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延龄草研究进展综述

2017-11-22赵银萍杜喜春付洪冰

安徽农学通报 2017年16期
关键词:组织培养化学成分药理作用

赵银萍+杜喜春+付洪冰

摘 要:延龄草为传统名贵中药,其化学成分复杂,在防治肝损伤、心肌缺血,抗癌和抗炎,改善记忆等方面表现出了较强的药理活性。该文综述了近年来延龄草的药理作用、化学成分、组织培养等方面的研究进展,为其进一步的深入研究提供基础。

关键词:延龄草;药理作用;化学成分;组织培养

中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)16-0127-04

New Research Progress of Trillium tschonoskii Maxim.

Zhao Yinping et al.

(School of Biological and environmental Engineering,Xi′an University,Xi′an 710065,China)

Abstract:Trillium tschonoskii Maxim.was a kind of traditional and rare Chinese herbs which has complicated chemical constituents.It showed strong pharmacological effects in treatment of liver injury,prevention myocardial ischemia,anticancer and anti-inflammatory,improved memory and so forth.This paper reviewed nearly 5 years Trillium in pharmacological activities,chemical constituents,tissue culture of research progress,which could provide much information for the further research.

Key words:Trillium tschonoskii Maxim.;Pharmacological effect;Chemical constituents;Tissue culture

延龄草(Trillium tschonoskii Maxim.)别名头顶一颗珠,为延龄草科延龄草属(Trillium Linn.)多年生草本植物。该属植物全世界约30个种,我国有3个种,包 括 延 龄 草 (Trillium tschonoskii Maxim.) 、 吉 林 延 龄 草 (Trillium kamtschaticum Pall.ex Purch)与西藏延龄草(Trillium govanianum Wall.ex Ruyle),主要分布在西北、东北和西南地区[1-9]。

该类植物为国家医药管理局管理的二类药材,被列为三级重点保护植物[10],其味甘、性平、有小毒,以干燥根和根茎入药(俗称“地珠”),或以干燥果实入药(俗称“天珠”),主要药效成分是甾体皂苷,具祛风、舒肝、活血、止血的功能,可治疗高血压、头昏、头痛、跌打损伤、外伤出血等[11],是长期以来民间喜用的草药。延龄草疗效确切,尤其是治疗多年性头痛病症具有良效[12]。为了保护与开发这一珍贵物种,近年来人们对延龄草进行了多方面的研究。

1 药理研究

1.1 抗癌 曾小聪[13-14]发现延龄草(TTM)总皂苷可有效抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖,并能抑制MDA-MB-231细胞的侵袭与迁移,TTM作用机制可能是通过线粒体途径诱导MDAMB-231细胞凋亡。宋秀三[15]发现延龄草提取液能促进H22肝癌小鼠T细胞的成熟与迁移,提高肝癌小鼠IL-2、TNF-α水平,增强机体免疫力。万仲贤[16]以人结肠癌RKO细胞株为模型,通过MTT实验检测延龄草不同提取部位对RKO细胞的细胞毒性,结果表明延龄草乙酸乙酯部位(EE-TM)对RKO细胞增殖抑制作用最显著,从而具有体外抗结肠癌活性。谈弘[17]、周慧萍[18]等在培养的结肠癌细胞HT-29与SW-620中加入不同浓度的延龄草总皂苷,发现延龄草总皂苷可有效抑制结肠癌细胞HT-29与SW-620迁移与增殖。李杰[19]也证明延龄草总皂苷可以通过线粒体途径诱导人结肠癌HT-29细胞凋亡。高苗[20]研究发现,延龄草苷与氟尿嘧啶联合作用可降低肿瘤细胞中磷酸化丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶和磷酸化Akt蛋白的表达,提高氟尿嘧啶的抗宫颈癌疗效。李文军[21]则发现延龄草皂苷可抑制骨肉瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,并促进细胞凋亡,这一作用可能与肿瘤细胞中NF-κB/MAPK信号通路被阻滞,以及MMPs表达被下调有关。

