覆盆子化學成分與生物活性的研究進展

陳安利,張祥瑞,郄亞男,鄧 潔,邢 穎

(貴陽信息科技學院,貴陽 550000)

0 引言

覆盆子(Rubus idaeus L.)為薔薇科懸鉤子屬植物,是我國藥典收錄的常用中藥材,于2002年被列入《既是食品又是藥品的物品名單》[1]而成為藥食同源中藥。其果實在初夏時由綠轉黃的未成熟果實采收后經高溫蒸煮干燥后得藥用成分,對優化肝臟、降血脂、降血糖、抗氧化、抗AD(阿爾茲海默癥)等有很好的效果[2]。覆盆子新鮮果實成熟后可直接食用,果肉色澤喜人,含糖量高,營養成分豐富,被譽為第三代黃金水果。覆盆子適應性強,喜陰忌陽,在我國分布十分廣泛。近幾年,有關覆盆子化學成分的研究得到了很多關注。其含有豐富的生物活性成分,如多糖、糖蛋白、萜類、水楊酸、黃酮、生物堿及酚酸類等[3],具有較高的營養價值。覆盆子豐富的資源、較高的營養價值、即是食品又是藥材的性質為研究提供了更多的方向。本研究對覆盆子的鑒別、醇提物種類、生理活性、運用等進行綜述,以便更好地了解其作為功能性食品、藥品及保健品有關活性成分的用途。

1 覆盆子的鑒別

近幾年,覆盆子漿果受到了國內外的廣泛關注。我國覆盆子資源來源廣泛。江西德江的華東覆盆子具有較高的藥用價值,因其葉片像手掌,又叫掌葉覆盆子[4]。市售的覆盆子藥材品種、來源不一,常與其他懸鉤子屬植物混淆(見表1),如綿果懸鉤子、山莓、高麗懸鉤子、毛果懸鉤子等,可通過大小、顏色、形狀、氣味、口感等[5]對覆盆子與其他易混淆品進行鑒別。覆盆子漿果由許多小堅果聚合而成,聚合體呈扁圓錐形,頂端圓鈍。小堅果為長月牙形,呈棕黃色或棕色,口感微酸澀,氣味清新,咀嚼時不軟綿。將干燥品進行研磨發現均為棕黃色粉末,通過顯微鏡進行對比觀察可知[6],覆盆子粉末中僅存一種非腺毛,草酸鈣簇晶棱角比較鈍,直徑多為16～38 nm,且一個細胞中有兩個簇晶。通過酸堿度測定、薄層層析等方法對其理化特征進行分析,覆盆子pH=6,含有豐富的黃酮、多酚等成分。目前主要通過高效液相、紅外光譜等建立覆盆子藥材指紋圖譜[7],對不同質量的產品進行鑒別。鄭誠[7]等對覆盆子及其混淆品的ITS序列進行測序分析,建立了特異性分子鑒別方法,以DNA分子標記為代表的分子鑒定方法逐漸應用于中藥材鑒別中。

表1 其他易混淆品

表2 黃酮類化合物名稱

覆盆子具有較為廣泛的種植區域,故質量參差不齊,需采用有效的鑒別手段對其進行質量控制。

2 化學成分

目前,從覆盆子中發現的化學成分主要有多酚類、萜類、多糖、脂肪酸、礦物質、微生素等,其中具有生物活性的化學成分集中在多酚類和多糖中,共分離鑒定出多酚類成分28種、萜類成分18種、多糖類2種。

2.1 多酚類

覆盆子具有獨特的多酚結構,主要多酚類物質結構[12-13]包括花青素與花青素(A)、鞣花酸(B)、血紅素H6(C)及藍莓苷C(D),如圖1。采用高效液相色譜-質譜聯用技術對覆盆子多酚進行表征,總結出多酚類物質大致分為黃酮醇類(槲皮素、山奈酚)、羥基肉桂酸(對香豆酸、阿魏酸、咖啡酸)、羥基苯甲酸(鞣花酸、對羥基苯甲酸)、類黃酮化合物(花青素)。花青素是覆盆子呈色的主要成分,雖然所有漿果都含有花青素,但并不是所有漿果都含有相似的糖苷單位。覆盆子中的槐糖苷單位是一種獨特的花青素苷,已知的黃酮類化合物[14-16]包括4個槲皮素衍生物、2個木犀草素衍生物、8個山奈酚衍生物及2個異鼠李素衍生物,如表3、圖2所示。李航[17]等通過MS/MS測定發現覆盆子中酚類物質主要有金絲桃苷、鞣花酸苷、槲皮素-3-O-蕓香糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷、山奈酚-3-O-蕓香糖苷、紫云英苷、椴樹苷,其中鞣花酸苷含量最高,通過建立UPLC測定了覆盆子中含有科羅索酸和齊墩果酸[18]。

圖1 覆盆子多酚結構

圖2 部分化合物結構

表3 覆盆子黃酮化合物分類

2.2 萜類和甾族化合物

采用高效液相色譜法建立覆盆子中萜類成分的檢測發現,覆盆子葉和果實中含有較為豐富的二萜和三萜類化合物,且覆盆子果實中以三萜類成分為主[19]。已知的甾萜類化合物包括[20]β-谷甾醇、β-豆甾醇、β-胡蘿卜苷、科羅索酸、烏蘇酸、2α,3β,19α,23-四羥基-烏蘇-12-烯-28-酸-O-β-D-葡萄糖苷、齊墩果酸、薔薇酸、2a,19a-dihydroxy-3-oxo-12-ursen-28-oic acid、覆盆子苷、山楂酸等,其三萜酸成分以齊墩果酸含量最高。分析發現[21-24],從覆盆子中提取的萜類化合物以齊墩果烷和烏蘇烷或貝殼杉烷為母核,這些化合物的結構及名稱如表4、圖3所示。

