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1、-米糠多糖生理功能研究及应用新进展聂莹1，罗非君1，曾晓楠21.中南林业科技大学食品科学与工程学院，稻谷及副产物深加工国家工程实验室，410004; 2.生物机电职业技术学院，410128摘要：我国米糠产量极为丰富，但由于研究利用水平有限，造成了米糠这一珍贵资源的极大浪费。近年来研究发现米糠多糖具有抗肥胖、抗心脑血管疾病、降血糖、抗癌和提高免疫力等生理功能。本文总结了米糠多糖的提取方法，进一步分析了米糠多糖生理功能及可能的分子机理，展望了米糠多糖的未来应用领域。本文将为进一步深入研究米糠多糖和开发米糠多糖产品提供参考。关键词：米糠多糖；生理功能；机理；应用我国是水稻种植大国，每年伴随产生的副产
2、物米糠多达1100余万吨。米糠中含有丰富的营养物质、纤维素和多糖、谷维素等活性物质，且稻谷中64的营养素集中在米糠中 肖云,*迎庆,糜志远.米糠多糖提取纯化工艺的研究进展J.食品与药品.2012, 14(11): 448-450.，是一个巨大的资源宝库。但是由于我国对米糠资源的深加工研究缺乏，目前多被作为饲料被使用，造成了极大的资源浪费。 近年来随着“富贵病发生率日趋提高，人们已逐渐意识到我们的食物不能只停留在要求口感上，未来的食品将逐渐以功能性食品为主。膳食纤维dietary fiber，DF由于其丰富的生理功能，经过了多年的研究和开展，已成为兴旺国家广泛流行的功能食品之一 赵萍,巩慧玲,王
3、雅,等. 膳食纤维的保健作用及其新产品开发前景J. *理工大学学报, 2004, 6, 30(3): 69-72.。在兴旺国家，高膳食纤维类食品的年销售已过百亿美元。有专家认为：纤维食品将是 21 世纪的主导食品之一 周坚, 肖红安. 功能性膳食纤维食品M. :化学工业, 2005, 1: 2-3.。米糠多糖(rice bran polysaccharide，RBP作为膳食纤维的重要分支，由于其产量大、生理功能丰富，具有广阔的应用前景。本文将阐述米糠多糖的提取方法以及生理功能研究进展，包括已经发现的分子机理，并且从已发现的应用领域和其他膳食纤维的应用领域展望米糠多糖的应用前景，期待未来更好的开
4、发利用米糠多糖，使其成为益于安康的功能性食品。1. 米糠多糖提取方法米糠多糖，存在于稻谷颖果皮层，是一种构造复杂的杂聚多糖，含有木糖、甘露糖、鼠糖、半乳糖和葡萄糖等糖类物质，以及少量蛋白质、脂肪、生育酚等生物活性物质。早在上世纪八十年代，日本的科研工作者对米糠多糖进展了大量的先驱性提取研究，如Eichi Soma等人 Eichi Soma. Process for the productrion of polysaccharide RBS substance: US. 4366308P. Dec.28,1982.提取的RBS；Takeo、Suguru等人 Suguru Takeo. Polys
5、acchride RDP substance: US. 4764507P.Aug.16,1988.提取的RDP、RON；Kimitoshi Kawai等人 kimitoshi Kawai. Antitumor substance: US. 4457863P. Jul.3,1984提取的RBF-P、RBF-PM，他们共同的主要技术路线是热水浸提米糠，最后对所提取的米糠多糖进展了抗癌活性研究，这种方法提取率较低。国学者而后在他们研究根底之上改进了几种提取方法，如：王莉等 王莉, 陈正行, *兵.不同方法提取米糠多糖工艺的优化研究J.食品科学. 2007, 28(4):112-116.比照了热水浸提
6、和改进的超声波法和高压脉冲法，发现改进方法的提取率均优于传统方法，三种方法的提取率分别为：2.02%、2.87%和2.59%。而牛志勇 牛志勇. 米糠多糖的提取方法: 中国.103694368 AP等在米糠煎煮步骤中参加Ca(OH)2，阻止了米糠多糖与其他物质的结合，便于米糠多糖的提纯，同时在除杂步骤中采用特殊吸附澄清剂，极提高了米糠多糖提取率，到达7.6-8.5%。明等 魏明, 王晨, 杨超英, 等. 酶法协同超声波提取米糠多糖及其抗氧化活性研究J. 中国油脂. 2015(40), 1:78-82.用纤维素酶和蛋白酶辅助超声波提取，并确定了复合酶量3.1 mg/ml，酶解时间 2h，超声功率
7、 198 kw，超声时间 20min，料液比 1:30，提取时间 3.2h，提取温度 60 为此法米糠多糖提取的最正确条件，到达5.3%提取率。总结国外米糠多糖的根本的别离提取流程如图1所示：2. 米糠多糖生理功能研究进展 近年来，大量药理及临床研究说明，米糠多糖多糖和研究较为深入的香菇多糖、云芝多糖等一样，在抗肿瘤、抗炎、抗氧化、提高机体免疫功能等方面具有较强的生理活性。2.1 米糠多糖抗癌功能及分子机理 Wang等人 Wang L, Huang H, Wei Y, et al. Characterization and anti-tumor activities of sulfated p
8、olysaccharide SRBPS2a obtained from defatted rice branJ. Int J Biol Macromol. 2009, 45(4): 427-431. 通过研究发现从脱脂米糠中提取的米糠多糖，硫酸化后得到的多糖化合物SRBPS2a，其不管是在体外还是体对小鼠乳腺癌细胞EMT-6的增殖都有明显的抑制作用。埃及学者 Noaman E, Badr El-Din NK, Bibars MA, et al. Antio*idant potential by arabino*ylan rice bran, MGN-3/biobran, represents
