葫芦化学成分及其药理学研究进展

张锡齐 穆红梅 宋文洁

摘 要： 葫芦（Lagenaria sicereria）是葫芦科葫芦属一年生蔓性草本植物，在熱带、亚热带地区广泛种植，除了作为蔬菜、器具、观赏品，还具有广泛的药用价值，对其药用价值的研究意义重大。葫芦中含有维生素、碳水化合物、蛋白质、纤维素、必需氨基酸和矿物质，还包含类黄酮、萜类、精油、酚酸和酚酸苷类等物质。葫芦具有抗菌、镇痛、消炎、降血脂、利尿、抗寄生虫、抗应激、免疫调节、抗肝毒性和抗氧化活性等作用。在民间药物和印度草医学中被用于治疗黄疸、糖尿病、溃疡、痔疮、高血压、皮肤病、便秘、神经紊乱、风湿病、脱发和心脏病等。为了更好地探索其药用价值、研究药理活性、挖掘临床功能，笔者对葫芦的化学成分及其药理学研究情况进行了概括总结。

关键词： 葫芦; 化学成分; 药用价值; 药理学; 治疗作用

中图分类号：S642.9   文献标志码：A   文章编号：1673-2871（2020）02-001-07

Progress in the study on chemical constituents and pharmacology of

Lagenaria siceraria

ZHANG Xiqi， MU Hongmei， SONG Wenjie

（College of Agriculture， Liaocheng University， Liaocheng 252059， Shandong， China）

Abstract： Lagenaria siceraria（Molina）Standl. is an annual vine herb of Cucurbitaceae family. It is widely planted in tropical and subtropical areas. Besides being used as vegetables， utensils and ornaments， it also has a wide range of medicinal value. The study of its medicinal value is of great significance. Bottle gourd fruit is a good source of nutrients such as vitamins， carbohydrates， proteins， fiber， essential amino acids， and minerals. It also contains flavonoids， terpenoids， esse-ntialoils， phenolic acids， and phenolic acid glycosides. The fruit shows antibacterial， analgesic， antiinflammatory， antihyperlipidemic， diuretic， antihelmintic， antistress， immunomodulatory， antihepatotoxic， and antioxidant activities. The fruit is used in folk medicines and Ayurvedic medicines for the treatment of jaundice， diabetes， ulcer， piles， hypertension， skin diseases， constipation， nervous disorders， rheumatism， hair loss， and heart diseases. In order to better explore its medicinal value and study its pharmacological activity and explore its clinical function， this paper summarized the research advances of the chemical components and pharmacology of Lagenaria siceraria.

Key words： Lagenaria siceraria; Chemical composition; Medicinal value; Pharmacology; Therapeutic action

葫芦科植物分布广泛，在全世界约有125个属，960个种[1]。葫芦为葫芦科葫芦属一年生攀援草本植物，主要分布在热带与亚热带地区。葫芦中含有丰富的类黄酮、萜类、精油、酚酸、酚酸苷类、维生素、碳水化合物、蛋白质、纤维素、必需氨基酸和矿物质等。科学研究表明，该植物主要成分具有较强的抗氧化活性、利尿活性、镇痛活性和抗抑郁活性等。对葫芦中化学成分的生物活性及医学用途的研究具有重要的意义，这决定了葫芦成为医用生物研究的重要候选物种。笔者从生物学特性、应用价值、化学成分及药理作用等方面系统阐述了葫芦的化学成分及药理学研究进展，以期为该物种的药理活性探究、临床功能开发提供参考。

1 葫芦概述

1.1 形态学特征

葫芦[Lagenaria siceraria（Molina）Standl]是一年生草本植物，茎匍匐或攀缘，棱角分明，有棱纹，茎粗脆，柔软多毛，可达5 m长，切下的茎不渗汁液。叶形简单，长400 mm，宽400 mm，叶柄长，5浅裂，心形或肾形，短柔毛，不分裂或3～7裂，裂片圆形，边缘有浅齿，碎叶无芳香。叶柄可达300 mm长，壁厚，通常中空，密被毛，在叶基部有两个小的侧腺。花有柄（雌花柄短于雄花柄），单生，单性，腋生，雌雄同株。花瓣5，卷曲，奶油色或白色，有深色的脉，基部淡黄，倒卵形，长45 mm，晚上开放，开放时间短。果实大，圆柱形、瓶形或球形，中部以上有收缩，肉质，密被茸毛，不开裂，绿色，成熟后淡黄或淡褐色。成熟后果实变干、中空，外壳厚实坚硬。种子多，镶嵌在海绵状的果肉中，两侧扁平，在一些变种中不规则或有皱纹[2]（图1）。

