軟棗獼猴桃主要活性成分及藥理活性研究進展

, , ,,N.V.,,德江,*

(1.佳木斯大學藥學院,黑龍江佳木斯 154007; 2.中-烏農林技術開發與應用國際合作聯合實驗室,黑龍江佳木斯 154007; 3.烏克蘭國家科學院M.M.格里什科國家植物園,烏克蘭基輔 01014)

軟棗獼猴桃(Actinidiaarguta(Sieb. et Zucc)Planch. ex Miq.)是獼猴桃科獼猴桃屬的多年生大型落葉藤本植物,又名軟棗子。該植物主要分布于我國東北三省、山東省及華北、西北各省區,在國外如俄羅斯、日本也有分布,其中,以我國東北地區的資源最為豐富[1]。

軟棗獼猴桃為雌雄異株植物,喜好土地肥沃、水分充足的地方,生長在闊葉林或針闊混交林中[2]。軟棗獼猴桃的果實如棗一般大小,外皮光滑無毛,可直接食用,能夠補充人體內的維生素。它的根、莖都是良好的藥材,可抗感染,提高免疫功能,對胃癌也有一定的療效,具有良好的藥用價值[3]。葉子中含有多酚類化合物,可做茶葉飲用[4]。國內文獻介紹了軟棗獼猴桃中多糖、多酚、蒽醌、三萜及生物堿等活性成分的提取工藝研究以及蒽醌[5]、黃酮[6]、多糖[7]、生物堿[8]等化學成分的分離純化,國外文獻記載了軟棗獼猴桃中活性成分的乙醇粗提物[9]的多種藥理作用。由于每年對果樹修剪后會丟棄大量的枝條和嫩葉,為使植物資源達到綜合利用的目的,本文對軟棗獼猴桃的根、莖、葉、果實中活性成分的提取工藝和藥理作用研究進展進行綜述,為今后進一步開發利用軟棗獼猴桃的資源提供依據。

1 活性成分的提取工藝

近幾年對軟棗獼猴桃的研究越來越多,其中的活性成分不斷被開發出來,主要有多酚類、蒽醌類和多糖類化合物,多酚類化合物大多存在于軟棗獼猴桃的葉和果實中,且主要以黃酮類化合物為主,黃酮類化合物通常被認為是最有效的抗氧化劑,這和軟棗獼猴桃有較強的抗氧化能力是相關的。軟棗獼猴桃根中主要介紹了蒽醌類化合物的含量和藥理作用,以及從根中直接分離出的一些化合物。軟棗獼猴桃莖中的化合物如多酚類、多糖類、三萜類和生物堿類均有報道。

1.1 蒽醌類

軟棗獼猴桃蒽醌(表1)主要存在于軟棗獼猴桃根中。楊玉紅等[5]利用乙醇回流提取軟棗獼猴桃根中蒽醌類化合物,大黃酚和大黃素的含量分別為157.5 μg/g(原料)和46 μg/g(原料)。張慧瑩等[10]對比5種不同乙醇濃度作溶劑回流提取軟棗獼猴桃根蒽醌類化合物,發現70%乙醇作溶劑時得到的含量最高。劉長江等[11]利用響應面法優化超聲提取軟棗獼猴桃根中蒽醌類化合物,蒽醌得率為1.40%。軟棗獼猴桃蒽醌類化合物提取工藝大多以70%乙醇作溶劑,利用超聲提取法或回流提取法提取軟棗獼猴桃蒽醌,超聲提取蒽醌的得率為1.40%。

表1 蒽醌類化合物Table 1 Anthraquinones

1.2 多酚類

國內外研究發現軟棗獼猴桃中多酚類化合物的含量居多,且以黃酮類化合物為主,大多存在于果實和葉子中。文獻報道了軟棗獼猴桃中含有多種多酚類化合物,以及黃酮類化合物的含量見表2。王菲[6]采用響應面法優化超聲提取軟棗獼猴桃黃酮,黃酮得率為0.297 mg/g(濕重),分離純化后得到五個流分,純度均可達99%以上,并鑒定了其中三種化合物,為異槲皮苷、槲皮素和蘆丁。Takano等[9]從軟棗獼猴桃莖的乙醇提取物中分離出(+)-兒茶素和(-)-表兒茶酸,產率分別為0.16%和0.65%。白瑤等[12]采用正交試驗優化乙醇回流提取軟棗獼猴桃根黃酮,根黃酮的含量為0.215%。張春紅等[13]利用響應面法優化纖維素酶-微波輔助提取軟棗獼猴桃莖黃酮,莖黃酮的提取率為2.89%。