1.2 心脏及肝脏 王凤杰[22]在研究延龄草总皂苷(Total saponins of Trillium,TST)对诱导的实验性糖尿病大鼠心肌细胞影响实验中,发现TST可减轻糖尿病大鼠体内炎症反应,抑制心肌细胞凋亡从而保护糖尿病心肌损伤,有一定的抗炎、抗凋亡作用。张忠立[23]证实,TTM85%乙醇洗脱物对急性心肌缺血大鼠的心肌细胞起到保护作用,具有一定的防治心肌缺血的作用。邱勇等[24]发现TTM对CCl4所致的大鼠急性肝损伤具有保护作用,该作用主要与降低肝细胞凋亡有关。谢慧臣[25]在研究延龄草提取物对非酒精性脂肪肝(NAFLD)疗效实验中,发现TTM提取物使TG、TC、LDL-C等血脂指标、ALT、AST、ALP等肝酶谱指标及肝组织GRP94蛋白及基因表达不同程度下降,血清HDL-C则不同程度升高,对大鼠肝脏病理组织学及肝细胞超微结构,有不同程度的改善。表明TTM提取物疗效明显,可有效逆转肝损伤,从多个层次防治NAFLD。陈显兵 [26]研究了延龄草(TTM)正丁醇萃取物对NAFLD的治疗作用,发现其能有效减轻NAFLD大鼠肝损伤和脂肪变性程度,提高NAFLD的抗氧化酶活性及降低肝组织内质网应激作用有关。詹光杰[27]则发现延龄草对LPS所致大鼠的胸腺、脾脏萎缩有一定的延缓作用,能有效降低血清中NOS活性,减少NO生成,提升SOD、GSH-Px活性與GSH含量,减轻脂质过氧化,降低IL-6、TNF-α过量分泌、提升IL-10含量,有抗炎护肝的功能。endprint

1.3 镇静、消炎,改善记忆 高健美[28]研究发现延龄草苷(TST)能够显著提高H2O2损伤的PC12细胞的活力,降低炎症因子损伤,提高细胞抗氧化能力。杨红云等[29]在不影响细胞活力的前提下,TST能明显抑制NO的释放,同时能抑制激活诱导细胞死亡,达到抑制LPS诱导的小胶质细胞的炎性激活,抑制炎性基因的表达。李志勇[30]研究显示延龄草提取物对谷氨酸损伤的SH-SY5Y细胞具有保护作用。孙艳萍[31]发现延龄草提取物能减少小鼠自主活动能力和行为,对小鼠有一定镇静催眠作用。陈显兵[32]则发现延龄草能上调脊髓组织中CNTF、CNTFRα的表达,对脊髓损伤有一定的保护作用。张忠立等[33]发现延龄草提取物(尤其是85%乙醇洗脱物、60%乙醇洗脱物)对H/MAD模型大鼠学习记忆有明显的改善作用,其机制可能与增强T-AOC活力、降低TChE含量及提高H/MAD大鼠的抗氧化作用相关。

2 化学成分

从延龄草属植物中已分离得到近70种化合物,主要特征化学成分为甾体皂苷、黄酮类、倍半萜类和苯丙素等类型化合物[34]。

2.1 甾体皂苷 TTM中甾体皂苷主要为重楼皂苷Ⅶ、偏诺皂苷元-3-O-α-L-鼠李糖基(1→4)-[O-α-L-鼠李糖基-(1→2)]-O-β-D-葡萄糖苷和重楼皂苷Ⅵ3种[35-36]。左月明等[37]从延龄草根及根茎中首次分离得到26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25s)-5α-呋甾烷-△20(22)-烯-3β,26-二醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基(1→4)-[α-L-吡喃鼠李糖基(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷,26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25s)-5α-呋甾烷-△20(22)-烯-3β,26-二醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖苷,26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25s)-5α-呋甾烷-△5(6),20(22)-二烯-3β,26-二醇-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖苷3種化合物。柴江等[38]采用柱色谱法从延龄草中分离得到两个新甾体皂苷化合物25S)-27-羟基-偏诺皂苷元-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和(25S)-27-羟基-偏诺皂苷元-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

