劉璐
天津市紅橋區(qū)西于莊街社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,天津 300130
白果又名銀杏果,為銀杏科植物——銀杏[GinkgobilobaL.]的干燥成熟種子,有“植物元老”之稱,是我國特有的裸子植物。白果味甘、苦、澀,性平,有小毒,具有斂肺止咳、止帶縮尿的功效[1]。我國的白果資源相對豐富,主要分布在溫帶和亞熱帶區(qū)域,白果既是一種食材,也是一種藥材,是藥食同源之品,具有較廣闊的開發(fā)前景?;诖耍狙芯恳袁F(xiàn)代藥理學(xué)研究為切入點,探討白果的藥理學(xué)作用,以期為后期深入研究提供參考。
白果有三層種皮,外種皮是外層肉質(zhì)種皮,成熟時杏黃色,有臭氣。按照生物進化特征,裸子植物的胚珠并沒有果皮包裹,裸露在外,所以只有種子,而沒有“果實”。白果的化學(xué)成分主要包括黃酮類、內(nèi)酯類、酚酸類等,其中酚酸類為白果的主要成分,也是白果與銀杏葉最大的組分差別,銀杏葉中主要活性成分為黃酮類,而白果的主要活性成分為酚酸類,但也有少量的黃酮類成分。白果的臨床使用形式主要有兩種,即除去外種皮,炮制后烘干使用[2];取種仁,作為白果仁使用,其小毒作用主要是基于氫氰酸類成分,該類成分在生品中含量較多,氫氰酸有神經(jīng)毒性作用,不宜大量、長期使用,其中毒反應(yīng)主要以惡心、嘔吐、頭暈、低熱、驚厥等為常見癥狀[3]?!吨腥A人民共和國藥典》中明確說明,白果在臨床應(yīng)用時多用炮制品,常見炮制品為凈制品、清炒品、煨制品、蜜制品等。
從營養(yǎng)角度來看,白果含有較多的粗蛋白、還原糖、粗纖維等多種維生素,有較好的食用價值和藥用價值?!侗静菰傩隆吩唬骸鞍坠?、斂肺氣、定喘咳、止帶濁、縮小便?!薄侗静菥V目》記載:“白果,其氣薄味濃,性澀而收,色白屬金,故能入肺、定喘、縮尿;熟食溫肺益氣、定喘咳、縮小便、止白濁,有小毒等?!薄度訅蹠分杏涊d:“白果可用作肉食類拌料,但多食可令人腹脹”。
2.1 改善血液循環(huán)白果黃酮主要包括黃酮類、黃酮醇、二氫黃酮、黃酮苷類等,此黃酮類組分含量相對較低,在外種皮中含量約1%~2%,白果仁中含量僅0.1%。白果總黃酮類成分對心血管疾病有較好的治療作用,能抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖及血管生成,可改善冠狀動脈粥樣硬化性心臟病及心絞痛患者的臨床癥狀[4]。
白果總黃酮可通過下調(diào)肝臟組織中核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear transcription-κB,NF-κB) p65蛋白表達水平,進而減輕肝臟炎癥病變,恢復(fù)肝臟脂質(zhì)代謝平衡及肝功能[5-6]。白果提取物一方面可通過抑制細(xì)胞Ca2+內(nèi)流,抑制心肌收縮力,降低心肌耗氧量,舒張血管平滑肌,增加冠狀動脈血流量,降低血壓[7-8];另一方面可拮抗血小板活化因子,抑制血小板聚集及血栓形成,抑制谷氨酸毒性,改善腦缺氧導(dǎo)致的能量代謝障礙和酸中毒,并激活多種脂質(zhì)代謝通路,發(fā)揮調(diào)節(jié)血脂作用,改善血液流變學(xué)指標(biāo)[9]。
2.2 抗腫瘤白果多糖是從銀杏葉、白果及外種皮中提取的多糖類成分。臨床研究證實[10-12],該多糖類成分在免疫調(diào)節(jié)、抗過敏及脂質(zhì)調(diào)節(jié)中有積極作用,可抑制腫瘤細(xì)胞過度增殖,且作用強弱與銀杏多糖的含量呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系。銀杏多糖抗腫瘤作用機制可能通過多種途徑發(fā)揮作用,一方面可通過激活凋亡蛋白Bax、P53mRNA表達,促進Bax-2/Bcl-2 跨線粒體膜轉(zhuǎn)運,致使細(xì)胞線粒體內(nèi)CytC及胞質(zhì)中三磷酸腺苷釋放,并啟動半胱氨酸蛋白酶(caspase)、caspase-9級聯(lián)反應(yīng),裂解下游效應(yīng)蛋白酶caspase-3,增加促凋亡細(xì)胞Bax的表達量,降低Bcl-2表達,致使線粒體膜電位缺失,進而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡[13]。該作用途徑主要依賴內(nèi)源性線粒體途徑、外源性死亡受體、促分裂素原活化蛋白激酶等途徑完成[14-15]。另一方面,銀杏多糖類成分可降低c-myc蛋白、Bcl-2蛋白表達水平,提高c-fos基因表達能力,進而發(fā)揮對腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用,并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化、凋亡[16-17]。
