汪洪濤,李清光

(江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程技術(shù)學(xué)院;江蘇省食品安全工程技術(shù)研究開發(fā)中心,江蘇 南京 211168)

1 二氫楊梅素的分布來源和理化性質(zhì)

1.1 分布來源

二氫楊梅素(Dihydromyricetin,DMY),又名蛇葡萄素(Ampelopsin,AMP)、白蘞素、雙氫楊梅素、雙氫楊梅樹皮素等,是一種罕見的擁有高黃酮成分的黃酮類化合物(Flavone),一般存在于葡萄科、楊梅科、杜鵑科、藤黃科、大戟科及柳科等植物中,其中葡萄科蛇葡萄屬藤茶(Ampelopsis)中含量最多。二氫楊梅素分布廣泛,較易獲取,多存在于我國長江流域以南,如云南東南部、福建、廣東、廣西、貴州、湖南、湖北等地的顯齒蛇葡萄植物幼嫩莖葉中,含量達(dá)到30%及以上,最高可達(dá)40%左右。

1.2 理化性質(zhì)

二氫楊梅素的分子式為C15H12O8,化學(xué)式為(2R,3R)-3,5,7-三羥基-2-(3,4,5-三羥基苯基)苯并二氫吡喃-4-酮,相對(duì)分子質(zhì)量為320.25。二氫楊梅素外觀為白色針狀結(jié)晶,物理性質(zhì)表現(xiàn)為易溶于熱水、熱乙醇及丙酮,微溶于乙醇、甲醇,極微溶于醋酸乙酯,不溶于氯仿、石油醚。研究證實(shí)二氫楊梅素在100 ℃條件下的熱穩(wěn)定性較好,且在中性和偏酸性條件下更穩(wěn)定,當(dāng)溫度超過100 ℃時(shí),二氫楊梅素會(huì)產(chǎn)生不可逆的氧化反應(yīng)。

2 二氫楊梅素的生理功能

二氫楊梅素極具研究及開發(fā)利用價(jià)值,其應(yīng)用主要體現(xiàn)在藥理作用方面。二氫楊梅素的藥理作用與其化學(xué)布局特點(diǎn)密切相關(guān),不僅可發(fā)生氧化反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、酯化反應(yīng),還可通過金屬離子產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)。二氫楊梅素的作用效果強(qiáng),是不可多得的“全能王”。

2.1 抗氧化作用

自由基在生物體內(nèi)數(shù)不勝數(shù),且具有很高的活性,可以與其附近的碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸產(chǎn)生系列反應(yīng),會(huì)破壞機(jī)體組織,引發(fā)慢性疾病,加速人體衰老。由于較強(qiáng)的抗氧化活性及其安全、無殘留的特點(diǎn),二氫楊梅素常被作為添加劑廣泛用于食物中。越來越多的研究表明,二氫楊梅素具有清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化、增強(qiáng)抗氧化酶活性等作用。

2.1.1 清除自由基

陳曉靜等人研究表明，二氫楊梅素濃度升高時(shí),對(duì)DPPH自由基的清除能力增強(qiáng),且清除能力強(qiáng)于人們常用的特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)人工合成抗氧化劑。許靜娟等采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法、抗壞血酸-Cu2+-H2O2體系法和亞油酸體系法測(cè)定二氫楊梅素的抗氧化活性,通過進(jìn)行二氫楊梅素對(duì)羥自由基OH、脂過氧自由基ROOO和超氧自由基O2-清除率的效果測(cè)定,得出在一定濃度范圍內(nèi),二氫楊梅素的清除能力隨著質(zhì)量濃度的升高而不斷增強(qiáng),最高分別達(dá)到84%、64%和90%。

2.1.2 增強(qiáng)抗氧化酶活性

(1)發(fā)揮出口產(chǎn)品質(zhì)美價(jià)優(yōu)的特點(diǎn)，出口產(chǎn)品往往擁有較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，商品成本也優(yōu)化控制，價(jià)格合理，具有競爭力。

