核桃青皮主要成分胡桃醌的生物活性研究進展

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（西北民族大學化工學院 甘肅 730000）

引言

核桃青皮又名青龍衣，由于化學成分多樣，在農業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)等方面廣泛應用。核桃青皮中含有醌類、萜類、黃酮類、有機酸類以及酯類等多種化學成分，具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化等多種生物活性，因此在臨床上廣泛使用。通過研究證實核桃皮中的醌類物質胡桃醌含量十分豐富，胡桃醌是一種具有顏色的化學物質，具有明顯的抑菌消炎、抗腫瘤、止血、鎮(zhèn)痛、抗氧化、抑癌等多種藥理作用，引起了廣大研究學者的關注，其應用前景十分廣泛。

胡桃醌又名5-羥基-1,4-萘醌；5-羥基-1,4-萘二酮；天然棕7。英文名為Juglone；Nucin。分子式C10H6O3。分子量：174.16。其結構式如下：

圖1

1.胡桃醌的抗腫瘤活性

（1）黑色素瘤：陳麗[1]等人采用小鼠B16F10黑色素瘤人工肺轉移模型研究胡桃醌對黑色素腫瘤細胞血道轉移的作用。結果顯示胡桃醌具有抑制小鼠黑色素B16F10血管轉移的作用。岳武恒[2]采用MTT法檢測胡桃醌對A375、A2058惡性黑色素瘤細胞的生長抑制率并計算IC50值。使用流式細胞儀檢測胡桃醌對惡性黑色素瘤細胞的凋亡影響。WB法檢測惡黑細胞凋亡相關蛋白Bax、Bcl-2及周期相關蛋白CyclinD1的表達情況。通過劃痕實驗和Transwell小室實驗檢測黑色素瘤細胞的侵襲及遷移能力。結果發(fā)現胡桃醌對惡性黑色素瘤有一定的抑制作用。其作用機制是胡桃醌通過影響CyclinD1的表達將A375、A2058惡黑細胞周期阻滯于G0/G1期，以及通過增加促凋亡蛋白Bax表達和減少抗凋亡蛋白Bcl-2表達誘導A375、A2058惡黑細胞凋亡。

（2）神經母細胞瘤：李慶杰，王若汗[3]等人使用轉基因組技術，分析不同濃度胡桃醌對小鼠SH-SY5Y神經母細胞瘤干預后的基因差異，選出其中的顯著性基因，通過對其信號通路進行研究，分析其促凋亡機理。并采用PT-PCR等方法進行驗證。結果發(fā)現胡桃醌可以導致SH-SY5Y神經母細胞凋亡。其作用機制可能是胡桃醌可以上調p53基因，以及提高mRNA的表達水平，從而誘導小鼠的神經母細胞凋亡。

（3）前列腺癌：Mahdavi Morteza[4]等人使用不同濃度的胡桃醌處理PC3和DU145人癌細胞以及前列腺原始上皮細胞的正常細胞。通過MTT分析測試細胞系的存活百分比，使用流式細胞儀和實時聚合酶鏈反應檢測凋亡率以及AR和CLU基因的表達。結果發(fā)現濃度為10μg/mL的胡桃醌可以誘導癌細胞系凋亡。從而發(fā)現胡桃醌可以通過線粒體途徑減少癌細胞系的生長。

方芳[5]等人使用不同濃度的胡桃醌作用于人前列腺癌PC-3細胞，采用MTT法檢測對PC-3細胞生長的抑制，采用流式細胞儀檢測PC-3細胞的凋亡情況，采用蛋白印跡法檢測Bcl-2相關X蛋白(Bax)和B細胞淋巴瘤2(Bcl-2)蛋白的表達量。結果發(fā)現胡桃醌對PC-3細胞有抑制生長的作用，其作用機制是通過上調Bax表達以及下調Bcl-2的表達。

同時，研究表明胡桃醌對肝癌、肺癌、胃癌、結腸癌、食道癌等也都有一定的抑制作用，其作用機制也大有不同。但胡桃醌對其他癌癥是否有抑制作用以及其作用機理仍需進一步研究。

2.胡桃醌的抗氧化活性

劉婷[6]選用常用的抗氧化測評體系對胡桃醌的體外抗氧化活性進行實驗。通過胡桃醌對ABTS自由基清除能力，DPPH自由基清除能力，鐵還原能力，二價鐵離子螯合能力，抗油脂過氧化能力的測定和Cu2+誘導的蛋白質氧化損傷保護試驗以及Fe2+/AAPH誘導的DNA氧化損傷保護試驗。結果顯示胡桃醌對ABTS和DPPH自由基都有一定的清除能力，胡桃醌也可以延緩油脂的過氧化值的增長，延長了油脂被氧化的時間。由于自由基清除能力也是一種抗氧化能力，從而證明胡桃醌具有一定的抗氧化活性。

