软枣猕猴桃主要活性成分及药理活性研究进展

, , ,,N.V.,,德江,*

(1.佳木斯大学药学院,黑龙江佳木斯 154007; 2.中-乌农林技术开发与应用国际合作联合实验室,黑龙江佳木斯 154007; 3.乌克兰国家科学院M.M.格里什科国家植物园,乌克兰基辅 01014)

软枣猕猴桃(Actinidiaarguta(Sieb. et Zucc)Planch. ex Miq.)是猕猴桃科猕猴桃属的多年生大型落叶藤本植物,又名软枣子。该植物主要分布于我国东北三省、山东省及华北、西北各省区,在国外如俄罗斯、日本也有分布,其中,以我国东北地区的资源最为丰富[1]。

软枣猕猴桃为雌雄异株植物,喜好土地肥沃、水分充足的地方,生长在阔叶林或针阔混交林中[2]。软枣猕猴桃的果实如枣一般大小,外皮光滑无毛,可直接食用,能够补充人体内的维生素。它的根、茎都是良好的药材,可抗感染,提高免疫功能,对胃癌也有一定的疗效,具有良好的药用价值[3]。叶子中含有多酚类化合物,可做茶叶饮用[4]。国内文献介绍了软枣猕猴桃中多糖、多酚、蒽醌、三萜及生物碱等活性成分的提取工艺研究以及蒽醌[5]、黄酮[6]、多糖[7]、生物碱[8]等化学成分的分离纯化,国外文献记载了软枣猕猴桃中活性成分的乙醇粗提物[9]的多种药理作用。由于每年对果树修剪后会丢弃大量的枝条和嫩叶,为使植物资源达到综合利用的目的,本文对软枣猕猴桃的根、茎、叶、果实中活性成分的提取工艺和药理作用研究进展进行综述,为今后进一步开发利用软枣猕猴桃的资源提供依据。

1 活性成分的提取工艺

近几年对软枣猕猴桃的研究越来越多,其中的活性成分不断被开发出来,主要有多酚类、蒽醌类和多糖类化合物,多酚类化合物大多存在于软枣猕猴桃的叶和果实中,且主要以黄酮类化合物为主,黄酮类化合物通常被认为是最有效的抗氧化剂,这和软枣猕猴桃有较强的抗氧化能力是相关的。软枣猕猴桃根中主要介绍了蒽醌类化合物的含量和药理作用,以及从根中直接分离出的一些化合物。软枣猕猴桃茎中的化合物如多酚类、多糖类、三萜类和生物碱类均有报道。

1.1 蒽醌类

软枣猕猴桃蒽醌(表1)主要存在于软枣猕猴桃根中。杨玉红等[5]利用乙醇回流提取软枣猕猴桃根中蒽醌类化合物,大黄酚和大黄素的含量分别为157.5 μg/g(原料)和46 μg/g(原料)。张慧莹等[10]对比5种不同乙醇浓度作溶剂回流提取软枣猕猴桃根蒽醌类化合物,发现70%乙醇作溶剂时得到的含量最高。刘长江等[11]利用响应面法优化超声提取软枣猕猴桃根中蒽醌类化合物,蒽醌得率为1.40%。软枣猕猴桃蒽醌类化合物提取工艺大多以70%乙醇作溶剂,利用超声提取法或回流提取法提取软枣猕猴桃蒽醌,超声提取蒽醌的得率为1.40%。

表1 蒽醌类化合物Table 1 Anthraquinones

1.2 多酚类

国内外研究发现软枣猕猴桃中多酚类化合物的含量居多,且以黄酮类化合物为主,大多存在于果实和叶子中。文献报道了软枣猕猴桃中含有多种多酚类化合物,以及黄酮类化合物的含量见表2。王菲[6]采用响应面法优化超声提取软枣猕猴桃黄酮,黄酮得率为0.297 mg/g(湿重),分离纯化后得到五个流分,纯度均可达99%以上,并鉴定了其中三种化合物,为异槲皮苷、槲皮素和芦丁。Takano等[9]从软枣猕猴桃茎的乙醇提取物中分离出(+)-儿茶素和(-)-表儿茶酸,产率分别为0.16%和0.65%。白瑶等[12]采用正交试验优化乙醇回流提取软枣猕猴桃根黄酮,根黄酮的含量为0.215%。张春红等[13]利用响应面法优化纤维素酶-微波辅助提取软枣猕猴桃茎黄酮,茎黄酮的提取率为2.89%。