機(jī)體內(nèi)的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)都有清除自由基的作用。MDA可以使蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)甚至變性,從而傷害細(xì)胞DNA,致使一些物質(zhì)失去活性。二氫楊梅素各劑量組均能增強(qiáng)GSH-Px和SOD等酶的活性,從而減少M(fèi)DA的含量,達(dá)到對(duì)DNA保護(hù)的作用。這表明二氫楊梅素可以很好地在機(jī)體內(nèi)達(dá)到清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化的效果,在抗氧化活性方面的表現(xiàn)也極佳。

2.2 抗疲勞作用

機(jī)體在持續(xù)運(yùn)動(dòng)和持續(xù)缺氧時(shí),會(huì)產(chǎn)生疲勞感。人體疲勞感來源的主要因素是機(jī)體內(nèi)乳酸的增加。在小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)中,二氫楊梅素通過減少小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸的生成量,顯著延長了小鼠負(fù)重游泳的時(shí)間和在缺氧狀態(tài)下的生存時(shí)間,達(dá)到延緩疲勞的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，中劑量組的效果最好,小鼠長時(shí)間游泳至力氣用盡的時(shí)間可比原來延長77%。結(jié)果表明,二氫楊梅素對(duì)負(fù)重游泳的小鼠有很好的抗疲勞作用,但要適量增加其含量。

在血清尿素氮(BUN)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,BUN的含量是檢驗(yàn)機(jī)體對(duì)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)承受能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與空白組相比較,發(fā)現(xiàn)除了低劑量組無顯著效果外,中劑量組和高劑量組效果都很明顯,說明二氫楊梅素能減少游泳后小鼠血清中BUN的含量。作用機(jī)理可能是二氫楊梅素能抑制蛋白質(zhì)及氨基酸的分解,減少血氮產(chǎn)生,促進(jìn)ATP生成,加速疲勞的消除,有助于機(jī)體快速恢復(fù)精力。

2.3 抗炎作用

作為民間廣為流傳的“神茶”,藤茶成為一種重要的醫(yī)治咽喉腫痛的保健茶。近幾年來,人們對(duì)藤茶進(jìn)行了深入研究,研究其主要活性成分二氫楊梅素的抗炎功效,并取得顯著進(jìn)展。二氫楊梅素可以抑制由脂多糖(LPS)引誘的RAW264.7細(xì)胞釋放一氧化氮(NO)和制炎因子,同時(shí)在減緩誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)的表達(dá)上有非常明顯的效果,機(jī)制與抑制IkB激酶磷酸化、IkB磷酸化及核轉(zhuǎn)錄因子-kB(NF-kB)的核轉(zhuǎn)運(yùn)密切相關(guān)。進(jìn)行熱板法鎮(zhèn)痛實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素對(duì)醋酸致小鼠扭體反應(yīng)和開水反應(yīng)有一定的鎮(zhèn)痛作用。當(dāng)二氫楊梅素的添加量等于或少于陽性對(duì)照組氯化銨的添加量時(shí),它對(duì)酚紅排出量的影響均顯著升高,說明二氫楊梅素能使咳嗽潛伏期延長,減少咳嗽次數(shù),具有止咳化痰的作用。其中,大劑量組的止咳效果相當(dāng)于陽性對(duì)照組咳必清。