1.2 葫芦的应用价值

葫芦果实在中国、印度、韩国、日本等亚洲国家常作为蔬菜，产量高，味道鲜美，广受喜爱。葫芦果实干燥后又可制作器具、乐器、观赏艺术品摆件。除此之外，葫芦还具有广泛的医疗用途。据古代医书记载，葫芦花可做解毒之药，对各种瘘疮尤为有效。蔓、须的药性与花相同，可治麻疮[3]。

在国外，特别是印度等国家，葫芦被视为药食同源植物，具有广泛的医疗用途。葫芦味甘，性平滑，无毒，其蔓、须、叶、花、籽、壳均可入药，医治多种疾病。葫芦的果实、茎、叶、籽和油用于治疗黄疸、糖尿病、溃疡、痔疮、结肠炎、精神错乱、高血压、心力衰竭和皮肤病等。果肉可用作催吐剂、镇静剂、通便剂、利尿剂、抗胆汁剂等;茎皮和果皮利尿，叶汁广泛用于治疗脱发，种子可以提取杀虫成分;葫芦中的膳食纤维有助于治疗便秘和肠胃胀气;果汁是治疗心脏病、消化和泌尿系统疾病以及糖尿病的药物，有助于分解体内的结石[2];葫芦在治疗失眠、癫痫和其他神经疾病方面也显示出很好的效果。

最新研究表明，葫芦还能治疗疼痛、溃疡、发烧[4]，也可用于治疗胸痛、咳嗽、哮喘和其他支气管疾病[5];同时具有软化血管、抗血栓、抗高脂血症的特性[6]。

2 葫芦的化学成分

葫芦在传统医药中发挥着重要作用，所以有必要对其进行化学成分的分离鉴定，研究其深层作用机制。葫芦果实中含有碳水化合物（2.5%）、蛋白质（0.2%）、脂肪（0.1%）（醚提取物）、纤维素（0.6%）、矿物质（0.5%）、钙和磷（<0.01%）。葫芦中存在的其他矿物元素包括铁（0.7 mg·100 g-1）、钠（11.0 mg·100 g-1）和碘（4.5 μg·kg-1）。果实富含维生素C、β-胡萝卜素、维生素B复合物、果胶、胆碱和视黄醇（15.8 μg·g-1）。葫芦果皮含粗蛋白（17.5%）、纤维素（18.1%）和木质素（8.0%）等[7]。

研究表明，葫芦种子中含有甾体成分，如燕麦甾醇、菠菜甾醇、豆甾醇、谷甾醇、异戊菊酯、芸苔甾醇，糖成分包括鼠李糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、棉子糖和皂苷。籽粒富含铁、钾、硫、镁、铜（28.3 mg·kg-1），可以作为膳食补充剂[8]。葫芦的主要药用成分见表1。

2.1 黄酮类化合物

黄酮类化合物普遍存在于多种植物中，是许多中草药的有效成分，大多数具有显著的生理药理活性[9]， 对心血管系统、消化系统药效显著，且具有抗炎、抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、镇痛及保肝等多种药理作用[10]。研究表明，葫芦中含有多种黄酮类化合物。

Prajapati等[7]通过光谱分析提取并分离出4-C-糖基黄酮：7-O-葡糖基-6-C-葡萄糖苷芹菜素、6-C-葡萄糖苷芹菜素、6-C-葡萄糖苷木犀草素和7，4-O-二葡糖基-6-C-葡萄糖苷芹菜素。用高效液相色谱法，测定出葫芦果实中黄酮类化合物主要是异牡荆素、异荭草素、皂苷和皂苷4-O-葡萄糖苷（图2，表2）。

