辣木籽化学成分、药理作用及开发利用研究进展
2020-01-10王云龙房岐郑超
王云龙,房岐,郑超
(鸡西市食品药品检验检测中心,黑龙江 鸡西 158100)
辣木(MoringaoleiferaLam.)是一种多年生乔木,原产于印度北部,上个世纪初引种至我国,除栽培用于观赏外,还有广泛的食用和药用价值。辣木籽为辣木科植物辣木的干燥成熟种子,种子近球形,径约8 mm,有3棱,每棱有膜质的翅[1]。辣木籽富含蛋白质、油脂、维生素等营养成分,同时含有黄酮、多酚、多糖等多种生物活性物质。具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、降血糖血脂、护肝等药理作用。此外,辣木籽还可用于净水剂[2]、化妆品[3]及生物柴油[4]的原料。近些年,对辣木籽的研究和开发利用逐渐增多,主要集中在辣木籽营养成分的提取分离、化学成分分析和药理作用等方面。然而辣木籽并非传统中药,且辣木引种至我国时间较短,因此我们对辣木籽尚缺乏更深入的认识和研究。本文对辣木籽化学成分、药理作用及开发利用进行了全面概括,为辣木籽进一步开发利用提供参考依据。
1 化学成分
1.1 油脂
辣木籽富含油脂。樊建麟等[5]研究发现辣木籽粗脂肪含量高达40.12%,Vlahov Giovanna等[6]采用核磁共振技术对辣木籽的油脂进行了鉴定,辣木籽中的油脂含大量不饱和脂肪酸。刘红等[7]考察了辣木籽仁的化学成分,采用无水乙醇和乙酸乙酯萃取辣木籽仁,用气质联用技术分析其化学成分并计算各成分含量,共鉴定出41种化学成分,其中主要含油酸、异油酸、反油酸、甘油单油酸酯和棕榈酸等化合物。
1.2 蛋白质和氨基酸
研究发现,辣木各部位中蛋白质的含量以辣木籽为最高,高达37.8%。辣木籽中约含17种氨基酸,各种氨基酸含量范围为 0.35%~7.23%,含量最高的为谷氨酸,约为7%,含量最低的为蛋氨酸,约0.35%;辣木籽壳中的氨基酸和种仁中的氨基酸种类相同,但含量相比种仁低[8-9]。
1.3 糖类
苏瑶等参照GB/T5009.7-2008采用直接滴定法测定总糖,含量为6.9%~9.5%[10]。梁鹏等[11]采用热水浸提法得到了辣木籽多糖;董成国等[12]利用水提醇沉法也得到了辣木籽多糖。
1.4 黄酮类和酚酸类
辣木籽中总酚含量在50 mg/g,包括黄酮类和酚酸类,黄酮类化合物主要有儿茶素、表儿茶素、槲皮素和山柰酚;酚酸类包括没食子酸、鞣花酸和咖啡酸等[13]。曹新志等[14]考察了5种不同类型的大孔树脂中辣木籽多酚的分离效果,结果表明D-101大孔树脂分离效果最佳,提高了辣木籽多酚的纯度。华帅等[15]以浸膏中总黄酮转移率为指标优选了辣木籽总黄酮的提取工艺。
1.5 维生素类
文献报道,辣木籽中维生素C含量为0.134 mg/g;此外,辣木籽中维生素E的含量约7.5 mg/g,远高于辣木籽中其他部位的含量[5]。
2 药理作用
2.1 抗氧化作用
辣木籽蛋白在水解酶的作用下得到的氨基酸可以促进辣木籽的抗氧化作用,有学者认为辣木籽蛋白可以作为功能性食品和保健品的原材料[16]。刘华勇等[17]考察了加工条件对辣木籽肽抗氧化活性的影响,结果显示,温度、酸性环境、金属离子浓度、糖类种类等均能影响辣木籽抗氧化活性。谭飔等[18]考察了辣木籽多酚的抗氧化研究,将辣木籽分为辣木籽仁和壳两部分,结果发现两部分均具有较强的抗氧化活性,并且辣木籽壳抗氧化活性比辣木籽仁强,这可能与辣木籽壳多酚含量更高有直接关系。此外,辣木籽抗氧化肽经模拟胃、肠道消化后,抗氧化活性增强,其机制可能是辣木籽抗氧化肽消化物、Gln-Met、Leu-Phe通过清除胞内活性氧,下调丙二醛含量与超氧化物歧化酶活力,抑制AAPH所致氧化应激[19]。赵翊君等[20]以辣木籽为原料,采用水酶法制备辣木籽酶解产物,考察对DPPH的清除能力,结果显示,水解法可提高辣木籽的抗氧化活性。
2.2 抗肿瘤作用
研究显示,辣木籽植物凝血素可抑制艾氏腹水癌细胞的增殖,其机制可能是调节Bak和NF-кB基因的表达而诱发的细胞凋亡[21]。此外,辣木籽提取物可以抑制胃癌上皮间叶细胞的转换调节代谢,其作用机制是抑制癌细胞的转移抑制器NDRG1[22]。
2.3 保肝作用
