茶藨子属植物化学成分及药理活性研究进展
2020-12-08雷雨晴崔弼峰陶燕铎刘增根
刘 闯,雷雨晴,崔弼峰,邵 赟,陶燕铎,刘增根*
(1. 青海省藏药研究重点实验室,青海 西宁 810008; 2. 中国科学院藏药研究重点实验室,西北高原生物研究所,青海 西宁 810001; 3. 中国科学院大学,北京 100049; 4. 华北水利水电大学,河南 郑州 450045)
茶藨子属(RibesLinn.)植物为虎耳草科(Saxifragaceae)稀常绿或半常绿落叶灌木[1],资源量丰富,全球分布约有160种,在我国大约有50余种,黑龙江、陕西、甘肃、青海、新疆、四川、贵州、云南、西藏等地均有分布[2]。茶藨子属内多种植物均可入药,藏药古籍《晶珠本草》中记载:糖茶藨性平而微寒,有敛毒、除黄水之效,并能收敛各种脉管病等[3]。在维吾尔族医药史中常用于降血压、降血脂、治疗月经不调等,对赤白痢疾、关节炎、肾炎、维生素缺乏等症状也具有一定功效[4]。茶藨子属果实均为浆果,酸甜、可酿酒[5]。芽、花和嫩叶亦可冲水作为茶饮,具有清热、明目、润肝、利尿、强心、抗菌等功效[6]。现代植物化学研究表明,茶藨子属植物中含有丰富的黄酮类、有机酸类、酚类等成分[7-16],具有较高开发价值。因此,本文综述了国内外学者有关茶藨子属植物化学成分及药理活性的研究概况,以期为今后该属植物的深入研究与开发提供科学依据。
1 茶藨子属植物分类
据《中国植物志》记载,将茶藨子属划分为4个亚属:醋栗亚属(Subgen.GrossulariaRich.)、茶藨子亚属(Subgen.RibesBerl.)、密刺亚属(Subgen.GrossularioidesJancz.)、单性花亚属(Subgen.BerisiaJancz.)。现对茶藨子属下各亚属植物特征及各种名、拉丁名进行整理,如表1。
表1 茶藨子属植物种类Table 1 Species of Ribes
2 化学成分
2.1 黄酮类
黄酮类化合物具有多种生物活性,一直是研究的热点。茶藨子属植物中含有丰富的黄酮类化合物,以下为目前报道过从茶藨子属植物中分离得到的黄酮类化合物(表2),部分代表性化合物结构如图1。
2.2 香豆素类
何可群等[24]从华中茶藨子(R.henryiFranch.)根中提取分离得到东莨菪素、东莨菪甙、香豆素二甲醚等香豆素类化合物;并利用GC-MS技术从该植物中鉴定出异秦皮定、6,7-二羟基香豆素、5,6,7-三甲氧基香豆素,现将分离得到的香豆素类化合物整理制成表3,结构式如图2所示。
2.3 脂肪酸及甾醇类
刘梅和师治贤[25-27]对狭果茶藨子(R.stenocarpumMaxim.)、腺毛茶藨子(R.giraediiJancz.)和青藏茶藨子(R.qingzangense)种子中的脂肪酸进行了GC-MS分析。结果表明这四种茶藨子种子提取物中不饱和脂肪酸的质量分数均在90%以上,其中亚油酸含量最高,可达46%。孙晴[28]利用GC-MS对糖茶藨子(R.himalenseRoyle ex Decne.)籽油进行分析发现了丰富的不饱和脂肪酸,主要为亚油酸、油酸和亚麻酸。Lyashenko 等[29]从黑茶藨子(R.nigrumLinn.)中也发现了丰富的γ-亚麻酸。周霞[12]和何可群等[24]从华中茶藨子中分离出三个甾醇类化合物(见表4,图3)。
表2 茶藨子属中黄酮类化合物Table 2 Flavonoids isolated from R. Linn.
图1 黄酮类结构Fig. 1 Structures of flavonoids
表3 茶藨子属中香豆素类化合物Table 3 Coumarins isolated from R. Linn.
