牛蒡提取物防治心血管疾病作用机制的研究现状

赵凯，马维红，赵娜，朱鹏鹏，刘鑫

(1桂林医学院研究生学院，广西桂林541001;2桂林医学院附属医院)

牛蒡(别名为东瀛参、东瀛萝卜、鼎力子等)为2年生草本植物，属菊科牛蒡属，主要有效成分为木脂素类、酚酸化合物、牛蒡菊糖等，具有抗氧化［1］、抗炎［2］、调节血脂［3］、降血压［4］等心脑血管疾病防治作用及降低血糖、免疫调节、抗肿瘤等作用［5］。目前对牛蒡一些药理作用的有效活性成分研究还有限，仅牛蒡中的多酚类物质如绿原酸、咖啡酸等已经作为药品、保健品、化妆品的有效成分在应用。现将牛蒡提取物防治心血管疾病作用机制的研究现状综述如下。

1 牛蒡的化学成分

1.1 木脂素类 木脂素类化合物是指含有通过β位碳连接的C6～C3单位的化合物，在牛蒡子、根和叶中均有分布，主要活性成分有牛蒡苷、牛蒡苷元、双牛蒡苷元及牛蒡苷元衍生物、丁酰内酯木脂素二聚体、牛蒡素及新牛蒡子素、(+)-secoisolariciresinol、(+)-7，8-didebydroarctigenin、8-hydroxypinoresinol、(+)-fraxiresinol、牛蒡酚及异牛蒡酚、异拉帕酚 C、罗汉松脂素、松脂素、落叶松脂素醇等［6～7］。

1.2 酚酸化合物 酚酸化合物广泛分布于牛蒡中，主要成分为咖啡酸、绿原酸、异绿原酸、咖啡酰奎宁酸衍生物等，叶及根中含量最高。Lin等［8］通过LCMS技术分离牛蒡根提取物得到24个多酚类有机酸，发现其中4个咖啡酰奎尼酸、6个二咖啡酰奎尼酸、1，3，5-tricaffeoylquinic acids、3，4，5-tricaffeoylquinic acid，其余为咖啡酰奎尼酸苷。

1.3 牛蒡菊糖 牛蒡菊糖是由呋喃构型的D-果糖经P(24l)糖苷键脱水聚合，终端以 α(1-2)糖苷键连接一分子葡萄糖所形成的低聚果糖，属可溶性膳食纤维，其在牛蒡根中的含量最高，可达34%［9］;主要成分为阿拉伯半乳聚糖、鼠李半乳聚糖、酸性木聚糖、木葡萄聚糖及纤维素等［10］。

1.4 萜类 萜类主要存在于牛蒡子中，其中倍半萜内酯是菊科植物的特征性成分，研究发现其化学结构中具有生物活性的主要功能团是α，β-不饱和-γ内酯结构片段。牛蒡子中主要含有的倍半萜为雅槛兰树油烯、蜂斗菜、蜂斗菜醇酮、蜂斗菜内酯、去氢蜂菜酮、β-桉叶醇等。三萜化合物是一类母核由30个碳原子(大多数可看作是由6个异戊二烯单体聚合而成)组成的萜类化合物，牛蒡子中主要含有的三萜类有α-香树脂醇、β-香树脂醇、蛇麻脂醇、蒲公英甾醇、β-谷甾醇、β-胡萝卜苷等［11］，Jeelani 等［12］从牛蒡叶中分离鉴定出两种三萜类化合物，分别为3α-hydroxy-lanosta-5，15-diene 和 3α-acetoxyhop-22(29)-ene。

1.5 挥发油 挥发油又称精油，是具有挥发性且与水不相溶的具有芳香气味的一类油状液体［13］。罗永明等［14］采用乙醚萃取法对牛蒡子的挥发油成分进行了分离和分析，共分离并鉴定出66种化合物，分离得82个峰，鉴定出66种成分，含量最多的是R-和S-薄荷酮。牛蒡根中有多种挥发油类物质，大多数是小分子物质，如挥发酯、有机酸、烯、醛、醇、倍半萜、酚、烷烃、酮等。

1.6 脂肪酸类 牛蒡子中含有丰富的脂肪油，富含油酸甲酯、亚油酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸等成分。其中亚油酸含量最高，油酸含量其次［15］。

