《Foods》：Advances in the Preparation, Structure, and Biological Activity of Polysaccharides from Nitraria L.: A Review
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白刺属（Nitraria L.）植物是一类耐旱耐盐植物，其果实及部分研究中涉及的叶片已被作为生物活性多糖的来源进行研究。然而，已报道的多糖制备物及纯化组分在化学性质上具有异质性，且来源于不同的白刺物种、地理区域、植物器官以及提取和分级分离流程。本综述批判性地总
白刺属（Nitraria L.）植物是一类耐旱耐盐植物，其果实及部分研究中涉及的叶片已被作为生物活性多糖的来源进行研究。然而，已报道的多糖制备物及纯化组分在化学性质上具有异质性，且来源于不同的白刺物种、地理区域、植物器官以及提取和分级分离流程。本综述批判性地总结了目前关于白刺来源多糖在原料、提取与纯化方法、结构特征及生物活性方面的知识。特别关注了提取/分级分离流程与所获得的多糖群体之间的关系，因为提取条件不仅可能影响产率，还可能影响分子量、单糖组成、分支程度及其他结构特征。已报道的组分在分子量分布、单糖组成方面表现出显著的结构多样性，而在糖苷键连接模式及多糖类别方面，仅有部分研究进行了充分表征；同时，不同分析方法之间的差异进一步限制了跨研究的直接比较。生物学研究报告了抗氧化、免疫调节、抗炎、抗肿瘤、降血糖、抗疲劳、抗应激、保肝、降血脂、镇痛、器官保护及肠道菌群调节等作用。尽管如此，这些发现是基于结构各异的制备物以及异质性的实验体系、剂量、给药途径和终点指标得出的；因此，不应将其视为白刺多糖作为一个整体的统一属性。当前基于同一研究内部的比较表明，分级分离和化学修饰可能影响生物活性，但现有证据仍不足以建立普遍的构效关系。未来研究应优先推进标准化的原料表征、提取与分级分离流程、详细的结构分析以及对定义明确的多糖组分的生物学评价，以建立更可靠的构效关系，并支持其作为功能性食品配料及相关生物活性产品的理性开发。
1. 引言
白刺属（Nitraria L.）是一种旱生或超旱生落叶灌木，属于蒺藜科（Zygophyllaceae）白刺属，俗称“沙漠樱桃”。它分布于亚洲、欧洲、非洲和澳大利亚，通常生长在盐碱环境、干旱荒漠、沙质湖盆、坡地和低洼地。中国是白刺属植物的主要分布区，目前已鉴定出六个物种，包括西伯利亚白刺（Nitraria sibirica Pall）、泡泡刺（Nitraria sphaerocarpa Maxim.）、大白刺（Nitraria roborowskii Kom.）、唐古特白刺（Nitraria tangutorum Bobrov）、帕米尔白刺（Nitraria pamirica L.I.Vassiljeva）和小果白刺（Nitraria schoberi L.）。该植物耐受干旱和高盐度，可通过调整叶片超微结构和调节代谢以适应碱性胁迫下的极端盐碱环境，因此是盐碱地优良的固沙植被。这种对干旱和盐碱环境的适应性可能影响碳分配和细胞壁多糖的生物合成，从而可能导致多糖组成和结构的产地依赖性变异。然而，将栖息地条件与白刺来源多糖生物合成直接关联的证据仍然有限。白刺主要分布于中国新疆维吾尔自治区、甘肃省、内蒙古自治区、宁夏回族自治区、陕西省、青海省和西藏自治区。作为一种兼具地域特色与实用价值的植物，白刺在民间有着悠久的应用历史，也是传统的民族药来源。
