李艷,鄧玲玲,黃勝陽(.北京工業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)與生物工程學(xué)院,北京 004;.北京工業(yè)大學(xué)醫(yī)院,北京 004)
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胡桃屬植物化學(xué)成分及生物活性
李艷1,鄧玲玲2,黃勝陽1
(1.北京工業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)與生物工程學(xué)院,北京 100124;2.北京工業(yè)大學(xué)醫(yī)院,北京 100124)
摘要:目的 對胡桃屬植物2010年以來的化學(xué)成分以及生物活性研究進(jìn)展進(jìn)行介紹,以期為該屬植物開展深入研究提供參考和借鑒。方法 全面調(diào)研近5年國內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)。結(jié)果 從胡桃屬植物中得到的化學(xué)成分180余種,主要包括醌類、黃酮類、鞣質(zhì)類、三萜類、二芳基庚烷類等,其生物活性主要為抗腫瘤、抗氧化、降血糖、抗菌等。結(jié)論 胡桃屬植物中化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)類型繁雜,種類豐富多樣,其抗腫瘤、抗氧化和降血糖等生物活性值得進(jìn)一步研究。
關(guān)鍵詞:胡桃屬;化學(xué)成分;生物活性;抗腫瘤;抗氧化;降血糖
胡桃屬(Juglans L.)在植物分類系統(tǒng)上隸屬于胡桃目(Juglandales)胡桃科(Juglandaceae),該屬分3組,共約20種,分布于兩半球溫、熱帶區(qū)域,我國產(chǎn)2組5種1變種,包括胡桃(J.regia L.)、泡核桃(J.sigillata Dode)、麻核桃(J.hopeiensis Hu)、胡桃楸(J.mandshurica Maxim.)、野核桃(J.cathayensis Dode)和華東野核桃(J.cathayensis Dode var.formosana(Hayata)A.M.Lu et R.H,Chang)[1]。該屬植物胡桃既是胡桃屬的模式種,也是該屬藥用植物的代表,其種仁就是著名的中藥胡桃仁,在中醫(yī)臨床上具有補(bǔ)腎固精、溫肺定喘的功效[2],《神農(nóng)本草經(jīng)》將其列為“久服輕身益氣、延年益壽”之上品,《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》也謂“胡桃,為滋肝補(bǔ)腎、強(qiáng)筋健骨之要藥”。1972年考古工作者在距今7000多年前的河北武安磁山文化遺址發(fā)掘中便發(fā)現(xiàn)了胡桃的種子[3],說明我國很早就開始了對胡桃屬植物的應(yīng)用。近年來,關(guān)于胡桃屬植物化學(xué)成分與生物活性的研究受到國內(nèi)外學(xué)者密切關(guān)注,因而該屬植物的化學(xué)成分及生物活性研究報道較多,成果豐碩。本文對近5年來從胡桃屬植物中得到的化合物與活性成分及其生物活性研究進(jìn)行了較為全面的綜述。
近年來對胡桃屬植物進(jìn)行化學(xué)成分研究較多的物種主要是胡桃、胡桃楸,其次為泡核桃和野核桃,這些植物所含的化學(xué)成分多種多樣,從中分離得到的化合物有180余種,包括醌類、黃酮類、鞣質(zhì)類、三萜類、二芳基庚烷類等化學(xué)成分。
1.1醌類
胡桃屬植物含有豐富的醌類成分,包括苯醌、萘醌、蒽醌、醌類衍生物及其糖苷類化合物,為該屬植物的主要生物活性物質(zhì)。近年來在該屬植物中又分離到許多醌類化合物,包括:胡桃果實(shí)子房室木質(zhì)隔膜(分心木)中的2-乙氧基胡桃醌[4],大黃素、4,8-二羥基-α-四氫萘酮[5];胡桃種皮中的5-羥基-2-甲氧基-1,4-萘醌[6];胡桃葉中的4-羥基-α-四氫萘酮、4,8-二羥基-α-四氫萘酮[7]。胡桃楸新鮮未成熟果實(shí)中的胡桃酮[8];胡桃楸未成熟外果皮(青龍衣)中的2-乙氧基胡桃醌、4-羥基-α-四氫萘酮、4,8-二羥基-α-四氫萘酮、4,5,8-三羥基-α-四氫萘酮-5-O-β-D-(6'-O-4''-羥基苯甲?;┻拎咸烟擒铡?,5,8-三羥基-α-四氫萘酮-5-O-β-D-[6'-O-(3'',4'',5''-三羥基苯甲?;葸拎咸烟擒铡?,5-二羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-(6'-O-4''-羥基l苯甲酰基)吡喃葡萄糖苷、4-羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-(6'-O-4''-羥基l苯甲酰基)吡喃葡萄糖苷、5-羥基-4-甲氧基-α-四氫萘酮、1,4,8-三羥基-3-萘羧酸1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷乙酯、2-甲氧基胡桃醌、3-乙氧基胡桃醌、3-甲氧基胡桃醌、黃杞醌[9],4-羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4,5-二羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4,6-二羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4,5,8-三羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,4,5-三羥基萘-1,4-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,4,5-三羥基萘-1,5-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,4,8-三羥基萘-1-O-β-D-[6'-O-(3'',4'',5''-三羥基苯甲?;葸拎咸烟擒?