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野生植物资源罗布麻研究现状

2021-01-18雷菁清肖明孙小凤崔明明

食品研究与开发 2021年8期
关键词:黄酮抗氧化活性

雷菁清,肖明,*,孙小凤,崔明明

(1.青海大学农业农村部农产品质量安全风险评估实验室,青海 西宁 810016;2.青海大学农林科学院土壤肥料研究所,青海 西宁 810016)

罗布麻(Apocynum venetum),别称红麻、红柳子等,是一种宝贵的野生草本植物资源,属野生夹竹桃科(Apocynaceae)[1]。最早在我国新疆罗布泊被人们所发现[2-3],因此称为罗布麻。罗布麻因其花的茎杆通常呈现红色、花型较小,而又被人们称为红麻或小花罗布麻。在古代中国与之外形相似同样被广泛称为“罗布麻”的植物还有另外2种麻属科植物:白麻(Poacyum pictum Baill.)(又被广泛称为中花罗布麻)和大叶大花白麻(P.hendersonii Woodson)(又被广泛称为大花罗布麻)[4-5]。其中白麻现已难觅其种植踪迹,而大叶白麻的现存种植面积相对较大,具有一定的生产利用价值。在罗布麻生产上,一般小叶罗布麻被广泛称为罗布红麻,大叶罗布麻被广泛称为罗布白麻[6]。严秀珍等对白麻叶和红麻叶的各种化学成分的含量进行测定以及薄层分析比较,结果表明两者的化学成分和微量元素基本相同。罗布麻主要生长在盐碱荒地、丘陵沙漠、冲积平原及山地戈壁荒滩等地区[7]。我国是世界上罗布麻植物分布范围面积最大的国家之一,新疆、青海、甘肃、内蒙古、辽宁、吉林等是种植罗布麻的主要产区[8]。

1 罗布麻药理作用

罗布麻味甘苦,归肝经,《新疆中草药手册》中也有记载:“味甘苦,性平,有小毒”。主要的功能:理气安神,清热解毒利水。临床治疗与应用:主要用于慢性高血压病、心力衰竭、皮肤水肿、急性风寒感冒等常见病症。《本草纲目》中还提到罗布麻具有散寒、强心利水、治风寒、四肢肿胀、明目轻身等功效。其它中医古籍,如《中药大辞典》、《明医别录》等二十余部古代医学草药巨著都对罗布麻草药进行了详实的研究记载。罗布麻叶的药理作用:有降血压[9]、抗氧化性[10]、抗疲劳活性[11]、抗辐射、保护肝和脾脏、治疗心血管疾病[12]、利尿、降脂[13]、延迟衰老等作用。

2 罗布麻的形态学特征

罗布麻是一种半落叶灌木,株高在1.5 m~3 m之间,一般高约2 m,植株最高可达4 m,分支为羽状,对生或互生,表面光滑,呈紫红色。罗布麻根系发达,木质部直径大,木栓状化合物较厚,能直接渗透强盐表层土壤。韧皮部内侧为双韧维管束,具有较强的输导乳汁能力,纤维组织较多,直径大,壁厚小,管腔小,木质化程度高。为了有效适应极端气候,罗布麻叶栅栏纤维结构相当发达,叶片表面有厚厚的角质层,可以有效减少叶片水分蒸发。罗布麻茎紫红色,根直立,多分枝。罗布麻叶为椭圆形,一般长约在1.5 cm~4.0 cm之间,宽约0.5 cm~1.5 cm之间,叶子边缘有细小的锯齿,叶中含有大量乳白色的黏稠液。罗布麻花呈粉红色,花萼为5片羽状萼片呈倒钟形,被白色短毛;花冠呈钟形,长约5 cm~8 cm,花冠的中部包含副花冠和花盘。罗布麻果实是长角状葖果双生。成熟时种子为黄褐色,表面有一层白色针状细毛,可随风散播,种子千克粒重量为0.4 g~0.8 g[14]。严酷的气候条件和自然环境使罗布麻植物具有独特的生长形态及结构特征。罗布麻开花期为6月~7月,种子成熟期为9月~10月。

