红车轴草的化学成分及药理作用

红车轴草(TrifoliumpratenseL.)为豆科(Leguminosae)多年生草本植物，又名红三叶、红花苜蓿、三叶草、红菽草等，属车轴草属(TrifoliumL.)。红车轴草含有黄酮类物质、蛋白质、氨基酸、糖类、维生素等成分，其中异黄酮因植物雌激素样作用和抗癌作用而格外受人关注[1]。长期以来，红车轴草一直作为优良饲料和牧草，被广泛地栽培和种植。国外民间也有用其花序煎成的汤剂祛痰、治感冒和肺结核、利尿消炎，外敷治脓肿、烧伤和眼疾等[2]，并曾有应用花、种子、植株及根部制膏、糊剂、煎剂和泡茶饮用，文献[3]载其主要功效为“镇痉、止咳止喘；全草制成软膏，治局部溃疡”，全草入药具清热、凉血、宁心功效。

近年来，陆续有关于红车轴草抗肿瘤、预防胃溃疡、胃癌、乳腺癌及肠癌等用途的报道。此外，红车轴草浸膏也曾用于软饮料、冰制品、糖果、焙烤食品及三叶草型香精配方。在国外红车轴草及其制剂非常受欢迎，人们不仅将它作为食品，更重要的是它含有植物雌激素，对预防乳腺癌、前列腺癌及结肠癌、改善骨质疏松和妇女更年期症状有一定作用，并越来越广泛地应用于临床，是一种极有前途的天然保健食品。为了促进红车轴草的开发利用，作者在此重点介绍红车轴草的化学成分和药理作用，并展望了其应用前景。

1 植物学形成特征

1.1 分布

红车轴草原产于小亚细亚与东南欧，广泛分布在温带及亚热带地区。我国的红车轴草主要分布于东北、华北、江苏、浙江、安徽、江西等地[3,4]。红车轴草富含动物所需的多种营养成分，蛋白质含量高达28.7%，提取的叶蛋白可以入药，其副产品红车轴草粉是理想的饲料原料。红车轴草草质柔软，有甜味，纤维素含量低，适口性好，各种家畜均喜食，可以作为青饲或调制干草饲料。优质的红车轴草干草对牛、羊及猪都有肥育效果，可以节省精料，缩短肥育期。红车轴草干草的营养成分为：水分9.21%、粗蛋白质15.04%、脂肪3.21%、纤维素24.77%，无氮浸出物。红车轴草在轮作中占重要地位，是良好的饲料、绿肥，可用作观赏草坪或水土保持，也是夏季蜜蜂的花蜜来源，尤其是它的嫩叶富含蛋白质，是许多国家的传统食品和调味品[5]。

1.2 形态

红车轴草为多年生草本植物，高30～80 cm，有疏毛，小叶3，椭圆状卵形至椭圆形，长2.5～4 cm，宽1～2 cm，先端钝圆基部圆楔形，叶脉在边缘稍突出呈不明显的细齿，下面有长毛；小叶无柄；托叶卵形，先端锐尖，花序腋生，近头状，有大型总苞，总苞卵圆形，具纵脉；花萼筒状，萼齿线形披针形，最下面1齿较长，有长毛；花冠紫色或淡紫红色；荚果包被于宿存的萼内，倒卵形，长约2 mm，果质膜质，有纵脉；种子1，花期8～10月[6]。

1.3 栽培

红车轴草常用种子繁殖，可春播或秋播，春播以4～5月为宜，秋播以9～10月为宜；在高寒日暖山区以春播为好，冬季霜冻少并且有灌溉条件的地区以秋播为好。出苗期应注意杂草防除，并要按时浇水，红车轴草耐修剪能力很差，也不耐践踏，抗病性较强，有时也易感霜霉病和褐斑病等。

1.4 生长

红车轴草植株直立生长，生长期4～5年，主根入土较深，根系发达，大部分集中在30 cm土层中，并结有根瘤。红车轴草喜温暖湿润的气候，适宜温度在21℃、活动积温为2000℃、年降水量为1000 mm左右的地区(如我国北方较温暖地区及亚热带高山低温多雨地区)种植，其抗寒性处于中等水平，不耐高温和干旱，最适生长温度为15～25℃，能耐-8℃的低温，不耐热，夏季高温则生长不良或死亡。对土壤要求不严，但以排水良好并富含钙质的粘土壤最为适宜，适于中性或微酸性土壤(pH值4.8～7.5)。红车轴草为长日照植物，光照14 h以上才能开花结果，红车轴草叶量大，茎中空且所占比例小，易于调制干草，是长江流域及其以南各省较理想的优质干草。红车轴草具有较高的营养价值，家畜喜食，可青贮也可晒制干草。青贮时应在初花期刈割，晒制干草应在盛花期刈割。