、1,4,8-三羥基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[9,10],4,5,8-三羥基-α-四氫萘酮-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4,5,8-三羥基-α-四氫萘酮-5-O-β-D-[6'-O-(3'',4'',5''-三羥基苯甲?;葸拎咸烟擒?、4-羥基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[10],2,5-二羥基-1,4-萘醌、2-羥基-1,4-萘醌、3,5-二羥基-1,4-萘醌、5,8-二羥基-1,4-萘醌、5-羥基-1,4-萘醌(胡桃醌)、5-甲氧基-1,4-萘醌[9,11],胡桃酮A[12];胡桃楸莖皮中的4,8-二羥基-9,10-蒽醌-2-羧酸、12-O-β-D-吡喃葡萄糖基-2,3,7,11-四羥基-6-氧雜苯駢[a]蒽-5-酮、5-羥基蒽醌-3-羧酸-1-羧酸乙酯、1,5-二羥基蒽醌-3-羧酸乙酯[13],1,5-二羥基蒽醌-3-羧酸[14];胡桃楸葉中的4,8-二羥基-α-四氫萘酮、4-羥基-α-四氫萘酮、胡桃醌[15]。泡核桃新鮮果皮中的4-羥基-α-四氫萘酮、1,2,3,4-四氫-4-氧代萘基-1-{6-O-[(3,4,5-三羥基苯基)羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,2,3,4-四氫-8-羥基-4-氧代萘基-1-{6-O-[(3,4,5-三羥基苯基)羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,2,3,4-四氫-8-羥基-4-氧代萘基-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、3,4-二氫-3,4-二羥基萘-1(2H)-酮、4,5,8-三羥基-a-四氫萘酮、4,5-二羥基-a-四氫萘酮、1,2,3,4-四氫-7,8-二羥基-4-氧代萘基-1-{6-O-[(3,4,5-三羥基苯基)羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷、1,2,3,4-四氫-7-羥基-4-氧代萘基-1-{6-O-[(3,4,5-三羥基苯基)羰基]}-β-D-吡喃葡萄糖苷[16];泡核桃果殼中的4-羥基-a-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4,5,8-三羥基-a-四氫萘酮-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[17]。野核桃葉中的2-乙氧基胡桃醌[18]。
1.2黃酮類
迄今為止,該屬植物中分離得到的黃酮類及其衍生物成分已達(dá)數(shù)十種,近年來又分到多種黃酮類化合物,按其母核結(jié)構(gòu)可分為黃酮醇類、二氫黃酮類、二氫黃酮醇類和雙苯吡酮類,包括:分心木中的柚皮素[4],兒茶素、花旗松素(二氫槲皮素)[4,19],槲皮素、槲皮素-3-O-(6''-沒食子?;?β-D-吡喃半乳糖苷、槲皮苷[19];胡桃葉中的5,7-二羥基-3,4'-二甲氧基黃酮、5-羥基-3,7,4'-三甲氧基黃酮[7]。胡桃楸青果皮中的5-羥基-6,7-二甲氧基二氫黃酮、5-羥基-7,8-二甲氧基二氫黃酮、山姜素、球松素、漢黃芩素[20];胡桃楸莖皮中的山柰酚-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、楊梅素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[21],柚皮素、橙皮素、楊梅素[22],芒柄花素、木犀草素[23];胡桃楸葉中的2''E-槲皮素-3-O-β-D-(6''''-O-[3''(4'''-羥基苯基)丙烯?;荩┻拎咸烟擒铡蠲匪?3-O-β-D-吡喃半乳糖苷、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷[24]。泡核桃果殼中的二氫槲皮素[17]。野核桃葉中的山柰酚、山柰酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[18]。
1.3鞣質(zhì)類
