金花葵化学成分及其生物活性研究进展

2019-10-09杨美娟黄坤艳李玲韩庆典

安徽农业科学 2019年17期

杨美娟黄坤艳李玲韩庆典

摘要药食两用植物金花葵的种子富含氨基酸、微量元素和不饱和脂肪酸，可开发为新型植物油，富含金丝桃苷等黄酮类化合物有多种保健和治疗功效。就金花葵的生物学性状、化学成分及其提取工艺、生物活性等方面进行了概述，以期为金花葵的进一步研究和开发利用积累资料。

关键词金花葵;生物学性状;化学成分;提取;生物活性

中图分类号 R284 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）17-0005-03

Abstract The seeds of medicinal and edible Hibiscus manihot L. are rich in amino acids， microelements and unsaturated fatty acids， which can be developed into new vegetable oils. Flavonoids from Hibiseu manihot L such as nectarine have a variety of health care and treatment effects.This paper summarized the biological traits， chemical constituents and extraction technology， pharmacological experiments of Hibiscus manihot L. in order to accumulate information for further research and development and utilization.

Key words Hibiscus manihot L.;Biological traits;Chemical constituents;Extraction;Biological activity

金花葵（Hibiscus manihot L.），为锦葵科秋葵属一种濒临绝种植物，是植物界的“大熊猫”，又名菜芙蓉或野芙蓉、黏干或山榆皮，极具食用、药用、保健价值[1-2]。全草入药，含多种有效成分，主要为黄酮类物质，功效为解热、镇痛、利湿、抗氧化、抑制肿瘤、美白、血脂调节、免疫调节、消化调节、滋阴壮阳等，被誉为“生命救心草”[1-6]，明代《顺德府志》有记载[7]，现《中国药典》、药品标准至今尚未收载[7]。由于研究起步较晚，随着各方面研究逐渐深入，金花葵的开发利用价值渐被人知。笔者就金花葵的生物学性状、化学成分、药理试验等研究成果进行了总结，旨在为该植物的进一步研究和开发利用累积资料[8]。

1 生物学性状

一年生直立草本，茎粗壮，基部木質化。掌状叶，缺刻较深，互生。花冠金黄，紫心金蕊，花粉粒颜色较深，圆球形，d=135 μm;有较厚的花粉壁，表面多刺状突起，内凹或外凸，萌发孔清晰可见。数条无色透明花粉管，长度不一，有分枝[9]。蒴果，种子宽肾球形，长度为（0.435±0.039）cm，宽度为（0414±0.035）cm，千粒重为（ 20.521±0.03）g，80～120粒/果角[10-11]。种子繁殖，生育期100 d以上[12-13]。25 ℃水中种子吸胀充分需7 h，无深休眠;30 ℃时，光暗交替下种子萌发速率较高，适合在淡水条件下萌发，各项种子萌发指标随NaCl和PEG浓度的提高逐渐下降，说明其对盐胁迫、渗透胁迫均敏感[11]。金花葵适应性较强，现已发展了很多人工驯化种植基地[13]。

2 化学成分

金花葵含有黄酮类物质、不饱和脂肪酸、微量元素等，其中黄酮类化合物是主要生物活性物质[3，14-18]，花中性激素含量高于其他补肾类植物[14]。目前，根部检测出8种单体化合物[17]，其余部位12种化学成分已被检测，有甘露醇、多糖、总黄酮、总皂苷和8 种核苷类物质[19]。

2.1 黄酮类化合物

2.1.1 总黄酮。

含量非常高，其根茎中总黄酮含量为272%[20]，花中总黄酮含量为8.47%[21];金花葵花中总黄酮含量最高[22]，含有芦丁、槲皮素、异槲皮苷、金丝桃苷、葛根素、杨梅素等[7，23]，种子中芦丁、槲皮素含量分别约为茎中含量的8倍、10倍[15]。金花葵不同地区、不同器官总黄酮含量存在差异，如不同地区的金花葵花中总黄酮含量为5.63%～4540%[22，24-25];金花葵不同器官和一些产品中总黄酮含量不同，为62.0～229.0 mg/g，干花总黄酮含量居于首位[26]，干花、籽仁总黄酮含量分别为37.680、26.013 mg/g，为银杏、大豆天然黄酮的近100倍[10]。