2 化学成分

2.1 黄酮类物质

目前，已从红车轴草中检测出了16种黄酮类物质，总含量占干重的2%[7～9]。

2.1.1 异黄酮

红车轴草中含有鹰嘴豆芽素A(Biochanin A)、鹰嘴豆芽素B(Formonetin)、染料木素(Genistein)、大豆素(Daidzein)等4种异黄酮，其中以鹰嘴豆芽素A和鹰嘴豆芽素B含量最高，约占干重的0.1%～0.9%，其它异黄酮约占0.08%[7]，包括樱黄苷(Trifoside)、毛蕊异黄酮苷(Calycosin)、柳穿鱼素(Peclolinarigenin)、红车轴草素(Pratensein)和野靛苷(Pseudobaptigenin)等。它们的含量在地上部分高，根中低；在生长期、花期含量高，开花后含量迅速下降[3]。

在新鲜的植物体内，异黄酮主要以苷的形式存在，分别为印度黄檀苷(Sissotrin)、芒柄花苷(Ononin)、染料木苷(Genistin)和大豆苷(Daidzin)。而在贮存过程中，由于发生水解或酶解，苷的含量降低，苷元含量相应升高。

2.1.2 黄酮醇

目前，已发现红车轴草中有3种黄酮醇类物质，分别是槲皮素(Quercetin)、异槲皮苷(Isoquercitrin)和金丝桃苷(Hyperoside)。生物活性实验表明，槲皮素及其衍生物具有对抗自由基、防止脂质过氧化、直接抑制细胞生长和对抗致癌促癌因子等作用，因而对癌症、衰老、心血管等退变性疾病的治疗和预防有重要意义[1]。

2.1.3 其它黄酮类物质

红车轴草的花中含三叶豆苷(Trifolin)、异鼠李素(Isorhamnetin)、车轴草醇(Pratol)等多种黄酮类成分。

2.2 其它成分

2.2.1 香豆素和酚羧酸类

鲜红车轴草中含紫苜蓿酚(Dicoumarol)约15.5 μg·g-1，主要分布在叶部，干草中较少，具有抗凝血作用[3，7]；含有痕量的香豆雌酚(Coumestrol)，具有植物雌激素样作用；还含有水杨酸、香豆酸等酚羧酸类化合物。

2.2.2 挥发油

在花序中，挥发油含量约为0.03%，包括水杨酸甲酯、苄基乙醇、乙酯、2-苯乙醇、邻氨基苯甲酯、丁子香酚以及糠醛等40多种成分，种子含油约12%。中药中的挥发油在临床上有止咳平喘、祛痰发汗、驱风解表、消炎镇痛、抗菌杀虫等功效。

2.2.3 蛋白质、糖、维生素

红车轴草在生长后期，以干重计，蛋白质含量达23%，糖类含量为24.4%(包括蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖和淀粉等)。全草中尚含有各种必需氨基酸及胡萝卜素、VD、VE等，其中胡萝卜素的含量在开花期最高，α-和β-胡萝卜素的含量在春季开花期分别为4.3%和53.6%，在夏季开花期分别为3.25%和45.9%。

2.2.4 其它

红车轴草的叶还含有叶酸、5-甲酰四氢叶酸、少量甾醇、甘油酯、C21～C31的烃类、磷脂和糖脂类成分[3]。

3 药理作用

3.1 植物雌激素样作用

研究发现，红车轴草含有丰富的大豆异黄酮等植物雌激素，是治疗妇科疾病的良药。染料木素、鹰嘴豆芽素A、鹰嘴豆芽素B及大豆素均有雌激素样作用，这可能是由于它们与己烯雌酚(Diethylstilbestrol)和雌二醇(Estradio)结构相似的缘故，而它们的活性(以质量计)约为己烯雌酚的十万分之一、为雌二醇的两万分之一到2%。给雌性小鼠皮下注射三羟异黄酮，可抑制其子宫发育，显示三羟异黄酮对雌激素有拮抗作用。对去卵巢小鼠，不补充雌激素时，大豆饮食可以增加其子宫质量；但对雌激素替代动物，大豆饮食反使动物子宫质量降低。这是因为，在一个高雌激素环境里(如绝经前妇女体内)，三羟异黄酮显示激素拮抗作用；而在低雌激素环境里(如绝经后妇女体内)，三羟异黄酮显示拟激素作用。除了拟雌激素、抗雌激素作用外，三羟异黄酮也具有抗氧化特性及增强转移生长因子β的作用，而且它也是多种信号传递酶抑制剂。红车轴草作为植物雌激素有其独到之处：几乎可分布到人体每个细胞中发挥作用，这是人体自身激素所达不到的；具有双调节作用，当雌激素水平高时，能与雌激素受体结合，从而阻止人体自身激素的结合，抑制激素分泌；当人体雌激素水平低时，能提供额外的雌激素样作用。植物雌激素的这种自动调节人体内的激素水平的作用，是合成激素所不具有的。正因为如此，红车轴草在临床上既被用于治疗妇女体内雌激素水平升高时的经前期综合症，又被用于治疗雌激素水平降低时的更年期综合症和绝经，还能治疗雌激素病如子宫肌瘤、子宫内膜异位及骨质疏松症等[10]。此外，大豆异黄酮还能改善早期癌症病人或晚期癌症病人术后的放疗和化疗副作用，提高人体的免疫功能，具有增强大脑记忆力、消除中老年人面部色素斑、改善中老年人习惯性便秘、减肥等功效。