圖3 部分甾萜類化合物結構

表4 部分甾萜類化合物名稱

2.3 糖類

覆盆子中的多糖是覆盆子的主要成分之一,約占覆盆子含量[25]的79.94%±0.57%,用咔唑-硫酸法測定糖醛酸含量為23.6%。對覆盆子多糖進行流變學分析發現[26],覆盆子多糖均溶于水,不溶于乙醇、甲醇等有機溶劑,在水中溶解度為39.7±0.35 mg/mL。多糖水溶液pH為4.96±0.38,表明覆盆子多糖為酸性多糖。

高效液相色譜圖顯示[27],覆盆子多糖的分子量為746～827 kDa,分析4000～400 cm-1的紅外光譜發現,覆盆子多糖中可能存在吡喃環。高效液相色譜、高效凝膠滲透色譜、紅外光譜及氣相色譜等結構角色塑造分析表明[28],覆盆子多糖多糖主要由半乳糖醛酸和阿拉伯糖組成,主鏈上有豐富的1→2糖苷鍵。半乳糖醛酸和阿拉伯糖是構成主鏈糖鏈的主要單糖,采用剛果紅法測定多糖中的三螺旋構象[29]發現,覆盆子多糖不具有螺旋結構。氣相色譜分析顯示,構成覆盆子多糖的單糖種類主要包括[30]D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-木糖、L-阿拉伯糖等。尹星星等[31]通過DEAE-Sepharose Fast Flow及Sephadex G-200提取出覆盆子中RPP-5多糖成分并對其進行表征發現,其是一種多支鏈的酸性雜多糖,具有較強的免疫增強活性。

2.4 其他

從覆盆子中分離得到了脂肪酸、礦物質等其他類化合物[32-34],包括棕櫚酸、短葉蘇木酚酸甲酯、α-亞麻酸、十六烷酸、反-10-十五碳烯醇、鎂、錳等。

3 生理活性作用

3.1 抗炎、抗氧化作用

目前有關覆盆子抗炎、抗氧化作用的研究主要集中在多酚類物質上,特別是黃酮類化合物、鞣花素等。還有少數研究對覆盆子多糖進行改造產生新的多糖衍生物,起到抗炎、抗氧化的作用。皮膚長期受紫外線輻射會引起光氧化反應,導致基質金屬蛋白酶的增加與膠原蛋白的丟失。Raudone Lina等[35]發現,覆盆子中含有豐富的抗氧化成分,即Sanguiin H-6和lambertianin C,通過一系列實驗發現,覆盆子提取物可通過調節 MAPK/AP-1、NF-κβ及TGF-β/ Smad信號通路中的MMPs、炎癥因子分泌與Ⅰ型前膠原的合成來抑制膠原減少,從而起到抗氧化的作用。盧倩等[36]從覆盆子果實中提取多糖,與硝酸銀反應得多糖納米銀顆粒(PAgNPs),通過抗氧化活性測試發現合成顆粒具有良好的抗氧化活性。

3.2 對肝臟的保護作用

肝臟損傷是比較常見的疾病,致病原因較多。肝細胞性肝癌(HCC)是肝臟最常見的原發性惡性腫瘤,起源于肝細胞,且亞洲是肝癌發病率最高的地區之一。覆盆子作為藥食同源中藥,靶向不專一,故得到了廣泛關注。Zhang等[37]發現,覆盆子提取物通過PTEN/AKT通路誘導S期阻滯,從而降低HepG2細胞與Huh7細胞的活性,抑制其增殖,起到保護肝臟的作用。羅濤等[38]通過觀察小鼠肝臟細胞的形態、肝小葉的完整程度、肝組織中Keap-1、Nrf2、Bax等蛋白的表達情況發現,覆盆子提取液對肝脾的胸脹程度有很好的緩解作用,具有改善肝臟病理的作用。

3.3 其他

覆盆子具有祛除黃褐斑、治療肺炎、預防骨質疏松、抗腫瘤、增強記憶力、降血糖、降血脂等活性[39-43]。田穎鵬等[44]采用網絡藥理學方法發現,覆盆子能夠防治阿茲海默癥,其機理可能與影響神經細胞膽堿能、細胞生長及抗細胞凋亡與抗神經炎性反應等機制有關,起作用的化學成分可能是多酚類、萜類等,如槲皮素、香草酸、阿魏酸、山奈酚、沒食子酸、L-蘋果酸、根皮素、歐前胡素等。張露等[45]通過文獻查閱發現,覆盆子水提取液可降低下丘腦促黃體素釋放激素(LHRH)、垂體黃體生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)及性腺雌二醇(E2)含量,提高胸腺LHRH與血液睪酮(T)水平。

4 結束語

研究顯示,覆盆子粗提物中的萜類、多酚類、多糖類等都具有多種藥理活性,如抗炎、抗氧化、抗腫瘤、免疫調節、抗衰老、增強記憶力、調節泌尿系統、降血糖、降血脂、保肝等,說明覆盆子有開發為治療肝臟、減少皮膚衰老、抗癌等藥品及功能性保健食品的潛力。我國覆盆子資源十分豐富,分布廣泛,屬藥食同源產品,可用于食品、藥品、化妝品等領域,故需對覆盆子的理化性質及生理活性進行深入研究,以開發更優質的食藥資源。