目前研究表明，白刺果实中的活性成分包括多糖、黄酮类、生物碱、氨基酸和微量元素。本文综述中将从白刺物种中获得的结构多样的多糖制备物和纯化组分统称为NPS，同时认识到它们代表化学性质不同的多糖而非单一的结构类别。
2. 提取与分离
多糖是白刺果实的主要生物活性成分。热水提取是制备水溶性白刺多糖最常用的方法。原料经过干燥、粉碎和脱脂预处理以去除杂质并提高提取效率。获得的粗多糖需依次进行纯化：通过脱蛋白和脱色去除蛋白质和色素，随后利用离子交换层析和凝胶过滤层析进行精细分离以获得均一多糖组分。
2.1. NPS的提取
已发表的研究通常将白刺果实洗涤、低温干燥、研磨过筛，然后用石油醚脱脂，必要时用乙醇脱色。预处理后的白刺果粉用水提取，合并上清液，真空浓缩至原体积的五分之一，加入四倍体积的95%乙醇沉淀，冷冻干燥。多种提取方法，包括常规热水提取、水提醇沉法、酶辅助提取和超声-微波辅助提取，已被用于回收NPS。这些方法不仅在提取产率上可能存在差异，而且所得多糖组分的组成和结构特征也可能不同。
提取条件不仅可能影响多糖产率，还可能影响从植物材料中回收的多糖组分的组成和结构特征。例如，针对白刺叶片报道的草酸铵辅助提取有助于释放与细胞壁相关的果胶多糖。因此，不同研究间观察到的白刺来源多糖组分的结构差异可能不仅反映了物种、植物器官和地理起源的差异，也反映了提取及后续分级分离流程的影响。
除了目标多糖外，NPS中还含有蛋白质、色素、单糖和其他小分子物质。因此，多糖提取物需要通过乙醇沉淀、脱蛋白和脱色等方法进一步纯化。Sevag法常用于脱蛋白。脱色方法包括活性炭吸附法、过氧化氢氧化法和大孔吸附树脂吸附法，其中大孔吸附树脂吸附法平衡了脱色效率和多糖保留率，是首选方法。
2.2. NPS的纯化
目前实验室用于分离白刺多糖的主流介质是DEAE系列阴离子交换介质（如DEAE-纤维素、DEAE Sepharose Fast Flow）和Sephadex凝胶过滤树脂。DEAE层析根据电荷差异分离中性和酸性多糖，而凝胶过滤层析根据分子量分离组分。
3. 结构特征
已报道的白刺多糖结构特征包括分子量、单糖组成、官能团、糖苷键连接模式，部分研究还涉及高级构象。由于所报道的NPS组分来自不同的白刺物种、地理起源、植物器官以及提取/分级分离流程，它们的结构参数在研究之间存在显著差异，应作为单个组分的特性而非单一多糖实体的共同特征来解读。
3.1. NPS的分子量
已报道的白刺来源多糖制备物和组分表现出广泛的表观分子量范围，从约1000 Da到超过1,000,000 Da。这种变化可能不仅反映了多糖组分间的内在差异，也可能反映了提取强度、加工过程中的降解、化学或酶促修饰以及后续分级分离的差异。
3.2. NPS的单糖组成
NPS均为杂多糖，由5至10种单糖组成，主要为葡萄糖（Glc）、半乳糖（Gal）、阿拉伯糖（Ara）和鼠李糖（Rha），常伴有甘露糖（Man）、木糖（Xyl）和岩藻糖（Fuc）。酸性组分还含有葡萄糖醛酸（GlcUA）和半乳糖醛酸（GalUA）。这些单糖的比例在不同地区和品种间存在显著差异。
3.3. NPS的一级结构
糖苷键的类型、位置和构型直接决定了白刺多糖的链结构和空间构象。白刺多糖主要呈现混合的α-和β-构型，少数为单一构型。NPS展现出丰富的连接模式，主链主要由β-型连接构成，侧链主要为α-型。一些高纯度多糖的连接序列已被阐明。
4. 生物活性
已采用异质性的体外和体内实验系统对化学性质不同的白刺来源粗多糖制备物和纯化组分进行了生物学活性评价。报告的作用包括抗氧化、免疫调节、抗炎、抗肿瘤、降血糖、抗疲劳、抗应激、保肝、镇痛、器官保护和肠道菌群调节活性。由于不同研究在物种、植物器官、组分组成、结构特征、实验模型、给药途径、剂量和生物学终点上存在差异，观察到的效应不应被解释为白刺来源多糖的整体统一特性。
