艾葉主要活性成分評價研究進展

許蘭杰 梁慧珍 余永亮 譚政委 楊青 楊紅旗 董薇 李磊 安素妨 魯?shù)さ?/p>

摘要 艾是我國傳統(tǒng)的藥、食兼用植物，具有抑菌、抗炎、抗癌防癌等多種功效。闡述了艾葉揮發(fā)油成分、黃酮、微量元素含量等方面研究進展，對影響艾葉揮發(fā)油組分及含量的產(chǎn)地、植株部位、生長期、采收期、儲存期等方面的研究進展進行總結(jié)，為艾種質(zhì)資源的品質(zhì)評價和新品種選育提供依據(jù)。

關鍵詞 艾葉;活性成分;揮發(fā)油;功效

中圖分類號 R 284.1文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2022）02-0023-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.007

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research Advances of Evaluation on Main Active Compoundsin Folium Artemisia argyi

XU Lan-jie， LIANG Hui-zhen， YU Yong-liang et al

（Sesame Research Center， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou， Henan 450002）

Abstract Artemisia argyi is a traditional Chinese plant used for medicine and food，which has antibacterial， anti-inflammatory， anti-cancer and anti-cancer effects. Expounds research progress of volatile oil， flavonoids and trace element contents for leaves in Artemisia argyi; The research progress of origin， stalk position， growth period， harvest period， storage period and other aspects that affect the components and content of volatile oil in Artemisia argyi were summarized， the results provided the basis for quality evaluation and breeding new varieties of Artemisia argyi.

Key words Folium Artemisia argyi;Active compounds;Volatile oil;Effect

基金項目 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金資助項目（CARS-21）;河南省農(nóng)科院創(chuàng)新創(chuàng)意項目（2020CX03，2020CX19）;河南省農(nóng)科院新興學科發(fā)展專項（2020XK07，2021XK03）;河南省科技攻關項目（212102110297）;河南省中央引導地方科技發(fā)展專項自由探索類項目（YDZX20214100001804）;河南省農(nóng)業(yè)科學院自主創(chuàng)新項目（2022ZC64）。

作者簡介 許蘭杰（1982—），女，河南漯河人，助理研究員，博士，從事中藥材育種與栽培研究。

*通信作者，研究員，博士，從事花類藥材遺傳育種與品質(zhì)改良研究。

收稿日期 2021-06-03

艾草（Artemisia argyi Level.et.Vant）為菊科（Compositae）蒿屬（Artemisia）艾組多年生草本植物，是集藥品、保健品于一體的大宗中藥材之一[1]。艾分布于我國大部分地區(qū)，以及朝鮮半島、日本、蒙古等亞洲東部[2]。在我國，艾主產(chǎn)于河南、湖北、湖南、安徽、山東、河北等省。 河南的“湯陰北艾”“南陽艾”、河北祁艾和湖北“蘄艾”都以質(zhì)優(yōu)而聞名。

艾草在我國栽培歷史悠久，唐代稱艾草，宋代稱艾葉，還有冰臺、醫(yī)草、灸草、蘄艾、黃草、家艾等稱謂，具有溫經(jīng)活絡、抗菌、抗癌、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒等作用。艾葉是艾的干燥葉，艾葉中主要含有揮發(fā)油類成分[3-4]、黃酮類[5]、微量元素等化學成分，具有溫經(jīng)活絡[6]、抗菌[7]、抗癌[8]、抗炎[9]、免疫調(diào)節(jié)[10]、抗凝血[11]等作用。侯迎迎[12]研究發(fā)現(xiàn)艾葉揮發(fā)油和乙酸乙酯部位有抗乙肝病毒活性，趙志鴻等[13]證實3′-甲氧基薊黃素對HBs Ag和HBe Ag有抑制作用。目前關于艾種質(zhì)資源方面的研究較少，急需加強艾分子水平方面的研究。總結(jié)艾葉主要活性成分及影響因素的研究進展，可為艾種質(zhì)資源的品質(zhì)評價和新品種選育提供依據(jù)。

1 葉片揮發(fā)油成分分析與評價

桉油精是艾葉的主要揮發(fā)油成分之一，2020年版《中華人民共和國藥典》把桉油精作為評價艾葉品質(zhì)的重要指標之一[14]。目前，關于艾葉揮發(fā)油方面的研究較為全面，主要涉及產(chǎn)地、艾植株不同部位、生長期、采收期、儲存期、炮制等方面對艾葉揮發(fā)油成分及含量的影響。

