《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)的研究综述其提取方法(水提、酶辅助提取)、纯化工艺(Sevag法、大孔树脂)、一级结构特征及生物活性(免疫调节、抗氧化、抗骨质疏松),并指出未来需优化绿色提取工艺及深入结构-活性关系研究。
高世勇|王晓瑞|刘佩薇|刘世汉|葛莎莎|叶凯发|张子萌|王伟娅|李建文|谭慧欣
哈尔滨商业大学药物工程与技术研究中心,中国黑龙江省哈尔滨市150076
摘要 背景 Cynomorium songaricum Rupr.(CSR),又称“长生不老药”,是一种属于Cynomoriaceae科的多年生肉质寄生草本植物,广泛分布于全球的干旱和半干旱地区。它具有药用和食用价值,同时也具有观赏价值。其核心活性成分是Cynomorium songaricum多糖(CSP),已被证明具有显著的生物活性,包括免疫调节、降血糖、抗氧化和抗骨质疏松作用。
研究范围与方法 根据PRISMA指南,本文系统地检索并总结了来自PubMed、Web of Science和CNKI等数据库的相关文献,回顾了CSP的提取、纯化、结构表征和生物活性的最新研究进展,并进一步讨论了其结构-活性关系、潜在的研究方向和应用前景。
主要发现与结论 CSP的主要提取方法包括水提取和酶辅助提取,而去蛋白和脱色通常采用Sevag方法和大孔树脂。现有研究主要集中在单糖组成、分子量及其修饰等初级结构特征上,对高级结构和结构-活性关系的探索相对有限。总体而言,CSP的提取、纯化、初级结构分析和药理活性评价方面的研究已经相当成熟。未来的研究应侧重于精细结构解析和结构-活性关系,并优化绿色高效的提取工艺,以促进其在现代医学和健康产业中的临床转化和应用。
引言 Cynomorium songaricum Rupr.(CSR)是一种属于Cynomoriaceae科和Cynomorium属的多年生肉质寄生草本植物,主要分布在中国(包括甘肃、新疆和内蒙古)、蒙古和伊朗(Z. H. Liu, Li, Zhao, & Chen, 2025),在美国西部和欧洲部分地区也有发现(图1m)。Cynomorium songaricum既具有药用价值也具有食用价值(J. Zhang等,2024),具有重要的研究意义。在传统医学中,它被用于增强免疫力和改善肾功能(X. Zhang, Gu, Ahmad, & Huang, 2017)。现代药理学研究表明,它具有多种生物活性,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的化学成分复杂,包含多糖、黄酮类、三萜类、有机酸和甾醇等化合物(F. X. Wang, Liu, Wang, Li, & Zhang, 2016)。除了传统医学领域,C. songaricum还被广泛应用于其他领域。在食品工业中,新鲜的C. songaricum用于蒸米饭和制作煎饼(欧洲、东亚和西亚),而干燥的C. songaricum则用于制作汤和葡萄酒(Ma等,2022;J. Zhang等,2024)。在健康产品行业中,随着全球健康意识的提高和消费者对自然健康维护和预防保健的兴趣增加,越来越多的基于C. songaricum的健康产品被开发出来,包括发酵C. songaricum葡萄酒、C. songaricum啤酒和C. songaricum咖啡(Cassotta等,2025;S. Gao, Ye等,2025)(图1i-k)。
来自民族药学的多糖是一类结构复杂、分子量差异较大的聚合物,由各种单糖通过糖苷键连接而成。它们在植物、动物和微生物来源的民族药物中广泛存在,在调节生命活动中起着关键作用(W. Gao, 2025)。多糖是中医中的重要活性成分,表现出多种生物活性,包括免疫调节、抗病毒、抗炎和抗氧化作用。它们还可以缓解病理状态并促进健康(Dai, Zhang, Muhammad, & Zhou, 2025;Ichiakwa, Sato, Hirano, Takefuji, & Satoh, 2024;Y. Wang, Jia, Li, Lv, & Chen, 2025)。值得注意的是,跨学科技术的进步——如纳米材料功能化和组织工程支架——为探索天然多糖的生物机制和应用潜力提供了新的视角(X. Li, Li, Wang, Yue, & Sun, 2026;Z. Lin等,2023;Peng等,2023)。作为Cynomorium songaricum的活性成分之一,其多糖近年来受到了广泛关注。Cynomorium songaricum多糖(CSP)作为这种药用植物的关键生物活性成分,因其多样的生物活性(包括免疫调节和抗骨质疏松作用)而备受关注。先进技术的整合可能进一步加速其临床转化(Harati & Wang, 2024;X. Li等,2026;D. D. Zhang & Wang, 2025)。通过不同的提取和纯化方法获得了多种具有不同化学结构的多糖组分。这些多糖在单糖组成和分子量上表现出显著的多样性,这反映在其生物活性上,突显了明显的结构-功能关系。许多研究报道了CSP的结构特征和生物活性,为结构-活性关系(SAR)研究奠定了基础。深入研究SAR可以指导这些多糖的方向性修饰和功能优化,从而进一步拓宽其工业应用前景。