3 罗布麻中的主要化学成分及其生理活性研究现状

3.1 黄酮类及其生理活性

根据相关文献报道,罗布麻叶中主要有效营养成分为总黄酮,含量约占0.20%~2.50%。刘斌等[15]的试验研究表明,罗布麻采摘地区和月份不同,罗布麻叶中总黄酮的含量不同。罗布麻叶中含的黄酮类药物成分复杂多样[16],主要包含槲皮素、芦丁、异槲皮素、乙酰化金丝桃苷等[17]。具有活血降压、镇静、利尿、抗衰老、提高人体免疫力等多重保健功效[18]。潘思源等[19]采用联合微波提取辅助分离法提取罗布麻叶总黄酮并进行抗氧化活性试验,结果表明罗布麻总黄酮对DPPH自由基和羟基自由基有一定的清除作用。罗布麻总黄酮的含量与自由基清除率呈线性关系,表明罗布麻具有很强的抗氧化作用。总黄酮中含有多种成分,抗氧化能力不仅与成分含量相关,与成分的分子结构也密切相关,不同品种成分之间的相互作用也可能会使其对抗体的氧化性功能产生不同影响[20]。王佳等[21]的研究结果显示,罗布麻总黄酮类的提取物也具有预防抗抑郁给药作用,尤其高剂量预防抑郁用药,其预防抗抑郁给药效应与氟西汀相似,能全面改善抑郁症状,可用于抑郁病的二级预防,降低抑郁病发生的风险。郑梅竹等[22]通过小鼠强迫游泳和小鼠悬尾抑郁药理模型的实验,测试罗布麻叶总黄酮对人体抗抑郁药理作用,结果表明罗布麻叶总黄酮具有明确的早期抗抑郁作用。张洋等[23]研究结果显示,罗布麻叶总黄酮对治疗大鼠AS胸主动脉损伤[24]、抗氧化治疗及改善血脂异常等均具有显著作用。

3.2 多糖类及其生物活性

罗布麻中的糖除膳食纤维外主要成分是多糖苷,单糖主要成分是蔗糖,含量很低。杨婷等[25]建立了罗布麻叶中多糖含量的化学测定方法,采用近红外光谱法测定罗布麻粗多糖的基本结构为α-d-吡喃型多糖。通过体外血压和血脂调节试验,发现罗布麻粗多糖具有较好的降压和调脂作用。

3.3 茶多酚类及其生物活性

茶多酚是罗布麻风干茶叶中各种多酚类营养物质的一种总称,是形成罗布麻茶叶中色泽和香味的主要营养成分之一,也可以说是形成罗布麻风干茶叶中具有保健功能的主要营养成分之一[26]。尤努斯江吐拉洪等[27]通过正交试验确定了罗布麻多酚的最佳提取条件,并测定罗布麻多酚的抗氧化活性,结果表明罗布麻叶多酚不仅具有较强的抗氧化还原能力,而且对OH自由基、DPPH自由基和O2-自由基具有良好的清除能力。石丽娟等[28]通过10种大孔静态吸附聚酯树脂对罗布麻叶的粗提液成分进行吸附和筛选,并通过采用动态吸附法确定了罗布麻叶总酚中茶多酚的最佳纯化工艺参数,结果表明纯化后的样品中茶多酚抗氧化能力显著增加。

3.4 芦丁和绿原酸及其生物活性

芦丁在帮助改善人体血液循环、预防和辅助治疗慢性高血压、降低血脂、平肝安神、抗氧化等体疾病方面有较好的治疗作用。绿原酸具有广泛的生物活性,有抗病毒、抗菌、消炎、抗氧化等功效,常被添加在各种保健食品、饮料及新鲜果品类的保鲜。王省超等[29]通过将超声辅助提取法进行优化并通过高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)可以同时测定罗布麻中绿原酸和芦丁含量。

3.5 其它

罗布麻叶中含有15种氨基酸成分,有6种为人体所需的必需氨基酸;富含多种微量元素,其中锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、铬(Cr)、铜(Cu)等对人体有益的元素含量较丰富,重金属元素隔(Cd)、铅(Pb)在规定的限量安全范围之内;其叶中还含有菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、谷甾烷醇等,甾醇总含量达119.3 mg/100 g,并含有少量矿物质和碳酸镁元素、挥发油等多种天然化学成分[30]。

4 影响罗布麻品质的因素

4.1 不同产地及采摘期导致罗布麻品质具有差异

罗布麻对生态环境适应能力极强,分布范围十分广泛,生长环境条件差异较大。罗布麻有效作物成分的生长积累与当地气候、土壤和平均降雨量、作物采收期等多种因素密切相关。张娟等[31]检测了不同产地罗布麻中5种黄酮类成分的含量,通过化学计量学方法比较分析发现不同产地的罗布麻的化学成分差异明显。李奇等[32]研究发现不同原产地罗布麻中的黄酮类成分的含量之间具有一定性的差异。回瑞华等[33]通过对不同产地罗布麻叶中脂溶性醇类成分的含量分析,表明不同产地罗布麻叶中脂肪酸、醇、黄酮和烷烃和脂溶性醇等成分的含量不同。李庆华等[34]比较了东北松嫩江大草原和辽河地区入海口生长的野生罗布麻叶中总黄酮和槲皮素的含量,结果辽河入海口和东北松嫩江大草原野生罗布麻叶中总黄酮和槲皮素的含量差异不显著,但东北松嫩江大草原野生罗布麻叶总黄酮具有较强的生物抗氧化活性。唐泽紫等[35]对新疆阿勒泰地区不同野生植物群落罗布麻茶的多种矿质微量元素、游离氨基酸、总黄酮等营养物质及其含量和体外清除自由基的能力等几个关键方面进行比较,得出罗布麻的最佳种植地点可以尽量选择自然环境比较恶劣的荒漠地区。王静等[36]比较了新疆阿勒泰市罗布麻生叶制成的绿色保健茶的品质,发现不同时期采集的罗布麻加工所制得茶叶的质量差异很大,7月~8月是采摘加工的最佳时期。