2.2 氨基酸

葫蘆果实中的氨基酸含量较高。通过氨基酸分析仪测定，葫芦果实中氨基酸组成如下：亮氨酸（0.8 mg·g-1）、苯丙氨酸（0.9 mg·g-1）、缬氨酸（0.3 mg·g-1）、酪氨酸（0.4 mg·g-1）、丙氨酸（0.5 mg·g-1）、苏氨酸（0.2 mg·g-1）、谷氨酸（0.3 mg·g-1）、丝氨酸（0.6 mg·g-1）、天冬氨酸（1.9 mg·g-1）、胱氨酸（0.6 mg·g-1）、半胱氨酸（0.3 mg·g-1）、精氨酸（0.4 mg·g-1）和脯氨酸（0.3 mg·g-1）。食用部分氨基酸组成：硫胺素（44 μg·100 g-1）、核黄素（23 μg·100 g-1）、烟酸（0.33 mg·100 g-1）、抗坏血酸（13 mg·100 g-1）[11]。

近几年来，氨基酸临床应用和医学上的功效正在慢慢被了解。例如，适当补充精氨酸可以提升机体的免疫力，防治心脑血管等疾病的发生，同时可以改善性欲;瓜氨酸可预防前列腺疾病，改善男性性功能，降低血压和血糖，防止动脉粥样硬化，抗衰老，增强免疫力等[12]。

Wang等[13]从葫芦种子中分离出一种具有核溶解活性的新型核糖体失活蛋白，该核糖体失活蛋白被命名为lagenin，它的分子质量为20 kDa，小于其他失活蛋白26～32 kDa的范围。在纯核糖体失活蛋白（RIP）约0.55 mol·L-1 NaCl的洗脱液，IC50为0.21 nmol·L-1的兔网状细胞体系中，lagenin可以抑制无细胞翻译活动。

2.3 三萜类化合物

四环三萜类化合物中的葫芦素，具有保肝、提高免疫力、抗肿瘤等多种生物活性[14]。何佳怡等[15]试验研究发现葫芦素E对人喉癌干细胞具有显著的抑制作用，抑制细胞的迁移、增殖及侵袭能力，促进细胞凋亡。较早分离出的三萜类化合物有：22-脱氧葫芦素-D和22-脱氧异葫芦素D[6]（图3）。

陈志荣等[16]分离出4个新的D：C-异齐墩果烷型三萜类，3b-O-（E）-feruloyl-d：C-friedooleana-7，9（11）-dien-29-ol（1）;3b-O-（E）-coumaroyl-d：C- friedooleana-7，9（11）-dien-29-ol（2）;3b-O-（E）coumaroyl-d：Cfriedooleana-7，9（11）-dien-29-oic acid （3）和 methyl-2b，3 b-dihydroxy-d：C-friedoolean-8-en-29-oate（6）。此外，还在葫芦茎的甲醇提取物中还发现五种已知具有相同骨架的三萜类，3-epikarounidiol（4），3-oxo-d：C-friedoolena-7，9（11）-dien-29-oic acid（5）， bryonolol（7），bryononic acid （8），和20-epibryonolic acid（9）。下图为化合物3和9，它们对肝癌细胞株具有明显的细胞毒性（图4，表3）。

2.4 碳水化合物

Kaushik Ghosh等[17]从葫芦果实中分离得到一种水溶性多糖，由甲基a-d-半乳糖、3-o-乙酰甲基a-d-半乳糖和b-d-半乳糖组成，比例为1∶1∶1。甲基化分析、高碘酸盐氧化分析和核磁共振研究显示，该多糖中存在以下重复单元：

OAc

↓

3

→4）-α-D-GalpA6Me-（1→2）-α-D-GalpA6Me-（1→4）-β-Galp-（1→

该多糖在体外对人乳腺癌细胞系（MCF-7）具有细胞毒性。Rakesh Jaiswal等[4]测定了葫芦果实乙醇提取物的抗肝毒活性，在250 mg·kg-1剂量下表现出明显的抗肝毒活性。现代植物化学筛选方法显示，在葫芦中存在三萜化合物，葫芦素B、D、G、H和黄酮C糖苷。葫芦种子分离出一种核糖体失活蛋白，显示具有抗肿瘤和抗HIV活性。