辣木籽中的酚醛树脂,在体外和体内都可抑制四氯化碳引发的肝细胞毒性,提示辣木籽在治疗肝损伤方面可以作为有价值的功能食品或药品添加剂[23]。此外,辣木籽提取物可以抑制对乙酰氨基酚诱导的肝损伤,对肝脏的保护作用可能是辣木籽抗氧化和抗炎的属性[24]。Alaaeldin A. Hamza考察了辣木籽提取物对四氯化碳诱导的大鼠肝损伤的影响,结果发现,辣木籽提取物同样可以从抗氧化和抗炎的机制方面保护肝脏[25]。
2.4 抗炎作用
研究显示,辣木籽提取物通过细胞内的抗炎机制和肠道菌群的抗菌样重建改善新陈代谢[26]。有学者考察了关于辣木籽乙醇提取物和三氯甲烷提取物对醋酸引发的结肠炎的治疗作用,结果发现两种提取物均可抑制肠道的炎症反应[27]。此外,辣木籽的水提取物对由角叉菜胶引起的胸膜炎有明显的治疗作用,其机制是抑制巨噬细胞的活化,降低炎症介导因子NO的释放和炎症因子TNF-α和IL-1β的水平[28]。
2.5 改善糖尿病作用
有学者采用柱色谱分离技术从辣木籽中分离出5种化合物,通过HepG2链脲霉素诱导高血糖模型,发现其中的三种化合物有明显的促进胰岛素分泌并降低血糖作痛[29]。此外,Abdulrahman L. Al-Malki 等[30]考察了辣木籽对链脲霉素诱导的糖尿病动物模型的影响,结果显示,模型组血清和肾组织匀浆中脂质过氧化物、炎症因子和空腹血糖等指标明显增加; 尿液分析显示葡萄糖、肌酐、尿酸和白蛋白水平明显升高, 组织学病理切片检查也显示肾脏和胰腺组织发生病变;相反,辣木籽给药后明显逆转了上述指标的水平,改善了肾脏和胰腺的正常功能,提示辣木籽可降低糖尿病患者血糖,并治疗相关的并发症。M.S.Nadro等[31]考察了辣木籽水提物和油脂对链脲霉素诱导的糖尿病模型大鼠生物标志物的影响,以血糖、白蛋白、肌酐、电解质为考核指标,结果显示,辣木籽给药组相比糖尿病模型组肝肾损害的酶标志物活性明显降低,提示辣木籽具有抗高血糖的作用,从而可以缓解链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠肝肾损害。刘冰等[32]考察了辣木籽对链脲霉素诱导的糖尿病脑病大鼠的神经保护作用,通过水迷宫和生化指标的检测发现,与模型组相比, 辣木籽给药组血糖明显降低, 认知障碍明显改善, 其治疗机制可能是缓解了了链脲霉素所致的大脑瞬间血糖浓度升高和神经元的损伤,可见辣木籽对糖尿病脑病表现良好的神经保护作用。
2.6 毒副作用
辣木籽除以上药理作用外,尚存在一定的毒副作用,在开发利用中应注意使用。段琼芬等[33]对辣木籽油的食用安全性进行了评价,以SD 大鼠和昆明系小鼠为试验动物进行急性毒性、遗传毒,结果并未发现小鼠有中毒症状和死亡现象,提示辣木籽在食用中有一定的安全性。然而,E.A. Elsayed等[34]考察了辣木籽油脂对斑马鱼胚胎的毒性,结果显示当浓度大于50 μg/mL时,斑马鱼胚胎死亡率达到100%,而浓度在10~20 μg/mL表现出抗血管生成的作用,提示辣木籽控制适当的剂量可以对肿瘤生长有一定抑制作用。此外,有文献报道了一起食源性疾病事件[35],经调查认为这起事件是因为学生进食网络购置的辣木籽引起,尽管认为所购置的辣木籽为不合格产品或其他近似品种,但已有研究发现辣木籽中含有油酸、异油酸、反油酸、氰基类物质,会引起腹痛、腹泻、呕吐等胃肠道症状或过敏现象[36],所以辣木籽潜在的食药安全性问题不容忽视。
3 开发利用
在水处理方面,辣木籽作为絮凝剂或吸附剂对水中的重金属、亚甲蓝、氯均有较强的去除作用[37-39]。陈德华等[40]从辣木籽油的化学成分、食药价值等方面与一般的食用油做了比较分析,认为辣木籽油具有广阔的开发前景。华帅等[41]以合格率、总黄酮的释放量、外观性状为评价指标优选了辣木籽茶的提取和制备工艺,最后认为优选的工艺,可改善辣木籽茶的色泽和口感,并提高了有效成分的释放度。在化妆品方面,早在古代人们就用辣木籽油涂于全身,起到防晒和润肤的作用。目前已有文献报道了辣木子油的抗紫外线性能,且未精制和石油醚溶剂提取的辣木油的抗紫外能力比精制油好[42]。
4 小结
综上所述,辣木籽是辣木中富含营养成分较高的部位,含油脂、蛋白质和氨基酸、糖类、黄酮类、酚酸类、维生素等化学成分,具有抗氧化、抗肿瘤、保护肝脏、抗炎、改善糖尿病等现代药理作用。 目前,辣木籽在提高水的洁净度、食品、保健食品、化妆品等领域均有应用。今后,尚需加大辣木籽基础性研究力度,如辣木籽的化学成分、药理作用及食用安全性等方面。 此外,由于辣木籽并非传统中药,应试图从中医药的角度阐述其性味归经和功能主治,并研究与其它中药的配伍和协同作用,为其在中医药领域的开发利用奠定基础。