2.4 多酚类
Nowak和 Zgórka[30]应用二维薄层色谱、高效液相色谱等方法,从黑茶藨子的果实和叶子中分离鉴定出18种酚酸类物质(见图4)。此外,李广哲[23]还从黑茶藨子的地下部位分离鉴定出Isorhaponti、1-O-(3,4-二羟基-5-甲氧基-苯甲酰基)-β-D-吡喃葡萄糖、1-O-没食子酰吡喃葡萄糖、2-乙酰基-3-羟基-1-O-β-D-葡萄糖吡喃糖氧苷、pleoside(见表5)。
图2 香豆素类结构Fig. 2 Structures of coumarins
表4 茶藨子属中甾醇类化合物Table 4 Sterols isolated from R. Linn.
图3 甾醇类结构Fig. 3 Structures of sterols
2.5 其他成分
Blech等[15]从黑茶藨子中分离得到了两个微量的β-咔啉类生物碱, Lu 等[31]从该植物种子中分离出两个含氰化合物。王志涛[32]测定了香茶藨子(R.odoratumWendl.)果实中维生素C含量为969.77 mg/kg、锌含量14.47 mg/kg,17种氨基酸总量为986 mg/kg。何可群等[24]利用GC-MS技术从华中茶藨子种子中分离鉴定出三个萜类化合物。李广哲[23]从黑茶藨子地下部位提取分离出两个含氮化合物:3-甲基-4-硝基-2-丁醇-2-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、3,4,5-三羟基-苯甲酸-(2E)-2-氰基-4-(β-D-葡萄糖吡喃糖氧基)-2-二丁烯基酯(见表6)。
表5 茶藨子属中多酚类化合物Table 5 Polyphenols isolated from R. Linn.
3 药理活性
3.1 抗氧化活性
邹维娜等[33]发现香茶藨子叶子中的总酚、总黄酮在0.0125~0.8 mg/mL的浓度范围内清除DPPH自由基的能力为15.35%~89.09%;同时采用FRAP测定总抗氧化能力,其FRAP值为4.832 mmol/g。Sierzant 等[34]研究了不同浓度和添加时间的黑茶藨子提取物对肉仔鸡胸肉和大腿肉氧化稳定性的影响,实验证明在肉仔鸡饲粮中添加1.25 g/kg的黑茶藨子提取物,可减少大腿肌肉中丙二醛的生成(P<0.05),且不论补饲时间长短,这种效应都有出现的趋势(P<0.089)。黑茶藨子提取物的抗氧化活性文献报道较多[35-37]。李广哲[23]采用DPPH法对黑茶藨子地下部分提取物进行体外抗氧化活性筛选,将不同萃取部位进行对比,发现乙酸乙酯萃取部位的自由基清除率最高。
3.2 抗炎活性
茶藨子属多种植物均有抗炎活性。李静等[21]通过ELISA法评价了从天山茶藨子(R.meyeriMaxim.)中分离出的鼠李秦素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、苜蓿素、salcolin A、苜蓿素-7-O-β-D-葡萄糖苷、阿福豆苷等化合物的抗炎活性。
图4 酚酸类结构Fig. 4 Structures of phenolic acids
表6 茶藨子属中其他类化合物Table 6 Other compounds isolated from R. Linn.