4.2 不同部位对罗布麻品质的影响

因为植物体各器官所承担的功能作用不同,所以其所含有的化学成分含量极其生物活性具有较大的差异,韩爱芝等[37]通过比较大花罗布麻根、茎、叶、花4个不同部位中总酚含量差异,发现单株大花罗布麻中总酚类的含量分布次序大致为:叶>根>花>茎,各部位含量存在显著性差异。李涛等[38]研究了不同施肥处理对罗布麻植株影响,结果表明二级分枝和生殖枝没有显著,但显著增加了一级分枝,其数目直接影响着罗布麻的叶片产量。不同施肥处理下罗布麻一级分枝的增加程度不同,罗布麻作为一种经济作物,主要用于制茶和制药,因此叶干重、地上生物量以及茎叶比是罗布麻产量的重要指标。张孟丽等[39]通过高效液相层析对戈宝麻花、种子、叶片3个部位的芦丁含量进行对比,发现芦丁的含量分布为:叶>花>种子,对比植物不同器官中活性成分的含量,有利于更合理地利用植物资源,创造更高的附加值。

4.3 粉碎后的粒径及茶叶杀青处理工艺对罗布麻茶叶品质的影响

原料粒径的粗细是直接影响原料水渗出物的质量和原料汤汁水澄清度的重要考量因素。李慕春等[40]通过对罗布麻茶叶感官质量进行比较和方差分析,表明茶叶的粉碎粒径对营养成分的分布率有显著影响,进而直接影响了罗布麻茶的品质。制茶工序中,影响罗布麻茶叶工艺品质的关键一个工序是茶叶杀青,彭雪梅等[41]经过高温蒸汽、微波和锅炒3种不同杀青烘焙工艺制得的罗布麻茶从感官评价、有机化学成分含量、体外抗氧化活性3个方面探讨杀青工艺对罗布麻茶品质的影响,结果表明不同杀青工艺处理对罗布麻茶品质相关的各指标有显著的影响。

5 罗布麻的应用现状

罗布麻叶可以制药,如复方罗布麻降压片[42],也可以制作保健茶[43],目前国家食品药品监督管理局共批准了5款罗布麻保健食品[44-47],市场上已经研发出了罗布麻叶茶、罗布麻香烟等产品。罗布麻韧皮富含大麻纤维,是一种理想的天然纤维纺织材料,享有“野生纤维之王”的美誉,是21世纪保健纤维,同时也是一种良好的药用植物[48]。罗布麻具有良好的吸湿性、抑菌性[49]和远红外等性能,作为重要的天然纺织原料具有优良的服用性能,特别适宜制做夏季服装和保暖内衣面料。现已开发研制出各种罗布麻睡衣、毛巾、内衣[50]、枕套等多种纺织系列产品[51]。目前罗布麻纤维与棉纤维混纺加工的面料在纺织领域的使用量不断增大,特别是罗布麻纤维具有多种抗菌成分,良好的抗菌性能被越来越多的消费者认可,罗布麻系列产品的开发具有良好的市场前景[52]。

6 展望

罗布麻全身是宝,有较大的社会经济效益[53],因此对罗布麻的资源保护与综合利用具有重要意义。目前,我国大部分罗布麻资源没有得到有效开发利用,造成了资源的极大浪费,因此要提高罗布麻资源的利用率。首先,保护好野生罗布麻分布的区域,统一规划罗布麻适宜的荒地和低产田进行人工种植[54]。根据其生长周期,严格按照允许的开采量进行开采,使其资源利用与植物生长速度相一致。其次,目前对关于罗布麻化学物质的基础研究主要在黄酮类化合物,应在其它非黄酮类化合物的分离和鉴定,以及其它的生物活性的测试方面也做一定的研究,为今后罗布麻在临床药物应用方面的研究提供一定的理论依据。最后,通过运用植物生理解剖学、组织化学和其它植物应用化学技术相结合的研究方法,系统分析研究罗布麻中有效利用物质成分的积累变化动态和含量分布变化规律,为提高其植物产量和有效物质含量等生产实践问题提供科学依据。

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