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内果皮黄白色,硬核样,表面略具6棱,背缝线的偏上部有数条筋脉纹,干后可裂成6瓣。
种子6,近三棱形,棕色。
气微,味酸涩,回味甜。
功能主治
《中国药典》--果:
清热凉血,消食健胃,生津止咳。
用于血热血瘀,消化不良,腹胀,咳嗽,喉痛,口干。
《全国中草药汇编》--根:
用于高血压,胃痛,肠炎,淋巴结结核。
叶:
祛湿利尿。
用于水肿,皮肤湿疹。
食药价值
余甘子为大戟科叶下珠属植物余甘子(PhyllanthusemblicaL)的果实,别名油柑子,橄榄子(四川),滇橄榄(云南),青果等。
《唐本草》称之为庵摩勒,余甘,《南方草木状》谓“树叶细,似合昏,花黄,食似李,青黄色,核圆作六七棱,食之先苦后甜”,《本草纲目》称之为庵摩落迦果,载有“其味初食苦涩,良久更甘,故曰余甘”。
余甘子为一种常用藏药,与诃子,毛诃子三者在藏药中常被称为“三大果”使用频率很高,在《藏药标准》所载的290种藏药成药中,含余甘子的有72种,占总数的25%,卫生部药品标准1995年版藏药标准所载200种成药中,有59种含余甘子,占29%,1990年余甘子被载入《中国药典》。
余甘子果实味酸微涩,清热凉血,消食健脾,生津止渴。
主治血热血瘀,消化不良,腹胀,咳嗽,喉痛,口干及维生素C缺乏症。
在藏药中,余甘子主治培根病、赤巴病、血病、高血压病等。
近年研究结果表明,余甘子具有抗炎,抗氧化,抗衰老,保肝等作用。
化学研究
1.1鞣质及酚酸类化合物
余甘子果实富含鞣质,含量高达45%,未成熟果实中仍可达30%~35%,干燥果实中,鞣质含量尚为14%,其中包括没食子酸(gallicacid),鞣花酸(ellagicacid),葡萄糖没食子鞣质(glucogallin),3,6-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(3,6-digallylglucose),诃子酸(chebulinicacid),原诃子酸(terchebin),诃黎勒酸(chebulagicacid),鞣云实素(corilagin),余甘子酸(phyllemblicacid),余甘子酚(emblicol),诃子裂酸(chebalicacid),1,6-二-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(1,6-Di-0-galloyl-β-D-glucose),1-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(1-0-galloyl-β-D-glucose),核实木素A(PutranjivainA),1,2,3,6-四-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(1,2,3,6-tetra-O-galloylglucose),phyllanemblininA,chebulanin,elaeocarpusin,punicafolin,tercatain,mallonin.左旋-苹果酸-2-O-没食子酸酯(L-malicacid2-0-gallate),粘酸-2-O-没食子酸酯(mucicacid2-0-gallate),粘酸-1,4-内酯-2-O-没食子酸酯(mucicacid1,4-lactone2-0-gallate),粘酸-1,4-内酯-5-O-没食子酸酯(mucicacid1,4-lactone5-0-gallate),粘酸-1,4-内酯-3-O-没食子酸酯(mucicacid1,4-lactone3-0-gallate),粘酸-1,4-内酯-35-二氧没食子酸酯(mucicacid1,4-lactone3,5-di-0-gallate)。
1.2黄酮类化合物
余甘子果实中含有黄酮类化合物,1994年日本学者用甲醇和水提取余甘子果实,从中得到槲皮素,山奈酚-3-O-葡萄糖甙(Kaempferol-3-0-glucoside),槲皮素-3-O-葡萄糖甙(Quercetin-3-0-glucoside),无色飞燕草素leucodelphinidin。
1.3生物碱类
1976年,Ram等从余甘子中分离出了生物碱zeatin.