1.1 不同產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油成分評價

艾植株適應能力強，種植范圍廣，全國各地均有種植。為了評價不同產(chǎn)地艾葉的揮發(fā)油含量及成分，學者們先后開展了研究，并把現(xiàn)有的艾種質(zhì)依據(jù)揮發(fā)油含量及組分進行分類。陳昌婕等[15]通過測定發(fā)現(xiàn)100份艾種質(zhì)葉片中總揮發(fā)油范圍為0.53%～2.55%，平均質(zhì)量分數(shù)1.43%，可以將100份種質(zhì)分為4類。肖宇碩等[16]和戴衛(wèi)波等[17]鑒定后發(fā)現(xiàn)同一產(chǎn)地艾葉揮發(fā)油也存在差異，湖北蘄春艾葉揮發(fā)油較其他產(chǎn)地艾葉品質(zhì)更優(yōu)。宋葉等[18]認為九尖艾揮發(fā)油含量及成分優(yōu)于七尖艾，蘄艾移栽品種揮發(fā)油含量及成分優(yōu)于移栽地的當?shù)仄贩N，劉夢菲等[19]也證實湖北蘄春所產(chǎn)的五尖艾揮發(fā)油成分最好。

大量研究表明，不同省份艾葉揮發(fā)油成分構(gòu)成不同，李利紅等[20]發(fā)現(xiàn)河南艾葉杜仲烯、氧化石竹烯的含量遠高于國內(nèi)其他產(chǎn)區(qū);趙志鴻等[21]首次鑒定出茉莉酮和β-紫羅酮為艾葉揮發(fā)油化學成分;杜家俊等[22]發(fā)現(xiàn)安徽產(chǎn)艾葉所占比例最高的為蒿醇（10.26%），其次為油酸酰胺（6.51%）、環(huán)己酮（5.07%）等。谷瑤等[23]研究發(fā)現(xiàn)，廣西野生艾葉的1，8-桉葉素、側(cè)柏酮、樟腦和龍腦作相對含量較高，均超過10%。陽一蘭[24]研究發(fā)現(xiàn)，湖南野生新鮮艾葉主要成分有龍腦冰片、4，11，11-三甲基-8-亞甲基-雙環(huán)[7.2.0]十一烷-4-烯和石竹烯，相對含量分別為23.6%、18.03%和6.64%。顧小衛(wèi)等[25]研究發(fā)現(xiàn)，江蘇野生艾葉主要成分為苦艾醇（25.87%）、桉樹腦（20.37%）等。

1.2 不同植株部位艾葉揮發(fā)油成分評價

艾葉為艾植株的主要藥用部位，除了藥用部位外還有非藥用部位，為了全面開發(fā)利用非藥用部分，曹利等[26]分析了七尖蘄艾、五尖蘄艾、金艾的葉、籽、莖的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)蘄艾葉揮發(fā)性成分的種類與質(zhì)量分數(shù)除樟腦外均高于蘄艾籽與蘄艾莖，其中七尖蘄艾葉揮發(fā)性成分的種類與質(zhì)量分數(shù)均高于五尖蘄艾葉及金艾葉。許俊潔等[27]比較了蘄艾葉、蘄艾花、蘄艾莖精油，發(fā)現(xiàn)蘄艾葉精油含量顯著高于蘄艾花與蘄艾莖，且蘄艾葉精油化學成分種類與相對含量均高于蘄艾花與蘄艾莖。

1.3 不同生長期對艾葉揮發(fā)油成分的影響

艾葉作為一種藥食同源中藥材，自苗期均可以應用，庾韋花等[28]研究了蘄艾幼苗期、營養(yǎng)期及花期的揮發(fā)性成分，不同生長期蘄艾的揮發(fā)油共檢測出30種萜類物質(zhì)，其中單萜氧化衍生物為主要的香味物質(zhì)（14種），其次是單萜烯（10種），倍半萜烯及氧化衍生物（6種）。揮發(fā)油均含有樟腦、1，8-桉葉素、龍腦、崁烯、石竹烯、4-松油醇、α-松油醇等主要成分且無顯著性差別。