4.1. 抗氧化活性
白刺多糖在体外和体内均表现出良好的抗氧化活性。其抗氧化机制主要包括清除活性氧自由基、增强内源性抗氧化酶活性和减轻脂质过氧化损伤。
4.2. 免疫调节与抗炎活性
白刺多糖发挥多层次的免疫-炎症稳态调节作用，可改善免疫器官状态，调节T淋巴细胞、NK细胞以及IFN-γ和IL-4等免疫细胞因子，增强肠道黏膜免疫，同时抑制COX-2活性，缓解炎症性水肿，减轻炎症相关的氧化损伤。
4.3. 抗肿瘤活性
白刺多糖发挥多靶点的抗肿瘤作用，可直接抑制某些肿瘤细胞的增殖，并通过促进M1型肿瘤相关巨噬细胞（TAM）极化、增强CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫、降低调节性T细胞（Treg）比例以及抑制肿瘤血管生成来重塑肿瘤微环境。
4.4. 降血糖活性
低分子量的唐古特白刺多糖NTP-I能够通过多条途径改善糖尿病相关的代谢异常，包括降低血糖、恢复葡萄糖耐量、调节糖脂代谢、增强抗氧化防御、减轻器官损伤以及重塑肠道菌群。
4.5. 抗疲劳活性
白刺多糖的抗疲劳作用表现为延长运动耐力、降低乳酸和血尿素氮（BUN）等疲劳相关代谢物的积累、增加糖原储备、增强抗氧化酶活性以及减少运动诱导的氧化损伤标志物。
4.6. 抗应激活性
唐古特白刺果实多糖可增强小鼠对不同环境应激源的耐受性，特别是在高温、低温和缺氧挑战下延长生存时间。
4.7. 保肝活性
在白果碱（CCl4）诱导的急性化学性肝损伤小鼠模型中，唐古特白刺果实多糖可降低血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平，证实其能减轻CCl4引起的肝细胞损伤。
4.8. 降血脂活性
在Triton X-100诱导的高脂血症小鼠模型中，NRFP干预可显著降低总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），升高高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C），并减轻肝脏和心脏中的脂质过氧化损伤。
4.9. 其他生物活性
此外，白刺多糖还具有镇痛、器官保护和肠道菌群调节功能。例如，白刺叶片多糖NRLP显示出镇痛潜力；唐古特白刺多糖NTP可减轻脂多糖（LPS）诱导的急性肺损伤；低分子量NTP-L可改善肠道黏膜结构并调节肠道微生态。
5. 结论与展望
白刺多糖作为源自中国西北荒漠地区药食同源植物白刺的核心生物活性成分，已被证实具有多种药理活性，在功能食品和天然药物领域展现出广阔的应用前景。然而，目前研究仍存在若干瓶颈：结构表征多局限于一级结构，高级构象探索较少；多数药理实验采用粗多糖混合物，均一多糖的体内代谢行为及分子靶点尚待系统阐明；基于DEAE离子交换层析的实验室规模纯化策略成本高、载量有限，工业化生产技术缺失。未来应利用多维色谱-质谱联用技术、核磁共振（NMR）、原子力显微镜（AFM）和小角X射线散射（SAXS）等手段深入解析白刺多糖的高级构象，整合转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学方法系统阐明其多靶点药理机制，并采用结构修饰和纳米递送系统等技术提高其生物利用度，进一步完善安全性评价和标准化研究，以推动白刺多糖作为功能食品或天然药物原料的深度开发与商业应用。