1.4萜、甾醇和苷类
1978年,Ram等从余甘子中分离出二萜类成分,giberellinA-1,giberellinA-3,giberellinA-4,giberellinA-7,giberellinA-9。
2001年,ZhangYJ等从余甘子根部分离出了三种没药烷型倍半萜类成分,phyllaemblicacidB,phyllaemblicacidC,phyllaemblicinD及苷类:
2-羧甲基酚-1-O--D-吡喃葡萄糖苷(2-carboxylmethylphenol1-0-beta-D-glucopyranoside)及2,6-二甲氧基-4-(2-羟乙基)酚-1-O--D-吡喃葡萄糖苷(2,6-dimethoxy-4-(2-hydroxyethyl)phenol1-0-beta-D-glucopyranoside)。
余甘子中还含有甾醇类化合物β-谷甾醇(β-sitosterol)。
1.5维生素
余甘子果实中含维生素C,维生素B1,维生素B2,胡萝卜素,维生素A,维生素pp等,尤其富含维生素C,其含量可达0.6%~0.92%,春季果实含量最高,有时甚至可达1.82%,该含量是苹果维C含量的160倍,同时也是柑橘含量的100倍,仅次于水果维生素C之王的刺梨。
1.6氨基酸
余甘子果实中含17种氨基酸,包括了人体所需的8种氨基酸,其氨基酸总含量达185mg/100g,主要有谷氨酸,脯氨酸,天冬氨酸,丙氨酸赖氨酸。
1.7微量元素
余甘子果实中含有多种微量元素,其含量比苹果丰富,主要有硒、锌、钙、磷、铁、钾等。
1.8脂肪酸
余甘子种子含脂肪酸26%,主要包括:
亚麻酸,亚油酸,油酸,硬脂酸,棕榈酸,肉豆蔻酸等。
药理研究
2.1抗艾滋病逆转录酶(HIV-1RT)作用
对HIV-1RT的抑制作用可以预防艾滋病,1995年日本学者对41种埃及草药提取物测试抗HIV-IRT活性,在对余甘子的研究中,分离得到鞣质PutranjivainA对HIV-1RT有很强抑制作用,其ID50为3.9&
micro;
M。
2.2防癌作用
余甘子果实提取物不论体内还是体外,均能够阻断强致癌物N-亚硝基化合物的合成,其阻断率在90%以上,比同浓度的Vc高3~5倍,表明余甘子具有防癌作用。
在体外余甘子的酚酸类成分能抑制人癌细胞株erythromyeloidK562,B-lymphoidRaji,T-lymphoidJurkat,erythroleukemicHEL.的增生。
2.3抗诱变、抗致畸作用
余甘子水提物能明显减弱由重金属盐Pb(NO3)2和Al2(SO4)3.18H2O所引起的
小鼠骨髓细胞的细胞毒作用(400mg/Kgdryweight,P<
0.001),水提物和Vc有协同作用,共同饲养小鼠,可以降低有害物质氯化锌,间胺黄和乙酰类杀虫剂对小鼠骨髓细胞的全面破坏作用,可以抗镍、镉、铯等引起的诱变。
2.4抗炎作用
余甘子能显著抑制大鼠琼脂性足跖肿胀和二甲苯所致小鼠耳缘肿胀,显著抑制组胺所致的毛细血管通透性增强和白细胞游出。
表明余甘子有显著的抗炎和抗渗出作用。
抗炎作用随剂量增大而增强。
余甘子能显著抑制急性炎症的发展,改善和缓解炎性症状,对慢性增生性炎症作用不明显。
2.5降血脂及抗动脉粥样硬化作用
余甘子是一种较好的天然降脂药物,用于治疗糖尿病脂代谢紊乱所引起的高血脂有良好的效果,其疗效高于维生素E,对微血管病变和神经系统并发症也有一定的疗效。
由其鲜果汁精制而成的安摩乐口服液与胶囊有降脂降压的作用,可治疗高脂血症及单纯性肥胖症,临床检测无毒副作用。
余甘子果汁可抗动脉粥样硬化作用,对实验性高胆固醇血症疗效最好。
余甘子能使饲喂高胆固醇动物的血清胆固醇,甘油三脂,磷脂及LDL水平分别降低80%,66%,77%及90%,还可明显抑制主动脉内膜斑块的形成,并能加速胆固醇及磷脂从粪便中排泄,说明其降脂作用可能与干扰胆固醇的吸收有关。