2.4 抗菌作用

采用濾紙片擴(kuò)散法和試管二倍稀釋法進(jìn)行二氫楊梅素對(duì)金黃色葡萄球菌、甲型溶血型鏈球菌、乙型溶血型鏈球菌、白色念珠球菌、肺炎雙球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、產(chǎn)氣桿菌、啤酒桿菌、粘紅桿菌、青霉菌、黑曲霉菌、根霉菌、毛霉菌、綠膿桿菌的體外抑菌實(shí)驗(yàn),從溫度、濃度、pH值等方面分析二氫楊梅素的抑菌活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二氫楊梅素對(duì)以上16種細(xì)菌或真菌均有不同程度的抑制作用,且隨著二氫楊梅素濃度的增加,其抑菌活性逐漸增強(qiáng)。二氫楊梅素對(duì)曲霉菌最低抑菌濃度在1%左右,對(duì)葡萄球菌最低抑菌濃度小于0.07%,突顯二氫楊梅素極棒的抑菌活性。將二氫楊梅素與常用抑菌藥鹽酸黃連素比較,發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌的抑制效果優(yōu)于鹽酸黃連素。用純度為90%的二氫楊梅素對(duì)幾種食品中常見的細(xì)菌進(jìn)行抑菌效果研究,分別選取酵母菌、桔青霉菌、牛奶酸敗混合菌這3類具有代表性的微生物進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素對(duì)牛奶酸敗混合菌和桔青霉菌有明顯的抑菌活性,但對(duì)酵母菌的作用不明顯。二氫楊梅素的濃度為0.05%時(shí),達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),且在酸性和弱堿性條件下效果更佳,等量的二氫楊梅素對(duì)牛奶酸敗菌的作用效果優(yōu)于常用防腐劑苯甲酸。

2.5 抗高血壓、降血糖作用

去甲腎上腺素和高K+的內(nèi)環(huán)境會(huì)導(dǎo)致兔胸主動(dòng)脈條收縮,二氫楊梅素對(duì)此現(xiàn)象有拮抗作用,說明二氫楊梅素會(huì)使小腸平滑肌和胸主動(dòng)脈條的興奮性降低,對(duì)α型受體具有阻斷作用。二氫楊梅素能明顯阻止去甲腎上腺素引起的細(xì)胞內(nèi)Ca2+的釋放,但對(duì)細(xì)胞外Ca2+釋放的影響卻不明顯,只有在其濃度偏高時(shí)才能發(fā)揮作用,說明二氫楊梅素拮抗去甲腎上腺素主要是通過抑制細(xì)胞內(nèi)Ca2+的釋放來實(shí)現(xiàn)的,二氫楊梅素可能對(duì)電壓依賴性鈣通道(VDC)有選擇性阻滯作用。因此,二氫楊梅素有望開發(fā)成新型抗高血壓藥。

分析糖尿病人的血生化指標(biāo),顯示他們的血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)異常升高,高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)異常降低。利用高脂飼料喂養(yǎng)大鼠建立高脂血癥模型,以不同劑量的二氫楊梅素對(duì)小鼠灌胃處理,發(fā)現(xiàn)任何濃度的二氫楊梅素都會(huì)使小鼠的TC、TG、LDL-C含量降低,HDL-C含量升高,說明二氫楊梅素能減弱小鼠的高血脂癥狀,減輕高脂肪對(duì)肝細(xì)胞的損害作用。以D-半乳糖為誘導(dǎo)劑,全程向大鼠腹腔進(jìn)行劑量遞增的二氫楊梅素的注射,建立糖耐量異常動(dòng)物模型,實(shí)驗(yàn)8周,其間定期測(cè)定各實(shí)驗(yàn)組大鼠空腹及餐后2 h血糖、胰島素的水平,結(jié)果顯示對(duì)照組比正常組水平明顯偏高,說明二氫楊梅素對(duì)血糖、胰島素有抗性。以不同劑量的二氫楊梅素進(jìn)行42 h干預(yù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)餐后血糖和胰島素抗性明顯降低,表明二氫楊梅素對(duì)血糖有明顯的改善作用。