通過已有的抑菌實驗可以證明胡桃醌有一定的廣譜抗菌活性，對于把這種天然保鮮劑胡桃醌當作食物的防腐劑，用來延長食物的保鮮時間是否可行，還需要研究者做進一步研究。

3.胡桃醌的抑菌活性

李文君[7]等人使用不同濃度的胡桃醌，對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和肺炎鏈球菌的抑菌活性進行研究，其對照溶液是甲醇和質量濃度為0.01g/L的商用YZN-Y500納米銀抗菌溶液。結果發(fā)現胡桃醌對上述四種菌都有一定的抑菌效果，其抑菌效果比0.01g/L的商用納米銀溶液強，且濃度越高，抑菌效果越好。劉婷[6]等人使用電導率法，掃描電鏡法，熒光倒置顯微鏡法以及凝膠電泳和凝膠阻滯實驗研究胡桃醌對S.aureus和P.aeruginosa的抑菌機制。結果發(fā)現胡桃醌可以對兩種菌的細胞膜造成傷害，導致細胞內容物（如菌體的蛋白質，電解質等）流出，導致細菌不能繼續(xù)生長；使核酸降解，對菌體的核酸造成破壞；也能使P.aeruginosa細胞內ROS增多，使分子信號不能有效傳遞信息；使P.aeruginosa蛋白質含量明顯減少，從而達到了抑菌的效果。

這些作用機制并不適用于所有菌體，胡桃醌對其他不同的細菌的抑菌效果以及對不同細菌的蛋白質和核酸的具體作用方式還有待研究。

4.胡桃醌的殺蟲活性

孫墨瓏[8]等人采用常規(guī)的提取法浸提核桃楸葉活性成分,比較乙醇提取物以及乙醇提取物氯仿萃取兩種方法對舞毒蛾和甘藍夜蛾幼蟲的殺蟲活性，利用氣-質聯用技術對殺蟲活性成分進行分析。結果發(fā)現其主要殺蟲活性成分為胡桃醌，胡桃醌具有殺蟲活性，對舞毒蛾和甘藍夜蛾幼蟲有極強的觸殺作用和胃毒作用，胡桃醌的濃度越高殺蟲活性越好。王雨萌[9]在植物源殺蟲活性的研究中表明胡桃楸葉醇提取物對害蟲白粉虱，小菜蛾，蚜蟲都有較好的毒殺作用。具體表現為：觸殺作用：小菜蛾、蚜蟲；胃毒作用：白粉虱成蟲。同時，已有研究表明，胡桃醌的衍生物N,S-乙酰類似物具有良好的抗錐蟲活性作用[10]。

農業(yè)害蟲肆虐，對植物以及環(huán)境造成傷害，繼續(xù)開發(fā)研究胡桃醌的殺蟲活性及作用機制，為新型植物殺蟲劑的研發(fā)與制作提供可靠理論依據。

5.其它

胡桃醌不僅具有以上生物活性，同時胡桃醌對植物成長具有一定的化感作用，對種子的萌發(fā)和幼苗的生長有一定的抑制作用[11]，胡桃醌也可以作為降壓藥使用，實驗表明靜脈注射胡桃醌可顯著降低高血壓大鼠的平均動脈血壓（MAP），具有降低血壓和舒張血管的功能[12]。胡桃醌作為一種天然色素，在染發(fā)劑領域也有一定的應用價值，且具有抗紫外線的功效[13]。對胡桃醌進行改性，使染發(fā)時間更加持久，解決植物染發(fā)劑著色不牢固的問題也是胡桃醌未來開發(fā)研究的方向。

6.結語

胡桃醌的可開發(fā)利用前景是非常大的，其生物活性的研究與應用，以及各種活性的作用機制都有待于進一步研究。如今，核桃受到了廣大消費者的歡迎，伴隨著的則是核桃皮的大量劇增，已有統(tǒng)計顯示我國每年有數百萬噸的核桃青皮被投放到環(huán)境中，其中只有一少部分核桃皮入藥使用，核桃皮大量堆積造成巨大的浪費和嚴重的污染。繼續(xù)開發(fā)胡桃醌的潛在價值，研究其生物活性的作用機制，提高天然植物利用價值的同時，也可以解決因核桃皮大量堆積造成的環(huán)境污染等問題。