鞣質(zhì)類成分在胡桃屬植物中普遍存在,近來在該屬植物中又分離得到許多鞣質(zhì)類化合物及可水解鞣質(zhì)類成分,包括:分心木中的沒食子酸、沒食子酸乙酯[5,19],原兒茶酸[19];胡桃種子中的1,2,3,4-四-O-沒食子酰基-β-D-葡萄糖、1,2,6-三-O-沒食子?;?a-D-葡萄糖、沒食子?;韭辄S素、榛子素A、榛子素F、小木麻黃素[25];胡桃種皮中的沒食子酸[6];胡桃內(nèi)種皮中的2,3,4,6-四沒食子?;咸烟恰?,3-六羥基-聯(lián)苯氧基葡萄糖、長梗馬兜鈴素[26]。胡桃楸未成熟外果皮中的沒食子酸[11];胡桃楸莖皮中的1,6-二-O-沒食子酰基葡萄糖、3,3'-二-O-甲基鞣花酸-4-O-吡喃木糖苷、4-[6-O-(丁香酚基)-β-吡喃葡萄糖氧基]-3-甲氧基苯甲酸[21];胡桃楸葉中的咖啡酸甲酯[15],沒食子酸[24]。泡核桃莖皮中的沒食子酸、長梗馬兜鈴素、1,2,3,4,6-五-O-沒食子?;?β-葡萄糖、1,2,3,6-四-O-沒食子酰基-β-葡萄糖、1,2,4,6-四-O-沒食子酰基-β-葡萄糖、1,2,6-三-O-沒食子酰基-β-葡萄糖、1,3,6-三-O-沒食子?;?β-葡萄糖、2,3-O-4,4',5,5',6,6'-六羥基聯(lián)苯二甲?;?(a/β)-葡萄糖、3,4,6-三-O-沒食子?;?a/β-葡萄糖、鞣花酸[27]。
1.4三萜類
胡桃屬植物中含有豐富的三萜類化合物,近年來在該屬植物中又分離得到多種三萜類成分,包括:分心木中的齊墩果酸[5];胡桃葉中的羽扇豆醇[7]。胡桃楸未成熟外果皮中的20,24-達(dá)瑪二烯-3β-醇[28],齊墩果酸、熊果酸、20(S)-原人參二醇-3-酮、2α,3β,23-三羥基-12-烯-28-齊墩果酸、2α,3β,23-三羥基-12-烯-28-熊果酸[28,29],12β,20(R),24(R)-三羥基達(dá)瑪烷-25-烯-3-酮、1β,12β,20(S)-三羥基達(dá)瑪烷-24-烯-3-酮、1β,3α,12β,20(S)-四羥基達(dá)瑪烷-24-烯、20(S),24(R)-二羥基達(dá)瑪烷-25-烯-3-酮、20(S),24(S)-二羥基達(dá)瑪烷-25-烯-3-酮、20(S)-羥基達(dá)瑪烷-24-烯-3-酮、20(S)-原人參二醇、2α-羥基齊墩果酸、2α-羥基熊果酸、3β-羥基-12-烯-29-齊墩果酸、3-氧代-23-羥基-12-烯-28-熊果酸、3β-羥基-20-烯-28-熊果酸[29];胡桃楸莖皮中的1a,3β-二羥基齊墩果烷-9(11),12-二烯(即juglangenin A)[21]。
1.5二芳基庚烷類
二芳基庚烷類化合物也是胡桃屬植物的特征性成分之一,近來在該屬植物中又分到以下多種二芳基庚烷類成分:分心木中的胡桃寧A[19]。胡桃楸未成熟外果皮中的胡桃寧A、茸毛香楊梅酮[28];胡桃楸莖皮中的胡桃寧B、2-羥基茸毛香楊梅酮(即myricatomentogenin)[21];胡桃楸根中的(-)-蘇式-3',4''-環(huán)氧-1-(4-羥基苯基)-7-(3-甲氧基苯基)庚烷-2,3-二醇、(1a,3β,5a,6a)-1,5-環(huán)氧-3,6-二羥基-1-(3-甲氧基-4-羥基苯基)-7-(4-羥基苯基)-庚烷(rhoiptelol B)、(1a,3β,5a,6a)-1,5-環(huán)氧-3,6-二羥基-1,7-雙(3-甲氧基-4-羥基苯基)-庚烷[30];胡桃楸葉中的2-羥基茸毛香楊梅酮、(11R)-3,11,17-三羥基-2-甲氧基-1,16-氧代-7,13-二苯基-11-庚醇、(11R)-11,17-二羥基-3,4-亞甲二氧基-[7,0]-偏二苯基庚烷、(11S)-11,17-二羥基-3,4-二甲氧基-[7,0]-偏二苯基庚烷[15]。野核桃葉中的茸毛香楊梅酮、jugcathanin(即胡桃寧A)[18];野核桃根皮中的茸毛香楊梅酮、jugcathayenoside、4-羥基-17-甲氧基-2-氧雜三環(huán)[13.2.2.13,7]二十碳-1(17),3(20),4,6,15,18-庚烷-9-酮[31]。
1.6其他類
近年來,從胡桃屬植物中還分離得到了香豆素類、色原酮類、降倍半萜類、有機(jī)酸以及酚苷類、酯類、長鏈不飽和脂肪酸等成分。例如,分心木中的催吐蘿芙木醇[4],3-羥基-1-(4-羥基苯基)-1-丙酮、硬脂酸甘油單酯、正十七烷、核桃素D、對羥基苯甲酸、香草酸[5];胡桃種皮中的(6S,9R)-長壽花糖苷、(6S,9S)-長壽花糖苷、布盧門醇C葡萄糖苷、byzantionoside B(即9-表-布盧門醇C葡萄糖苷)、甘油-1-(9Z-十八碳烯酯)-2-(9Z,12Z-十八碳二烯酯)-3-(9Z,12Z,15Z-十八碳三烯酯)、甘油-1,2,3-三-(9Z,12Z,15Z-十八碳三烯酯)、甘油-1,2,3-三-(9Z,12Z-十八碳二烯酯)、甘油-1-十六碳烷酯-2,3-二-(9Z,12Z-十八碳二烯酯)、紅景天苷[6]。胡桃楸未成熟外果皮中的4(R)-羥基-4-(3'-羥基苯基)丁酸 4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[10],5,7-二羥基色原酮、異香草酸[11],鄰苯二甲酸二丁酯、3,4-二羥基苯甲酸乙酯、3-甲氧基-4-羥基苯甲酸乙酯[20];胡桃楸莖皮中的(S)-(8E,10E)-12-羥基-7-羰基-8,10-十八碳二烯酸甲酯、(S)-(8E,10E)-12-羥基-7-羰基-8,10-十八碳二烯酸[32];胡桃楸葉中的2-甲基-1-十六烷醇、l-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(2S,3R,4S,8E)-2-(2'R-羥基-二十一碳酰胺基)-8-十八碳烯-1,3,4-三醇(juglans cerebroside A)[24],4-羥基苯甲酸甲酯、桂皮酸、阿魏酸、對-香豆酸甲酯[15]。泡核桃果殼中的(6S,9R)-長壽花糖苷、二氫紅花菜豆酸-4'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、1-O-香草酰-β-D-葡萄糖苷、4-O-β-D-吡喃葡萄糖基香草酸、5-對位-順式對香豆酰基奎尼酸、6-O-阿魏酰基吡喃葡萄糖、6'-O-香草酰異它喬糖苷、6'-O-香草酰它喬糖苷、breynioside A、甲基-4-O-香豆??崴狨?、牡丹酚苷A、它喬糖苷[17]。野核桃葉中的香草酸、2-二十八烷氧基乙醇、6,7-二羥基香豆素、咖啡酸、十六烷酸-a-單甘油酯、軟脂酸、二十四烷酸、二十九烷醇、二十八烷醇、硬脂酸、二十五烷醇、鄰苯二甲酸、香豆酸二十六烷醇酯[18]。
