率高，但在提取过程中产生强大的剪切力和高温亦影响多糖的化学结构及生物活性，此类方法有待于 进一步优化[9].1.3 酶解法
酶解法具有高效性、专一性、催化作用强、作用条件温和以及环境污染少等优点，因此，更适用于工业生产[13].纤维素 酶是通过破坏植物细胞壁结构以及催化不溶性纤维素转化为葡萄糖，从而起到提高多糖得率作用的一类复合蛋白水解酶.HUAN Dongyang 等[14]首次应用动力学分析研究酶辅助法优化北虫草菌丝体多糖提取条件:纤维素酶浓度2.0%、提取温度40℃、固溶比 m(g)∶V(mL)=1∶20、萃取pH4.0，在此条件下多糖提取率为5.99%.葛静波等[15]利用纤维素酶和淀粉酶从新鲜 北虫草子实体中提取多糖，结果表明:碱性蛋白酶是影响CMP提取率的最强因素(R=3.86)，造成这种现象最可能的原因是复合酶之间存 在相互作用，以此为基础，经复合配方水解酶优化后获得的多糖提取率可达18.41%.由此可见，对复合酶进一步优化后可提高CMP生物 利用率.2 北虫草多糖的抗氧化、抗衰老作用
2.1体外清除自由基的活性现代研究表明:在机体正常代谢过程中所产生的活性氧自由基(ROS)，如过氧化氢、超氧阴离子以及羟基自 由基等，在一定程度上会提高体内的抗氧化物酶活性，对人体产生有利的作用.但在受到外界不利因素刺激下，机体内活性氧自由基产生增 多，即氧化物生产速度超出抗氧化物清除程度，导致机体偏向于氧化，并引发一系列连锁反应，如“攻击”细胞内的生物大分子蛋白质、脂质 以及核酸等，造成不可逆的氧化损伤，进而加速机体衰老.因此，从植物中提取天然无毒害、具有抗氧化、抗衰老作用的多糖组分已成为学 者新的研究方向.
葛静波等[15]通过酶解法得到的CMP，在1mg/mL浓度下秀丽线虫最长寿命比百草枯致使氧化系统受损的线虫多存活 4d，表明CMP具有良好的抗氧化活性.葛晓宇[16]从北虫草子实体中分离纯化得到酸性多糖组分F2，在浓度为25mg/mL 时，对超氧阴离子的清除率达到75%，对羟自由基的清除率达到70%，且清除能力随多糖浓度呈依赖性增加.贾俊强等[17] 经羧甲基化、硫酸化、乙酰化等化学修饰后得到的CMP均在体外表现出不同程度的抗氧化活性，其中羧甲基化和硫酸化对烷基自由基清除 率分别达到95.19%和73.58%，可显著提高CMP对烷基自由基清除能力，对羟自由基和超氧阴离子自由基清除率均较乙酰化修饰后的C MP高.因此，对CMP采取适宜的化学修饰，可提高其体外抗氧化活性.
2.2 体内抗氧化物酶的活性
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)是一类防御体内自由基损伤的内源性过氧化物酶，其主要 功能是清除体内代谢产生的过多氧自由基，抑制脂质过氧化物丙二醛(MDA)生成，进而维护重要脏器的ROS稳态，延缓机体衰老进程.2.2.1 肝损伤的保护作用
CMP对肝损伤的保护作用是通过增强肝脏中过氧化物酶含量、抑制过氧化产物丙二醛(MDA)生成以及激活巨噬细胞的吞噬功能实现的. 黄小莉等[18]研究发现:CMP可显著提高急性酒精性肝损伤小鼠肝匀浆中的还原型谷胱甘肽(GSH)活性以及降低甘油三酯(TG) 和过氧化脂质降解产物丙二醛(MDA)含量，表明CMP对急性酒精性肝损伤小鼠具有明显的保护作用.WANGLiqin等[19]通过 小鼠实验证明:从北虫草SU-12中提取的RPS可显著降低血液和肝脏中脂质水平，并改善谷氨酸丙酮酸转氨酶和抗氧化物酶活性.郭丽新 等[20]研究表明:在D-半乳糖诱导亚急性衰老小鼠中，CMP通过增强小鼠肝组织中SOD，CAT活力，降低MDA含量，从而减少对 肝组织的损伤，达到延缓小鼠衰老的作用.2.2.2 肾损伤的保护作用
王米等[21]研究显示:CMP通过增强由环磷酰胺诱导衰老小鼠肾脏中SOD和T-AOC的活性、降低MDA的含量而对小鼠肾 损伤具有保护作用，并为抗衰老新药进一步研发提供新的思路.肾小球系膜细胞是一类在正常情况下不发生明显增殖活动的细胞，在受到炎 症等有害因素刺激下会产生异常增生，导致肾小球毛细血管腔狭窄，加速肾小球损伤、硬化，并逐渐发展为肾衰，严重影响人们日常生活.为 此，朱凯[22]将北虫草多糖提取纯化后得的5个不同组分，依次命名为CP-1，CP-2，CP-3，CP-4，CP-5，并通过药理实验筛选出其 中的有效成分CP-1，并进行血清药理学实验，检测其对肾小球系膜细胞增殖的影响.研究表明:CP-1可以显著抑制肾小球系膜细胞增殖，且 在2.5~5.0g/kg浓度内呈剂量依赖性，其作用可能与抑制细胞内ROS产生、增强过氧化物酶活性有关，为治疗肾功能障碍等提供 理论支撑.3 问题与展望
北虫草与冬虫夏草的主要活性成分及药理作用相似，其保健功能和药用价值日益被人们所认识.北虫草中的北虫草多糖富含多种生物 活性，具有良好的产业化发展前景，但目前仍无法大规模、高纯度制备:一是提取工艺存在许多问题，如热水浸提法虽易于操作，但耗时耗力; 超声波以及微波提取法虽然提取率高，但可导致多糖生物活性降低;酶解法虽作用条件温和、专一性强，弥补了超声以及微波法提取多糖的 不足，但价格昂贵;二是现阶段受到分析技术的限制，对多糖的结构分析仍停留在一级结构上，结构与药理活性的构效关系目前报道甚少.国内外文献中对CMP体外抗氧化活性研究较多，在抗衰老方面大多是以抗氧化物酶的研究为主，研究CMP对D-半乳糖诱导小鼠衰老 的抑制作用.线粒体既是ROS主要产生场所，也是其主要的攻击目标，ROS产生过多会引起线粒体膜电位降低，导致线粒体功能障碍，同样 线粒体损伤可进一步引发ROS代谢紊乱，加速衰老进程.因此，应进一步研究CMP抗衰老作用及其相关分子机制，如CMP对线粒体的保护 作用及对衰老基因的作用等，此研究可为北虫草药用资源的开发及利用提供理论依据.
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