表2 多酚類化合物Table 2 Polyphenols

田佳鑫[14]發現軟棗獼猴桃莖皮中槲皮素的含量要高于軟棗獼猴桃根和莖,并利用響應面法優化超聲提取軟棗獼猴桃莖皮槲皮素,純度約為41.3%。溫鋼等[15]通過超聲提取法提取軟棗獼猴桃黃酮,考察了料液比、乙醇濃度、超聲溫度、超聲時間和超聲功率對黃酮提取率的影響。王菲等[16]利用響應面法優化微波提取軟棗獼猴桃黃酮,黃酮得率為0.322 mg/g(濕重)。王鵬[17]利用正交試驗優化超聲波輔助溶劑浸提法提取軟棗獼猴桃多酚,發現超聲波輔助溶劑浸提法得到的多酚含量高于常規的溶劑浸提法。Wojdyo等[18-19]鑒定了31種從軟棗獼猴桃果實中提取到的多酚類化合物,有27種軟棗獼猴桃多酚化合物是首次報道,其中含量最高的黃烷醇占總酚類化合物的92%。Pliszka等[20]比較以檸檬酸和80%甲醇作溶劑提取軟棗獼猴桃多酚的含量,發現檸檬酸提取的軟棗獼猴桃多酚含量較高。Cyboran-Mikoajczyk等[21]從軟棗獼猴桃葉中提取的多酚類化合物主要為酚酸,兒茶素、槲皮素、山奈酚苷以及高生物活性的B型原花青素。軟棗獼猴桃多酚中黃酮類化合物的提取方法主要采用微波提取法[16],在乙醇濃度76%、提取時間6 min、微波功率300 W條件下,得率最高,為0.322 mg/g(濕重)。

1.3 多糖類

軟棗獼猴桃果實中多糖的提取工藝及單糖組成見表3。宣麗[7]利用正交實驗優化高溫水提、低溫水提和微波提取軟棗獼猴桃多糖,多糖提取率分別為:2.19%、1.54%、1.41%,并探究了微波提取多糖中4個純化組分的單糖組成。張春紅等[22]利用正交試驗優化超聲提取法結合熱水浸提法提取野生軟棗獼猴桃莖多糖,多糖得率為10.23%。邵信儒等[23]利用響應面法優化超聲提取軟棗獼猴桃多糖,多糖得率為4.80%。杜凡星等[24]通過熱水浸提法和微波提取法提取軟棗獼猴桃多糖,多糖提取率分別為:9.29%、4.35%,并對所提多糖進行初步分離純化。何婷婷等[25]采用微波提取法提取軟棗獼猴桃多糖,多糖提取率為1.997%。劉長江等[26]發現NKA-9樹脂對軟棗獼猴桃多糖的脫蛋白效果最好,多糖脫蛋白率為88.1%,多糖保留率為78.6%。彭雪等[27]利用響應面法優化微波提取軟棗獼猴桃多糖,多糖提取率為17.83%。軟棗獼猴桃多糖類化合物的提取方法主要有熱水浸提法、超聲提取法和微波提取法。近幾年應用較多的是微波提取法,微波提取法效率高、無污染,而不同的工藝條件對多糖的提取率影響也很大,軟棗獼猴桃果實多糖提取率最高為17.83%,軟棗獼猴桃莖多糖提取率最高為10.23%[22]。

表3 多糖類化合物Table 3 Polysaccharides

1.4 生物堿類

軟棗獼猴桃的根、莖、葉、果實中均含有生物堿,果實中主要含有烏頭堿和小檗堿等八種生物堿見表4,其總生物堿含量略高于莖總生物堿。劉旸旸[8]利用正交試驗優化超聲提取軟棗獼猴桃生物堿,軟棗獼猴桃莖總生物堿含量為0.683 mg/g,分離純化后生物堿純度為77.6%,主要有烏頭堿、小檗堿等八種生物堿。杜彥影等[28]利用響應面法優化超聲提取軟棗獼猴桃莖生物堿,莖總生物堿含量為0.542 mg/g。文獻中主要采用超聲法提取軟棗獼猴桃生物堿類化合物[8],在乙醇濃度60%、料液比1∶25 g/mL、超聲功率200 W、超聲時間15 min的條件下提取兩次,總生物堿得率最高。