胡桃屬植物的提取物或從中分離得到的化學(xué)成分具有較為廣泛的生物活性,在抗腫瘤、抗氧化、降血糖、抗菌、殺蟲、鎮(zhèn)痛、抗炎等方面具有明顯的生物效應(yīng)。
2.1抗腫瘤活性
胡桃屬植物的提取物或從該屬植物中分離得到的化學(xué)成分,與抗腫瘤作用的關(guān)系非常密切。李福榮等人研究報道[33],胡桃未成熟果皮醇提物的醋酸乙酯萃取層對人骨髓性白血病細(xì)胞K562有較強(qiáng)的抑制作用;Hasan T N等人[34]的研究結(jié)果表明,胡桃根皮提取物能夠顯著增強(qiáng)人乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231中Bax、caspases、tp53和TNF-alpha編碼基因的表達(dá),并降低Bcl2和mdm-2的表達(dá),從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡;隨后Alshatwi A A等人[35]在胡桃未成熟外果皮提取物對人前列腺腫瘤細(xì)胞PC-3的研究中也得到類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;Vanden Heuvel J P等人[36]的研究結(jié)果表明,胡桃提取物能抑制人乳腺癌細(xì)胞MCF-7的增殖;Salimi M等研究報道[7],胡桃葉中的化合物4,8-二羥基-α-四氫萘酮和5,7-二羥基-3,4'-二甲氧基黃酮對人乳腺癌細(xì)胞MCF-7和人口腔鱗癌細(xì)胞BHY的增殖都有明顯的抑制作用,并且這兩種化合物都是通過半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶caspase-3通路來誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞的凋亡。張廠等人[37]的研究結(jié)果表明,胡桃楸果實(shí)水提物對肉瘤S180、肝癌H22以及Lewis肺癌造型小鼠的腫瘤生長有抑制作用,并對小鼠的體重和胸腺具有一定的保護(hù)作用;胡桃楸新鮮未成熟果實(shí)中的化合物胡桃酮對人骨髓性白血病細(xì)胞HL-60具有適度的抑制作用[8];胡桃楸未成熟外果皮中的化合物3,5-二羥基-1,4-萘醌和胡桃醌對HepG-2具有明顯的抑制作用[9],1,4,8-三羥基萘-1-O-β-D-[6'-O-(3'',4'',5''-三羥基苯甲?;葸拎咸烟擒铡?,4,8-三-羥基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和4-羥基萘-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷對人肝癌細(xì)胞SMMC7721顯示不同程度的抑制作用,并且1,4,8-三羥基萘-1-O-β-D-[6'-O-(3'',4'',5''-三羥基苯甲?;葸拎咸烟擒諏CF-7顯示較強(qiáng)的細(xì)胞毒活性[10],2,5-二羥基-1,4-萘醌和3,5-二羥基-1,4-萘醌對HepG-2細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用,5,8-二羥基-1,4-萘醌和胡桃醌能夠顯著抑制HL-60細(xì)胞的增殖[11],20(S)-原人參二醇-3-酮是人工合成抗腫瘤活性成分人參皂苷Rh2的關(guān)鍵前提[28],2α,3β,23-三羥基-12-烯-28-齊墩果酸、2α,3β,23-三羥基-12-烯-28-熊果酸和20(S)-原人參二醇對HepG-2均表現(xiàn)出較強(qiáng)的細(xì)胞毒活性[29];Wu Y Y等人報道[38],胡桃楸樹皮的甲醇提取物可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期分布而有效抑制人胃癌細(xì)胞SGC-7901的增殖;胡桃楸莖皮中的9,10-二氫-4,8-二羥基-9,10-二oxoanthracene-2-羧酸在體外對HepG-2、SGC7901、人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT-8和人肺癌細(xì)胞A549具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒活性[13],1,5-二羥基蒽醌-3-羧酸可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抑制HepG-2增殖的作用[14],木犀草素具有較為明顯的抑制HepG-2增殖的作用,并且呈現(xiàn)一定的劑量——效應(yīng)關(guān)系[23];胡桃楸葉中的胡桃醌對于人胃癌細(xì)胞MGC-803、人肺癌細(xì)胞A549、人骨髓性白血病細(xì)胞K562和人宮頸癌細(xì)胞HeLa均有較好的細(xì)胞毒活性[15]。于冬梅等人[39]研究表明,泡核桃果殼醇沉物對于人的正常肝細(xì)胞L-02毒性很小,但對人肺癌細(xì)胞NCI-H292、NCI-H661和人肝癌細(xì)胞HepG-2、Huh-7的增殖卻有明顯的抑制作用。