2.6抗氧化作用
脂质过氧化(Lpo)损伤与肿瘤、衰老、心脑血管病、自身免疫疾病、休克、炎症、辐射损伤等的发生发展密切相关,汕头大学学者参考RiebaHCB方法,建立Fe2+诱发脂蛋白PUFA过氧化体系,用于评价余甘子果汁的AOA(抗氧
化性),经检测表明余甘子有抗氧化作用。
通过测定余甘子果汁粉对实验性高胆固醇血症家兔血脂、丙二醛水平、动脉粥样斑块形成及内皮素-1表达的影响,证明余甘子具有较强的抗脂质过氧化作用,能提高机体抗氧化能力,具有保护血管内皮功能的作用。
2.7抗衰老作用
衰老的主要根源是自由基过多,而脂质过氧化物(LPO)含量增高,说明自由基反应增强;
超氧化物岐化酶(SOD)有清除超氧自由基,保护细胞发挥其抗衰老作用。
余甘子果实提取物能抑制连苯三酚和肾上腺素的自氧化作用,表明其中含有这一对人体有益的活性物质SOD,每克鲜果含SOD活力为482.14U。
用比较研究方法观察不同浓度余甘子对大、小鼠红细胞SOD、血清Lpo、Zn、Cu和体重量的影响,结果说明余甘子影响大、小鼠体内的自由基反应,降低Lpo含量,提高红细胞SOD活性及相关的Zn,Cu水平。
临床研究表明余甘子使红细胞SOD活力明显增加,高于服用前(P<
0.01),上升率100%,血浆中Lpo含量下降,下降率为73%,表明余甘子可能具有延缓、拮抗衰老进程的作用。
2.8保肝作用
余甘子的水提醇沉物对扑热息痛、硫代乙酰胺所致的急性肝损伤具有预防作用,对D-半乳糖胺所致的急性肝损伤具有明显的保护作用,对四氯化碳引起的的慢性肝损伤具有保护肝细胞,减少肝损伤,抗肝纤维化作用。
50%乙醇提取物余甘子能明显降低血清SGPT,胆固醇和脂质体(P<
0.005),从而达到保肝效果。
2.9对胃肠道的作用
余甘子果实水提物的丁醇部分有抗溃疡作用。
余甘子丁醇部分对消炎痛所致实验性胃粘膜损伤有明显的保护作用,能使消炎痛所致的小鼠的溃疡面胃粘膜分泌物及氨基己糖增多(P<
0.001),其对胃粘膜的保护作用可能与其抗氧化作用有关。
余甘果汁合剂对小儿腹泻具有良好的效果。
其对部分病原菌有杀灭和抑制作用,尤其适用于小儿病毒性肠炎,对一般的细菌性肠炎有抗生素之效,治疗组和对照组对比有极显著意义(P<
0.001),但对毒性较强的致病菌痢疾杆菌无效。
因此,对一般的小儿腹泻用余甘子治疗颇为适宜。
2.10免疫调节作用
余甘子能增强天然杀伤细胞的活性并有抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)效应。
余甘子能增强接种了DLA肿瘤三天后小鼠脾脏的天然杀伤细胞(NK)的活性,其效果在接种后3,5,7,9天尤为显著。
其ADCC效应在用药后3,7,9,11,13天表现突出。
可见,余甘子能增强肿瘤动物的NK细胞或K细胞的活性。
余甘子还能诱生人白细胞干扰素。
采用细胞病毒抑制法测IFN-X效价,对照观察余甘子促诱生人白细胞干扰素的作用,结果表明,不同含量余甘子液均有促诱生人白细胞干扰素的作用(P<
0.05或0.01),含量为0.08g/ml时,促诱生作用最强,提高率为45.9%,其强度比黄芪弱,比板蓝根略强。
余甘子在体外对人体淋巴细胞无诱发DNA和染色体损伤作用,有提高细胞免疫和抑制细胞增殖的作用。
余甘子在一定剂量范围内有促进人体细胞免疫功能的作用。
细胞周期比率(尤其是第三周期比率)和增殖率指数反映了细胞有丝分裂的强弱,增殖能力的好坏。
在一定剂量范围内,细胞周期比率(尤其是第三周期比率)和增殖率指数均随余甘子剂量增加而下降,并存在一定剂量-效应关系,说明余甘子对人体细胞的增殖能力有一定的抑制作用。
