《Trends in Food Science & Technology》:Polysaccharides from
Cynomorium songaricum Rupr.: Extraction and purification strategies, structural features, bioactivities, and structure–activity relationships
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Cynomorium songaricum多糖(CSP)的研究綜述其提取方法(水提、酶輔助提取)、純化工藝(Sevag法、大孔樹脂)、一級結構特征及生物活性(免疫調節、抗氧化、抗骨質疏松),并指出未來需優化綠色提取工藝及深入結構-活性關系研究。
高世勇|王曉瑞|劉佩薇|劉世漢|葛莎莎|葉凱發|張子萌|王偉婭|李建文|譚慧欣
哈爾濱商業大學藥物工程與技術研究中心,中國黑龍江省哈爾濱市150076
摘要 背景 Cynomorium songaricum Rupr.(CSR),又稱“長生不老藥”,是一種屬于Cynomoriaceae科的多年生肉質寄生草本植物,廣泛分布于全球的干旱和半干旱地區。它具有藥用和食用價值,同時也具有觀賞價值。其核心活性成分是Cynomorium songaricum多糖(CSP),已被證明具有顯著的生物活性,包括免疫調節、降血糖、抗氧化和抗骨質疏松作用。
研究范圍與方法 根據PRISMA指南,本文系統地檢索并總結了來自PubMed、Web of Science和CNKI等數據庫的相關文獻,回顧了CSP的提取、純化、結構表征和生物活性的最新研究進展,并進一步討論了其結構-活性關系、潛在的研究方向和應用前景。
主要發現與結論 CSP的主要提取方法包括水提取和酶輔助提取,而去蛋白和脫色通常采用Sevag方法和大孔樹脂。現有研究主要集中在單糖組成、分子量及其修飾等初級結構特征上,對高級結構和結構-活性關系的探索相對有限。總體而言,CSP的提取、純化、初級結構分析和藥理活性評價方面的研究已經相當成熟。未來的研究應側重于精細結構解析和結構-活性關系,并優化綠色高效的提取工藝,以促進其在現代醫學和健康產業中的臨床轉化和應用。
引言 Cynomorium songaricum Rupr.(CSR)是一種屬于Cynomoriaceae科和Cynomorium屬的多年生肉質寄生草本植物,主要分布在中國(包括甘肅、新疆和內蒙古)、蒙古和伊朗(Z. H. Liu, Li, Zhao, & Chen, 2025),在美國西部和歐洲部分地區也有發現(圖1m)。Cynomorium songaricum既具有藥用價值也具有食用價值(J. Zhang等,2024),具有重要的研究意義。在傳統醫學中,它被用于增強免疫力和改善腎功能(X. Zhang, Gu, Ahmad, & Huang, 2017)。現代藥理學研究表明,它具有多種生物活性,包括抗衰老(G. Zhao, Wang, Qin, & Guo, 2010)、抗氧化(J. Chen, Wong, & Ko, 2014)和抗癌作用。C. songaricum的化學成分復雜,包含多糖、黃酮類、三萜類、有機酸和甾醇等化合物(F. X. Wang, Liu, Wang, Li, & Zhang, 2016)。除了傳統醫學領域,C. songaricum還被廣泛應用于其他領域。在食品工業中,新鮮的C. songaricum用于蒸米飯和制作煎餅(歐洲、東亞和西亞),而干燥的C. songaricum則用于制作湯和葡萄酒(Ma等,2022;J. Zhang等,2024)。在健康產品行業中,隨著全球健康意識的提高和消費者對自然健康維護和預防保健的興趣增加,越來越多的基于C. songaricum的健康產品被開發出來,包括發酵C. songaricum葡萄酒、C. songaricum啤酒和C. songaricum咖啡(Cassotta等,2025;S. Gao, Ye等,2025)(圖1i-k)。
來自民族藥學的多糖是一類結構復雜、分子量差異較大的聚合物,由各種單糖通過糖苷鍵連接而成。它們在植物、動物和微生物來源的民族藥物中廣泛存在,在調節生命活動中起著關鍵作用(W. Gao, 2025)。多糖是中醫中的重要活性成分,表現出多種生物活性,包括免疫調節、抗病毒、抗炎和抗氧化作用。它們還可以緩解病理狀態并促進健康(Dai, Zhang, Muhammad, & Zhou, 2025;Ichiakwa, Sato, Hirano, Takefuji, & Satoh, 2024;Y. Wang, Jia, Li, Lv, & Chen, 2025)。值得注意的是,跨學科技術的進步——如納米材料功能化和組織工程支架——為探索天然多糖的生物機制和應用潛力提供了新的視角(X. Li, Li, Wang, Yue, & Sun, 2026;Z. Lin等,2023;Peng等,2023)。作為Cynomorium songaricum的活性成分之一,其多糖近年來受到了廣泛關注。Cynomorium songaricum多糖(CSP)作為這種藥用植物的關鍵生物活性成分,因其多樣的生物活性(包括免疫調節和抗骨質疏松作用)而備受關注。先進技術的整合可能進一步加速其臨床轉化(Harati & Wang, 2024;X. Li等,2026;D. D. Zhang & Wang, 2025)。通過不同的提取和純化方法獲得了多種具有不同化學結構的多糖組分。這些多糖在單糖組成和分子量上表現出顯著的多樣性,這反映在其生物活性上,突顯了明顯的結構-功能關系。許多研究報道了CSP的結構特征和生物活性,為結構-活性關系(SAR)研究奠定了基礎。深入研究SAR可以指導這些多糖的方向性修飾和功能優化,從而進一步拓寬其工業應用前景。
