民族药灵香草研究新进展*
2021-04-09高林晓宋秀华冯雅静
高林晓,宋秀华,冯雅静
(黔南民族师范学院化学化工学院,贵州 都匀 558000)
灵香草(Lysimachia foenum-graecum)为报春花科多年生草本植物,可用于治疗伤风、头疼、齿疼、咽喉肿痛、胸闷腹胀等,具散风寒、辟秽功效、遗精、驱蛔虫等功效,医学上证明灵香草使用水煎液有抑制流感病毒的作用,是名贵的芳香植物[1]。从其全草中提炼的香精可用于烟、酒类的加香,制作的浸膏更广泛用于高档酒、烟和医药等行业,且灵香草的香气对古籍有很好的保护效果,具有良好的应用价值、观赏价值和经济价值。
本文从其生物学特性、栽培技术、病虫害防治、应用开发现状、化学成分、提取工艺及药理作用等方面进行详细地综述,为更好的开发利用灵香草提供一定的理论基础。
1 灵香草的生物学特性
1.1 形态特征
灵香草是多年生草本植物,全株无毛,半匍匐或直立,晒干后有浓郁的香气。其须根细密,且旺盛发达;其茎多弯曲,质脆,易折断,且中间的茎发根最早;其叶互生,呈卵形至椭圆形,基部下延,叶柄长为 0.5~1.2 cm,气浓香;其果实近似球形,颜色灰白,直径约 5~7 mm,果皮里含有三角形的小种子60~70枚[2]。
1.2 分布环境
灵香草喜生长在阔叶林下与山谷阴湿的亚热带地区,地势为缓坡地或沟谷最好。国内主要分布在四川、湖南、云南、贵州、广东和广西等省区,国外主要产于印度。
1.3 生长习性
灵香草喜阴、凉、湿润环境,相对湿度60%~80%下生长旺盛,温度在 30 ℃ 以下 5 ℃ 以上为好,土质应疏松、肥沃、腐殖层较厚、排水良好,土壤呈灰黑色或棕黑色[3]。
2 栽培技术
2.1 无性繁殖
2.1.1 扦插繁殖
李品汉等[4]研究发现,灵香草种子发芽率低,种植方法主要采用短穗扦插和全株压条法,灵香草枝、叶扦插后均能成活,使用叶扦插时叶尖应朝下,于土中插入2/3,植后须保持平整,不能积水。且小环境气侯的相对湿度、土壤肥力与林分密度对灵香草有很大的影响,合理施肥可以促进灵香草的生长发育并提高单位面积产量与质量。吴鹤兴[5]研究发现,阔叶林套种灵香草,在山脚或山凹处生长状态最佳,径、藤、萌条与坡位以及立地条件有关。最佳扦插时间为秋季,最佳林分郁闭度为0.7~0.85,生长与产量达到最高。通过多年的实践经验,对节省种苗提出了相应的有效技术措施。黄土桂等[6]研究表明,在灵香草引种过程中应注意与原生态环境的相似度,同时注意田间管理,并防治病虫害。
2.1.2 组织培养
胡琦敏等[7]利用灵香草顶芽的活体组织,在三角瓶的培养基上培养获得较好效果,且成活率达90%。
2.2 有性繁殖
灵香草种子播种最佳时间为春季3月~4月、秋季9月~10月。条播或撒播,最佳间隔行距为 20 cm,播种时,首先将种子与细土混合后,均匀播下,然后再薄覆细土和草木灰,因其灵香草的种子细小,发芽率不高,故在生产上应用很少[8]。
3 病虫害及防治
陈育新等[9]对软腐病进行了病原鉴定,确定了其病害的病原细菌,对灵香草防治提供了基础,并进一步研究查出10多种相关的病害。其中细菌性软腐病以伤害叶、茎、秆、花朵最为普遍,而叶斑病多混生软腐病细菌。试验表明,农用链霉素、甲基托布70%可湿性粉剂与百菌清75%可湿性粉剂联用除菌取得了很好的效果[10]。戴肇英等[11]研究发现,叶斑病与软腐病虽有独自出现的情况,但主要的发生途径却由两种病菌之间复合侵染,从而使其呈现并发性症状。对于已经侵入处于萌发状态的叶斑病菌,温度最好保持在5~6 ℃,在这个温度虽仍然生长,但会使其症状不明显或不引起叶片发病。并在调查和研究的基础上,概括了灵香草病虫害的防治措施[11]。
4 灵香草应用开发现状研究
灵香草为民间常用香料,香气稳定且持久,对古籍有很好的保护效果,亦可作为烟、酒类的加香,具有止痛、通气、驱蛔虫的作用。灵香草制作的浸膏更适用于高档酒、烟和医药行业的使用,国内外市场上的需求越来越大。为此以灵香草为原料开发利用的产品也逐渐增加[12]。
4.1 经济价值
