何榮軍,孫江亭,吳石金,孫培龍

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,浙江 杭州 310014;2.浙江工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院,浙江 杭州 310014)

枳椇屬植物有3種,分別為北枳椇HoveniadulcisThunb、枳椇HoveniaacerbaLindl和毛果枳椇HoveniatrichocarpaChun et Tsiang,另外還有2個(gè)變種,分別為光葉毛果枳椇Hoveniatrichocarpavar.robusta和俅江枳椇Hoveniaacerbavarkiukiangensis。其肉質(zhì)果梗和種子合稱枳椇果實(shí)Hoveniadulcis?！短票静荨纷钤缬涊d了其藥用價(jià)值,李時(shí)珍的《本草綱目》也記載枳椇肉質(zhì)果梗屬養(yǎng)陰、生津、潤(rùn)燥、止渴和涼血類藥物,中醫(yī)認(rèn)為枳椇種子有清熱利尿,解酒毒之功效[1]。筆者以枳椇果實(shí)為研究對(duì)象,對(duì)其主要有效成分及生物活性的研究成果進(jìn)行綜述,其中重點(diǎn)介紹了多糖、黃酮多酚類化合物的物質(zhì)組成以及提取工藝,并指出多糖、黃酮多酚類化合物是枳椇果實(shí)發(fā)揮生物活性的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)分析枳椇果實(shí)主要有效成分和生物活性的研究現(xiàn)狀,為枳椇果實(shí)進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用提供理論支持。

1 主要有效成分

枳椇果實(shí)的主要有效成分包括多糖、黃酮多酚類化合物、皂苷類化合物和有機(jī)酸,目前的研究主要集中在多糖、黃酮類化合物的組成分析及提取工藝、皂苷類化合物和有機(jī)酸的種類分析等方面。

1.1 枳椇果實(shí)多糖

1.1.1 組成分析

多糖是枳椇果實(shí)重要的生物活性物質(zhì)之一,Liu等[2]采用堿法提取枳椇果實(shí)多糖,測(cè)得其平均分子質(zhì)量約4.57×106u;汪名春[3]對(duì)枳椇果實(shí)多糖進(jìn)一步分離得到3個(gè)均一多糖組分,分別命名為HDPS-1,HDPS-2和HDPS-3,并對(duì)3個(gè)均一多糖組分的組成進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)這3種多糖主要由鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖組成,且不含蛋白質(zhì);強(qiáng)明亮[4]從組分HDPS-3中分離得到一種酸性多糖,其中糖醛酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占45.9%,將其命名為HDP3A,研究發(fā)現(xiàn)該組分的分子質(zhì)量約為3.65×105u,由鼠李糖、阿拉伯糖、巖藻糖、半乳糖、木糖、甘露糖和葡萄糖7種單糖組成,且不含蛋白質(zhì),并闡明其糖苷鍵的連接方式;蔡冰潔[5]通過(guò)堿提法對(duì)水提果渣進(jìn)行處理獲得的一種組分命名為SHDPs,分析發(fā)現(xiàn)該組分含有鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖7種單糖以及蛋白質(zhì)和糖醛酸,最后表征了SHDPs的初級(jí)結(jié)構(gòu)。

1.1.2 提取工藝

強(qiáng)明亮[4]利用三因素三水平的BBD響應(yīng)面法對(duì)超聲輔助提取枳椇果實(shí)多糖工藝進(jìn)行了優(yōu)化,研究發(fā)現(xiàn)在超聲溫度60 ℃,超聲功率362 W,提取時(shí)間65 min時(shí)多糖的提取率最高為2.512%;汪名春[3]研究發(fā)現(xiàn)在提取溫度為96 ℃,時(shí)間為200 min,液料比為21 mL/g,提取3次時(shí)枳椇果實(shí)多糖的得率為10.47%;Liu等[6]基于單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面法對(duì)醇沉分級(jí)提取HDPS-1,HDPS-2和HDPS-3的條件進(jìn)行優(yōu)化,最終得到最佳乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%,60%和80%;蔡冰潔[5]用Zn2+對(duì)堿提果渣獲得的SHDPs組分進(jìn)行修飾,制備出新型配合物SHDPs-Zn2+,研究發(fā)現(xiàn)在配合時(shí)間為24 h,Zn2+的初始質(zhì)量濃度為1 mg/mL,m(SHDPs)∶m(ZnCl2)=3∶1時(shí),配合率達(dá)到48.4%。

