梅 瑜 周子雄 王繼華
(1 廣東省農業科學院作物研究所/廣東省農作物遺傳改良重點實驗室 廣東廣州510640;
2 惠州象山藥王谷種養科技有限公司 廣東惠州516000)
崗梅是冬青科冬青屬植物梅葉冬青的根。梅葉冬青[Ilex asprella(Hook.et Arn.)Champ.ex Benth.]是落葉灌木,分布于江蘇、浙江、江西、安徽、湖北、湖南、福建、臺灣、廣東、廣西、海南等省。枝條表面散生大小似秤星的黃白色點狀皮孔,又名秤星樹、土甘草、山梅根、假青梅、百解茶等。葉片為卵形或卵狀橢圓形互生,葉面光亮;夏季開花,花白色,雌雄異株;果為漿果狀核果,有棱,成熟時黑色,內有分核4~6 粒,內果皮骨質。
崗梅以根、葉入藥。《全國中草藥匯編》[1]中記載崗梅具有清熱解毒,生津止渴的功效。用于感冒,高熱煩渴,扁桃體炎,咽喉炎,氣管炎,百日咳,腸炎,痢疾,傳染性肝炎,野蕈、砒霜中毒,癰癤腫毒,葉外用治跌打損傷。崗梅為廣東、廣西地區常用中草藥,在嶺南地區使用歷史悠久。《中國藥典》[2]和《廣東省中藥材標準》(第一冊)[3]收載本品,藥用部位為根,根據廣東的用藥習慣,莖及根均作藥用,為涼茶主要原料。本文就崗梅的化學成分及其提取工藝、藥理藥效進行研究,并對崗梅的鑒定方法、種苗繁育、功能基因研究等方面進行綜述,以期為崗梅的研究和開發利用提供參考。離方法和藥理藥效方面,已報道的崗梅的化學成分有100多種(表1),主要化學成分是三萜及其皂苷類、黃酮類、木脂素和酚酸類化合物,其中三萜皂苷類是崗梅的特征成分[4]。為了進一步闡明崗梅體內的化學成分,學者們對提取技術和分離方法進行了探討。
目前對崗梅研究較多的是化學成分的提取分

表1 崗梅中分離的化合物[5]

續表1 崗梅中分離的化合物[5]

續表1 崗梅中分離的化合物[42]
目前發現的三萜及皂苷類化合物約30 種。在提取工藝方面,有學者對比了超聲法和水浴法提取崗梅根總皂苷,篩選最佳提取方法,結果超聲法優于水浴法,不僅縮短提取時間而且皂苷含量較高[6];另有學者認為,乙醇回流提取工藝穩定性較高,建議6倍量50%乙醇回流提取2次,每次1 h[7]。彭敏樺等[8]對崗梅的根、莖、葉中的皂苷含量進行了比較,并對提取方法和含量測定方法進行了摸索,他認為采用50%乙醇、回流1.5 h 的方法提取較完全;并建議用分光光度法測定崗梅總皂苷的含量,此方法簡便、準確且重現性好;研究還發現,崗梅根、莖、葉中都含有總皂苷且含量相差不大。張一萍等[9]應用電鏡和薄層色譜法分析比較了崗梅根、莖之間的顯微結構和化學成分的異同,結果顯示崗梅根、莖具有相似的植物組織結構,并且含有相同類型的化學成分,與彭敏樺等[8]的研究結果相似。
化學成分鑒定方面,雷雨[10]利用多種色譜技術進行成分分離,波譜技術結合化合物的理化性質進行結構鑒定,從崗梅根50%及95%乙醇提取物中分離鑒定了25 個化合物,包括:皂苷類11 個(崗梅苷類)、三萜類化合物4個(坡模酸、齊墩果酸等)及其他化合物10個。王海龍[11]利用開放硅膠柱色譜、反相柱色譜、凝膠柱色譜等多種分離方法對崗梅葉的乙醇回流提取物進行分離,得到27 個化合物,根據化合物的理化性質和光譜數據確定了其中16 個化合物的結構,首次在崗梅種分離得到了12 種化合物。文思[4]和Huang[12]采用多種色譜分離技術結合從崗梅根提取物中分離得到多種新三萜皂苷類化合物。文思首次獲得新的δ-齊墩果酸型三萜皂苷,Huang[12]首例發現崗梅三萜皂苷asprellcoside B 和asprellcoside C 帶有稀有的3,4-O-木糖基殘基(3,4-O-disulfo-xy‐lopyranosyl residue)。Zhang等[13]在崗梅莖中分離出3種新的三萜皂苷,通過高分辨率電噴霧電離質譜、紅外光譜、核磁共振光譜等方法闡明了他們的結構特征是硫酸鹽取代了糖單元。方心睿等[14]運用色譜學手段對崗梅根的乙醇提取物進行分離純化和結果鑒定,結果分離得到5個三萜皂苷類化合物,鑒定為坡模酸、柚子酸、齊墩果酸B、齊墩果酸E和毛冬青皂甙。目前發現的三十幾個三萜類化合物中,除了齊墩果酸是β-amyrin 構型,其余均為α-amyrin 構型,因此崗梅是研究烏索烷型三萜皂苷生物合成的理想材料,烏索烷型三萜皂苷具有抗腫瘤和抗病毒等生物活性[15]。
