眼子菜属药学研究概况

冯甜等

摘要在广泛文献检索基础上，对眼子菜属植物的成分、药理活性、应用价值等方面进行了概述，为深入研究和开发利用眼子菜属植物资源提供了科学资料。

关键词眼子菜属；成分；药理；应用价值

中图分类号S567文献标识码

A文章编号0517-6611（2014）36-12898-03

Abstract On the extensive literature search， the composition， pharmacological activities， application value of Potamogeton L. was reviewed， so as to provide scientific data for further research & development.

Key words Potamogeton L.； Composition； Pharmacology； Application value

眼子菜属为眼子菜科一年或多年生的水生草本，约100余种，分布全球，尤以北半球温带地区分布较多。我国约有30种，南北各省区均有分布，常见种类为单果眼子菜（Potamogeton acutifolius Link）、钝叶菹草（P.amblyophyllu C.A.Mey）、崇阳眼子菜（P.Chongyangensis W.X.Wang）、菹草（P.crispus L.）、 鸡冠眼子菜（P.cristatus）、眼子菜（P.distinctus A. Benn.）、丝叶眼子菜（P.filiformis）、泉生眼子菜（P.fontigenus Y. H. Guo et al.）、禾叶眼子菜（P.gramineus L.）、异叶眼子菜（P.heterophyllus Schreb.）、湖北眼子菜（P.hubeiensis W. X. Wang， X. Z. Sun & H. Q. Wang）、扭叶眼子菜（P.intortusifolius J. B. He， L. Y. Zhou & H. Q. Wang）、柔花眼子菜（P.leptanthus Y. D. Chen）、光叶眼子菜（P.lucens L.）、微齿眼子菜（P.maackianus . Benn.）、竹叶眼子菜（P.malaianus Miq.）、矮眼子菜（P.nanus）、浮叶眼子菜（P.natans L.）、小节眼子菜（P.nodosusPoir.）、钝叶眼子菜（P.obtusifolius Mert. & W. D. J. Koch）、尖叶眼子菜（P.oxyphyllus Miq.）、帕米尔眼子菜（P.pamiricus Baagoe）、篦齿眼子菜（P.pectinatus L.）、穿叶眼子菜（P.perfoliatus L. ）、白茎眼子菜（P.praelongus Wulfen）、蓼叶眼子菜（P.polygonifolius Pourr.）、小眼子菜（P.pusillus L.）和长鞘菹草（P.recurvatus Hagstrom）等。

菹草（P. crispus L.）为眼子菜属代表种类，为多年生沉水植物，别名有虾藻、扎草等；其根状茎细长，略扁平，多分枝，侧枝短，多和数种眼子菜、轮藻、角果藻及金鱼藻等混生一处；在江河、湖泊、水库、渠沟、池塘、沼泽地和低洼积水处常见；南北温带和亚热带均有其踪迹[1-2]。

菹草以构造较特殊的石芽进行繁殖，一般在秋季发芽，冬春季生长，翌年春夏之交生长达到极盛期，夏季则大量衰败死亡，生长的季节性很强[3-4]。笔者在广泛文献检索基础上，对眼子菜属植物的成分、药理活性和应用价值等方面进行了概述。

1成分

1.1糖苷类

Waridel等利用二氯甲烷從光叶眼菜子中萃取出一种已知的呋喃糖苷和2种新型糖苷及羟基化脂肪酸，它们均对月牙藻具有抑制作用；对比另外几类眼菜子属植物的非极性萃取物，发现这类糖苷在眼子菜属植物中普遍存在[5]；还从龙须眼子菜中分离出4种新的糖苷二萜和2个已知的呋喃糖苷，分别为甲基-15，16-环氧-12（R）-乙酰氧基-8（17），13（16），14-糖苷-19-酸酯、15，16-环氧-12（R）-乙酰氧基-8（17），13（16），14-糖苷-19-羧酸、8（17），13-糖苷-15，16-内酯-19-羧酸和16-羟基-8（17），13-糖苷-15，16-二内酯-19-羧酸[6]。Cangiano等从菹草中分离出了4种内酯二萜类成分和2种半日花烷苷，并利用光谱法确定了3个新成分的结构，分别为19-乙酰氧基-20-氧代-8（17），13-糖苷-15，16内酯、8（17），13-糖苷-15，16，19，20双内酯和6-乙酰基-19-吡喃葡萄糖苷-8（17），13-糖苷-15，16内酯[7]。