1.4 不同年份對艾葉揮發(fā)油成分的影響

市場上銷售的艾條多為陳年艾葉所制，為了明確年份對艾葉揮發(fā)油成分的影響，戚曙光[29]分析1年蘄艾和5年蘄艾的揮發(fā)油組分，在1年艾中發(fā)現(xiàn)52種化學成分，5年艾中發(fā)現(xiàn)50種化學成分，1年艾中揮發(fā)油含量較5年艾多。不同年份蘄艾絨揮發(fā)油組分基本相同，但其含量有較大差別，年份越久，艾絨比例越高，易揮發(fā)成分的相對含量越少，難揮發(fā)成分含量越多，如刺柏腦、石竹素、石竹烯等，這些難揮發(fā)物質(zhì)可能就是艾灸時的有效成分，研究結(jié)果與靳然等[30]一致。

1.5 不同采收期艾葉揮發(fā)油成分評價

艾葉的品質(zhì)與采收時間密切相關。靳然等[30]對2009、2010、2011年3年不同采收期的蘄艾葉進行測定，發(fā)現(xiàn)端午前后20 d之內(nèi)艾葉的揮發(fā)油（尤其是難揮發(fā)的成分）種類較多且含量較高。許俊潔等[27]也發(fā)現(xiàn)不同采收期蘄艾精油均檢測出含量較高的桉油精、樟腦、冰片和α-蒎烯等，蘄艾葉為蘄艾的最佳藥用部位，且6月為蘄艾的最佳采收期。

1.6 儲存期對艾葉揮發(fā)油成分的影響

苗麗坤等[31]探討了儲存溫度、儲存濕度及儲存時間對艾葉揮發(fā)油的影響，認為艾葉最佳儲存溫度40 ℃、儲存濕度40%、儲存時間8個月，揮發(fā)油平均提取率為0.645%;在此儲存條件下得到的艾葉揮發(fā)油香氣特征明顯豐富，其主要成分有桉葉油醇（31.54%）、右旋龍腦（8.94%）、左旋樟腦（6.12%）和石竹烯（6.09%）等。

1.7 炮制方法對艾葉揮發(fā)油成分的影響

張小梅等[32]分析研究了艾葉炮制前后揮發(fā)油的主要化學成分，發(fā)現(xiàn)艾葉經(jīng)炮制后揮發(fā)油組分發(fā)生了較大變化，生品中共鑒定了60種成分，其中有36個成分在炮制后消失;醋艾炭共鑒定了45種成分，其中包含炮制后的19個新增成分。

1.8 提取方法對艾葉揮發(fā)油成分的影響

不同提取方法針對同一艾葉鑒定出的艾葉揮發(fā)油成分及數(shù)量不同，徐新建等[33]分析水蒸氣蒸餾和有機溶劑萃取的艾葉揮發(fā)油化學成分，發(fā)現(xiàn)水蒸氣蒸餾法最優(yōu)。李玲等[34]分別采用水蒸氣蒸餾、正己烷回流、靜態(tài)頂空提取艾葉揮發(fā)油，3種方法共鑒別出艾葉中80個揮發(fā)油成分，其中靜態(tài)頂空進樣59個、水蒸氣蒸餾37個、正己烷回流31個。水蒸氣蒸餾和靜態(tài)頂空進樣2種方法可以建立更全面的艾葉揮發(fā)性成分GC-MS表征體系，靜態(tài)頂空進樣在揮發(fā)油成分鑒別上存在一定優(yōu)勢。劉夢菲等[19]采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜（HS-SPME-GC-MS）聯(lián)用技術分析5個不同產(chǎn)地的13批艾葉中揮發(fā)性成分的含量及分布特征，初步鑒定出了187種化合物，主要為烯類、醇類和酮類化合物。

2 黃酮類化合物分析與評價

黃酮類化合物具有抗衰老、抗癌防癌、增強機體免疫力、降低心肌耗氧量等活性功能[35]。黃酮類化合物廣泛存在于艾葉，龔敏等[36]利用HPLC法同時測定9個不同產(chǎn)地艾葉中3種主要黃酮苷元含量，發(fā)現(xiàn)湖北蘄春產(chǎn)艾葉總黃酮及3種黃酮苷元成分含量較高，但不同產(chǎn)地總黃酮含量變化趨勢與其苷元的變化趨勢差異較大。