鉴于Cynomorium songaricum多糖(CSP)在医学和工业领域的广泛潜力,本综述系统总结了其提取、纯化、结构特征和生物活性。旨在为CSP在医学、功能性食品等相关领域的进一步发展和应用提供参考,同时也帮助研究人员探索其创新应用。
方法 本综述严格遵循系统评价和荟萃分析的优先报告项(PRISMA)指南进行。使用“Cynomorium songaricum Rupr.”或“Cynomorium songaricum Polysaccharide”作为关键词,在Web of Science数据库中检索文献(
https://www.webofscience.com ),时间范围为1998年1月至2025年12月,文献类型限定为综述和文章,共获得64篇相关文章。
传统用途 Cynomorium songaricum被世界各地的多个民族群体广泛用作民族药物和功能性食品(J. L. Cui, Vijayakumar, & Zhang, 2018)。它在亚洲有着悠久的药用历史。例如,在传统中医中,C. songaricum首次记载于元代著名医生朱丹溪编纂的《本草补遗》中,传统上用于滋补肾脏
生长环境 Cynomorium songaricum是一种生命力强、适应能力强的植物,主要生长在干旱的沙漠、岩石裂缝以及以干旱和风蚀为特征的地理环境中(J. Zhang等,2024)。它广泛分布于中国西部的沙漠地区(如新疆和内蒙古)、伊朗、蒙古和美洲西部以及欧洲部分地区(J. Chen等,2014)。1840年,俄罗斯植物学家Ruprecht CJ首次将其描述为一种沙漠寄生植物
Cynomorium songaricum Rupr中多糖的提取 CSP的提取不仅是进行相关研究的首要步骤,也是后续研究顺利进行的关键因素。不同的提取方法会导致具有不同结构、组成和功能的多糖(S. Gao, Wang, Li等,2025)。目前,常用的多糖提取方法包括溶剂提取、超声辅助提取、微波辅助提取和酶辅助提取
Cynomorium songaricum Rupr中多糖的纯化 多糖纯化的目的是去除单糖、寡糖、色素、蛋白质、矿物质和有毒物质等杂质(T. Zhao等,2023)。初步提取CSP后,所得产物通常含有大量杂质,包括蛋白质、色素和无机盐。因此,纯化过程通常需要依次进行去蛋白、脱色和去除小分子无机物等步骤
Cynomorium songaricum Rupr中多糖的结构特征 由于多糖分子结构的复杂性,其结构鉴定具有挑战性。当前的研究主要集中在分析单糖组成、相对分子量和初级结构等核心结构维度。同时,鉴于结构特征与生物活性之间的密切关系,已有几项关于CSP结构-活性关系的研究,尽管这类研究的数量仍然有限
CSP的生物活性 多糖是中医化学成分中的重要组成部分。作为大分子化合物,在植物化学研究的早期阶段,它们曾被认为是无生物活性的“废物”。与单宁一起,它们被视为“无活性”物质,在化学提取过程开始时被去除,以便后续提取小分子成分。然而,随着研究的深入,人们发现
结构-活性关系 多糖的生物活性与其分子结构密切相关。单糖组成、分子量、主链化学结构和糖苷键的具体连接模式等因素都对多糖的生物活性产生重要影响(S. Gao, Wang, Li等,2025)。鉴于CSP具有多种生物活性(包括免疫调节、抗氧化和抗骨质疏松作用
对功能性食品和营养保健品的启示 利用Cynomorium songaricum的“药食同源”特性以及CSP多样的生物活性(包括免疫调节、降血糖和抗骨质疏松作用),CSP在功能性食品和营养保健品领域具有巨大的开发潜力。在未来的应用中,可以采用微胶囊技术将CSP稳定地纳入强化饮料、膳食补充剂和零食产品中。这种方法不仅
结论与展望 Cynomorium songaricum在传统中医中有着悠久的应用历史,也是蒙古、藏医和中国医学实践中的常用草药。由于其“药食同源”特性,它在食品加工、特色农业和畜牧业中也具有广泛的应用前景。作为C. songaricum的核心活性成分,CSP近年来因其多样的生物活性成为研究热点
未引用的参考文献 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。
作者贡献声明 高世勇 :撰写——综述与编辑、原始草稿撰写、软件使用、资料收集、资金获取、概念构思。王晓瑞 :原始草稿撰写、可视化、软件使用、资料收集、形式分析。刘佩薇 :可视化。刘世汉 :可视化。葛莎莎 :可视化。张子萌 :可视化。叶凯发 :可视化。王伟娅 :可视化。李建文 :可视化。谭慧欣 :监督、项目管理、资金获取利益冲突声明 所有作者均已阅读并同意将本文提交给本期刊。作者声明不存在利益冲突。
致谢 本研究得到了黑龙江省自然科学基金(PL2025H211)、黑龙江省卫生 和计划生育委员会科技项目(2017-132)以及黑龙江省教育部 的一般项目(12541571)的资助。