2.5 挥发性成分

Chatterjee等[18]通过水蒸汽蒸馏分离挥发性原理，并通过气相色谱、质谱对葫芦成分进行分析，在葫芦油中鉴定出许多脂肪族醛，如辛醛、壬醛和癸醛。它们具有强烈的果香味、花香味和柑橘气味，且气味阈值较低，赋予了果实特有的香气。此外，葫芦的糖苷前体，包括1，4-苯二醇（12.51%）、2-戊二醛-1-醇（17.87%）、9，12-十八醛以及棕榈酸和硬脂酸等构成了葫芦的挥发性成分。这是第一个关于结合态香气前体存在于果实中的报道。

3 葫芦的药理作用

葫芦化学成分的分离鉴定，主要是为了更好地研究其药理作用。研究发现，葫芦具有免疫调节、降血脂、驱虫、抗肝毒性、利尿、抗菌消炎、抗氧化、抗应激等特性。

3.1 抗氧化活性

Dixit等[19]研究了果皮提取物在四氯化碳和过氧化氢诱导的小鼠肝组织脂质过氧化（LPO）中的抗氧化能力。在另一项体内研究试验中，选择了3种不同浓度的果皮提取物，以确定调节肝组织脂质过氧化、甲状腺功能和葡萄糖代谢的最有效的安全剂量。在50、100和200 mg·kg-1的质量分数中，100 mg·kg-1可以有效抑制血清甲状腺素、三碘甲状腺氨酸、葡萄糖和肝脂质过氧化的水平。最后对T4诱导的甲状腺机能亢进的实验动物进行了果皮提取物的抗甲状腺、抗氧化和葡萄糖抑制作用的试验。21 d后，观察到血清甲状腺激素、葡萄糖和肝LPO浓度下降，同时超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽等抗氧化剂浓度增加，表明了果皮提取物对甲状腺功能亢进、高血糖和肝LPO的疗效显著。

Deshpande等[20]研究了葫芦的自由基清除活性。在他们的研究中，分离了葫芦的外果皮、中果皮和含有种子的果肉。采用索氏提取装置和串联提取技术，分别用不同溶剂按极性增加的顺序对它们进行了提取。采用1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）法测定所有提取物。結果表明，丙酮提取物具有较好的抗氧化活性。化学研究表明，自由基清除活性可能是由表果皮丙酮提取物中存在的鞣花素所致。他们研究了葫芦果实的乙醇提取物在治疗疾病中的作用，其中自由基在发病机制方面起到重要作用，如保护肝脏、抗氧化、免疫调节、降糖、降血脂和增强心肌收缩等功能。

3.2 免疫调节活性

Gangwal A等[21]以小鼠为实验动物，研究了正丁醇和乙酸乙酯醇提取物的免疫调节作用。口服剂量为100～500 mg·kg-1的这些组分可显著抑制大鼠迟发性过敏反应。观察到一级和二级抗体滴度均呈剂量依赖性增加。这些组分还显著增加白细胞和淋巴细胞数量。

3.3 降血脂作用

BV Ghule等[22]研究发现，葫芦的石油醚、氯仿、乙醇、水提物对诱导的高血脂症小鼠以及对正常胆固醇血症小鼠的降血脂作用。通过口服提取物，小鼠体重剂量为200和400 mg·kg-1时，发现剂量依赖性地抑制总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平，并显著提高高密度脂蛋白水平。然而，石油醚提取物并没有显示出明显的效果。与其他提取物相比，氯仿和酒精提取物在降低总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白以及增加高密度脂蛋白方面均表现出更显著的效果。初步的植物化学筛选显示，其中含有黄酮类化合物、甾醇、葫芦皂苷、多酚类化合物、蛋白质和碳水化合物。结果表明，该提取物具有明显的降血脂作用。