研究顯示[18-20],腫瘤細(xì)胞在惡性增殖過程中,需要消耗大量葡萄糖,并引起葡萄糖轉(zhuǎn)運子1(glucose transporters-1,GLUT1)表達異常升高,從而促進腫瘤細(xì)胞的持續(xù)增殖和轉(zhuǎn)移。銀杏多糖可抑制乳腺癌細(xì)胞增殖,降低GLUT1基因表達,導(dǎo)致機體廣泛的葡萄糖轉(zhuǎn)運障礙,進而干預(yù)腫瘤細(xì)胞的能量代謝。銀杏酚酸通過誘導(dǎo)激活腺苷——磷酸激活蛋白激酶,發(fā)揮對腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用[21-22]。值得注意的是,銀杏酸對抗腫瘤藥物的細(xì)胞毒性也有一定的抵抗作用,即發(fā)揮減毒增效作用,該作用趨勢在銀杏提取物中也有表現(xiàn)。
銀杏提取物對Lewis肺癌移植瘤的生長有明顯抑制作用,并可調(diào)節(jié)Lewis肺癌細(xì)胞自身Fas/FasL配體系統(tǒng)和誘騙受體3(decoy receptor 3,DcR3)的表達水平,降低機體免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)及腫瘤細(xì)胞生長微環(huán)境中調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的比例,進而發(fā)揮抗腫瘤作用[23]。銀杏酸類成分可通過抑制腫瘤細(xì)胞脂肪再生途徑,發(fā)揮對胰腺癌腫瘤細(xì)胞的抑制作用,阻滯其生長、發(fā)展[24-25]。
2.3 保護神經(jīng)銀杏萜內(nèi)酯類成分主要存在與白果的種皮、種仁中,是白果的次生代謝產(chǎn)物,含量較低,但生物活性較強。銀杏內(nèi)酯類成分可通過抑制NF-κB信號途徑,下調(diào)大腦皮層p53蛋白、caspase-3的表達水平,實現(xiàn)對神經(jīng)損傷的再修復(fù)[26]。銀杏內(nèi)酯類成分也具有抗神經(jīng)細(xì)胞凋亡、恢復(fù)大腦缺血區(qū)的局部供血、調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞能量代謝及星形膠質(zhì)細(xì)胞等作用,可改善缺血性腦卒中臨床癥狀。針對銀杏內(nèi)酯發(fā)揮神經(jīng)保護作用的相關(guān)研究顯示[27-28],銀杏內(nèi)酯類成分可改善因神經(jīng)元谷胱甘肽趨勢啟動的ROS/RNS氧化應(yīng)激信號傳導(dǎo)障礙,降低神經(jīng)元損傷程度,修復(fù)細(xì)胞超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)功能缺失[29-30]。
白果內(nèi)酯是銀杏內(nèi)酯類唯一的倍半萜類成分,為銀杏內(nèi)酯的降解產(chǎn)物,能抵抗因缺氧導(dǎo)致的ATP降低,在僅有的少量氧氣中,發(fā)揮ATP重組途徑,保存線粒體活性,從而發(fā)揮對神經(jīng)細(xì)胞的保護作用[31-32]。白果內(nèi)酯可通過GSK-3β磷酸化,進而啟動wnt信號通路,激活的wnt啟動wnt-β-catenin信號通路,致使β-catenin易位至細(xì)胞核,進行下游基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯,促進神經(jīng)細(xì)胞的增殖。白果內(nèi)酯類成分可在神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮潛在治療作用[33]。