1.7 其他成分 牛蒡子中含有生物碱类、多糖、黄酮类等物质。牛蒡根含有丰富的蛋白质、牛蒡酸等活性成份，牛蒡叶中含有鞣质和黏液质等物质。

2 牛蒡提取物防治心血管疾病的作用机制

2.1 多酚类化合物

2.1.1 抗氧化作用 抗氧化作用是多酚类化合物的主要作用。Bouayed等［16］发现绿原酸有保护粒细胞氧化应激作用，并首次发现绿原酸具有体外抗氧化作用。

马利华等［17］研究发现多酚类物质具有较强的清除DPPH自由基以及羟基自由基的能力，抗氧化性能较好。黄姗姗等［18］研究发现，酚类更易溶于乙醇溶剂，故牛蒡乙醇提取液抗氧化性能强于水提取液。Lou等［19］研究发现多酚类物质对DPPH自由基、羟自由基有较强的清除作用。说明牛蒡抗氧化功能较强。牛蒡通过抗自由基对血管内皮细胞的损伤作用发挥对血管的护作用。

2.1.2 抗炎作用 牛蒡中多酚类化合物绿原酸可通过抑制NF-κB、JNK/AP-1途径，抑制脂多糖诱导的环氧合酶-2 mRNA蛋白表达，从而抑制前列腺素E2 的抗炎作用［20］。霍晓芳等［21］研究发现，绿原酸可通过降低NF-κB水平、抑制NO表达而发挥抗炎作用;增加抗氧化酶活性亦可能为其抗炎机制。张涛等［22］研究发现绿原酸能抑制LPS诱导的肠黏膜微血管内皮细胞高表达ICAM-1，表明其抗炎作用与其下调ICAM-1的表达密切相关。

2.1.3 调节血脂作用 Cho等［23］研究发现，绿原酸及咖啡酸均能降低小鼠体质量及与肥胖相关激素的水平，改善脂代谢。徐庭鑫等［24］观察了牛蒡皮提取物绿原酸对高脂血症大鼠血脂代谢的影响，发现绿原酸能明显降低TG、MDA，使动脉硬化指数(AI)降低、HDL-C升高，表明牛蒡皮提取物对高脂血症大鼠具有一定降血脂作用。

2.2 木脂素类

2.2.1 抗炎作用 研究表明，牛蒡中的木脂素类化合物可抑制RAW264.7细胞中由LPS引起的NO产物，说明其具有一定的抗炎作用［25］。研究发现，牛蒡子苷元能通过抑制JAK2-STAT1/3信号而抑制IL-1β、IL-6和 MCP-1等炎症因子活性。孙成宏等［26］研究发现牛蒡子苷元可通过抑制淋巴细胞活化、细胞因子释放和细胞增殖发挥抗炎效应。Zhao等［17］研究发现，牛蒡苷元可抑制 LPS刺激的 NO、TNF-α、IL-6过量产生，此作用是通过下调iNOS的表达和酶活力而实现的，但其对环氧合酶-2表达和活力没有影响。Kou等［27］研究发现牛蒡子苷元一方面可显著抑制 STAT1、STAT3和 JAK2的磷酸化而抑制iNOS表达;另一方面还可通过其抗氧化活性来抑制ROS依赖的STAT信号，进而降低炎症因子的表达。

2.2.2 抗氧化作用 研究发现木脂素类具有抗氧化作用，且不同极性溶剂提取物中总木脂素的含量与相对应的提取物对DPPH、-OH，O2－和 H2O2清除率的IC50值呈一定负相关性，即总木脂素含量越高，清除率的 IC50值越小，对 DPPH、-OH，O2－和 H2O2的清除能力越强。

2.2.3 降压作用 大量研究表明，牛蒡子中大部分木脂素类成分中的络石配基对 Ca2+的拮抗作用效果显著，对自发性高血压的大鼠有强烈而持久的降压作用［29］。刘影等［30］研究了牛蒡苷元对自发性高血压大鼠的降压及对靶器官的保护作用，发现牛蒡苷元有降压及逆转左心室肥厚的作用。

2.2.4 改善血液循环 唐春红等［32］研究牛蒡子总木脂素对血瘀大鼠血液流变学的影响，结果提示牛蒡子总木脂素能显著改善血瘀证大鼠血液流变学参数，具有活血化瘀作用和抗凝血作用。