2.2抗氧化活性
楊明珠等人[5]運(yùn)用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)方法對胡桃分心木提取物的抗氧化活性進(jìn)行研究,結(jié)果顯示分心木的粗提物及其大孔樹脂水洗物、50%乙醇洗脫物、95%乙醇洗脫物等各部位均有較好的抗氧化活性;陳林等人[40]采用DPPH和2,2'-連氮基-雙-(3-乙基苯并二氫噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)方法進(jìn)行抗氧化實(shí)驗(yàn),結(jié)果胡桃分心木醇提物對自由基的清除率隨質(zhì)量濃度增加而增強(qiáng),并呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系,表明分心木醇提物對自由基有明顯的清除作用而表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化活性;Yin T P等人報道[26],胡桃內(nèi)種皮丙酮提取物的正丁醇萃取物具有很強(qiáng)的抗氧化活性,其中所含的2,3,4,6-四沒食子酰基葡萄糖、2,3-六羥基聯(lián)苯氧基葡萄糖、長梗馬兜鈴素在抗氧化過程中起著重要的作用。孫琳琳等人[41]用堿性蛋白酶水解胡桃楸種仁中的蛋白并對酶解產(chǎn)物的抗氧化活性進(jìn)行研究,結(jié)果酶解產(chǎn)物對DPPH和ABTS均具有較強(qiáng)的清除作用,但其清除羥基自由基的作用以及還原能力則低于維生素C;徐紅艷等人報道[42],胡桃楸種仁殼中的黃酮有明顯的抗氧化活性,主要表現(xiàn)在能夠清除DPPH、ABTS和羥基自由基,并且對鐵離子具有一定的鰲合作用;Liu L J等[8]研究表明,胡桃楸新鮮未成熟果實(shí)中的胡桃酮在DPPH自由基的清除以及超氧化物歧化酶活性實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出顯著的抗氧化活性;Lin H等人報道[13],胡桃楸莖皮中的12-O-β-D-吡喃葡萄糖基-2,3,7,11-四羥基-6-氧雜苯駢[a]蒽-5-酮在DPPH與ABTS自由基清除實(shí)驗(yàn)中均具有顯著的抗氧化活性;昝志惠等人[43]研究胡桃楸單寧的抗氧化作用,結(jié)果表明胡桃楸外果皮及葉中的單寧類成分對于羥基自由基、亞硝酸根離子及超氧陰離子均有較強(qiáng)的清除能力,并且胡桃楸葉單寧對三種自由基的清除能力整體上強(qiáng)于胡桃楸外果皮單寧。
2.3降血糖活性
Ma Y Y等人報道[44],日常飲食中增添胡桃能夠增加空腹血糖濃度,減少血漿總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇,并且對體重、血脂和胰島素敏感性不會產(chǎn)生明顯影響;Mohammadi J等人[45]研究表明,胡桃葉提取物能有效減少血漿中的血糖、低密度脂蛋白、三酸甘油脂和總膽固醇,能顯著增加胰島素和高密度脂蛋白的水平,因此認(rèn)為胡桃葉提取物可能成為治療Ⅰ型糖尿病活性制劑的潛在來源;還有研究報道[46],每周食用一定量的胡桃,可以有效地降低患Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險,尤其是女性胡桃攝入量愈高,其罹患Ⅱ型糖尿病的幾率愈顯著降低;Hosseini S等人[47]研究表明,胡桃葉的水提物可以降低Ⅱ型糖尿病患者的糖化血紅蛋白和血糖,并且能夠促進(jìn)胰島素的分泌。
2.4抗菌活性
楊明珠等人[5]采用紙片擴(kuò)散法、肉湯稀釋法對胡桃分心木的抗菌作用進(jìn)行研究,結(jié)果其提取物中乙酸乙酯部位的抑菌作用明顯強(qiáng)于其它各個提取物部位,說明其乙酸乙酯部位是抗菌的有效部位,由該部位分離得到的沒食子酸乙酯顯示出很好的抗菌活性及較廣的抗菌譜[5];喬永剛等人[48]采用生物測定方法研究胡桃未成熟外果皮對茄子枯萎病菌、黃瓜枯萎病菌、辣椒枯萎病菌和西瓜枯萎病菌的抑菌活性,結(jié)果胡桃青皮甲醇提取物對以上4種常見的植物枯萎病菌都有明顯的抑制作用,說明胡桃青皮提取物中存在抑菌活性物質(zhì);Fischer T C等人報道[49],胡桃中的5-羥基-1,4-萘醌能夠有效抑制火疫病病原菌Erwinia amylovora的生長,因此可代替鏈霉素成為一種新型環(huán)保的植物保護(hù)劑。俞曉麗等人[50]采用甲基四氮鹽(XTT)還原法研究胡桃楸提取物對體外白念珠菌Candida albicans生物膜形成的影響,結(jié)果胡桃楸提取物具有良好的抗白念珠菌生物膜功能,且毒性較低,因此認(rèn)為胡桃楸對治療白念珠菌生物膜相關(guān)感染性疾病具有應(yīng)用價值。Liu Q等人[16]從泡核桃的果皮中分離得到7 種a-四氫萘酮類化合物,其中4,5,8-三羥基-α-四氫萘酮對葡萄球菌Staphylococcus aureus和S.aureus表現(xiàn)出中等強(qiáng)度的抗菌活性。
2.5殺蟲活性