由此可见,余甘子能增强机体免疫功能,提高人体抗病能力。
2.11解毒作用
余甘子有解金属毒作用。
《本草纲目》载“李旬曰:
为末点汤服,解金石毒。
宗爽曰:
黄金得余甘则体柔,亦物类相感相伏也,故能解金石之毒。
”重金属离子能与人体内含巯基的酶类相结合而使其失去活性,致使人体代谢发生障碍而中毒。
近代研究表明,余甘子对铜,镍,钙,锌,铯,亚铁等金属有对抗作用,可以排除体内铜、镍等有毒金属。
其对抗作用可能与余甘子内含有的维生素C及没食子酸,并没食子酸,鞣质等成分有关。
维生素C是一种广泛的抗癌,抗畸变,抗裂变的有效成分。
同时也是一种抗氧化剂,可以抑制化学变异。
并能使体内的氧化型谷胱甘肽(GSSG)还原成还原型的谷胱甘肽(GSH)。
GSH可与重金属离子结合而排出体外。
没食子酸,并没食子酸,鞣质等成分具有酚酸性,易与某些金属相结合而对该金属起到清除作用。
2.12制药应用
佛乐皮复康主要成分:
藏红花、藏苦参、土荆皮、蛇床子、丁香、百部、余甘子、藏紫草、冰片等
适用范围:
牛皮癣、银屑病、湿疹、手、足、体癣、神经性皮炎、鱼鳞病、顽固性皮肤瘙痒、灰指(趾)甲、阴瘙痒潮湿引起的皮肤红肿、瘙痒、脱屑,异味有治疗作用。
植物栽培
生物学特性:
喜温暖湿润气候,怕寒冷,遇霜容易落叶、落花,甚至冻坏嫩枝条。
对土壤要求不严,南方各类山地均可种植。
以向阳山坡、梯田和园地栽培为宜。
栽培技术:
用种子和嫁接繁殖。
种子繁殖:
春季播种育苗待苗木生长到70-100cm,可和优良品种进行嫁接。
嫁接繁殖:
选取2-4年野生余甘子为砧木,取2年生的优良品种枝条为接穗,于2-5月间嫁接。
成活后按行株距4m×
3m或4m×
4m移栽,1hm2种植600-825株。
田间管理:
每年春、夏和秋季各施一次肥,有条件地区应施复合肥或套种绿肥,以改良土壤肥力。
平时要勤除杂草、松土和培土。
病虫害防治:
虫害有木毒蛾、介壳虫、蚜虫等,可用0.l%-0.8%的甲胺磷等喷射
药材鉴定
性状鉴别:
果实球形或扁球形,直径1.2-2cm。
表面棕褐色至墨绿色,有淡黄色颗粒状突起,具皱纹及不明显的6棱,果梗长约lmm,果肉(中果皮)厚1-4mm,质硬而脆。
内果皮黄白色,硬核样,表面略具6棱,背缝线的偏上部有数条维管束,干后裂成6瓣。
种子6颗,近三棱形,棕色。
气微,味酸涩,回甜。
以个大、肉厚、回甜味浓者为佳。
显微鉴别:
果皮横切面:
外果皮由胞壁增厚的多角形细胞2-7列组成,细胞直径8-20μm。
中果皮较广厚,为薄壁细胞组成,有维管束通过,薄壁细胞直径32-65μm,细胞内常有草酸钙柱晶和方晶等。
内果皮为多列较小的石细胞组成,胞腔明显,层纹不甚清楚。
多酚氧化酶
英文名称:
polyphenoloxidase
定义:
一类含铜的氧化还原酶,催化邻-苯二酚氧化成邻-苯二醌,也能作用于单酚单加氧酶的底物。
简介
多酚氧化酶是一种蛋白体,在茶树生命活动和茶叶加工过程中参与一系列由酶促活动而引起的化学变化,故又被称为生物催化剂。
茶叶中的酶较为复杂,种类很多,包括氧化还原酶、水解酶、裂解酶、磷酸化酶、移换酶和同工异构酶等几大类。
酶蛋白具有一般蛋白质的特性,在高温或低温条件下有易变性失活的特点。
各类酶均有其活性的最适温度范围,一般在30C~50℃范围内酶活性最强。
酶若失活、变性,则就丧失了催化能力。
酶的催化作用具有专一性,如多酚氧化酶,只能使茶多酚物质氧化,聚合成茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和茶褐素等;
蛋白酶只能促使蛋白质分解为氨基酸。
茶叶加工就是利用酶具有的这种特性,用技术手段钝化或激发酶的活性,使其沿着茶类所需的要求发生酶促反应而获得各类茶特有的色香味。