3.2 选择性抗痉挛、消炎和杀菌作用

红车轴草在体外有抑制草履虫的作用，0.2%醇浸剂可使草履虫于30 min内停止活动。红车轴草中的大豆素具有类似罂粟碱样解除平滑肌痉挛的作用，大豆苷及大豆素可以缓解高血压患者的头痛等症状。故国外民间用其作抗疟药，亦可用于祛痰、解痉挛、治百日咳及支气管炎。红车轴草花粉对某些革兰氏阴性杆菌有抗菌作用，可用于治疗皮肤病如湿疹、烧伤、溃疡、牛皮癣、痛风等[3]。

3.3 抗癌作用

异黄酮类物质为强抗氧化剂，是自由基的强清除剂，故具抗癌效用[7,11]。

红车轴草含高浓度异黄酮等黄酮类物质，被认为是一种潜在的抗癌物质。美国国家癌症中心于1996年将染料木素列入肿瘤化学预防药物临床发展计划中，主要预防目标是前列腺癌和乳腺癌。这是因为乳腺癌病人血浆中雌激素偏高，植物雌激素对其有拮抗作用，从而抑制乳腺癌。澳大利亚西部女皇伊丽莎白二世医疗中心研究发现，食用大量植物雌激素物质的妇女患乳腺癌的几率大为减小。

红车轴草对结肠癌也有一定疗效。研究证明，二羟异黄酮能抑制白血病细胞HL-60生长，在其浓度为5 μmol·L-1和40 μmol·L-1时，广泛抑制多个器官如乳腺、前列腺、大肠、皮肤的多种激素依赖性和非激素依赖性肿瘤细胞。在化学诱导的乳腺癌动物模型中，大豆饮食明显降低肿瘤发生率；去除异黄酮后，大豆饮食的保护作用随之消失。目前，普遍认为单独服用异黄酮或配合化疗可能是一种有效的抗癌疗法，因三羟异黄酮具有抑制纤维细胞生长因子刺激微血管生长的作用，是一种抗血管形成剂，而抑制血管形成可以抑制肿瘤生长。

3.4 神经保护及抗神经退行性疾病

研究证明，雌激素是一种中枢神经保护剂，具有抗神经退行性疾病的作用。离体外周细胞的研究也证实，大豆异黄酮具有明显的抗氧化作用。大豆异黄酮的抗氧化作用有多方面，如抑制自由基的形成、减少脂质氧化、刺激抗氧化酶合成等[12,13]。

3.5 预防骨质疏松

临床研究显示，绝经后妇女每天口服大豆蛋白40 g(异黄酮蛋白含量2.25 mg·g-1)，6个月后其椎骨矿物质密度增加，当大豆蛋白中异黄酮含量降到1.39 mg·g-1时，这种作用则消失。三羟异黄酮可增加造骨细胞数量、提高血清骨钙素浓度。雌激素抑制骨吸收，引起破骨细胞凋亡，该作用可为抗TGF-β抗体所拮抗[14,15]。

4 开发及应用前景

红车轴草分布范围广、面积大、产草量高、再生能力强、适应性广、营养价值高、产种性能好，具有丰富的可开发利用资源。

由于红车轴草中异黄酮的植物雌激素样作用和黄酮类物质的抗癌作用，对红车轴草的研究越来越多、越来越深入。在国外红车轴草已被制成各种剂型，红车轴草的保健食品已进入国际市场。大豆异黄酮等植物雌激素已成为欧美市场的走俏商品。总黄酮含量超过8%的提取物价格为40～45万元·t-1，需求量达上百吨。国内对红车轴草的开发尚处于起步阶段，抓住这一历史机遇，将会带来无限商机，其开发前景十分可观。面对丰富的红车轴草资源，应加强对其活性成分的开发利用，从而研制可防治多种妇科疾病的天然保健产品和防癌、抗癌药剂，必将产生良好的社会效益和经济效益。

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