梁永峰研究報道[51],胡桃青皮甲醇提取物對蘿卜蚜蟲Lipaphis erysimii具有較強(qiáng)的觸殺活性和拒食活性,通過葉碟法測得甲醇提取物不同萃取部位的觸殺活性和拒食活性順序?yàn)椋菏兔演腿∥铮家颐演腿∥铮颊〈驾腿∥铮家宜嵋阴ポ腿∥铮悸确螺腿∥铮妓腿∥?,說明胡桃青皮中的殺蟲活性和拒食活性物質(zhì)應(yīng)為一類極性較大的化合物;王宏虬等人[52]采用飼喂法研究胡桃青皮提取物對馬鈴薯蚜蟲與瓢蟲的殺蟲活性,結(jié)果各提取物殺蟲活性的順序?yàn)椋核崛∥铮际兔烟崛∥铮家宜嵋阴ヌ崛∥铮家掖继崛∥铮⑶腋魈崛∥飳ρ料x的觸殺效果均強(qiáng)于瓢蟲,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析蚜蟲和瓢蟲的生理及表面構(gòu)型,推測提取物對蚜蟲可能是通過胃殺和表面觸殺作用,而對瓢蟲可能主要是通過胃殺作用。時東方等人[53]對胡桃楸葉、外果皮和樹皮提取物的殺蟲活性進(jìn)行研究,結(jié)果表明葉、外果皮和樹皮的醇提物對粘蟲Mythimna separata、苜蓿夜蛾Heliothis dipsacea、雙斑螢葉甲Monolepta hieroglyphicaj均具有觸殺活性,對二十八星瓢蟲Henosepilachna vigintioctopunctataz則無觸殺活性,葉和外果皮的醇提物對榆紫葉甲Ambrostoma quadriimpressum有胃毒活性但無觸殺活性,而樹皮的醇提物對榆紫葉甲則沒有胃毒活性及觸殺活性;呂兵等人報道[54],胡桃楸葉的乙醇提取物對于溫室白粉虱Trialeurodes vaporariorum、小菜蛾P(guān)lutella xylostella及豌豆蚜Aphis craccivora等3種東北地區(qū)常見害蟲均具有較好的毒殺作用。
2.6其他生物活性
胡桃屬植物胡桃及胡桃楸提取物還具有鎮(zhèn)痛、抗炎和保護(hù)皮膚等方面的生物活性。Hosseinzadeh H等人[55]對胡桃葉的水提物和醇提物進(jìn)行鎮(zhèn)痛、抗炎研究,結(jié)果小鼠熱板法鎮(zhèn)痛試驗(yàn)表明這兩種提取物可作用于非阿片類受體而顯示鎮(zhèn)痛效果,其鎮(zhèn)痛作用不會受到納諾酮的阻斷,具有明顯的中樞和外周鎮(zhèn)痛活性;小鼠二甲苯耳廓腫脹及棉球肉芽腫炎癥模型試驗(yàn)表明這兩種提取物對于急性滲出型炎癥和慢性增殖型炎癥均有顯著的抑制作用。Park G等人[56]的研究表明,胡桃楸葉的醇提物可通過調(diào)節(jié)氧化防御系統(tǒng)而使人皮膚成纖維細(xì)胞HS68免受過氧化氫應(yīng)激損傷,從而達(dá)到保護(hù)皮膚成纖維細(xì)胞的作用。
2010年以來,胡桃屬植物的化學(xué)成分及生物活性研究取得較大進(jìn)展,尤其是針對該屬植物化學(xué)成分中以a-四氫萘酮類為主的醌類衍生物的抗腫瘤活性研究做了大量工作,從而為這類成分的抗腫瘤研究奠定了良好的基礎(chǔ)。但胡桃屬植物的研究還有很大的探索空間,例如,我國胡桃屬植物南北普遍分布,資源十分豐富,可目前對該屬植物研究較多的主要是胡桃及胡桃楸,而對于泡核桃和野核桃的研究涉及較少,關(guān)于對麻核桃和華東野核桃的研究則幾乎缺失;其次,該屬植物生物活性研究主要集中在抗腫瘤效應(yīng)方面,而抗氧化、降血糖、抗菌等方面的研究還不夠深入;此外,在研究方法上,該屬植物的生物活性研究很多結(jié)論乃是依托于分子水平和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)等微觀領(lǐng)域獲得的,而動物實(shí)驗(yàn)和臨床方面的研究較少。希望胡桃屬植物的研究在這些不足方面今后能夠取得可喜的進(jìn)展。
參考文獻(xiàn)
[1]中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會.中國植物志(第二十一卷)[M].北京:科學(xué)出版社,1979.30-35.
[2]江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典(下冊).[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1986.1544-1546.
[3]高建強(qiáng).中國北方農(nóng)耕文明從這里走來[N].河北日報,2012-10-19(9).
[4]楊明珠,周星利,王玎瑋,等.分心木化學(xué)成分研究[J].大理學(xué)院學(xué)報,2011,10(2):7-9.
[5]楊明珠,田新雁,肖朝江,等.核桃分心木化學(xué)成分與生物活性研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2012,24(12):1707-1711,1728.
[6]劉傳水,太志剛,馮四全,等.核桃種皮的化學(xué)成分研究[J].中國中藥雜志,2012,37(10):1417-1421.
[7]Salimi M,Ardestaniyan M H,Mostafapour K H,et al.Anti-proliferative and apoptotic activities of constituents of chloroform extract of Juglans regia leaves[J].Cell Proliferation,2014,47(2):172-179.
[8]Liu L J,Li W,Sasaki T,et al.Juglanone,a novel α-tetralonyl derivative with potent antioxidant activity from Juglans mandshurica[J].Journal of Natural Medicines,2010,64(4):496-499.