结果表明,这6个黄酮类化合物对于脂多糖刺激小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)细胞释放的促炎因子TNF-α和IL-6均有显著的抑制作用。学者Garbacki 等[38]将黑茶藨子叶子中提取分离得到的原花色素进行了体外及体内抗炎活性研究。体外试验表明,原花色素能显著抑制内皮细胞粘附分子的表达,而对白介素-8和血管内皮生长因子165的信使RNA没有影响。体内实验发现,用原花色素预处理的Wistar大鼠能够在体内通过减少胸腔渗出物的形成和中性粒细胞的渗透,抑制大鼠胸膜炎的发生。Lee发现黑茶藨子代谢产物可能不是通过改变巨噬细胞表型直接发挥抗炎作用,而是通过抑制肥胖相关炎症因子的产生来发挥抗炎作用。
3.3 降脂活性
不饱和脂肪酸具有降低胆固醇、防止动脉硬化、增强机体免疫力、延缓衰老等药理作用[40]。杨玉平[41]采用预防性高血脂动物模型对黑茶藨子果实调节血脂的功效进行了研究,试验14天后检测到甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇值均低于高血脂模型组。此外,近些年来黑茶藨籽油已被成功开发出“黑加仑油软胶囊”、“天赐康降血脂胶囊”等产品[42]。
3.4 抗癌活性
卢晓梅等[43]采用MTT法与Bradford蛋白测定技术检测了不同浓度下(10-1、10-2、10-3g/ml)黑茶藨子水提物对人食管癌细胞株Eca109细胞存活量的影响。结果显示,10-1g/ml组对人食管癌细胞株 Eca109作用24 h后,流式细胞仪检测出二倍体峰前有凋亡峰,细胞凋亡率达到49.6%,癌细胞的生长和蛋白合成抑制作用明显,而对正常肝细胞的存活量及蛋白合成均无影响。Olejnik 等[44]研究了人工消化道中消化的黑茶藨子提取物对结肠癌HT-29细胞的活性氧调节抗癌作用。结果表明,胃肠消化黑茶藨子提取物的结肠有效部位通过诱导G0/G1期细胞周期阻滞和caspase 3介导的凋亡途径,剂量依赖性地抑制结肠癌细胞的生长。该提取物通过下调基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的表达,显著抑制细胞侵袭。
3.5 植物杀菌
钮绪燕[45]对尖叶茶藨子(R.maximowiczKom.)不同溶剂提取物进行了植物杀菌活性的测定,结果表明,尖叶茶藨子不同溶剂提取物对于多种病菌均有抑制活性,其中二氯甲烷提取物杀菌活性最强,对番茄早疫病菌的抑制率达到了69.7%。同时二氯甲烷提取物对防治盆栽植物中黄瓜霜霉病和烟草花叶病毒的也有一定的保护效果。Svetlana等[46-48]均发现黑茶藨子提取物有明显的抑菌活性。
3.6 其他活性
日本明治制果公司[49]发现黑茶藨子中的花色苷对人眼球晶状体的屈光率有一定影响,能够抑制假性近视。Pozdnyakov等[50]在Wistar大鼠局灶性脑缺血模型上研究黑茶藨子提取物的抗缺血活性,结果表明,黑茶藨子提取物能够减少42.5%的坏死区域,同时促进了脑组织中的有氧代谢。Kendir等[51]在大鼠和小鼠的背部手术诱导伤口后,将红茶藨子、黑茶藨子、东方茶藨子、多花茶藨子叶的提取物制成软膏敷于伤口。结果发现,经过黑茶藨子与多花茶藨子提取物软膏处理受伤组织的面积显著减少,伤口愈合作用明显。Yoojin等[52]还发现黑茶藨子提取物可减轻肥胖诱导的巨噬细胞在肝脏的浸润,并抑制肝纤维化基因的表达。
4 结语
主要综述了茶藨子属10种植物中6种以上类型,共计74个化合物,并总结了该属7种植物提取物或单体化合物的药理活性。茶藨子属植物民间多用于治疗炎症、高血压、高血脂等。通过对该属植物提取物化学成分及药理活性的研究,表明该属植物在抗氧化、抗炎、降血压、降血脂等方面具有明显的疗效。茶藨子属在我国资源量十分丰富,仅长刺茶藨子在青海省的野生资源量就达到了5 419 hm2,多个物种均可大面积人工种植,开发潜力大。然而目前就其化学成分及药理活性的研究还是较少,在单体化合物药理活性的研究及机制的探索等方面还有广阔的研究空间。
天然产物研究对于新药的发现具有重要的意义,茶藨子属植物中丰富多样的活性成分,在保健食品和药物开发方面具有广阔的前景。在今后的研究中,可以继续寻找降血压、降血脂的单体化合物,进行副作用更低、疗效明显的新药研发;在抗炎方面展开广泛的活性化合物筛选及深入的药理活性机制研究;此外,茶藨子属中果实中的花色素和籽油中的不饱和脂肪酸等抗氧化成分,可开发成饮料、化妆品或保健品等产品,促进其相关产业链的发展。