表4 生物堿類化合物Table 4 Alkaloids

1.5 三萜類

文獻報道了從軟棗獼猴桃根中提取并分離得到幾種三萜類化合物見表5,以及軟棗獼猴桃莖三萜的提取工藝,超聲法提取率最高,為1.07%。張春紅等[29]通過比較乙醇熱回流提取法、超聲提取法和微波提取法提取軟棗獼猴桃莖三萜類化合物的提取率和提取時間,提取率分別為0.72%、1.07%、0.87%,提取時間分別為95、54.5、3 min。Jang等[30]采用乙醇對軟棗獼猴桃根提取三次并得到六種化合物,化合物Ⅰ為樺木酸、化合物Ⅱ為熊果酸、化合物Ⅲ為3-O-反式-對-香豆酰基獼猴桃酸、化合物Ⅳ為23-羥基熊果酸、化合物Ⅴ為科羅索酸、化合物Ⅵ為積雪草酸。其中,3-O-反式-對-香豆酰基獼猴桃酸在軟棗獼猴桃中是首次報道。軟棗獼猴桃莖三萜的三種提取方法中,超聲提取法的提取率最高,為1.07%,微波提取法的提取時間最短,為3 min,回流提取法的提取率最低、提取時間最長[29]。

表5 三萜類化合物Table 5 Triterpens

1.6 其他

國內外學者從軟棗獼猴桃中還分離出酯類、單萜類、甾體類等多種其他類型化合物。楊宗輝等[31]通過冷浸法提取軟棗獼猴桃根中的揮發油成分,并鑒定了17種成分,其中多數為脂肪族化合物,且含量最高的為2、6、10-三甲基十二烷。金永日等[32]采用乙醇回流提取軟棗獼猴桃根中的活性成分,最終得到4種化合物,化合物Ⅰ為β-谷甾醇、化合物Ⅱ為毛花獼猴桃酸B、化合物Ⅲ為2α,3α,24-三羥基-12-烯-28-烏蘇酸、化合物Ⅳ為胡蘿卜苷。秦雪等[33]從軟棗獼猴桃根中分離出4種化合物,化合物Ⅰ為白樺脂酸、化合物Ⅱ為對羥基苯乙醇、化合物Ⅲ為兒茶素、化合物Ⅳ為表兒茶素。王寶珍等[34]從軟棗獼猴桃莖飲片中得到兩種化合物,分別為10-十一碳烯酸辛酯和正二十二烷。石鉞等[35]采用乙醇溫水浴提取軟棗獼猴桃葉中的化學成分,分離并鑒定了其中四種化合物,化合物Ⅰ為熊果酸、化合物Ⅱ為齊墩果酸、化合物Ⅲ為琥珀酸、化合物Ⅳ為胡蘿卜甙。石鉞等[36]從軟棗獼猴桃葉的正丁醇提取物中初步分離得到兩種結晶性化合物,化合物Ⅰ為β-谷甾醇、化合物Ⅱ為2α,3α,24-三羥基-12-烯-28-烏蘇酸。Zuo等[37]比較三種獼猴桃乙醇提取物的成分含量,結果表明,軟棗獼猴桃總黃酮含量最高,VC含量最低,總多酚含量略低于狗棗獼猴桃,遠高于中華獼猴桃。Park等[38]從軟棗獼猴桃的乙醇提取物中分離出5種化合物,化合物Ⅰ為α-亞麻酸、化合物Ⅱ為亞油酸、化合物Ⅲ為亞麻酸乙酯、化合物Ⅳ為亞油酸乙酯、化合物V為硬脂酸乙酯。Adam等[39]從軟棗獼猴桃的果實和花中提取了超過240種的化合物,它的果實中主要酯類化合物和少數單萜類以及一些未鑒定的化合物,這是首次報道軟棗獼猴桃中存在一系列芳樟醇衍生物。軟棗獼猴桃中化合物種類繁多,但多數化合物的藥理活性尚不明確,因此,對軟棗獼猴桃的藥效物質仍需深入研究。

表6 其他化合物Table 6 Other compounds

2 活性成分的藥理作用

軟棗獼猴桃作為一種藥食同源的植物,不僅有著“VC之王”的美譽,而且全株皆可入藥。軟棗獼猴桃主要有抗腫瘤、抗氧化和降血糖等藥理作用,其中抗氧化能力較強,主要表現在清除DPPH自由基能力上，也有少量文獻記載了軟棗獼猴桃具有抗菌、鎮痛和抑制肥胖的作用。

