药食两用植物薤白研究进展
2012-08-15张占军王富花
张占军,王富花
(1.扬州环境资源职业技术学院,江苏扬州225127;2.南京农业大学食品科技学院,江苏南京210003;3.扬州工业职业技术学院,江苏扬州225127)
薤白为百合科葱属植物小根蒜Allium macrostemon Bge.或薤Allium chinensis G.Don 的干燥鳞茎[1]。别名野白头、小根蒜、山蒜、苦蒜、小么蒜、小根菜、小根菜、野葱、薤白头等,全国大部分地区均有分布,但主要产于东北、河北、江苏、湖北等地,为卫生部2002年公布的87 种药食两用物品之一。薤白味辛、苦,性温,无毒,具有理气、宽胸、通阳、散结之功效,中医长期用于治疗胸闷刺痛、泻痢后重、肺气喘急等疾病,与现代医学中的心绞痛、心肌梗塞、动脉粥样硬化等心血管疾病有一定的关系[2]。截至目前,国内外学者对薤白及其方剂的化学成分、药理作用、临床应用等进行了大量的研究,现综述如下。
1 生药来源
薤白始载于《神农本草经》,列入中品,主金疮、疮败、轻身、不饥、耐老。1963年版的《中国药典》中记载薤白的生药来源为百合科葱属植物野薤(A.bakeriRegel 即A.chinense)与小根蒜(A.macrostemon),但在1977年以后的药典中只收载了小根蒜一种。后来,汪冶通过进一步的本草考证和实地考察,认为薤(A.chinense)的“鳞茎数枚簇生”,“其根层层作皮,与蒜异”,“花序不被珠芽”等特征与本草中对薤白的描述基本一致,并且对照本草插图证实,古代使用的薤白来源是薤(A.chinense)而不是小根蒜(A.macrostemon),把小根蒜作薤白使用发生在清代以后,从而建议将薤与小根蒜并作中药薤白的植物来源[3]。
2 化学成分
2.1 挥发油
目前报道的薤白中的挥发油成分主要为含硫化合物。吴雁等采用水蒸气蒸馏,结合GC-MS 法对薤白挥发油成分进行了分析,鉴定了21 种化合物,其中19种为含硫化合物,主要成分为二甲基三硫醚,甲基丙基三硫醚,甲基丙基二硫醚和丙基异丙基二硫醚,并含有对血小板聚集有强烈抑制作用的甲基烯丙基三硫醚[4]。林琳等采用超临界CO2萃取和水蒸气蒸馏两种方法提取薤白中的挥发油,并利用GC-MS 对它们进行了定性、定量分析[5-6]。结果发现两种方法的主要提取物均为含硫化合物,主要为二甲基三硫醚、甲基烯丙基三硫醚和二甲基四硫醚,但超临界CO2萃取法得到的含硫化合物的数量和质量都高于水蒸气蒸馏法得到的提取物。
2.2 甾体皂甙
吴雁和彭军鹏等对小根蒜的鳞茎的化学成分进行了研究后首次从中分离得到了两种新的甾体皂甙——薤白甙甲(Macrostemonoside A)和薤白甙丁(Macrostemonoside D)[7-8]。同时研究发现,薤白甙甲对由ADP 诱导的家兔血小板聚集(体外)有很强的抑制活性,其作用强度与剂量呈线性关系,这就为中医临床将薤白用作活血药提供了科学依据。xie 等进一步研究发现,薤白甙甲(Macrostemonoside A)对小鼠高血糖、高血脂及内脏型肥胖有一定的抑制作用。目前从薤白中分离得到的甾体皂甙成分主要见表1[9]。
2.3 含氮化合物
部分含氮化合物亦是中药薤白的主要活性成分之一。彭军鹏等从小根蒜中分离得到含氮化合物腺苷(Adenosine)、胸苷(Thymidine)、2,3,4,9-四氢-1-甲基-1H-吡啶骈 [3,4-b] 吲哚-3-羧酸(2,3,4,9-tetrahydro -l -methyl -1H -pyrido [3,4 -b]indole -3 -carboxylic acid)和2,3,4,9-四氢-1H-吡啶骈[3.4-b]吲哚-3-羧酸(2,3,4,9-tetrahydro- 1H-pyrido [3,4-b]indole-3-carboxylic acid) 以及从薤中得到腺苷(Adenosine)、色氨酸(Tryptophan)和2,3,4,9-四氢-1H-吡啶骈[3.4-b]吲哚-3-羧酸(2,3,4,9-tetrahydro-1H-pyrido[3,4-b]indole-3-carboxylic acid)等化合物,发现腺苷是薤白含氮化合物当中抑制血小板活性最强的化学成分[10-12]。此外还分离到其它活性成分如N-反-阿魏酰基酪胺[13],N-对羟基-顺-香豆酰基酪胺及其反式对映体[14],以及鸟苷、色氨酸等[15]。
2.4 薤白多糖