1.2 枳椇果實(shí)黃酮多酚類化合物

1.2.1 組成分析

枳椇果實(shí)中含有豐富的黃酮多酚類化合物,黃酮類化合物被分離并進(jìn)行定性分析,具體化合物見(jiàn)表1。

表1 黃酮類化合物Table 1 Flavonoids

黃酮多酚類化合物結(jié)構(gòu)式分別為

1.2.2 提取工藝

Yoo等[10]利用生物提取、液-液提取、合成吸附劑處理和低壓色譜的程序?qū)﹁讞汗麑?shí)中二氫楊梅素進(jìn)行提取,提取率高達(dá)71.8%;梅鑫東[11]比較了常壓微波輔助、正交實(shí)驗(yàn)加壓微波輔助和響應(yīng)面法加壓微波輔助3種提取枳椇果實(shí)總黃酮方法,結(jié)果表明:采用微波功率700 W、乙醇水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)51.2%、浸取壓強(qiáng)131.733 kPa和液固比10.45的響應(yīng)面法加壓微波輔助提取時(shí)總黃酮提取率高達(dá)98.75%;Park等[12]研究發(fā)現(xiàn)在溫度為277 K時(shí)枳椇果實(shí)中二氫楊梅素的提純時(shí)間最短;Peng等[13]用甲醇、乙酸乙酯、正己烷和水4種溶劑提取枳椇果實(shí)中的酚類和鞣質(zhì),研究發(fā)現(xiàn)水和80%甲醇是最佳提取溶劑。

1.3 皂苷類化合物

枳椇果實(shí)(包括肉質(zhì)果梗和種子)、葉以及根中均富含皂苷類化合物,具體的皂苷類化合物見(jiàn)表2。

表2 皂苷類化合物Table 2 Saponins

1.4 有 機(jī) 酸

枳椇果實(shí)中含有豐富的有機(jī)酸,其中酒石酸是特征酸,枳椇果實(shí)中分離出的有機(jī)酸種類見(jiàn)表3。

表3 有機(jī)酸Table 3 Organic acids

1.5 其他化合物

趙悅[21]在枳椇果實(shí)中發(fā)現(xiàn)了一種未知化合物,利用衍生化法分析發(fā)現(xiàn)其理化性質(zhì)與氨基酸相似。首先運(yùn)用NKA-2大孔樹(shù)脂吸附和醇沉對(duì)其進(jìn)行分離純化,然后對(duì)其進(jìn)行體外糞樣混合的厭氧培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種未知物提取液和GABA可以被腸道所利用,生成短鏈脂肪酸,從而對(duì)腸道微生物菌群產(chǎn)生影響,最后通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)確定了該化合物的最佳提取工藝為提取時(shí)間62 min、液料比17 mL/g和提取2次;He等[22]利用乙醇提取枳椇果實(shí)中的生物堿,并基于響應(yīng)面法對(duì)生物堿的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,得到優(yōu)化條件為提取溫度83 ℃、提取時(shí)間3 h和乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%。

2 主要有效成分的生物活性

2.1 解酒保肝功效

枳椇果實(shí)中具有解酒保肝功效的物質(zhì)主要是多糖和二氫楊梅素。Du等[4-5,23-24]研究發(fā)現(xiàn)枳椇果實(shí)多糖通過(guò)調(diào)節(jié)乙醇脫氫酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等酶的活性以及調(diào)節(jié)新陳代謝活動(dòng),從而能夠抗急性酒精性肝損傷;二氫楊梅素通過(guò)抑制肝細(xì)胞死亡、調(diào)節(jié)脂質(zhì)平衡失衡等途徑來(lái)減輕肝損傷[25]。同時(shí),大量實(shí)驗(yàn)表明了枳椇果實(shí)解酒保肝的功效與其調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)有關(guān),主要通過(guò)抗炎、抗脂質(zhì)過(guò)氧化和調(diào)節(jié)腸道通透性來(lái)保護(hù)肝臟[26]。

枳椇果實(shí)提取物對(duì)慢性酒精性肝損傷和非酒精性脂肪肝以及血脂異常均有良好的防治效果。枳椇果實(shí)提取物能夠緩解慢性酒精性肝損傷和氧化應(yīng)激作用[27];枳椇果實(shí)中分離出的7種甲醇溶性成分能夠?qū)凭T導(dǎo)的肌肉松弛有抑制作用,對(duì)D-半乳糖、脂多糖或四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷有保護(hù)作用[28];枳椇果實(shí)提取物能夠顯著下調(diào)肝內(nèi)脂酶和恢復(fù)血清抗氧化酶活性,因此能夠防治高脂飲食誘導(dǎo)的非酒精性脂肪肝和血脂異常[29]。

2.2 抗氧化活性

多糖、黃酮多酚類化合物是枳椇果實(shí)抗氧化的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。枳椇果實(shí)多糖能夠清除DPPH和ABTS自由基、清除超氧陰離子、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化、螯合亞鐵離子以及較強(qiáng)的還原性,因此具有較好的抗氧化活性[5,24];王玲[30]以總還原能力、自由基清除能力和亞硝酸鹽清除能力作為指標(biāo),分析發(fā)現(xiàn)枳椇果實(shí)中的黃酮類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化性;枳椇果實(shí)提取物中的槲皮素苷類化合物抗氧化能力高于其他化合物[31],而且枳椇果實(shí)提取物的體外抗氧化活性呈劑量依賴性[2];枳椇果實(shí)體外抗氧化能力與多酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正相關(guān)關(guān)系,與多酚的極性大小無(wú)關(guān)[19];Peng等[13]用甲醇、乙酸乙酯、正己烷和水4種溶劑對(duì)枳椇果實(shí)進(jìn)行提取,結(jié)果發(fā)現(xiàn)4種提取物的抗氧化活性均與其酚類和鞣質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)。