9、a mechanism for its oncostatic effect against murine solid Ehrlich carcinomaJ. Cancer Lett. 2008, 268(2):348-359. 发现米糠阿糖基木聚糖MGN-3能通过防止脂质过氧化，增加谷胱甘肽复原酶GSH浓度，增强一系列抗氧化相关酶如SOD、GP*、CAT、GST等浓度及活性，抑制肿瘤的生长。利用小鼠MGN-3癌细胞移植模型，发现MGN-3实验组肿瘤体积是对照组的63.27%，肿瘤重量只有对照组的45.2%，两组差异明显p0.01 Badr El-Din NK, Noaman E, Ghoneu
10、m M. In vivo tumor inhibitory effects of nutritional rice bran supplement MGN-3/Biobran on Ehrlich carcinoma-bearing miceJ. Nutr Cancer. 2008, 60(2): 235-244. 。Ghoneum等人 Ghoneum M, Gollapudi S. Synergistic apoptotic effect of arabino*ylan rice bran (MGN-3/Biobran) and curcumin (turmeric) on human mu
11、ltiple myeloma cell line U266 in vitroJ. Neoplasma. 2011, 58(2): 118-123. 发现米糠阿糖基木聚糖与黄素粉末对离体培养的多发性骨髓瘤细胞U266表现出极强的协同作用：二者浓度分别到达最大值时能减少87%的癌细胞和使2.6倍于对照组的癌细胞凋亡，细胞周期分析发现减少了53%的G0-G1期癌细胞，另外观察到Bcl-2表达减少和Ba*表达增加。当他们用米糠中的改性阿拉伯糖基木聚糖和紫杉醇在体外共同对抗人体和小鼠乳腺癌细胞研究中同样发现了协同作用：改性阿糖基木聚糖能显著增强癌细胞对紫杉醇的敏感性，引起凋亡和DNA损伤，提示米糠改性阿
12、糖基木聚糖可能是一种良好的化疗增敏剂 Ghoneum M, Badr El-Din NK, Ali DA, et al. Modified arabino*ylan from rice bran, MGN-3/biobran, sensitizes metastatic breast cancer cells to paclita*el in vitroJ. Anticancer Res. 2014, 34(1): 81-87.。在另一项干预治疗肝癌的临床试验中，68名期和期肝癌患者被随机分为对照组常规干预治疗和实验组MGN-3+常规干预治疗，结果发现：实验组死亡率和复发率明显降低，甲胎蛋白含
13、量明显降低，肿瘤体积也明显减小，说明MGN-3对肝癌治疗有明显的辅助疗效 Bang MH, Van Riep T, Thinh NT, et al. Arabino*ylan rice bran (MGN-3) enhances the effects of interventional therapies for the treatment of hepatocellular carcinoma: a three-year randomized clinical trialJ. Anticancer Res. 2010, 30(12): 5145-5151.。 以上数据均能说明米糠多糖对多种
14、癌细胞均有致凋亡、阻滞细胞周期的作用，其可能的分子机理也有研究已经涉及到。在小鼠肝癌实验中，研究发现米糠中改性的阿糖基木聚糖MGN-3能活化NF-B，下调MAPKJNK的活性，使细胞中TLR4和CD14 mRNA表达受到抑制 Zheng S, Sugita S, Hirai S, Egashira Y. Protective effect of low molecular fraction of MGN-3, a modified arabino*ylan from rice bran, on acute liver injury by inhibition of NF-B and JNK/M
15、APK e*pressionJ. Int Immunopharmacol. 2012, 14(4): 764-769.。Lin等人 Lin CC, Chen HH, Chen YK, et al. Rice bran feruloylated oligosaccharides activate dendritic cells via Toll-like receptor 2 and 4 signalingJ. Molecules. 2014, 19(4): 5325-5347.的最新研究同样发现米糠阿酸寡聚糖对小鼠肿瘤和细菌引起的感染所产生的免疫作用主要来自促分裂素原活化蛋白激酶MAPKs信号通路中ERK、p38和JNK的磷酸化水平的提高以及NF-B的活化，下调了TLR-4和TLR-2的表达。现有研究说明米糠多糖抗癌的主要信号通路为MAPKs，但其对癌症的其他信号通路有无影响还有待研究。2.2米糠多糖抗菌、抗病毒、调节免疫力成效及其分子机理 Ray等人 Ray B, Hutterer C, Bandyopadhyay SS, et al. Chemically engineered sulfated glucans from rice bran e*ert strong antiviral activity at the stage of viral