沈雅婕[16]優化了崗梅中酚酸類成分的提取工藝,確定最佳提取工藝為:乙醇濃度為54%、提取時間為88 min、溶劑用量為33 mL。對以上3 個因素進行比較得出對崗梅總酚酸提取率的影響依次為乙醇濃度(A) >溶劑用量(C) >提取時間(B)。同時利用凝膠色譜、反相硅膠色譜、高效液相色譜、高效制備液相色譜等色譜技術建立崗梅酚酸類化合物的分離方法,并運用現代波譜學的方法對化合物進行結構鑒定。
Du等[17]從崗梅莖水提物中分離獲得8種酚類,這些酚類均能抑制體外NO 產生,起到抗炎作用。通過HR-ESI-MS,IR,UV 和NMR 等光譜數據分析建立新化合物的結構,并通過比較實驗和ECD分析確定其絕對構型。邢建勇[18]和杜冰曌[19]從崗梅莖水提物中獲得1 個苯丙素類和3 個苯甲酸類化合物,是首次從冬青屬中獲得;鄧桂球等[20]首次從崗梅根的乙醇提取物中分離得到咖啡酸甲酯、綠原酸、隱綠原酸、丁香醛等5個酚類化合物。以上為酚類化合物的提取和鑒定提供借鑒。
黃酮類也是學者們比較關注的一類化合物,張秋燕等[21]利用微波輔助優化崗梅黃酮類化合物提取工藝,最佳條件為乙醇濃度90%、固液比1∶40、浸提溫度70oC、浸提時間1 h、微波功率640 W、微波時間50 s,在此條件下,崗梅黃酮類化合物的提取率為2.75%;對提取液進行鑒定,發現含有異黃酮、查爾酮、橙酮、兒茶素類化合物以及黃酮醇等成分;張峻菁等[22]采用響應面法優化崗梅總黃酮的提取工藝,獲得最佳提取條件為:乙醇體積分數50%,提取溫度92oC,料液比1∶45(g∶mL);總黃酮提取率為6.465 mg/g。以上為崗梅的提取和開發利用提供了理論依據。
據記載,崗梅具有清熱解毒功效,可用于治療扁桃體炎,咽喉炎,氣管炎,百日咳,腸炎,痢疾,癰癤腫毒等,葉外用治跌打損傷,可見其具有較好的抗炎效果。有研究證明,酚類化合物中的苯丙素類和苯甲酸類能有效抑制小鼠白血病細胞中的NO 生成[18-19],綠原酸類具有較廣泛的抗菌作用,被視為崗梅抑菌活性的藥效物質[20],為崗梅抗炎藥效的闡明提供了依據。黃曉丹等[23]研究了崗梅不同部位抗炎、止咳效果,結果:崗梅根、莖、葉、根莖混合物均可顯著抑制致炎小鼠耳廓腫脹(炎癥);根、莖、根莖混合物可顯著減少致咳小鼠的咳嗽次數,說明崗梅根、莖、根莖混合物均具有顯著的抗炎和止咳藥效,而崗梅葉僅有抗炎作用。羅雅勁[24]和朱偉群[25]等利用小鼠耳廓腫脹法、醋酸致小鼠毛細血管通透性增高法、大鼠足跖腫脹法、大鼠棉球肉芽腫法等4個制炎模型研究崗梅根醇提物的抗炎活性,結果表明,崗梅根醇提物對炎癥早期的滲出和后期結締組織增生均有較明顯的抑制作用;朱偉群等[26]還通過小鼠模型研究了崗梅水提物抗流感病毒效果,結果發現,崗梅抗流感病毒的作用也很明顯。張秋燕[21]對提取液的抗氧化性進行鑒定發現,崗梅黃酮類化合物對自由基的清除效果顯著,說明具良好的抗氧化性。
目前,市場上一些不法商販為了獲得較高的利益,在崗梅中摻雜冬青屬的毛冬青、鐵冬青、滿樹星等。盧進等[27]利用RP-HPLC 方法用乙腈-0.2%磷酸水溶液梯度洗脫色譜柱,從10 批崗梅藥材中確定了11 個指紋峰,建立了準確可靠的HPLC指紋圖譜;張軍等[28]用同樣的洗脫方式建立了崗梅中冬青苷XXIX 的HPLC-ELSD 測定方法;鄭夏生[29]建立了崗梅藥材的TLC 鑒別方法和HPLC 指紋圖譜;顏仁梁等[30]用HPLC法測定崗梅中綠原酸的含量并建立了綠原酸的指紋峰,由于HPLC 方法靈敏度高、重復性好,能夠為崗梅藥材的真偽鑒別及質量控制提供幫助。
另外,周紅[31]利用ITS2 序列也能將崗梅與枸骨葉、四季青及冬青屬的毛冬青、大葉冬青、全緣冬青、滿樹星等近緣種有效區分。
