植物资源中葫芦素类化合物的分布

刘钰莹，马 越，赵晓燕，赵春燕，张 超

（1.北京市农林科学院蔬菜研究中心，果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，农业部都市农业（北方）重点实验室，北京100097；2.沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳110866）

植物资源中葫芦素类化合物的分布

刘钰莹1，2，马 越1，赵晓燕1，赵春燕2，*张 超1

（1.北京市农林科学院蔬菜研究中心，果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，农业部都市农业（北方）重点实验室，北京100097；2.沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳110866）

葫芦素是一类高度氧化的四环三萜类化合物，具有抗癌、抗炎和保肝等生理功能。将我国含有葫芦素类化合物的植物资源在地域上的分布与葫芦素类化合物在植物体上的分布进行汇总分析；同时，根据葫芦素类化合物中含氧官能团位置不同，将葫芦素A～葫芦素R在植物资源中的分布进行统计，以期为研究者进行资源筛选提供参考。关键词：葫芦素；分布；含量；地域；类型

0 引言

葫芦素是一类四环三萜类化合物，分子结构以19-失碳-9β-甲基-10α-羊毛甾烯-5为母环[1-2]。自上世纪50年代葫芦素被发现具有抗癌活性以来，葫芦素类化合物的结构和功能成为一个研究热点[3]。为了获取更优质和廉价的葫芦素资源，研究者已在10科40属90种植物中发现葫芦素类化合物[4-5]，其中我国黄瓜属中的黄瓜、甜瓜[6-7]，南瓜属中的苦味西葫芦、南瓜[8]，西瓜属中的药西瓜[9]，苦瓜属中的苦瓜、木鳖子[10-11]，栝楼属中的栝楼[12]等均属于葫芦素类化合物含量较高的植物资源。但是，目前的研究多为一种植物中葫芦素类化合物含量、结构和功能的研究。文章对所有含有葫芦素类化合物的植物资源进行统计和分析，对葫芦素在地域上分布、植物种群中分布、植物部位分布以及葫芦素类型在植物中分布进行了综述，为葫芦素资源的筛选和利用提供数据支撑。

1 葫芦素类化合物在地域上的分布

葫芦素类化合物主要分布在葫芦科植物中，而葫芦科植物主要分布在热带与亚热带地区，少数延至温带地区；我国主要分布于西南部和南部的贵州、云南、广西等地，少数种类散布至北部新疆、内蒙古多伦地区[13-15]。其中，甜瓜和西瓜主要分布于新疆、内蒙古、河南、安徽和山东等地；黄瓜在全国均有种植，集中种植于长江流域，包括山东、河南、湖南、江苏、江西、安徽等省份；苦瓜在南方普遍栽培，广东、广西、福建、海南等省份；木鳖子主要种植于贵州、云南和西藏等西南地区；栝楼果及天花粉则主要集中种植于贵州地区；苦味西葫芦在内蒙古多伦地区种植较多；喷瓜主要种植于新疆等地；雪胆则分布于西藏及云南等西南山区[16-22]。

葫芦素资源的分布见图1。

图1 葫芦素资源的分布

2 葫芦素类化合物在植物资源中的含量

葫芦素在植物资源中的分布见图2。

图2 葫芦素在植物资源中的分布

不同植物资源中所含葫芦素类化合物的含量不同。卿志星等人[23]采用高效液相法检测到黄瓜中葫芦素类化合物含量为15.09 mg/g（干质量）；李悦等人[24]采用超临界二氧化碳萃取法得到甜瓜蒂中葫芦素类化合物含量为16.5 mg/g；Darwish-Sayed M等人[25]采用紫外分光光度计法测得6种植物药材中葫芦素类化合物的含量，分别为木鳖子39.2 mg/g，栝楼29.9 mg/g，甜瓜蒂18.1 mg/g，天花粉16.5 mg/g，雪胆15.3 mg/g，南瓜蒂4.10 mg/g；冯雪松等人通过高效液相色谱测定苦味西葫芦中葫芦素类化合物的含量为0.782 mg/g；范宏等人[26]测得甜葫芦中葫芦素类化合物含量为7.99 mg/g。可以发现，木鳖子及栝楼是含葫芦素较高的植物资源。