1.2多糖类

易道生等用热水提取马来眼子菜多糖（P. malaianus polysaccharide PMPS）， 经乙醇沉淀、活性碳脱色、Sevage法去蛋白、DEAE-Cellulose离子交换、Sephadex G-25柱层析纯化、电泳鉴定纯度和纸层析分析等一系列操作，证明了马来眼子菜多糖Ⅰ（PMPSⅠ）由D-果糖和D-木糖组成，而马来眼子菜多糖Ⅱ（PMPSⅡ）由D-葡萄糖、D-果糖和另一未知单糖成分组成[8]。

1.3挥发油

Kurashov等第一次对小眼子菜的挥发油进行了GCMS分析，共测出了133种组分，其中127种成分已被确定；其中主要的低分子挥发油有15个，分别是β紫罗兰酮（0.6%～1.6%）、十五醛（0.7%～1.2%）、十四酸（约1.3%）、二丁基-邻苯二甲酸盐（1.4%～3.1%）、贝壳杉烯（0.8%～6.6%）、泪杉醇（44.0%～66.0%）、二十一烷（03%～1.4%）、甲基硬脂酸甲酯（1.0%～3.1%）、叶绿醇（08%～1.4%）和孕烷醇酮（0.3%～1.0%）等，它们均具一定的生物学和生态学作用[9]。

1.4其他

菹草除含蛋白质、脂肪、氨基酸、纤维素等常见成分外，还含有丰富的类胡萝卜素。叶淼等用硅胶、凝胶、MCI、HPLC等柱层析色谱方法对生长在上海市市区丽娃河的菹草的石油醚相进行了系统分离纯化，从中得到包括半日花烷型二萜在内的2个新成分和9个已知成分（6个脂肪酸甘油酯、1个脑苷、1个大柱烷型倍半萜以及1个甾体）[10]。任丹丹等对菹草总类胡萝卜素（CEPC）进行分离纯化，并采用色谱及波谱方法对其中主要的类胡萝卜素进行了结构鉴定及分类；经分析，CEPC中叶黄素类占68.12%、胡萝卜素占31.68%[11]。前人对菹草的非极性提取物和极性提取物进行了分析，结果显示菹草的非极性提取物含有脂肪酸、木脂素，可能还含有二萜；极性提取物含有黄酮，也有可能含有二萜。

2药理作用

2.1中药药理据《本草纲目》记载，菹草味甘，性大寒，滑、无毒；主治去暴热，热痢、止渴，则捣叶服之；小儿赤白游疹、火众热疮，则捣烂封之；有患热肿毒并丹毒者，可切捣敷之，厚三分，干时换之，其效无比。另外，其全草还有清热明目、渗湿利水的功效[1]。

2.2菹草中的类胡萝卜素抗癌活性任丹丹等首次提出癌细胞凋亡机制可能与其改变细胞周期、降低线粒体跨膜电位、增加胞内钙离子浓度、增强iNOS活性和升高NO浓度等方面有关[12]。菹草类胡萝卜素成分具有明显地抑制人肝癌细胞QGY7703增殖，诱导其凋亡功能的启动[13]。彭光华等研究指出菹草类胡萝卜素成分对乳腺癌细胞株MDA-MB-435S、MCF-7、S180肿瘤、前列腺癌LnCaP和胃癌细胞SGC-7901均有不同程度的抑制作用[14-15]。

2.3抗氧化活性任丹丹等分析发现菹草类胡萝卜素可以清除·OH，抑制·OH 所致丙二醛的产生，减少红细胞溶血，减轻肝线粒体肿胀程度，显示菹草类胡萝卜素具有明显的抗氧化作用[16]。Ye等从菹草中萃取出一种新的异海松烷型二萜和8种其他已知成分，该新型二萜结构为17-羟甲基-8aH-异海松烷-9（11），15-二烯；利用蛋白印迹法检测各活性成分对NQO1的表达的影响，其中Crenulatoside A（100μM，24h）孵育人神经母细胞瘤细胞，可增强NAD（P）H：醌氧化还原酶1（NQO1）的表达，显示一定的抗氧化活性[17]。