表2 多酚类化合物Table 2 Polyphenols

田佳鑫[14]发现软枣猕猴桃茎皮中槲皮素的含量要高于软枣猕猴桃根和茎,并利用响应面法优化超声提取软枣猕猴桃茎皮槲皮素,纯度约为41.3%。温钢等[15]通过超声提取法提取软枣猕猴桃黄酮,考察了料液比、乙醇浓度、超声温度、超声时间和超声功率对黄酮提取率的影响。王菲等[16]利用响应面法优化微波提取软枣猕猴桃黄酮,黄酮得率为0.322 mg/g(湿重)。王鹏[17]利用正交试验优化超声波辅助溶剂浸提法提取软枣猕猴桃多酚,发现超声波辅助溶剂浸提法得到的多酚含量高于常规的溶剂浸提法。Wojdyo等[18-19]鉴定了31种从软枣猕猴桃果实中提取到的多酚类化合物,有27种软枣猕猴桃多酚化合物是首次报道,其中含量最高的黄烷醇占总酚类化合物的92%。Pliszka等[20]比较以柠檬酸和80%甲醇作溶剂提取软枣猕猴桃多酚的含量,发现柠檬酸提取的软枣猕猴桃多酚含量较高。Cyboran-Mikoajczyk等[21]从软枣猕猴桃叶中提取的多酚类化合物主要为酚酸,儿茶素、槲皮素、山奈酚苷以及高生物活性的B型原花青素。软枣猕猴桃多酚中黄酮类化合物的提取方法主要采用微波提取法[16],在乙醇浓度76%、提取时间6 min、微波功率300 W条件下,得率最高,为0.322 mg/g(湿重)。

1.3 多糖类

软枣猕猴桃果实中多糖的提取工艺及单糖组成见表3。宣丽[7]利用正交实验优化高温水提、低温水提和微波提取软枣猕猴桃多糖,多糖提取率分别为:2.19%、1.54%、1.41%,并探究了微波提取多糖中4个纯化组分的单糖组成。张春红等[22]利用正交试验优化超声提取法结合热水浸提法提取野生软枣猕猴桃茎多糖,多糖得率为10.23%。邵信儒等[23]利用响应面法优化超声提取软枣猕猴桃多糖,多糖得率为4.80%。杜凡星等[24]通过热水浸提法和微波提取法提取软枣猕猴桃多糖,多糖提取率分别为:9.29%、4.35%,并对所提多糖进行初步分离纯化。何婷婷等[25]采用微波提取法提取软枣猕猴桃多糖,多糖提取率为1.997%。刘长江等[26]发现NKA-9树脂对软枣猕猴桃多糖的脱蛋白效果最好,多糖脱蛋白率为88.1%,多糖保留率为78.6%。彭雪等[27]利用响应面法优化微波提取软枣猕猴桃多糖,多糖提取率为17.83%。软枣猕猴桃多糖类化合物的提取方法主要有热水浸提法、超声提取法和微波提取法。近几年应用较多的是微波提取法,微波提取法效率高、无污染,而不同的工艺条件对多糖的提取率影响也很大,软枣猕猴桃果实多糖提取率最高为17.83%,软枣猕猴桃茎多糖提取率最高为10.23%[22]。

表3 多糖类化合物Table 3 Polysaccharides

1.4 生物碱类

软枣猕猴桃的根、茎、叶、果实中均含有生物碱,果实中主要含有乌头碱和小檗碱等八种生物碱见表4,其总生物碱含量略高于茎总生物碱。刘旸旸[8]利用正交试验优化超声提取软枣猕猴桃生物碱,软枣猕猴桃茎总生物碱含量为0.683 mg/g,分离纯化后生物碱纯度为77.6%,主要有乌头碱、小檗碱等八种生物碱。杜彦影等[28]利用响应面法优化超声提取软枣猕猴桃茎生物碱,茎总生物碱含量为0.542 mg/g。文献中主要采用超声法提取软枣猕猴桃生物碱类化合物[8],在乙醇浓度60%、料液比1∶25 g/mL、超声功率200 W、超声时间15 min的条件下提取两次,总生物碱得率最高。