總黃酮含量并不能全面體現(xiàn)不同產(chǎn)地艾葉黃酮類化合物的特征，山奈酚、棕矢車菊素、異澤蘭黃素為艾葉黃酮中主要成分，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等藥理活性[37]。黃顯章等[38]利用高效液相色譜法同時測定艾葉中棕矢車菊素和異澤蘭黃素的含量，表明不同產(chǎn)地艾葉中棕矢車菊素含量差異較小，不同產(chǎn)地艾葉中異澤蘭黃素的含量差異較大，淮河以南的浙江寧波、湖北蘄春、湖北襄陽、河南南陽的艾葉和淮河以北湯陰艾葉、安國艾葉中異澤蘭黃素含量相對較高。

3 艾葉礦物元素分析與評價

李超等[37]以4個省份5個主產(chǎn)區(qū)的75份艾葉樣品為試驗材料，利用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）和電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）法測定Ca、K、Mg、Na、Fe、Sn、Be、As、Al等元素的含量，發(fā)現(xiàn)35種礦物元素中有33種礦物元素的含量在不同產(chǎn)地間存在顯著差異，河北安國的祁艾與湖北蘄春的蘄艾排在前列。

4 其他化學成分分析與評價

段凱莉等[1]分別以產(chǎn)自河南南陽和新疆的艾葉為試驗材料，發(fā)現(xiàn)河南南陽、新疆艾葉分別檢測出標準品中的19和14種酚類化合物，總含量達13.43和9.75 mg/g，河南南陽艾葉比新疆艾葉含有更加豐富的酚類化合物。洪宗國等[39]模擬艾灸的施灸方式，收集并分離了艾葉燃燒產(chǎn)物，可分離到85種不同的化學成分，其中大部分為芳烴、萜類和一些長鏈脂肪烴。

5 小結(jié)

艾是國家衛(wèi)生部首批頒布的藥食兼用的60種物品之一。艾草及其制品在保健養(yǎng)生、美容護膚等方面的獨特作用受到了社會各界的廣泛認同，艾葉含有脂肪、蛋白質(zhì)、粗纖維、非氮物質(zhì)和灰分、揮發(fā)油、黃酮、微量元素，國際市場需求量大，應用前景廣闊。然而，艾草種植一直沿續(xù)傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營模式，種植管理水平低下，種苗由群眾自繁、自留、自引及相互串換，造成混雜、退化、抗性差的現(xiàn)象十分嚴重。在過去的較長時期，對艾草種質(zhì)資源保護利用未曾引起人們足夠重視，加之亂挖濫采和生態(tài)環(huán)境變化，一些艾草種質(zhì)資源正在失去它們賴以生存的空間，種群縮小，分布變窄乃至最后逐漸消失，因此，急需積極開展艾草種質(zhì)資源的收集、保存、鑒定及評價，優(yōu)良新品種選育，主要病、蟲、草害綠色防控技術等研究，進一步推進我國艾草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

艾葉揮發(fā)油成分分析主要包括以下3個方面：①提取方法略有不同，提取方法有超臨界CO2法和水蒸氣蒸餾法等;分析方法基本一致，多為氣相色譜-質(zhì)譜法。②提取方法和測定設置不同導致鑒定出的揮發(fā)油種類不同，趙志鴻等[13]鑒定出69種，而杜家俊等[22]鑒定出48個化學組分。③不同產(chǎn)地、艾植株不同部位、生長期、采收期、儲存期、炮制等方面導致艾葉揮發(fā)油成分及含量不同。加強艾分子水平方面的研究，基于揮發(fā)油、黃酮或微量元素等進行艾葉種質(zhì)化學成分評價，同時對艾種質(zhì)資源葉片揮發(fā)油、黃酮類等成分進行系統(tǒng)分析，可為艾種質(zhì)資源的品質(zhì)評價和品種選育提供依據(jù)，為艾葉揮發(fā)油合理利用提供依據(jù)。建立艾葉中揮發(fā)油、黃酮類、礦物元素的準確高效分析方法及評價體系，可為艾葉的質(zhì)量控制及標準建立提供科學依據(jù)，也可為其他藥材的等同性研究提供有益參考。

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