2.4抑菌抗炎活性Qais等从菹节瘤乙醇提取物中分离出一种新的呋喃二萜，结构为15，16-环氧-12-氧代-8（17），13（16），14-苷-20，19-二内酯，它对一些革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均表现出了一定的抑制活性[18]。 Popov等从浮叶眼子菜的叶子和茎中利用伪膜超滤法提取分离出了分子量为300 kDa的果胶多聚糖PN300，利用角叉菜胶爪水肿试验测试PN300抗炎能力，在24 h内给予试验小鼠不同剂量PN300，观察小鼠爪子的肿胀程度，结果表明，PN300有明显的抗炎止痛作用；此外，PN300可对抗致命剂量的LPS，提高其存活率；PN300还可通过降低体内的TNFα和IL1β，并增加IL10的产生来实現抗内毒素作用[19]。刘青等研究表明菹草鳞芽对水中弧菌及异养菌也具一定的抑制活性[20]。

2.5细胞因子诱导活性在体外试验中，穿叶眼子菜多糖可促进大肠杆菌Ca53的噬菌活性，并增强小鼠巨噬细胞中髓过氧物酶的活性，它们均具有细胞因子诱导活性，中性多糖可刺激吞噬细胞产生IL1、TNFα和干扰素γ，而酸性多糖则刺激产生TNFα和IL6[21]。

2.6其他药理作用菹草类胡萝卜素在免疫调节、预防夜盲病和心血管疾病等方面均具一定活性[22-23]。

3应用价值

3.1生态价值

3.1.1菹草对氮、磷元素的吸收和水体净化作用。菹草对污染河道氮、磷有净化吸收作用，可以充分调动河道的底质肥力、加速氮磷循环、丰富水中营养盐、提高水体生产力，对治理污染河道水体有重大意义[24-25]。菹草对水域富营养化有较强的适应能力，在污染较严重的水体中亦能茂密生长，具有净化水体的作用，是冬季至初夏期间净化水质的主要水生植物[26]。

3.1.2菹草对重金属元素的富集消除作用。菹草对重金属有着不同的吸收富集作用，对重金属Cd、Mn、Ni具有超富集作用，尤其是Mn。不同部位重金属的累积量也大不相同。菹草茎叶部对Cd单位富集能力很强，菹草新叶中Mn、Cr、Cu、Zn、Ni单位含量高于老叶、根部和茎部[27-28]。所以，菹草在防治重金属污染上也有突出作用。另外，要注意菹草进入衰亡期后，体内释放出营养盐，造成二次污染，应在5月初菹草产生芽殖体后，对菹草进行收割，收割的菹草具有广阔的资源化利用空间[29]。

3.1.3对沉积物中有机污染物去除作用。有机污染物的特点是种类繁多、降解困难且毒性很大，我国各大河流有机污染种类均非常多。沉水植物微齿眼子菜在菲胁迫下有持续忍受菲的能力，具有较好的抗逆性，可考虑将其用于水体有机污染的植物修复[30]。菹草对苯有消除作用，在冬春季节可以对含苯污染水体有良好的修复作用[31]。酞酸酯是一类典型的内分泌干扰物，在我国城区河湖中污染超标相对较为严重。迟杰等分析指出沉水植物菹草能够通过根际作用促进根际微生物生长，改变微生物群落结构，进而提高对河道有机物的降解能力，可以有效去除沉积物中酞酸酯类成分[32]。