[9]Zhou Y Y,Yang B Y,Jiang Y Q,et al.Studies on cytotoxic activity against HepG-2 cells of naphthoquinones from green walnut husks of Juglans mandshurica Maxim.[J].Molecules,2015,20(9):15572-15588.
[10]劉麗娟,齊鳳琴,龔顯峰.北青龍衣中萘醌類衍生物的細(xì)胞毒活性研究[J].中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),2010,27(7):574-577.
[11]董梅,袁日,齊鳳琴,等.青龍衣中細(xì)胞毒活性成分的研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2011,23(5):805-808.
[12]高小寧,孫曉飛,黃國興.核桃楸青皮中的一個新四氫萘酮化合物[J].中成藥,2013,35(7):1487-1489.
[13]Lin H,Zhang Y W,Zheng L H,et al.Anthracene and anthraquinone derivatives from the stem bark of Juglans mandshurica Maxim.[J].Helv Chim Acta,2011,94(8):1488-1495.
[14]Yao Y,Zhang Y W,Sun L G,et al.Juglanthraquinone C,a novel natural compound derived from Juglans mandshurica Maxim.,induces S phase arrest and apoptosis in HepG2 cells[J].Apoptosis,2012,17(8):832-841.
[15]Yao D L,Zhang C H,Luo J,et al.Chemical constituents from the leaves of Juglans mandshurica[J].Archives of Pharmacal Research,2015,38(4):480-484.
[16]Liu Q,Zhao P,Li X C,et al.New α-tetralone galloylglucosides from the fresh pericarps of Juglans sigillata[J].Helv Chim Acta,2010,93(2):265-271.
[17]彭友倫,李冬梅,劉光明.泡核桃殼的化學(xué)成分研究[J].中草藥,2013,44(12):1534-1538.
[18]陳超,胡鈺,孫家祥,等.野核桃葉化學(xué)成分研究[J].中草藥,2011,42(11):2177-2180.
[19]景援朝,趙煥新,孫永麗,等.分心木化學(xué)成分的研究[J].食品與藥品,2015,17(2):87-90.
[20]李靜,徐康平,鄒輝,等.胡桃楸青果皮化學(xué)成分研究[J].中南藥學(xué),2013,11(1):1-3.
[21]Zhang Y W,Lin H,Bao Y L,et al.A new triterpenoid and other constituents from the stem bark of Juglans mandshurica[J].Biochemical Systematics and Ecology,2012,44:136-140.
[22]方薇,王一男,蔡小燕,等.正交試驗(yàn)優(yōu)選核桃楸皮中有效成分的提取工藝[J].山東大學(xué)學(xué)報,2013,48(11):24-26.
[23]曹治家,蔡小燕,方薇,等.核桃楸皮化學(xué)成分的鑒定及其抗肝癌活性成分篩選[J].山東醫(yī)藥,2014,54(29):1-3.
[24]Sun J M,Chang R L,Zhang H.A new cerebrogalactoside from Juglans mandshurica[J].Chemistry of Natural Compounds,2011,47(2):254-256.
[25]金哲雄,曲中原.核桃仁可水解丹寧成分研究(Ⅲ)[J].中成藥,2011,33(4):715-717.
[26]Yin T P,Cai L,Chen Y,et al.Tannins and antioxidant activities of the walnut(Juglans regia)pellicle[J].Natural Product Communications,2015,10(12):2141-2144.
[27]Si C L,Xu J,Lu Y Y,et al.Hydrolysable tannins from Juglans sigillata stem barks[J].Biochemical Systematics and Ecology,2011,39(3):225-227.
[28]周媛媛,王棟,牛峰.抗腫瘤中藥青龍衣化學(xué)成分的研究[J].中草藥,2010,41(1):11-14.
[29]Zhou Y Y,Yang B Y,Liu Z X,et al.Cytotoxicity of triterpenes from green walnut husks of Juglans mandshurica Maxim.in HepG-2 Cancer Cells[J].Molecules,2015,20(10):19252-19262.
[30]Jin M,Diao S B,Zhang C H,et al.Two new diarylheptanoids isolated from the roots of Juglans mandshurica[J].Natural Product Research,2015,29(19):1839-1844.
[31]Li J,Sun J X,Yu H Y,et al.Diarylheptanoids from the root bark of Juglans cathayensis[J].Chinese Chemical Letters,2013,24(6):521-523.
[32]Yao D L,Zhang C H,Li R,et al.Two new conjugated ketonic fatty acids from the stem bark of Juglans mandshurica[J].Chinese Journal of Natural Medicines,2015,13(4):299-302.
[33]李福榮,王慶國,韓紀(jì)舉,等.青龍衣有效成分的初步提取分離及體外抗腫瘤活性研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2011,22(3):608-609.
[34]Hasan T N,Grace L B,Shafi G,et al.Anti-proliferative effects of organic extracts from root bark of Juglans regia L.(RBJR)on MDA-MB-231 human breast cancer cells:role of Bcl-2/Bax,caspases and Tp53[J].Asian Pac J Cancer P,2011,12(2):525-530.
[35]Alshatwi A A,Hasan T N,Shafi G,et al.Validation of the antiproliferative effects of organic extracts from the green husk of Juglans regia L.on PC-3 human prostate cancer cells by assessment of apoptosis-related genes[J].Evid-Based Compl Alt Med,2012,2012(10):1155-1162.