3 葫芦素类化合物在植物体内的分布

葫芦素类化合物存在于植物的果实、果皮、茎、叶、根中，不同部位中葫芦素类化合物含量不同。黄瓜的鲜叶、枯叶、1/3藤（上）、1/3藤（中）、1/3藤（下）、茎中葫芦素类化合物含量分别为0.079 0%，0.014 0%，0.003 2%，0.008 9%，0.005 5%，0.011 0%[27]；非洲Citrullus naudinianus根中葫芦素可达1.4%， Citrullus ecirrhosa的根、叶片和果实中分别含有0.9%，0.01%和0.1%的葫芦素类化合物，Citrullus colocynthis的果实和根中葫芦素类化合物含量分别为0.22%和0.049%；栝楼的根和果皮中葫芦素类化合物含量分别为0.606%和0.152%；甜瓜果柄中含有葫芦素类化合物含量约为1.64%。同时，研究显示Tropaeolum majus未成熟的果实中葫芦素含量高于成熟的果实中葫芦素含量[28]。Hoffmann M P等人[29]在Citrullus equadorensis与Cucurbit-amaxima，Citrullus pepo与Citrullus texana的杂交F1代，Citrullus equadorensis和Citrullus texana的胚胎及果肉和果皮中均检测出葫芦素类化合物，其中胚胎中葫芦素的含量明显高于果实的其他部分，而且随着植物的生长发育而迅速增加。Bernard S A等人[30]从丝瓜属L.operculate果中分离出了葫芦素；Renner S S等人[31]从喷瓜属E.elaterium果汁中分离出了葫芦素；Delazar A等人[32]从Citrullus colocynthis种子中分离出葫芦素；Metcalf R L等人[33]测得南瓜属Cucurbita的18种植物中有7种植物的叶、果实和根都含有葫芦素类化合物。由此可见，葫芦素类化合物主要分布于植物的根及藤蔓中，少量分布于果皮、叶片及果实中。

葫芦素在植物部位的分布见表1。

表1 葫芦素在植物部位的分布

4 葫芦素分子类型在植物中的分布

葫芦素属于四环三萜类化合物，基本骨架中含30个碳原子，根据不同位置含氧官能团的不同将葫芦素划分葫芦素A～葫芦素R。

常见的葫芦素化学结构见图3。

自然界中最普遍存在的是葫芦素B，研究认为葫芦素B和葫芦素E是原始的葫芦素类型，其他结构的葫芦素是由葫芦素B，葫芦素E酶促形成的。

常见的葫芦素化学结构见图3。

图3 常见的葫芦素化学结构

不同葫芦素类型在植物资源中的分布见表2。

表2 不同葫芦素类型在植物资源中的分布

黄瓜中主要是葫芦素B和葫芦素C；甜瓜蒂中主要包括葫芦素B、葫芦素E、葫芦素D等，其中葫芦素B含量占80%以上[34]；南瓜属的18种植物中有7种植物含有葫芦素B和葫芦素D，6种植物中检测到葫芦素E和葫芦素I[35]；盖形丝瓜中葫芦素B和葫芦素D的得率分别为1.9%和1.8%[36]；成熟的刺丝瓜果中葫芦素B和葫芦素E得率分别为3.5%和0.05%[37]；苦味西葫芦中葫芦素B和葫芦素E的平均含量分别为0.006 8%和0.059%[38]。

5 结语

我国拥有较为丰富的葫芦素资源，主要分布在西南部的广西、贵州、云南等地，少数延至西北新疆、内蒙古地区。葫芦素存在于植物的根、茎、叶、果实中，像是甜瓜的蒂、黄瓜的茎及叶、药西瓜蔓、木鳖子果实、栝楼根及果实都检测到了葫芦素的存在，其中木鳖子及栝楼中葫芦素含量相对较高，分别为39.20 mg/g和29.91 mg/g。葫芦素按其不同位置含氧官能团的不同划分为葫芦素A～葫芦素R，其中自然界中最普遍存在的是葫芦素B，葫芦素E，其他类型葫芦素多由葫芦素B，葫芦素E代谢形成。

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Distribution of Cucurbitacin Family in Plant

LIU Yuying1，2，MA Yue1，ZHAO Xiaoyan1，ZHAO Chunyan2，*ZHANG Chao1
（
1.Beijing Vegetable Research Center，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processig，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops（North China），Ministry of Agriculture，Key Laboratory of Ubran Agriculture（North），Ministry of Agriculture，Beijing100097，China；2.College ofFood Science，ShenyangAgricultural University，Shenyang，Liaoning110866，China）

Cucurbitacin is a family of highly oxidized three terpene compounds，showing the anti-cancer，anti-inflammatory and hepatoprotective effects.The distributions of the cucurbitacin in the different region in China and different plant part are reviewed based in the recent documents.Moreover，the cucurbitacin is assigned as the cucurbitacin A～cucurbitacin R based on their chemical structure.The distribution of the cucurbitacin type is further summarized.

cucurbitacin；distribution；content；region；type

R284

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.050

1671-9646（2017）05b-0075-04

2017-04-21

现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-26）；公益性行业（农业）专项（201303079）；北京市农林科学院科技创新能力建设专项（KJCX20140204）；果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室专项（Z141105004414037）。

刘钰莹（1991—），女，在读硕士，研究方向为食品加工。

*通讯作者：张超（1978—），男，博士，副研究员，研究方向为果蔬深加工。