表4 生物碱类化合物Table 4 Alkaloids

1.5 三萜类

文献报道了从软枣猕猴桃根中提取并分离得到几种三萜类化合物见表5,以及软枣猕猴桃茎三萜的提取工艺,超声法提取率最高,为1.07%。张春红等[29]通过比较乙醇热回流提取法、超声提取法和微波提取法提取软枣猕猴桃茎三萜类化合物的提取率和提取时间,提取率分别为0.72%、1.07%、0.87%,提取时间分别为95、54.5、3 min。Jang等[30]采用乙醇对软枣猕猴桃根提取三次并得到六种化合物,化合物Ⅰ为桦木酸、化合物Ⅱ为熊果酸、化合物Ⅲ为3-O-反式-对-香豆酰基猕猴桃酸、化合物Ⅳ为23-羟基熊果酸、化合物Ⅴ为科罗索酸、化合物Ⅵ为积雪草酸。其中,3-O-反式-对-香豆酰基猕猴桃酸在软枣猕猴桃中是首次报道。软枣猕猴桃茎三萜的三种提取方法中,超声提取法的提取率最高,为1.07%,微波提取法的提取时间最短,为3 min,回流提取法的提取率最低、提取时间最长[29]。

表5 三萜类化合物Table 5 Triterpens

1.6 其他

国内外学者从软枣猕猴桃中还分离出酯类、单萜类、甾体类等多种其他类型化合物。杨宗辉等[31]通过冷浸法提取软枣猕猴桃根中的挥发油成分,并鉴定了17种成分,其中多数为脂肪族化合物,且含量最高的为2、6、10-三甲基十二烷。金永日等[32]采用乙醇回流提取软枣猕猴桃根中的活性成分,最终得到4种化合物,化合物Ⅰ为β-谷甾醇、化合物Ⅱ为毛花猕猴桃酸B、化合物Ⅲ为2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-乌苏酸、化合物Ⅳ为胡萝卜苷。秦雪等[33]从软枣猕猴桃根中分离出4种化合物,化合物Ⅰ为白桦脂酸、化合物Ⅱ为对羟基苯乙醇、化合物Ⅲ为儿茶素、化合物Ⅳ为表儿茶素。王宝珍等[34]从软枣猕猴桃茎饮片中得到两种化合物,分别为10-十一碳烯酸辛酯和正二十二烷。石钺等[35]采用乙醇温水浴提取软枣猕猴桃叶中的化学成分,分离并鉴定了其中四种化合物,化合物Ⅰ为熊果酸、化合物Ⅱ为齐墩果酸、化合物Ⅲ为琥珀酸、化合物Ⅳ为胡萝卜甙。石钺等[36]从软枣猕猴桃叶的正丁醇提取物中初步分离得到两种结晶性化合物,化合物Ⅰ为β-谷甾醇、化合物Ⅱ为2α,3α,24-三羟基-12-烯-28-乌苏酸。Zuo等[37]比较三种猕猴桃乙醇提取物的成分含量,结果表明,软枣猕猴桃总黄酮含量最高,VC含量最低,总多酚含量略低于狗枣猕猴桃,远高于中华猕猴桃。Park等[38]从软枣猕猴桃的乙醇提取物中分离出5种化合物,化合物Ⅰ为α-亚麻酸、化合物Ⅱ为亚油酸、化合物Ⅲ为亚麻酸乙酯、化合物Ⅳ为亚油酸乙酯、化合物V为硬脂酸乙酯。Adam等[39]从软枣猕猴桃的果实和花中提取了超过240种的化合物,它的果实中主要酯类化合物和少数单萜类以及一些未鉴定的化合物,这是首次报道软枣猕猴桃中存在一系列芳樟醇衍生物。软枣猕猴桃中化合物种类繁多,但多数化合物的药理活性尚不明确,因此,对软枣猕猴桃的药效物质仍需深入研究。

表6 其他化合物Table 6 Other compounds

2 活性成分的药理作用

软枣猕猴桃作为一种药食同源的植物,不仅有着“VC之王”的美誉,而且全株皆可入药。软枣猕猴桃主要有抗肿瘤、抗氧化和降血糖等药理作用,其中抗氧化能力较强,主要表现在清除DPPH自由基能力上，也有少量文献记载了软枣猕猴桃具有抗菌、镇痛和抑制肥胖的作用。