目前,崗梅主要的繁殖技術有播種繁殖、扦插繁殖和組織培養。播種繁殖時種子的質量決定了出芽率和崗梅產量的多寡,因此有學者對崗梅種子活力水平檢測的方法進行了研究,為評價種子的優劣提供了可靠的方法[32]。由于崗梅種子休眠時間較長,即使在當年7月采種立即播種也要到第二年春天才能發芽。為解決這一問題,有學者對崗梅的開花物候期、花粉活力、授粉方法及雌蕊柱頭可授性、種子發芽率等問題進行了研究[33],對提高崗梅種子授粉質量和種子發育狀況有重要意義。現階段種植戶主要用扦插來繁殖崗梅種苗,此方法的新梢萌發率也較高,被人們所推廣。吳永彬[34]等研究了不同扦插基質、不同激素處理濃度以及不同莖粗扦插穗對崗梅扦插成活率的影響,摸索出了崗梅扦插的適合條件為:以河沙為基質,用直徑5 mm 左右的插穗扦插,再輔以100 mg/L 的NAA效果最好。
近幾年,組培快繁技術在藥用植物繁殖中也逐漸被應用,它能夠保持親本原有的優良品性,但崗梅的組培技術研究相對較少,蔡時可等[35]首次報道了崗梅的組培快繁技術,以崗梅嫩枝條為外植體,10%次氯酸鈉溶液消毒15 min 后接種在芽啟蒙誘導培養基,10~15 d 后腋芽萌動生長,20 d后轉到增值培養基,繼代培養3~4 代后轉至生根培養基,生根率達90%以上,經煉苗移栽后成活率可達95%。可見,組織培養不僅時間短而且成活率較高,不受休眠期和季節的限制,還能夠保證崗梅的優良品質,能夠解決規范化、規模化種植對種苗的需求。時群[36]對崗梅組培快繁技術進行了系統的研究,分析研究不同基本培養基、不同生長調節劑種類和配比、培養條件等因素對外植體誘導、繼代培養、生根培養和愈傷組織誘導、分化不定芽的影響,并探索了煉苗、基質、移栽條件對生根組培苗移栽成活率的影響,獲得崗梅再生植株,建立起一套完整、實用的崗梅組織培養技術體系,為開發崗梅種苗規模化繁殖,在理論和生產上提供相關的技術參考和優質種苗,同時也為崗梅進行遺傳轉化及生產次生代謝藥用產物提供技術基礎。
黃玉芬[37]等對崗梅的幼苗移栽、水肥管理、病蟲害防治等方面進行了規范;傅昱[38]對廣東省梅州市平遠縣崗梅生產基地上的崗梅枝枯病病原菌進行分離,初步鑒定為小孢擬盤多毛孢菌P.microspora,為崗梅病害的防治提供了理論依據。
有學者研究了有效成分的合成途徑以及參與有效成分合成的候選基因,并對候選基因進行克隆和功能分析,這些研究為闡明崗梅有效成分的生物合成機制以及崗梅的種質和品種改良奠定了基礎。鄭夏生[15]通過轉錄組高通量測序技術挖掘了參與崗梅烏索烷型三萜皂苷生物合成相關的酶基因,共發現272 條unigenes 與萜類合成有關,進一步揭示了這些基因與同源基因間的進化關系及合成途徑,鑒定了2個香樹酯醇合酶,為生物合成崗梅中烏索烷型三萜皂苷提供借鑒。另有學者發現,CYP450基因大多與崗梅的三萜類和皂苷類等次生代謝產物合成有關,溫羚玲[39]利用轉錄組技術,通過于已知基因的同源比對等生物信息學分析方法對轉錄組的注釋結果進一步分析,發現了18 條P450 與三萜皂苷的生物合成途徑有關。對黃酮生物合成相關酶基因進行挖掘,有2個編碼查爾酮合成酶(CHS)的基因被注釋為毛冬青特有基因,4 個編碼黃酮醇合成酶(FLS)基因被注釋為崗梅特有基因。羅秀秀[40]篩選出了4 個參與崗梅三萜皂苷生物合成的細胞色素P450 單加氧酶(CYPs)基因。生物信息學和基因技術的應用,為崗梅有效成分的生物合成機制研究奠定了基礎。林青[41]等從崗梅葉片中獲得了2 個磺酸基轉移酶基因IaST1和IaST2,通過誘導表達和純化,首次在崗梅中成功克隆了ST基因,為后續研究ST基因在崗梅三萜磺化中的功能和作用奠定了基礎。
綜上所述,崗梅生藥學研究較透徹,化學成分和藥理藥效研究較多,大多集中在黃酮類和三萜皂苷類。在通過分子生物技術鑒定崗梅及其混偽品的研究較少,這需要在今后的工作中逐漸完善。另外,崗梅不僅可以藥用,還可以作為風景林下群落優勢種群被應用[42],因此對種苗的需求也是較多的。崗梅扦插繁殖速度慢、種苗參差不齊,在崗梅資源日益減少、供不應求的當下,對種苗的需求十分迫切,需加強組培技術的研究,為崗梅產業的發展和單復方制劑的研究提供充足的原材料,使大眾受益。