鑒于Cynomorium songaricum多糖(CSP)在醫學和工業領域的廣泛潛力,本綜述系統總結了其提取、純化、結構特征和生物活性。旨在為CSP在醫學、功能性食品等相關領域的進一步發展和應用提供參考,同時也幫助研究人員探索其創新應用。
方法 本綜述嚴格遵循系統評價和薈萃分析的優先報告項(PRISMA)指南進行。使用“Cynomorium songaricum Rupr.”或“Cynomorium songaricum Polysaccharide”作為關鍵詞,在Web of Science數據庫中檢索文獻(
https://www.webofscience.com ),時間范圍為1998年1月至2025年12月,文獻類型限定為綜述和文章,共獲得64篇相關文章。
傳統用途 Cynomorium songaricum被世界各地的多個民族群體廣泛用作民族藥物和功能性食品(J. L. Cui, Vijayakumar, & Zhang, 2018)。它在亞洲有著悠久的藥用歷史。例如,在傳統中醫中,C. songaricum首次記載于元代著名醫生朱丹溪編纂的《本草補遺》中,傳統上用于滋補腎臟
生長環境 Cynomorium songaricum是一種生命力強、適應能力強的植物,主要生長在干旱的沙漠、巖石裂縫以及以干旱和風蝕為特征的地理環境中(J. Zhang等,2024)。它廣泛分布于中國西部的沙漠地區(如新疆和內蒙古)、伊朗、蒙古和美洲西部以及歐洲部分地區(J. Chen等,2014)。1840年,俄羅斯植物學家Ruprecht CJ首次將其描述為一種沙漠寄生植物
Cynomorium songaricum Rupr中多糖的提取 CSP的提取不僅是進行相關研究的首要步驟,也是后續研究順利進行的關鍵因素。不同的提取方法會導致具有不同結構、組成和功能的多糖(S. Gao, Wang, Li等,2025)。目前,常用的多糖提取方法包括溶劑提取、超聲輔助提取、微波輔助提取和酶輔助提取
Cynomorium songaricum Rupr中多糖的純化 多糖純化的目的是去除單糖、寡糖、色素、蛋白質、礦物質和有毒物質等雜質(T. Zhao等,2023)。初步提取CSP后,所得產物通常含有大量雜質,包括蛋白質、色素和無機鹽。因此,純化過程通常需要依次進行去蛋白、脫色和去除小分子無機物等步驟
Cynomorium songaricum Rupr中多糖的結構特征 由于多糖分子結構的復雜性,其結構鑒定具有挑戰性。當前的研究主要集中在分析單糖組成、相對分子量和初級結構等核心結構維度。同時,鑒于結構特征與生物活性之間的密切關系,已有幾項關于CSP結構-活性關系的研究,盡管這類研究的數量仍然有限
CSP的生物活性 多糖是中醫化學成分中的重要組成部分。作為大分子化合物,在植物化學研究的早期階段,它們曾被認為是無生物活性的“廢物”。與單寧一起,它們被視為“無活性”物質,在化學提取過程開始時被去除,以便后續提取小分子成分。然而,隨著研究的深入,人們發現
結構-活性關系 多糖的生物活性與其分子結構密切相關。單糖組成、分子量、主鏈化學結構和糖苷鍵的具體連接模式等因素都對多糖的生物活性產生重要影響(S. Gao, Wang, Li等,2025)。鑒于CSP具有多種生物活性(包括免疫調節、抗氧化和抗骨質疏松作用
對功能性食品和營養保健品的啟示 利用Cynomorium songaricum的“藥食同源”特性以及CSP多樣的生物活性(包括免疫調節、降血糖和抗骨質疏松作用),CSP在功能性食品和營養保健品領域具有巨大的開發潛力。在未來的應用中,可以采用微膠囊技術將CSP穩定地納入強化飲料、膳食補充劑和零食產品中。這種方法不僅
結論與展望 Cynomorium songaricum在傳統中醫中有著悠久的應用歷史,也是蒙古、藏醫和中國醫學實踐中的常用草藥。由于其“藥食同源”特性,它在食品加工、特色農業和畜牧業中也具有廣泛的應用前景。作為C. songaricum的核心活性成分,CSP近年來因其多樣的生物活性成為研究熱點
未引用的參考文獻 ABULIZI, 2022; ABULIZI等,2018; Gao等,2024; Gao等,2025; Gao等,2025; Gao等,2025; Gao等,2025; Gao等,2025; Gao等,2025; Lin等,2023; Pan等,2024; Wang等,2016; Wang等,2015; Wang等,2021; Zhang等,2024; Zhang等,2022; Zhu等。
作者貢獻聲明 高世勇 :撰寫——綜述與編輯、原始草稿撰寫、軟件使用、資料收集、資金獲取、概念構思。王曉瑞 :原始草稿撰寫、可視化、軟件使用、資料收集、形式分析。劉佩薇 :可視化。劉世漢 :可視化。葛莎莎 :可視化。張子萌 :可視化。葉凱發 :可視化。王偉婭 :可視化。李建文 :可視化。譚慧欣 :監督、項目管理、資金獲取利益沖突聲明 所有作者均已閱讀并同意將本文提交給本期刊。作者聲明不存在利益沖突。
致謝 本研究得到了黑龍江省自然科學基金(PL2025H211)、黑龍江省衛生 和計劃生育委員會科技項目(2017-132)以及黑龍江省教育部 的一般項目(12541571)的資助。