如绿茶加工过程中的杀青就是利用高温钝化酶的活性,在短时间内制止由酶引起的一系列化学变化,形成绿叶绿汤的品质特点。
红茶加工过程中的发酵就是激化酶的活性,促使茶多酚物质在多酚氧化酶的催化下发生氧化聚合反应,生成茶黄素、茶红素等氧化产物,形成红茶红叶红汤的品质特点。
研究概况
多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)是自然界中分布极广的一种金属蛋白酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,甚至在土壤中腐烂的植物残渣上都可以检测到多酚氧化酶的活性。
由于其检测方便,是被最早研究的几类酶之一。
自1883年Yoghid发现日本漆树液汁变硬可能和某种活性物质相关,1938年KeilinD.和MannG.研究了蘑菇多酚氧化酶的提取和纯化,得到多酚氧化酶并将这类酶称为polyphenoloxidase。
多酚氧化酶又称儿茶酚氧化酶,酪氨酸酶,苯酚酶,甲酚酶,邻苯二酚氧化还原酶,是六大类酶中的第一大类氧化还原酶。
多酚氧化酶的共同特征是能够通过分子氧氧化酚或多酚形成对应的醌。
在广义上,多酚氧化酶可分为三大类:
单酚单氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase,EC.1.14.18.1)、双酚氧化酶(儿茶酚氧化酶catecholoxidse,EC.1.10.3.2)和漆酶(laccase,EC.1.10.3.1)。
在这三大类多酚氧化酶中,儿茶酚酶主要分布在植物中,微生物中的多酚氧化酶主要包括漆酶和酪氨酸酶。
现在大部分文献所说的多酚氧化酶一般是儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。
植物中的多酚氧化酶及作用
在植物(如苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、豆类、茶叶、桑叶、烟草等)组织中,PPO是与内囊体膜结合在一起的,天然状态无活性,但将组织匀浆或损伤后PPO被活化,从而表现出活性。
在果蔬细胞组织中,PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度的不同而有差异,绿叶中PPO活性大部分存在于叶绿体内[7];
马铃薯块茎中几乎所有的亚细胞部分都含有PPO,含量大约与蛋白质部分相同[8];
在茶叶中的PPO分为游离态和束缚态,前者主要存在于细胞液中属可溶态PPO,而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中,与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态[9],ThanarajS.N.(1990)研究了茶树新梢中PPO活性及多酚含量对红茶品质的影响,发现PPO活性强,多酚含量高,对红茶品质有利,相反则利于绿茶的生产[10];
新鲜的苹果中,多酚氧化酶几乎全部存在于叶绿体和线粒体中。
从这两部分分别制备的PPO,其底物专一性稍有差异[11]。
刘乾刚认为,PPO在细胞内除了存在于叶绿体及线粒体上外,细胞壁也可能存在PPO,且对发酵产生影响,细胞只要轻微破损便有PPO的作用。
多酚氧化酶是一种质体酶,有些研究人员认为多酚氧化酶可能仅存在于质体中[12],缺乏质体的组织就不存在多酚氧化酶,例如筛管和筛胞等,但是有质体的组织也可能没有多酚氧化酶,如C4植物叶。
含有质体的植物组织不一定都存在多酚氧化酶,而多酚氧化酶一定在含有质体的植物组织中。
随分子生物学的发展,象西红柿、苹果等的多酚氧化酶的基因已被克隆。