2.4 抗氧化自由基的產(chǎn)生是由于人體細(xì)胞在氧化還原代謝過程中,部分氧原子未能得到充分的電子,而導(dǎo)致無法與氫原子結(jié)合產(chǎn)生的自由性氧原子,此類成分作用于血管、組織、細(xì)胞等部位,生成脂質(zhì)過氧化物,并沉積于細(xì)胞膜上導(dǎo)致細(xì)胞活性降低。因此,抵抗氧自由基的生成、沉積,對機體的氧化還原代謝有積極意義[34-35]。銀杏多糖可提高血清及肝臟中SOD、過氧化氫酶(Catalase,CAT)的表達,并降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)、一氧化氮(nitric oxide,NO)含量及膽堿酯酶活性,以增強機體抗氧化能力[36-37]。黃酮類成分對氧自由基的清除也表現(xiàn)出較強的活性,即銀杏總黃酮類成分可顯著清除二苯基苦基苯肼自由基、超氧陰離子自由基等,進而發(fā)揮抗氧化作用[38-40]。經(jīng)炮制后的白果可促使腦組織中SOD、CAT活性增加,MDA水平下調(diào),提示白果可通過提高機體抗氧化能力、激活局部組織能量代謝等途徑發(fā)揮對大腦學(xué)習(xí)記憶力的調(diào)節(jié)作用[41-43]。
2.5 抗神經(jīng)毒性銀杏酚酸是白果中漆酚類物質(zhì),為6-烷基或6-烯基水楊酸的衍生物,主要包括銀杏酸、銀杏酚、銀杏二酚等成分,該酚酸類成分具有細(xì)胞免疫毒性及致敏性,也是銀杏相關(guān)制劑引起中毒等不良反應(yīng)的主要物質(zhì),發(fā)揮抗神經(jīng)毒性作用的途徑可能是抑制大腦內(nèi)谷氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?氨基丁酸[44-45]。
2.6 抗菌銀杏酚酸對各種細(xì)菌、真菌均有一定程度的抑殺作用,該作用強弱與其濃度有顯著相關(guān)性,體外研究顯示[46-47],銀杏酚酸對常見的植物致病真菌(如茄子白絹病菌、甘藍黑斑病菌、黃瓜枯萎病菌等)及動物病原菌(如綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、巨大芽孢桿菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌等)有明顯抑制作用,其中對枯草芽孢桿菌的抑制作用最強。銀杏醇提物對黃曲霉、金黃色葡萄球菌的抑制作用強于真菌[48-49]。
2.7 抗病毒研究顯示[50-51],銀杏提取物對單純性皰疹病毒和水皰性口炎病毒的抑殺作用較弱,但其酚酸類成分抗病毒作用明顯。銀杏酚酸類成分在體外對非細(xì)胞體系的人類免疫缺陷病毒蛋白酶活性和人體細(xì)胞HIV感染有一定的抑制作用,該抑制作用呈現(xiàn)濃度依賴性,但在濃度為150 mg·L-1時,其抗病毒作用僅表現(xiàn)為有限的細(xì)胞毒性[52]。
2.8 殺蟲銀杏酚酸類成分、酚類成分在體外研究中均表現(xiàn)為殺蟲作用,作用機制可能是此類成分影響了蟲類的蛻皮和生長發(fā)育,誘導(dǎo)蟲類拒食,并使其向超齡幼蟲方向發(fā)展,致使蟲類不能形成蛹而死亡[53]。對蟲卵的殺滅作用機制主要體現(xiàn)在抑制包括蟲體內(nèi)線粒體酶的相關(guān)基因表達,致使其體內(nèi)三磷酸腺苷合成酶、還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸脫氫酶合成受到抑制,進而影響酶活性,誘導(dǎo)蟲體死亡[54]。
白果各部位均有藥用價值和經(jīng)濟價值,白果皮對細(xì)菌的抑制作用明顯,可通過對外種皮的深入開發(fā),挖掘白果皮的藥用價值[55-56]。考慮到白果的細(xì)胞毒性,在臨床使用時應(yīng)選取合適的炮制品種,多用于治療咳嗽、痰多、氣喘、帶下白濁等病癥。在對白果后續(xù)的開發(fā)研究中建議增加對白果炮制品的深入研究,以探討炮制對其有效組分群的影響,在保證其臨床療效的基礎(chǔ)上,盡可能降低細(xì)胞毒性,做到臨床使用安全、有效[57]。
近年來,白果的產(chǎn)量逐漸上升,國內(nèi)種植規(guī)模呈現(xiàn)上升趨勢,由于其潛在毒性成分,致使其深加工產(chǎn)品匱乏,大多數(shù)白果的加工停留在鮮果仁、干果制品等,對功能性產(chǎn)品的開發(fā)較欠缺,商品附加值較低[58-59]。今后,應(yīng)加大對白果活性成分的研究,探究其主要活性成分的藥理、生理學(xué)作用,明確其功效,從分子機制進行闡述,為白果的深入開發(fā)提供循證學(xué)依據(jù)。此外,白果作為藥食兩用之品,有潛在的開發(fā)應(yīng)用價值,應(yīng)深入研究白果的藥用價值,不斷改進生產(chǎn)工藝、更新產(chǎn)品類型,為白果的開發(fā)提供新思路。