2.1.2 金丝桃苷。

金丝桃苷为金花葵花中黄酮的主要成分，含量为0.258%[27]，有抗炎、止咳、抗抑郁等功效[26]。金丝桃苷含量由高到低依次为花、叶、茎、根、籽，花中平均含量达4.002%[24];各类型花中其含量从高到低依次为花蕾、落花、鲜花[28]，干花中金丝桃苷平均含量为11.25 mg/g[29]。不同采收期间，末期花中金丝桃苷含量约为初期花中的2倍，含量高低取决于花中水分含量;不同产地其含量高低取决于当地的温度、湿度等[14]。

2.2 不饱和脂肪酸

金花葵种子含油率较高，籽仁可压榨为高品质食用油[14]，试验测得金花葵籽油中不饱和脂肪酸含量分别为68.91%、76.64%和76.12%[29-31]，脂肪酸主要有6种，棕榈油酸占0.58%，亚油酸占35.65%，油酸占3989%[31];从金花葵籽中提取的挥发油中有亚油酸、软脂酸和顺-9-烯-十八烷酸等[32]。

2.3 微量元素

金花葵富含Fe、Zn、Mn、Cr等微量元素，对人体有害的Pb、Cd含量低于允许摄入量[33]。种子中微量元素含量高于花瓣[29];花瓣中Fe、Mn含量较高，Pb最少[18]，还有Cu、Mg、Zn、Ca等[34]。金花葵籽、花苞及茎富硒能力最强，籽中有机硒占籽总硒含量的97.04%，富硒效果最好;籽中硒的存在形式主要是硒多糖与硒蛋白，其中硒含量分别为籽中有机硒含量的24.23%和51.37%[35]。

2.4 维生素E（VE）

金花葵种子中含5.000 mg/g的VE，具有抗氧化、抗衰老的特性;籽仁含VE 0.680 mg/g，籽油含VE 1.975 mg/g，是牛奶的2 000倍，鲜橙汁的3 000倍[36]。

2.5 多糖

金花葵多糖在花中含量最高，种子中含量最低，其余部位由高到低依次为根、果皮、茎[19]。籽中硒含量最高达1.735 mg/kg，为硒多糖[35]。

3 有效成分的提取

3.1 多糖

黄杰涛等[37]、程丽敏等[38]对金花葵多糖进行了提取，认为影响最大的为料液比，提取时间次之，提取温度影响最小;巫玲丽等[39]认为超声时间影响最大、料液比次之，超声温度影响最小;陈冯钱等[40]以多糖得率为考察指标，采用正交设计法优化微波辅助提取金花葵多糖，结果表明，微波功率影响最大，提取时间影响最小，微波辐射时间和提取温度居中，且前者影响大于后者（表1）。黄杰涛等[37]、刘剑等[41]均利用响应面法优化金花葵多糖的提取工艺，多糖得率与预测值的相对误差分别为0.23%、3.74%;刘剑[35]还用响应面法对其籽硒多糖的提取工艺进行了优化（表1）。

3.2 黄酮

黄酮提取方法主要有有机溶剂回流法[15，23]、浸提法[24]和索式提取法[42]。兰蓉等[16]提取金花葵干花中总黄酮，认为有机溶剂回流法提取效果最好，索式提取法次之，超声提取法得率最低。辅助提取方法有助于提高金花葵黄酮提取速度和效率[43]。仇燕[24]认为微波提取法提取效果最好;杨秀松[43]用正交试验分析金花葵黄酮粗提物的最佳提取工艺，宋琳琳等[21]摸索出其花中总黄酮超声波法的最佳提取工艺（表2）;申利英等[44]、王璐珊等[45]采用响应曲面法优化出金花葵黄酮提取的最佳工艺参数;梅洪睿[15]用回归正交试验法优化了金花葵茎和种子中黄酮的提取工艺参数（表2）。