2.3 免疫調(diào)節(jié)活性

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明:枳椇果實(shí)中的多糖、二氫楊梅素以及其他提取物具有抗炎、抑菌和抗過(guò)敏等免疫調(diào)節(jié)活性。枳椇果實(shí)多糖能刺激巨噬細(xì)胞RAW264.7發(fā)生不同程度的增殖并促進(jìn)其釋放NO,而且對(duì)巨噬細(xì)胞的中性紅也具有不同程度的吞噬活性,因此具有良好的免疫調(diào)節(jié)活性[4];二氫楊梅素與其生物轉(zhuǎn)化酶之間相互作用,從而減少外源性化合物對(duì)人體的刺激[32]。枳椇果實(shí)提取物對(duì)脂多糖刺激的炎癥反應(yīng)具有抑制效果[33],尤其是枳椇果實(shí)提取物中的甲醇溶性部分對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均有抗菌活性[34],枳椇果實(shí)提取物可抑制過(guò)敏反應(yīng)[35]。

2.4 抗腫瘤活性

枳椇果實(shí)中多糖、二氫楊梅素以及酚類化合物等均具有良好的抗腫瘤生物活性。枳椇果實(shí)多糖具有良好的抗腫瘤活性[5],Geng等[36]通過(guò)建立四氯化碳誘導(dǎo)小鼠模型發(fā)現(xiàn)枳椇果實(shí)中的二氫楊梅素在體內(nèi)具有抗纖維化作用,在未成熟階段時(shí)枳椇果實(shí)中的酚類化合物抗腫瘤活性最高[37],枳椇果實(shí)中的氨加壓素能抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體Ⅱ和缺氧誘導(dǎo)因子的表達(dá),從而能夠防治包括腫瘤在內(nèi)的血管生成相關(guān)疾病[38]。

2.5 抗疲勞作用

枳椇果實(shí)提取物尤其是黃酮類化合物具有明顯的抗疲勞功效,而且提取方式會(huì)影響其抗疲勞作用的大小。鄭悅[39]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),枳椇果實(shí)水提醇沉提取物和乙酸乙酯提取物均能夠改善能量代謝、自由基代謝和體內(nèi)酶活性,從而具有抗疲勞作用,且乙酸乙酯提取物的抗疲勞效果好于水提醇沉提取物,最后通過(guò)體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)黃酮類成分(二氫楊梅素、槲皮素)是枳椇果實(shí)提取物中起抗疲勞作用的主要成分。

2.6 其他生物活性

枳椇果實(shí)的主要有效成分除具有以上生物活性外,還具有防便秘、抗糖以及降低膽固醇的生物活性。枳椇果實(shí)提取物尤其是枳椇果實(shí)多糖、黃酮類化合物具有良好的降低血糖的功效。Choi等[20]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)枳椇果實(shí)熱水浸提物不僅能夠增強(qiáng)腸道轉(zhuǎn)運(yùn),而且還能提高結(jié)腸收縮能力,從而改善低纖維飲食引起的便秘;Yoshikawa等[16]從枳椇果實(shí)葉子中檢測(cè)出的5種皂苷類化合物均有抗糖活性。枳椇果實(shí)提取物能夠預(yù)防飲食型肥胖和高脂血癥,同時(shí)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化也有一定的預(yù)防效果[19]。

3 結(jié) 論

枳椇樹(shù)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,在國(guó)內(nèi)部分地區(qū)都有栽種,其果實(shí)不僅具有較高的藥用價(jià)值,而且是一種可供開(kāi)發(fā)的果品資源,已經(jīng)被列入國(guó)家藥食同源名單。目前,國(guó)內(nèi)在枳椇的開(kāi)發(fā)利用方面還沒(méi)有形成規(guī)模,產(chǎn)業(yè)狀況整體科技含量偏低,大多數(shù)枳椇的開(kāi)發(fā)利用還處于枳椇酒、枳椇粗提物等較初級(jí)的階段。此外,枳椇有效成分相當(dāng)復(fù)雜,許多活性成分尚待進(jìn)一步確定。因此,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)枳椇的活性成分及其生物活性的深入研究,找到其生物活性的物質(zhì)基礎(chǔ),針對(duì)枳椇不同活性成分、不同部位來(lái)開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品,從而為枳椇資源的開(kāi)發(fā)利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。