2.3 牛蒡菊糖

2.3.1 抗氧化作用 曹泽虹等［32］研究发现，牛蒡菊糖对DPPH自由基、羟自由基、烷基自由基和超氧阴离子自由基的清除率均＞80%，均与维生素C的抗氧化性能相当，唐仕荣等［33］研究发现纯化牛蒡多糖具有较强的清除DPPH自由基和羟自由基的能力。张波等［34］报道牛蒡菊糖能显著降低小鼠肝脏MDA含量及GSH过氧化物酶活性。

2.3.2 调节血脂作用 魏东等［35］研究发现，牛蒡菊糖能显著降低高脂血症大鼠的甘油三酯、血清总胆固醇和低密度脂蛋白水平，减轻动脉硬化程度。

2.4 其他 三萜类化合物具有抗炎、降低胆固醇等生物活性［36］。倍半萜类化合物具有抗炎、降血脂等生物活性［37］。油酸具有降低血液中总胆固醇和低浓度脂蛋白等作用，亚油酸具有养脑细胞、降血脂、调节植物神经等作用。

目前天然植物来源的药物和功能性食品越来越受到重视。牛蒡作为药食两用品，安全性好，无毒副作用。随着对牛蒡研究及认识的深入，以牛蒡为主或以牛蒡有效组分为主、针对心血管疾病药品尤其是在降压降血脂方面的机制如能证实，牛蒡在心血管疾病防治方面的临床应用潜力很大。

［1］Predes FS，Ruiz AL，Carvalho JE，et al.Antioxidative and in vitro antiproliferative activity of Arctium lappa root extracts［J］.BMC Complement Altern Med，2011，11:25.

［2］Sohn EH，Jang SA，Joo H，et al.Anti-allergic and anti-inflammatory effects of butanol extract from Arctium Lappa L［J］.Clin Mol Allergy，2011，9(1):4.

［3］王欣，李曼，张秋铃，等.牛蒡水提液的血脂调节作用研究［J］.中华中医药学刊，2011，29(4):854-856.

［4］胡喜兰，张诗文，张月，等.牛蒡研究进展［J］.淮海工学院学报(自然科学版)，2013，22(2):51-55.

［5］陈世雄，陈靠山.牛蒡根化学成分及活性研究进展［J］.食品与药品，2010，12(7):281-285.

［6］曾晓燕，戴岳，夏玉凤.牛蒡子的研究进展［J］.中国野生植物资源，2014，33(2):6-9.

［7］杨永刚，杨擎，刘柳，等.牛蒡子的药用研究［J］.长春中医药大学学报，2014，30(5):827-828.

［8］Lin LZ，Harnly J.Identifi cation of Hydroxycinnamoylquinic acids of arnica flowers and burdock roots using a standardized LC-DADESI/MS profiling method［J］.J Agric Food Chem，2008，56(21):10105-10114.

［9］于纯淼，于栋华，刘晓艳，等.牛蒡菊糖的研究进展［J］.食品研究与开发，2010，31(12).272-275

［10］Kato Y，Watanabe T.Isolation and characterization of a xyloglucan from gobo(Arctium L)［J］.Biosci Biotechnol Biochem，1993，57(9):1591-1592.

［11］齐艳明，柏玲，张文治.牛蒡化学成分［J］.齐齐哈尔大学学报，2012，28(2):1-77.

［12］Jeelani S，Khuroo MA.Triterpenoids from Arctium lappa［J］.Nat Prod Res，2012，26(7):654-658.

［13］徐任生.天然产物化学［M］.北京:科学出版社，2001:120-121.

［14］罗永明，朱英，李斌，等.牛蒡子挥发油成分的 GC-MS分析［J］.中药材，1997，20(12):621-623.

［15］丁玉萍，崔兆杰，邱琴，等.牛蒡子脂肪油的超临界CO2流体萃取及 GC-MS分析［J］.食品工业科技，2006，(27):24-25.

［16］Bouayed J，Rammal H，Dicko A，et al.Chlorogenic acid，a polyphenol from Prunus domestica(Mirabelle)，with coupled anxiolytic and antioxidant effects［J］.J Neurol Sci，2007，262(1/2):77-84.