2.6 抗腫瘤作用

腫瘤細(xì)胞能夠無限延長生命并傳代。二氫楊梅素是通過合理利用機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞毒素而有效發(fā)揮抗腫瘤作用的。利用細(xì)胞增殖-毒性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)評(píng)估二氫楊梅素對(duì)人肺癌細(xì)胞NCI-H1975生長的抑制作用,用不同濃度的二氫楊梅素分別對(duì)NCI-H1975細(xì)胞株作用不同時(shí)間,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的存活時(shí)間均受到不同程度的抑制。利用MTT比色法檢測(cè)二氫楊梅素對(duì)人前列腺癌細(xì)胞PC3增長的抑制條件,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素能在劑量使用上呈依賴關(guān)系地抑制PC3細(xì)胞的增殖。細(xì)胞周期蛋白(cyclin)在細(xì)胞周期調(diào)控中起到激活周期蛋白依賴性蛋白激酶(CDK)的作用。CDK是必不可少的激酶系統(tǒng),起著嚴(yán)格調(diào)控細(xì)胞周期,使其有序運(yùn)轉(zhuǎn)的重要作用,而對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控密切影響腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。二氫楊梅素可以通過影響腫瘤細(xì)胞相關(guān)蛋白將HepG2細(xì)胞阻滯于G2/M期。因此,二氫楊梅素通過作用于腫瘤細(xì)胞,使得G0/G1期細(xì)胞數(shù)減少,并將細(xì)胞增殖阻滯于S期,劑量依賴性地抑制細(xì)胞增殖。

2.7 解酒護(hù)肝作用

給正常大鼠適量的二氫楊梅素后對(duì)其進(jìn)行酒精攝入,發(fā)現(xiàn)它對(duì)酒精的耐受時(shí)間增長；對(duì)醉酒大鼠注射適量的二氫楊梅素能明顯縮短醒酒時(shí)間,發(fā)現(xiàn)二氫楊梅素能增強(qiáng)大鼠海馬神經(jīng)元GABAARS a4亞基的表達(dá),發(fā)揮預(yù)防酒精中毒的作用和抵抗對(duì)酒精的依賴性,擁有較好的防醉解酒效果。因此,二氫楊梅素有可能成為醫(yī)治酒精性應(yīng)用障礙(AUD)的候選藥物。對(duì)大鼠進(jìn)行一系列防治酒精性肝損害實(shí)驗(yàn),對(duì)昆明種小鼠進(jìn)行30天的低(160 mg/kg)、中(320 mg/kg)、高(480 mg/kg)劑量的二氫楊梅素口服灌胃,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這三種處理劑量均能有效阻截由酒精導(dǎo)致的肝臟還原型谷胱甘肽(G-SH)的降低和肝勻漿中MDA的升高,同時(shí)二氫楊梅素還可以降低TG的量,使肝細(xì)胞脂肪變性減緩,說明二氫楊梅素具有良好的預(yù)防和醫(yī)治乙醇性肝損害的效果,發(fā)揮抵抗酒精性依賴與中毒的作用。

3 二氫楊梅素的安全性

在食品安全毒理學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中,為觀察二氫楊梅素的毒性對(duì)Wistar大鼠的影響,參照《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)急性毒性試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》要求,使用受試樣品最大濃度、受試大鼠最大灌胃容量為實(shí)驗(yàn)用量,讓大鼠口服二氫楊梅素5.0 g/kg,實(shí)驗(yàn)期間,大鼠的皮膚、黏膜、毛色、眼睛、呼吸、循環(huán)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)、行為表現(xiàn)能力均未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象,且整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程無大鼠死亡,將其進(jìn)行剖解,也未發(fā)現(xiàn)組織器官等的改變。由此證實(shí)二氫楊梅素毒性毒副作用不明顯,且至今為止沒有關(guān)于二氫楊梅素致毒方面的報(bào)道。

4 二氫楊梅素的開發(fā)現(xiàn)狀

二氫楊梅素應(yīng)用廣泛,現(xiàn)已被用于醫(yī)藥、食品、保健品、化妝品等方面。

4.1 天然抗氧化劑

4.1.1 延緩人體衰老

二氫楊梅素可以延緩人體衰老,增強(qiáng)機(jī)體免疫力。二氫楊梅素一般會(huì)在抗衰老類化妝品中適量添加,相同含量的二氫楊梅素的作用優(yōu)于維生素C。