浙江大学赵东等[12]对茶树多酚氧化酶的克隆及其序列进行了比较。
从已经克隆的多酚氧化酶的基因看,均属于基因家族,多则6-7个基因。
这些基因的表达具有时空差异和组织特异性(PPO在幼龄组织中表达,在成熟组织中不表达),表明多酚氧化酶的基因在植物中所起的作用不同。
高等植物组织发生褐变主要是PPO作用的结果,PPO催化多酚氧化为醌,醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应,结果产生黑色素沉淀。
植物PPO的研究现状及展望
PPO与抗病性的关系人们已进行了广泛的研究[32]。
植物在抵御病原微生物的侵染过程中,抗性相关酶发挥了重要作用,这主要包括了酚类代谢系统中的一些酶和病原相关蛋白家族PPO通过催化木质素及醌类化合物形成,构成保护性屏蔽而使细胞免受病菌的侵害,也可以通过形成醌类物质直接发挥抗病作用。
目前已比较成功的有:
黄瓜对黑星病的抗性,苹果对轮纹病的抗性,香蕉对束顶病的抗性,柠檬对流胶病的抗性,甘薯对蔓割病的抗性,水稻对白叶枯病的抗性等等。
茶叶中所有化学成分中,儿茶素与多酚氧化酶尤为重要,除绿茶、黄茶外,各种茶叶的加工都是基于儿茶素在多酚氧化酶催化下的氧化作用,即所谓的“发酵”过程。
有的学者在红碎茶加工中,利用茶幼果作为外源PPO的载体,以一定比例用于红碎茶加工过程,结果发现能明显提高成茶的TF含量,减少TB含量。
还有的学者进行了内源酶发酵研究,以期望能在茶饮料中有所应用,改善滋味。
多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类,PPO催化果蔬原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素,严重影响制品的营养,风味及外观品质。
这些情况对生产者与消费者均是不希望看到的,仅在少数几种食品的生产中,人们利用了PPO的作用,如茶叶、咖啡、黑葡萄中的多酚氧化酶。
随着微生物发酵投人少、见效快、易控制等特点的凸显,开发微生物中的多酚氧化酶成了研究者关注的热点。
微生物中的漆酶对氧化酚类或芳胺类等多种底物的氧化起催化作用,从而使其在含酚废水的处理、环境中酚类毒物的降解、饮料加工、食用和药用菌生产、饲料工业及医药卫生等各个领域有着广泛应用[33]。
而利用微生物发酵合成酪氨酸酶也已成为研制治疗白瘫风、帕金森病和老年痴呆症等疾患药物的努力方向。
由于自然界中存在着大量结构不同的多酚类物质,而催化这些酚类物质氧化的多酚氧化酶也是不同的。
如果从微生物中筛选出有效的酶源或者利用酶修饰、基因异源表达和基因工程菌的构建等技术创造出有效的微生物酶源,这将着深远意义。
特性研究
现在世界上主要是针对多分氧化酶的催化特性,最适波长,最适反应时间,最适温度,最适PH值,热稳定性等方面进行了研究
本课题的研究意义
多酚氧化酶(PPO)是一种含有辅因子Cu的酶,在余甘子加工过程中,PPO可通过羟基化作用使单酚类物质转化成邻苯二酚类物质,进而催化邻苯二酚类物质生成颜色更深(黑色、棕色、红色)的物质——邻醌类物质,从而影响了加工产品的外观和风昧,还会造成营养物质的丢失。
PPO的活性可通过加热、冷冻、降低pH值、护色剂或酶抑制剂等方法进行抑制
在抑制褐变方面,主要研究集中在通过添加抗坏血酸和加热的方式抑制酶促褐变。
VC可将PPO酶催化多酚类物质产生的邻醌类物质还原成二羟酚物质,所以在果蔬加工过程中VC作为抗氧剂被广泛使用。
但是,VC的抗氧化效果是暂时的,当VC完全被氧化后邻醌类物质就会增加,导致产品色泽的加深。
尽管
加热可以有效地钝化酶,但是,加热破坏了苹果原有质地和风味
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