2.1 抗腫瘤

軟棗獼猴桃根和果實的乙醇提取物具有一定的抗腫瘤作用。張慧瑩等[10]通過體外抗腫瘤實驗研究發現軟棗獼猴桃根蒽醌類化合物對4種白血病細胞(JARKET、RAJI、L1210、K562)有明顯的抗腫瘤作用,并初步確定其中的抗腫瘤成分為蒽醌類化合物。Zuo等[37]比較三種獼猴桃乙醇提取物的抗癌細胞增殖特性,研究表明,軟棗獼猴桃乙醇提取物的抗肝癌和結腸癌增殖的效果最好。Park等[38]研究發現,軟棗獼猴桃乙醇提取物分離出的5種化合物對A23187刺激的RBL-2H3細胞產生IL-4的下調作用無細胞毒性。于雪驪[40]發現純化軟棗獼猴桃多糖的0.1 mol/L NaCl洗脫組分在體內和體外具有明顯的抗肝癌作用。軟棗獼猴桃的抗腫瘤作用抗肝癌和抗結腸癌作用,研究表明,其抗腫瘤作用的主要活性成分是蒽醌類化合物。

2.2 抗氧化

2.3 降血糖

2.4 其他

研究發現,軟棗獼猴桃還具有抗菌[6]、鎮痛[44]、抑制肥胖[45]、抗感染[46]、調節免疫[47]、抗疲勞和提高運動能力[48]等多種藥理作用。Takano等[9]發現從軟棗獼猴桃莖分離出的兩種化合物增強了白細胞介素-3增加培養物中菌落形成單位的數量,兩種化合物可能具有降低由氟尿嘧啶等抗癌劑誘導的骨髓毒性的潛力,在文獻中首次報道了兒茶素刺激骨骼細胞的增殖,通過研究發現軟棗獼猴桃莖的甲醇提取物可以促進培養的骨髓細胞的增殖,并刺激骨髓細胞形成骨髓集落。Jang等[30]對提取到的六種五環三萜化合物進行體外生物測定,比較六種化合物對胰脂肪酶的抑制活性,結果表明,其中3-O-反式-對-香豆酰獼猴桃酸對胰脂肪酶的抑制活性最高,其次是熊果酸。不過,由于最近熊果酸對改善高脂肪小鼠肥胖和樺木酸抑制大鼠體內的甘油二酯及人體內甘油三酯等不良報道,從軟棗獼猴桃中獲得的五環三萜類化合物對于肥胖癥及相關疾病的治療還需進行其他生物學實驗。Teng等[44]探究了軟棗獼猴桃根乙醇提取物的鎮痛和抗炎作用,實驗中包括醋酸誘導的扭體模型、熱板實驗、福爾馬林和角叉菜膠誘導的后爪水腫模型,總提取物中,乙酸乙酯部位和正丁醇部位在醋酸扭體實驗中具有顯著的抑制作用,熱刺激實驗的反應時間和福爾馬林誘導的疼痛反應時間均增加,并且對角叉菜膠誘導的后爪水腫體積實驗有著與劑量相關的抑制作用。Kim等[45]通過測試大鼠口服含有玉米油的脂質乳劑后熊果酸對大鼠血漿三酰甘油的含量的升降來測評抗肥胖的作用及作用機制,發現從軟棗獼猴桃根中分離出的熊果酸對肥胖的抑制作用可能是由于通過抑制胰脂肪酶和刺激脂肪細胞中脂肪分解來抑制脂肪吸收。

3 總結與展望

軟棗獼猴桃在我國東北地區分布廣泛,物種資源豐富,是一種珍貴的經濟果樹,在食品和藥品領域都有很好的開發前景。軟棗獼猴桃的果實營養豐富,能直接食用,還可制果酒、果醋、果醬、食品添加劑等。而每年對其修剪后會丟棄大量的枝條和嫩葉,將軟棗獼猴桃根和莖中的有效成分添加到保健食品中,葉子制成風味獨特的茶葉,可達到資源高效利用的目的。因此,對軟棗獼猴桃的資源進行合理開發利用,既可提高經濟效益,增加果農收入,又可避免浪費,造成環境污染。

綜上所述,軟棗獼猴桃的研究主要集中在根、莖和果實的活性成分提取純化以及果實的培育與開發,對葉子少有研究。軟棗獼猴桃的活性成分種類繁多,從根和果實中得到的許多化合物的藥理活性尚不明確,并且軟棗獼猴桃的多種藥理活性僅限于提取物水平。因此,今后可從以下三個方面繼續探究:對軟棗獼猴桃中已發現的活性成分采用高效的方法提取并進行系統的分離純化,為下一步的結構鑒定和藥理活性作基礎,了解其臨床療效和具體的作用機制。比較軟棗獼猴桃各部位中活性成分的含量高低和藥理作用強弱,有利于軟棗獼猴桃的綜合利用。開發并研究軟棗獼猴桃中的未發現的活性成分和藥理作用。