［17］马利华，秦卫东，陈学红，等.牛蒡皮提取物抗氧化活性及组成的研究［J］.中国食品学报，2011，11(8):23-29

［18］黄姗姗，丁玉.牛蒡抗氧化成分提取工艺的优化及性能测定［J］.安徽农业科学，2011，39(9):5383-5386.

［19］Lou ZX，Wang HX，Chen SW，et al.Studies on ultrasound-assisted extraction，antioxidant activity and composition of phenolics from burdock leaves［J］.Sci Tech Food Ind，2010，31(8):261-264.

［20］Shan J，Fu J，Zhao Z，et al.Chlorogenic acid inhibits lipopolysaccharide-induced cyclooxygenase-2 expression in RAW264.7 cells through suppressing NF-kappaB and JNK/AP-1 activation［J］.Int Immunopharmacol，2009，9(9):1042-1048.

［21］霍晓芳，唐彦萍，张庆军，等.绿原酸对脂多糖诱导的巨噬细胞的影响［J］.遵义医学院学报，2003，26(6):507-508.

［22］张涛，黄会岭，胡格，等.小檗碱、绿原酸和黄芩苷对LPS损伤大鼠肠黏膜微血管内皮细胞表达ICAM-1的影响［J］.畜牧兽医学报，2008，39(4):499-502.

［23］Cho AS，Jeon SM，Kim MJ，et al.Chlorogenic acid exhibits antiobesity property and improves lipid metabolism in high-fat diet-induced-obese mice［J］.Food Chem Toxicol，2010，48(3):937-943.

［24］徐庭鑫，王丽云，石根勇，等.牛蒡皮提取物对高脂血症大鼠血脂及抗氧化作用的研究［J］.中国生化药物杂志，2009，31(3):189-91.

［25］Liu J，Cai YZ，Wong RN，et al.Comparative Analysis of Caffeoylquinic Acids andLignans in Roots and Seeds among Various Burdock(Arctium lappa)Genotypes with High Antioxidant Activity［J］.Agric Food Chem，2012，60(16):4067-4075.

［26］Sun CH，Lai XQ，Zhang L，et al.Inhibitory effect of arctigenin on lymphocyte activation stimulated with PMA/ionomycin［J］.Acta Pharmaceutica Sinica，2014，49(4):482-489.

［27］Zhao F，Wang L，Liu K.In vitro anti-inflammatory effects of arctigenin，a lignan from Arctium lappa L through inhibition on iNOS pathway［J］.J Ethnoph，2009，122(3):457-462.

［28］Kou XJ，Qi SM，Dai WX，et al.Arctigenin inhibits lipopolysaccharide-induced iNOS expression in RAW 264，7 cellsthrough suppressing JAK-STAT signal pathway［J］.International Immunopharmacology，2011，11(8):1095-1102.

［29］Ichikawa K，Kinoshita T，Nishibe S，et al.The Ca2+antagonist activity of lignans［J］.Chem Pharmacy Bull，1986，34(8):3514-3517.

［30］刘影，郭福川，张宇秋，等.牛蒡苷元对自发性高血压大鼠的降压及对靶器官的保护作用［J］.中国公共卫生管理，2014，(3):321-323.

［31］唐春红，郑一敏，胥秀英，等.牛蒡子总木脂素对血瘀大鼠血液流变学的影响［J］.生物医学工程学杂志，2004，21(4):43-44.

［32］曹泽虹，董玉玮，王卫东，等.牛蒡菊糖的提取及其抗氧化性能的研究［J］.农业机械，2011，(35):135-139.

［33］唐仕荣，宋慧，刘全德，等.牛蒡多糖的分离纯化及其抗氧化活性研究［J］.徐州工程学院学报(自然科学版)，2014，29(2):30-35.

［34］张波，徐永杰.牛蒡菊糖对亚慢性酒精肝损伤作用的研究［J］.食品工业科技，2010，31(8):329.

［35］魏东.牛蒡抗氧化降血脂保健功能研究［J］.食品科学，2008，29(2):380-383.

［36］刘湘，汪秋安.天然产物化学［M］.2版.北京:化学工业出版社，2009:33.

［37］刘江亭，蒋海强.三萜类化合物药理作用研究进展［J］.中国中医药咨询，2011，42(10):34-39.