2.1 抗肿瘤

软枣猕猴桃根和果实的乙醇提取物具有一定的抗肿瘤作用。张慧莹等[10]通过体外抗肿瘤实验研究发现软枣猕猴桃根蒽醌类化合物对4种白血病细胞(JARKET、RAJI、L1210、K562)有明显的抗肿瘤作用,并初步确定其中的抗肿瘤成分为蒽醌类化合物。Zuo等[37]比较三种猕猴桃乙醇提取物的抗癌细胞增殖特性,研究表明,软枣猕猴桃乙醇提取物的抗肝癌和结肠癌增殖的效果最好。Park等[38]研究发现,软枣猕猴桃乙醇提取物分离出的5种化合物对A23187刺激的RBL-2H3细胞产生IL-4的下调作用无细胞毒性。于雪骊[40]发现纯化软枣猕猴桃多糖的0.1 mol/L NaCl洗脱组分在体内和体外具有明显的抗肝癌作用。软枣猕猴桃的抗肿瘤作用抗肝癌和抗结肠癌作用,研究表明,其抗肿瘤作用的主要活性成分是蒽醌类化合物。

2.2 抗氧化

2.3 降血糖

2.4 其他

研究发现,软枣猕猴桃还具有抗菌[6]、镇痛[44]、抑制肥胖[45]、抗感染[46]、调节免疫[47]、抗疲劳和提高运动能力[48]等多种药理作用。Takano等[9]发现从软枣猕猴桃茎分离出的两种化合物增强了白细胞介素-3增加培养物中菌落形成单位的数量,两种化合物可能具有降低由氟尿嘧啶等抗癌剂诱导的骨髓毒性的潜力,在文献中首次报道了儿茶素刺激骨骼细胞的增殖,通过研究发现软枣猕猴桃茎的甲醇提取物可以促进培养的骨髓细胞的增殖,并刺激骨髓细胞形成骨髓集落。Jang等[30]对提取到的六种五环三萜化合物进行体外生物测定,比较六种化合物对胰脂肪酶的抑制活性,结果表明,其中3-O-反式-对-香豆酰猕猴桃酸对胰脂肪酶的抑制活性最高,其次是熊果酸。不过,由于最近熊果酸对改善高脂肪小鼠肥胖和桦木酸抑制大鼠体内的甘油二酯及人体内甘油三酯等不良报道,从软枣猕猴桃中获得的五环三萜类化合物对于肥胖症及相关疾病的治疗还需进行其他生物学实验。Teng等[44]探究了软枣猕猴桃根乙醇提取物的镇痛和抗炎作用,实验中包括醋酸诱导的扭体模型、热板实验、福尔马林和角叉菜胶诱导的后爪水肿模型,总提取物中,乙酸乙酯部位和正丁醇部位在醋酸扭体实验中具有显著的抑制作用,热刺激实验的反应时间和福尔马林诱导的疼痛反应时间均增加,并且对角叉菜胶诱导的后爪水肿体积实验有着与剂量相关的抑制作用。Kim等[45]通过测试大鼠口服含有玉米油的脂质乳剂后熊果酸对大鼠血浆三酰甘油的含量的升降来测评抗肥胖的作用及作用机制,发现从软枣猕猴桃根中分离出的熊果酸对肥胖的抑制作用可能是由于通过抑制胰脂肪酶和刺激脂肪细胞中脂肪分解来抑制脂肪吸收。

3 总结与展望

软枣猕猴桃在我国东北地区分布广泛,物种资源丰富,是一种珍贵的经济果树,在食品和药品领域都有很好的开发前景。软枣猕猴桃的果实营养丰富,能直接食用,还可制果酒、果醋、果酱、食品添加剂等。而每年对其修剪后会丢弃大量的枝条和嫩叶,将软枣猕猴桃根和茎中的有效成分添加到保健食品中,叶子制成风味独特的茶叶,可达到资源高效利用的目的。因此,对软枣猕猴桃的资源进行合理开发利用,既可提高经济效益,增加果农收入,又可避免浪费,造成环境污染。

综上所述,软枣猕猴桃的研究主要集中在根、茎和果实的活性成分提取纯化以及果实的培育与开发,对叶子少有研究。软枣猕猴桃的活性成分种类繁多,从根和果实中得到的许多化合物的药理活性尚不明确,并且软枣猕猴桃的多种药理活性仅限于提取物水平。因此,今后可从以下三个方面继续探究:对软枣猕猴桃中已发现的活性成分采用高效的方法提取并进行系统的分离纯化,为下一步的结构鉴定和药理活性作基础,了解其临床疗效和具体的作用机制。比较软枣猕猴桃各部位中活性成分的含量高低和药理作用强弱,有利于软枣猕猴桃的综合利用。开发并研究软枣猕猴桃中的未发现的活性成分和药理作用。