[36]Vanden Heuvel J P,Belda B J,Hannon D B,et al.Mechanistic examination of walnuts in prevention of breast cancer[J].Nutr Cancer,2012,64(7):1078-1086.
[37]張廠,金周漢,宋崇順.胡桃楸果水提物抗腫瘤作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].世界中醫(yī)藥,2010,(3):210-212.
[38]Wu Y Y,Liang Q C,Zheng K W,et al.Anti-proliferative activity of methanol extract from bark of Juglans mandshurica in gastric cancer SGC-7901 cells[J].Lishizhen Medicine and Materia Medica Research,2012,23(10):2598-2600.
[39]于冬梅,劉熙,李冬梅,等.云南漾濞泡核桃殼醇沉物對人肺癌、肝癌細(xì)胞增殖的影響[J].中成藥,2015,37(10):2299-2302.
[40]陳林,王兆丹,曲留柱,等.三峽庫區(qū)烏皮香核桃隔膜皂苷提取及抗氧化測定[J].食品工業(yè)科技,2015,36(18):248-256.
[41]孫琳琳,閔偉紅,冷帥辰,等.長白山核桃楸種仁抗氧化肽制備及其活性研究[J].食品研究與開發(fā),2014,35(24):5-9.
[42]徐紅艷,褚鳳艷,包怡紅.胡桃楸種仁殼黃酮的純化及抗氧化性研究[J].食品工業(yè)科技,2012,33(22):113-118,122.
[43]昝志惠,高艷梅,孫墨瓏.核桃楸單寧提取及其抗氧化性[J].植物研究,2015.35(3):431-435.
[44]Ma Y Y,Njike V Y,Millet J,et al.Effects of walnut consumption on endothelial function in type 2 diabetic subjects-A randomized controlled crossover trial[J].Diabetes Care,2010,33(2):227-232.
[45]Mohammadi J,Saadipour K,Delaviz H,et al.Anti-diabetic effects of an alcoholic extract of Juglans regia in an animal model[J].Turk J Med Sci,2011,41(4):685-691.
[46]陳錚.食用核桃可降低糖尿病風(fēng)險[J].中國食品學(xué)報,2013,13(4):251.
[47]Hosseini S,Huseini H F,Larijani B,et al.The hypoglycemic effect of Juglans regia leaves aqueous extract in diabetic patients:A first human trial[J].DARU Journal of Pharmaceutical Sciences,2014,22(1):19-23.
[48]喬永剛,牛顏冰,喬木,等.核桃青皮提取物對4種植物枯萎病菌的抑菌作用研究[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報,2011,5(7):9-12.
[49]Fischer T C,Gosch C,Mirbeth B,et al.Potent and specific bactericidal effect of juglone(5-hydroxy-1,4-naphthoquinone)on the fire blight pathogen Erwinia amylovora[J].J Agric Food Chem,2012,60(49):12074-12081.
[50]俞曉麗,聞平,王君.胡桃楸提取物對體外白念珠菌生物膜形成的影響[J].中國真菌學(xué)雜志,2013,8(4):202-204.
[51]梁永鋒.核桃青皮提取物對蘿卜蚜蟲毒殺和拒食活性研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(2):187-188.
[52]王宏虬,繆???,李彪,等.核桃青皮提取物對馬鈴薯蚜蟲與瓢蟲的殺蟲活性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(7):112-114.
[53]時東方,戰(zhàn)德勝,王雨盟,等.胡桃楸提取物殺蟲活性初探[J].長春師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,32(6):69-72.
[54]呂兵,王卓,臧連生,等.核桃楸葉乙醇提取物對三種常見害蟲的殺蟲活性[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報,2014,36(6):939-942.
[55]Hosseinzadeh H,Zarei H,Taghiabadi E.Antinociceptive,anti-inflammatory and acute toxicity effects of Juglans regia L.leaves in mice[J].Iran Red Crescent Med J,2011,13(1):27-33.
[56]Park G,Jang D S,Oh M S.Juglans mandshurica leaf extract protects skin fibroblasts from damage by regulating the oxidative defense system[J].Biochem Biophys Res Commun,2012,421(2):343-348.
Chemical Constituents and Biological Activities from Genus Juglans L.
LI Yan1,DENG Ling-ling2,HUANG Sheng-yang1 *
(1.College of Life Science and Bioengineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China; 2.Hospital of Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)
Abstract:Objective This paper reviewed the research progress of chemical constituents and biological activities of Juglans genus plants since the year of 2010,and pointed out the scientific orientation for further study.Methods The related domestic and overseas literatures on Juglans genus medicinal plants for the last five years were surveyed.Results About 180 compounds were isolated from Juglans genus plants,and these chemical constituents include quinonoids,flavonoids,tannins,triterpenoids,diarylheptanoids,etc.Those compounds possess many biological activities,such as anti-tumor,anti-oxidant,hypoglycemic,anti-bacterial effects.Conclusion The chemical constituents of Juglans genus plants are diverse,and the antitumor,anti-oxidant and hypoglycemic activities of those compounds are worth further studying.
Keywords:Juglans L.; Chemical constituents; Biological activities; Anti-tumor; Anti-oxidant; Hypoglycemic
*基金項(xiàng)目:北京市教委科技創(chuàng)新平臺(PXM2014-014204-07-000046)
作者簡介:李艷,碩士研究生,研究方向:天然藥物化學(xué)與新藥研發(fā)
通訊作者:黃勝陽,博士,副教授,研究方向:天然藥物化學(xué)與新藥研發(fā)