3.1.4抑藻作用。在一定的藻密度范围内，菹草可有效抑制铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长，但始终是对铜绿微囊藻的抑制效果明显好于斜生栅藻，这为利用高等水生植物化感作用治理蓝藻水华奠定了良好的基础[33]。微齿眼子菜是我国主要沉水植物，它的抑藻化感活性已被证实，但它的抑藻物质基础目前还不清楚。Zhang等对微齿眼子菜的乙醇提取物进行分馏分离，并利用藻类生物测试探讨了它的抑藻物质；通过柱层析、薄层色谱、质谱以及核磁共振（NMR）光谱确定了抑澡活性成分的结构；pk1pk6分别被鉴定为甾醇（PK1）、对羟基苯甲酸（PK2）、6羟基α紫罗酮（PK3）、（E）4（4羟基3，3，8三甲基色氨酸9双环氧杂[6.1.0]壬烷4基）丁3烯2酮 （PK4）、1H吲哚3甲醛（PK5）和木脂素（+）-松脂醇（PK6），这6个成分均是第一次从微齿眼子菜中分离得到的，其中PK3是第一次从自然界植物中分离出来，PK4是一种新的成分；生物测定结果表明，这6个成分在浓度为 20 mg/L时对藻类的生长均有明显的抑制作用，其抑澡活性大小为PK3>PK4>PK6>PK5>PK2>PK1；PK3和PK4可完全抑制羊角月芽藻的生长，而豆甾醇（30.4%）的抑制活性则不如PK1[34]。

3.2经济价值

3.2.1食用。在《陆矶诗疏》、《毛晋诗疏广要》、《尔雅》、《救荒本草》以及《本草纲目》等古籍中均有关于菹草食用的记载，如“米麦掺蒸为茹”、“和米煮粥”、“油盐调食”、“嘉美扬州”、“人饥荒可以当谷食”等。从以上记载可知，早在两千多年前的扬州（包括现在的江苏、浙江、安徽等地），古人对菹草的美味已很称赞了，只是现代人知其可食而食之者甚少[35]。

3.2.2饲用。菹草主要营养成分与稻谷相一致，氨基酸与玉米相近，还含有一些生理活性成分和微量元素，可提高动物免疫力和肌肉品质，因其野生能力较强、资源丰富、容易采集，是家畜、家禽和草食性鱼类喜食的青绿饲料[36-37]。菹草颗粒作为红心蛋鸭饲料时，能提高蛋黄色度和蛋品中类胡萝卜素含量，有很高的保健价值和经济效益[38-39]。

王艳立对龙须眼子菜（简称水草）的营养成分进行了分析，结果表明，乌梁素海沉水水草粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、无氮浸出物、钙和氟含量5～10月份的平均值分别为11.18%、36.57%、29.22%、37.04%、6.39%、167.33 mg/kg，8月份粗蛋白含量最高，中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量最低，氟含量最高；水草中微量元素铁、锰、碘、硒含量分别为985、315、118、1.22 mg/kg； 绵羊日粮中添加20%菹草能显著地提高干物质（DM）、有机物（OM）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、磷（P）的消化率以及氮沉积率（P<0.05）；添加30%、40%水草除提高 NDF、ADF消化率外对其他养分消化率无显著影响（P>0.05）；添加30%、40%水草的试验组绵羊日粮氟吸收率显著低于未加水草的对照组（P<0.05），20%、30%、40%水草组的氟沉积率和钙吸收率均显著低于对照组（P<0.05）[40]。

3.3其他价值除以上所述各项外，菹草还有其他一些用途，如作绿肥，将菹草采出碎断，耕入泥中，令其腐烂（最好去除根茎），如其自行死亡腐烂，肥效相同。

菹草是湖泊、池沼、小水景中的良好绿化材料，作观赏之用，其茎叶舒展，招人喜爱；再加鱼游在其中，可使人赏心悦目，陶冶情趣。

另外，菹草可增大湿地容积，延长污染物的滞留时间，提高湿地承载的负荷力，还可增加水体溶氧量，提供鱼类产卵场，对调节水体温度等均有积极意义[41]。

4小结与展望

随着畜牧业的快速发展，畜禽养殖对饲料多样化和低成本高效率的需求显得尤为迫切。对菹草资源实行多目标、多途径的开发，提高菹草的综合利用效率，以获得最大的经济效益和生态效益，将成为菹草资源开发利用的发展新趋势。目前，国内外学者正积极寻找具有抗癌活性的有效药物，菹草极有可能作为保健品或新药材的原料来开发利用，前景较为广阔。

安徽农业科学2014年

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