Maria Maqsood等[6]研究表明，葫芦对胰脂肪酶的活性具有一定的抑制作用，抑制脂质消化，从而减少脂质进入体内。因此，经常饮用葫芦果实水煎剂可控制肥胖。

3.4 抗菌活性和驱虫功能

在埃塞俄比亚传统医学中，葫芦被广泛用于治疗皮肤病。Goji等[23]采用琼脂扩散法测定了葫芦叶片、果实、种子的甲醇提取物的抑菌活性。结果显示，葫芦提取物对铜绿假单胞菌和化脓性链球菌有一定的抑制作用，但对临床分离的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌无效。因此，葫芦可用于治疗各种皮肤疾病。

葫芦籽被证明对环毛蚓有体外驱虫活性。根据Rakesh P. Prajapati[7]的研究，在生物测定中测试了不同质量浓度（10～100 mg·mL-1）的种子提取物处理后蠕虫的瘫痪时间和死亡时间。以枸橼酸哌嗪（10 mg·mL-1）为标准对照，蒸馏水为对照。在所有提取物中，甲醇和苯的提取物均表现出明显的麻痹作用，尤其在质量浓度100 mg·mL-1较高的提取物中，甲醇和苯的提取物也会导致蠕虫死亡[24]。

3.5 抗肝毒性

Ghule BV等[25]采用ccl4诱导的肝毒性试验，对不同组小鼠口服葫芦不同部位的乙醇提取物抗肝毒性活性进行了测定。在研究过程中，每一组分在250 mg·kg-1剂量下都表现出显著的活性。在所有的组分中，石油醚中的组分表现出相对更高的活性。从石油醚馏分中分离得到的两种甾体分别为岩藻甾醇和菜油甾醇。

3.6 利尿功能

Ghule等[26]对葫芦的真空干燥提取物和甲醇提取物的利尿活性进行了研究。通过测量总尿量、钠、钾的尿浓度等不同参数来评估利尿活性，发现与各自的对照组比较时，有两种提取物组分在100～200 mg·kg-1剂量下，均能产生较高的尿量，且电解质排泄量呈剂量依赖性增加。

3.7 抗应激性和生理调节功能

Lakshmi和Sudhakar[27]研究了葫芦果实乙醇提取物对大鼠抗应激能力的影响，并研究了在强迫游泳应激条件下，乙醇提取物对大鼠游泳时间、器官质量和生化参数变化的影响。他们研究了急性热应激引起的大鼠生化参数、肾上腺质量的变化以及应激引起的血细胞计数的变化。使用南非醉茄作为标准对照药物，不同剂量的提取物预处理能显著增加应激条件下大鼠的血糖、甘油三酯、胆固醇和皮质醇水平，影响血细胞计数和器官质量等生化参数的变化。提取物处理的大鼠也显示出了游泳耐力时间的增加，改善了抗应激能力。该试验表明，葫芦果实乙醇提取物具有抗应激性和生理调节功能。

4 展 望

葫芦在传统药物研究方面，可以用于治疗不同的疾病，如发烧、疼痛、溃疡、咳嗽和哮喘等。葫芦的化学成分已发现有一系列黄酮类、三萜类化合物、碳水化合物、氨基酸及挥发性成分等。从植物中分离出的齐墩果酸、β-谷甾醇、菜甾醇、山奈酚和异槲皮素等多种活性成分是有效的抗氧化剂，有助于克服活性氧引起的各种并发症。通过科学研究证实了葫芦的药理作用，表明该植物主要成分具有较强的抗氧化活性、利尿活性、抗高血糖、抗癌活性、镇痛和抗抑郁作用。

目前，葫芦的化学成分研究还存在以下几个问题：1）葫芦的一些药理作用如利尿、降血脂作用，其具体的有效成分尚不明确，需要对分离到的化学成分进行活性筛选，进一步研究它们的药理活性;2）葫芦功效中有效成分的具体作用机制有待进一步阐明;3）茎、叶、花等非主要药用部位的化学成分研究亟需加强，从而更好地开发这一药用植物资源。因此，要对葫芦的活性机制和治疗效果进行深入的评价研究，探索其深层次的生物活性及其临床应用。

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