3.3 叶黄素

仇燕等[46]采用超声波提取菜芙蓉干花中叶黄素，摸索出最佳工艺参数，得率为43.25 mg/kg。

3.4 生物碱

梅洪睿[15]对金花葵种子中生物碱的最佳提取工艺进行了研究，发现浸提温度影响最大，料液比居中，乙酸浓度影响最小。

4 生物活性

4.1 抑菌抗炎

涂抹金花葵花总黄酮后，二甲苯致小鼠耳廓肿胀明显得到了改善[4]。采用灌胃或局部涂抹金花葵提取物，小鼠急性炎症部位水肿程度被有效地降低，说明金花葵具有解热和有效抑制急性炎症发生的作用[47]。仇燕等[48]通过滤纸片扩散法发现菜芙蓉总黄酮对细菌有较强的抑制效果，用金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌作为指示菌，发现提取物的抑菌活性有热稳定性和紫外光稳定性，抑菌效果与pH有关，于酸性条件下较好，pH 6～8抑菌活性变化最大，pH 8后抑菌活性微弱。抑菌活性与菜芙蓉花提取物浓度呈正相关，抑制枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的效果较好，而抑制肠杆菌和蜡状芽孢杆菌效果较差[49]。

4.2 解热镇痛

用金花葵花总黄酮灌胃家兔发热模型后，家兔体温下降明显[4];吴正平[6]发现金花葵花总黄酮能有效地抑制小鼠扭体反应，镇痛作用明显。

4.3 降血脂、护肝

实验性高脂血症小鼠用金花葵黄酮灌胃28 d后，血清TC、TG均显著下降、HDL-C显著升高[50]，高脂血癥SD大鼠用之后ox-LDL水平降低[5]，剂量越大效果越明显[51]。吴正平[50]对实验性高脂血症SD大鼠灌胃金花葵籽不饱和脂肪酸原液42 d后，高剂量组效果显著，血脂调节作用明显，同时患者血清GPT、GOT水平降低显著，肝脏切片中脂滴明显减少，体现了金花葵籽不饱和脂肪酸的降血脂、护肝作用。

4.4 免疫调节

杨秀松[2]通过多个试验，发现金花葵粗黄酮提取物能有效提高正常小鼠的非特异性免疫能力，NK细胞活力、巨噬细胞吞噬能力及脾淋巴细胞增殖水平等均得到了提高。

4.5 抑制肿瘤

仇燕等[52]采用 MTT法发现金花葵花总黄酮提取物有效地抑制了Hela细胞的生长，呈剂量效应，已排除金丝桃苷，其他单体成分有待于进一步研究证明。朴明淑等[53]研究发现金花葵提取物对NaNO2的清除作用从强到弱依次为VC、金花葵多糖、葵花叶多糖。

4.6 抗衰老、抗氧化

用金花葵黄酮灌胃老龄大鼠90 d后，体内GSH水平升高，SOD活性增强，高剂量组大鼠皮肤中HYP水平升高，延缓了皮肤衰老[54];亚急性衰老模型小鼠用金花葵花总黄酮灌胃后MDA下降，SOD和GSH-Px升高、活性增强，提高了清除机体氧自由基及代谢能力[55-56]。仇燕等[52]研究发现菜芙蓉花乙醇提取物的抗氧化活性高于VC，清除·OH、O2·-及DPPH·的能力与总黄酮含量成正比。金花葵花叶提取物抗氧化性良好，对DPPH·有较强的清除能力[56]。巫玲丽等[39]认为金花葵多糖对DPPH·和·OH的清除率呈剂量依赖性。金花葵籽硒多糖浓度与清除自由基及抑制小鼠多糖肝匀浆脂质过氧化的能力呈正相关，且清除·OH能力比清除O2·-的能力强[40]，说明金花葵籽硒多糖有较强的抗氧化活性[35]。

4.7 美白

[34] 郭小慧，卑占宇.微波消解——火焰原子吸收光谱法测定金花葵中的微量元素[J].中国当代医药，2014，21（13）：9-10，13.

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