目前有关薤白多糖的研究主要集中在国内,夏新奎等对薤白多糖进行了分离纯化及体外抗氧化活性研究,初步得到三个主要级分,结果发现其中碱洗级分具有较高的清除OH·作用[16-19]。另外杜敏华等对新鲜小根蒜多糖进行了提取纯化及对单糖组分进行了鉴定,确定了其单糖组分主要为果糖和葡萄糖[20-21]。除此以外有关薤白多糖的研究未见任何文献报道。由于中医临床上薤白多是水煎使用,可以推测其活性成分主要为水溶性成分,因此,迫切需要对薤白多糖进行更深入、更系统的研究,从而为薤白的临床使用及保健性食品的开发提供科学依据。
2.5 其它成分
除上述成分外,薤白中还含有多种人体必需的宏微量元素、丁香甙(Syringin)、β-谷甾醇、氨基酸及长链脂肪酸及前列腺素A1 和B1[22]。
3 药理活性
3.1 抗氧化活性
研究发现,薤白原汁对该大鼠血清SOD、CAT 和T淋巴细胞具有明显保护作用且能显著抑制血清过氧化脂质形成[23]。此外,薤白水提物对羟自由基有一定的清除作用[24]。夏新奎等进一步利用H2O2/Fe2+体系法和邻苯三酚自氧化体系法研究了薤白粗多糖及纯化多糖的体外抗氧化活性。结果表明,薤白粗多糖具有抗羟基自由基和超氧阴离子自由基的双重功效,碱洗级分具有较高的清除羟基自由基的作用[16,19]。
3.2 抑菌活性
薤白水浸提物具有广泛的抑菌能力,在较高浓度下有比较理想的抑菌能力[25]。此外研究还发现薤白乙醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、青霉、酵母菌、黑曲霉均匀一定的抑制作用,温度和pH 对薤白提取物抑菌效力有一定影响[26]。
3.3 抑癌作用
体外试验发现薤白的20%乙醇提取物对Hela 细胞磷脂合成增强有抑制作用,同时,小鼠皮肤及小鼠肺二阶段致癌试验表明薤白有明显的抑制作用[27]。吴志民等发现薤白挥发油对人胃癌细胞具有杀伤作用,进一步研究发现这种杀伤作用主要是通过诱导细胞凋亡来实现,且这种凋亡作用呈剂量依赖性,认为提升p53 蛋白表达可能是诱发胃癌细胞凋亡的作用途径之一[28]。此外薤白挥发油能够明显抑制体外培养的瘤细胞生长,对S180和H22两种瘤细胞有明显的细胞毒效应,而且对小鼠的肿瘤生长有明显的抑制作用[29]。
3.4 抑制血小板聚集作用
小根蒜和薤的挥发油成分中均含有对血小板聚集有强烈抑制作用的甲基烯丙基三硫[4,30]。此外,薤白中的N-对香豆酰酪胺、N-反阿魏酰酪胺及其腺苷等活性成分对ADP 诱导的血小板聚集也有抑制作用[12]。
3.5 调血脂、抗动脉粥样硬化
研究证实,薤白制剂能使粥样硬化斑块缩小,使增大的动脉壁厚度减小。关于其降脂及防治动脉粥样硬化之机理可能一方面是增加前列环素PGI2的合成及增高PGE1的含量,另一方面就是干扰了花生四烯酸的代谢,抑制血栓素A2(TXA2)合成,从而改变了PGI2/TXA2的比值,进而解除了血液的高凝状态[22]。
3.6 抗抑郁活性
Lee 等以小鼠强迫游泳实验和小鼠悬尾实验两个模型为基础,对薤白水提物的抗抑郁作用进行了初步研究,实验结果表明薤白水提物对小鼠具有一定的抗抑郁作用[31]。
3.7 镇痛和耐缺氧活性
吴洪元对薤白生品及炮制品水煎液进行了镇痛和耐缺氧试验,结果表明,薤白生品及炮制品水煎液都具有较强的镇痛作用,均能延长各种条件下小鼠耐缺氧时间[32]。
4 薤白在保健食品中的应用
薤白具有独特的葱蒜味,其作为野生蔬菜,具有白净透明、皮软肉糯、脆嫩无渣、香气浓郁的特点,自古被视为席上佐餐佳品[33]。薤白在我国分布广泛,资源丰富,可以利用其营养丰富,保健作用强的特点开发成多种功能性食品。如可将其粉碎成粉后添加到速冻饺子、包子、馒头、面条及饼干等食品中,既增加其营养保健功能,又可改善产品风味;还可利用其含有的甾体皂苷、含氮化合物等具有较好的抗凝、降血脂、清除自由基作用,添加到火腿肠等肉制品中,从而使其具有防止心血管疾病、抗肿瘤、防衰老等保健功能;此外,用薤白汁液与红枣、山楂混合制作保健饮料,有降血脂、防止动脉粥状硬化、抗癌、防衰等功效[34]。
5 结语
随着对葱属植物研究的不断深入,有关葱属植物的生理保健功能已受到人们越来越多的重视,以葱属植物为原料的保健食品和药品相继被开发研制。我国葱属植物资源丰富,分布极其广泛,但其开发研究目前仅局限于大蒜和洋葱等少数品种,其它葱属植物的研究及开发还处于起步阶段。充分利用薤白资源,对其进行深入系统的研究,对发展我国拥有自主知识产权的现代保健食品及药物产业具有一定的学术价值和经济意义。
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