2.2 其他有机物 赵卉等[39-40]从吉林延龄草不同采收期不同药用部位分离得到17种水解氨基酸,并根茎中分离鉴定出23种脂肪酸。滕树锐[41]分析了延龄草多酚在不同硒浓度下的变化规律,发现硒对延龄草茎叶中绿原酸的积累具有明显促进作用,但对咖啡酸和芦丁的积累无显著影响。徐静静[42]以根状茎上的肉质根为试验材料,采用硫酸-苯酚法测定延龄草中多糖的含量,通过正交试验优化提取条件,建立了延龄草多糖最佳提取工艺。

2.3 无机元素 姜英[43]采用原子吸收光谱法测定不同采收时期吉林延龄草不同部位的8种无机元素K、Ca、Mg、Fe、Na、Zn、Mn、Cu,结果发现,随着采收时间的后移,茎叶部位8种无机营养元素的含量呈逐渐降低趋势,根部呈逐渐增高趋势。

3 组织培养

陈吉裕、张文玲[44-45]从延龄草外植体的筛选、灭菌条件的优化和培养基选择等方面,研究延龄草组织培养体系,结果表明,根茎是诱导延龄草愈伤组织的最适宜外植体,低浓度的无机盐离子浓度利于愈伤组织的诱导,愈伤组织诱导的最适培养基为1/2MS+BA 2.5mg·L-1+IAA 1.5mg·L-1+3%蔗糖+0.6%琼脂。董丽辉等[46]则发现延龄草的块茎和根尖都是较好的外植体,在适宜的激素组合中均可通过愈伤组织途径分化出不定芽,继而得到正常生长、发育的再生植株。愈伤诱导最佳培养基是1/2MS+ 6-BA 1.2mg/L+IAA 0.6mg/L。笔者[47]在延龄草组织培养研究中发现叶片、茎、根茎3种外植体中,根茎最易形成愈伤组织,愈伤诱导较好的培养基是1/2MS+ 6-BA 1.2mg/L + IAA 0.5mg/L,诱导率为83.3%。

4 生物学研究

邵财[48]采用光合仪测定结合解剖显微观察的方法研究吉林延龄草根、茎、叶营养器官的解剖结构及光合生理特性,揭示其在形态结构、光合生理特性上具有明显适应阴生潮湿环境特征,是典型的阴生植物。刘继永[49]对延龄草的生物学特性进行了研究,发现延龄草种子生理发育不完全,需经长时间完成形态后熟和生理后熟方可萌芽。

由于延龄草是一种典型的阴生植物,其生境特殊(海拔1600~3200m的林下、山谷阴湿处),实生苗至少需要四年的生长期。种子也需要2年层积低温才能发芽,且发芽率较低。因此其生长缓慢、产量低。随着植被的破坏,阴生环境日益萎缩,加之市场需求量的日益增大,人为的过度采挖和成苗困难的生物学特性,致使其种群数量降低,原本稀少的野生资源更加匮乏,自然资源仅零星分布于陕西、西藏、云南、四川、甘肃、福建、浙江、湖北等地,且常为单株生长,自然界中个体数量并不多,即使分布较为集中的地方见到的也就是2~3株。脆弱的原生生态系统和繁殖特性,不仅极大地限制了延龄草资源的开发利用,而且导致该属植物生物资源的减少和遗传多样性资源的丧失。因此,应加大种植及其规范研究,对其进行保护性开发,从源头上保证药材质量稳定。

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(责编:张宏民)endprint

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