4.1.2 延長食物保藏期

二氫楊梅素可以延長食物保藏期。它對(duì)水溶性和脂溶性食品均有很強(qiáng)的抗氧化作用,特別是在護(hù)色、防止油脂酸敗和香氣劣化等方面,具有很強(qiáng)的優(yōu)越性,作用效果明顯優(yōu)于人工合成的抗氧化劑。

4.2 抗生素

二氫楊梅素被廣泛用于畜牧業(yè),可以顯著增加養(yǎng)殖動(dòng)物的體重,縮短生長周期,因其毒副作用小而受到青睞。

4.3 飼料添加劑

在動(dòng)物飼料中添加一定量的二氫楊梅素,可以明顯改善肉質(zhì),提高肉類加工品質(zhì)。

4.4 保健食品

二氫楊梅素可制成速溶茶、顯齒蛇葡萄總黃酮含片、二氫楊梅素解酒保肝膠囊等保健食品。二氫楊梅素可使乙醇代謝轉(zhuǎn)化為乙醛并加速分解,轉(zhuǎn)化成無毒無害的物質(zhì),降低對(duì)肝臟細(xì)胞的損害。二氫楊梅素起效迅速,作用持久,優(yōu)點(diǎn)顯而易見,是解酒護(hù)肝之良品。

4.5 成藥制劑

制備的藥物可以只含二氫楊梅素,也可以是含有二氫楊梅素的組合藥,如片劑、膠囊劑、沖劑、滴丸劑、注射劑等。二氫楊梅素具有較強(qiáng)的抗腫瘤作用,被添加于抗腫瘤藥物中可以提高腫瘤治療效果。另外,二氫楊梅素還曾被廣泛用于治療感染性疾病。

5 二氫楊梅素存在的問題與研究展望

5.1 存在的問題

目前,二氫楊梅素受到越來越多的關(guān)注,但在研究應(yīng)用方面仍存在諸多不足,如研究不夠系統(tǒng)和深入,藥動(dòng)學(xué)方面的研究資料甚少,臨床應(yīng)用方面的研究有待加強(qiáng)。我國現(xiàn)在沒有成熟的體系對(duì)二氫楊梅素進(jìn)行大規(guī)模、集約化的生產(chǎn),現(xiàn)有對(duì)二氫楊梅素的加工成本普遍偏高,且對(duì)其研究提取不完全,生產(chǎn)工藝相對(duì)落后,一般進(jìn)行的是粗加工,因此利用率低,品質(zhì)難以保證。

5.2 研究展望

二氫楊梅素是一種極具價(jià)值的高黃酮類物質(zhì),其應(yīng)用將會(huì)越來越廣。現(xiàn)已對(duì)二氫楊梅素在抗氧化、抗疲勞、抗炎、抗高血壓、降血糖、抗腫瘤等方面的藥理作用進(jìn)行了研究,但有關(guān)具體應(yīng)用方法和藥理作用機(jī)制方面的研究較少。藥動(dòng)學(xué)研究能為藥物的應(yīng)用提供依據(jù),因此有關(guān)二氫楊梅素藥動(dòng)學(xué)方面的研究應(yīng)成為今后研究的重點(diǎn)。另外,有著安全、高效、無殘留等特點(diǎn)的二氫楊梅素在順應(yīng)21世紀(jì)綠色藥品發(fā)展要求方面顯示出絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。二氫楊梅素的規(guī)?；a(chǎn)和深入應(yīng)用研究是當(dāng)前的首要任務(wù),應(yīng)充分發(fā)揮其在食品、醫(yī)藥、保健品、化妝品等方面的功效。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求,必須采用先進(jìn)技術(shù),引進(jìn)新科技,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),以更好地管理產(chǎn)品,提高產(chǎn)品質(zhì)量,量化、精準(zhǔn)化地生產(chǎn)制備。要以現(xiàn)有資料為基礎(chǔ),深入研究,挖掘二氫楊梅素更多暗藏的價(jià)值,為人類做出更大的貢獻(xiàn)。