灵香草可驱蚊,提取得到的萃取物及精油,香气稳定、持久,是珍贵的天然香料,常大量用于高档烟、酒的加香[13-15]。灵香草的精油添加于卷烟芯线中,可减少对喉咙、口腔的刺激性,改善口感[16]。另外灵香草精油还有益于食品的保鲜,是一种天然的保鲜防腐剂[17],对档案、纸币、书籍、书法、绘画等文物的保护有很好的效果,可以避防古籍藏书的蠹虫,入库前可以有效的将成虫、虫卵和霉菌孢子消灭,并且绿色环保[18]。袁萍等[19]研究发现灵香草原粉杀灭跳蚤无效,其乙酸乙酯提取物杀灭跳蚤的效果较好。郑娜等[20]研究发现灵香草溶剂的提取物具有抑菌活性,对10种植物病原菌具有抑制作用。
4.2 药用价值
灵香草更是一种名贵的中药材,全草均可入药,具有醒脑提神、清热补气、明目止痛等功效。曹坦等[21]证明了灵香草具有醒脑提神的作用,对抗组织胺药物所引起的脑力活动的减弱有消除与减轻的作用。
4.3 观赏价值
灵香草形态优美,花期长久,盆栽或地植不仅可以美化环境,而且馨香飘溢,让人赏心悦目,具有醒目、提神、防疫、杀菌与驱蚊的作用,绿色环保,其嫩枝头可采下食用。也可摘其叶片泡水饮用,清香扑鼻。用其干枯的花叶或种壳填充香囊、挂饰、睡枕和靠垫等用品,持续散发的香味可长达1年之久,深受人们喜爱[22]。
5 化学成分分析
灵香草的有效化学成分是发挥其药效的物质基础,灵香草全草成分复杂,含多种化学成分。其中主要的化学成分有黄酮类、多酚类、皂苷类化合物以及挥发性成分等。
5.1 黄酮类
李向日等[23]利用乙醇提取,采用了不同的色谱方法对其分离纯化,发现了灵香草中含黄酮类成分。此外,研究还表明,黄酮具有良好的生物活性,主要表现为抗氧化、护肝、抗衰老、消炎、抗菌等功效,其保健作用还可以应用于食品添加剂[24]。因灵香草黄酮含量研究比较少,杨瑞云等[25]通过对灵香草干草进行回流提取,总黄酮质量分数为0.98%。闫旭宇等[26]利用超声辅助乙醇,最优工艺下黄酮质量分数可达3.27%。
5.2 多酚类
酚类化合物生物活性主要表现在抗菌、抗炎、改善心血管、降脂、护肝、抗癌与增加免疫力等,还具有很强的抗氧化能力[27]。黄琼等[28]通过不同方法提取灵香草,发现灵香草挥发油中含有多种酚类化合物。孙科等[29]通过纤维素酶辅助-微波提取法对灵香草中多酚进行提取,多酚的含量可达1.07%,但目前对灵香草中多酚的提取报道较少,其提取方法需进一步研究。
5.3 皂苷
皂苷类化合物生理活性主要表现在抗炎、免疫调节、防治糖尿病、抗病毒、降血糖、降血脂等方面[30]。研究发现,灵香草干草中含有较多皂苷类成分,采用核磁共振法在灵香草中发现了三种新的五环三萜皂苷[31]。杨瑞云等[32]通过正交试验法优化,提取的总皂苷可达5.08%。
5.4 挥发性成分
灵香草挥发性成分复杂,其中有机成分占多数。挥发油具有抗菌消炎、抗病毒、促进药物吸收等作用[33]。成桂仁等[34]用不同溶剂提取,利用层析分离柱,鉴定出化学成分104个,氯代烷烃与氯代芳烃可能是防虫蛀的有效化学成分。楼凤昌等[35]在灵香草全草中乙醚提取得5种烷、醇类化合物,使用GC-MS发现新的化合物17种。朱凯等[36]使用毛细管柱气相色谱和色谱-质谱联用技术鉴定出灵香草含47个成分,使用SFE-CO2萃取技术,联合GC-MS共鉴定出37个成分,含苯乙酮为主成分的化学物质含量达91.91%。龚复俊等[37]根据GC-MS对广西灵香草挥发油的分析结果,发现130种挥发油成分,其中酸类、醇类、酚类等含氧化合物质量分数占66.97%。杨叶昆等[38]采用有氧热裂解-冷阱捕集-气相-质联用技术对灵香草浸膏进行热裂解分析,结果发现高级脂肪酸和酯类的化合物64种。胡然[39]采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱技术对灵香草中挥发性成分进行分析,鉴定出烷烃类、酯类、烯类、醇类和杂环化合物等59种挥发性成分。魏敏等[40]对酶辅助提取的灵香草油分离鉴定出挥发性香气成分63种,其中芳香族类13种、酸类8种、醇类8种、其他杂环化合物8种、酮类6种和酯类5种等。
6 提取方法
孙科等[29]用纤维素酶辅助微波提取的方法,确定了灵香草中多酚的最佳提取工艺条件。闫旭宇等[26]通过超声波辅助乙醇提取灵香草中黄酮类物质,试验表明总黄酮的提取效果好。水蒸气蒸馏提取的灵香草精油纯度、色泽、香气等都比较好,适用于高档产品内的加香,但收率过低。闫旭宇等[11]通过正交试验设计优化灵香草精油的提取条件,可实现高收率,但杂质、颜色、香气等不够好,有机溶剂常会残留其中。朱凯等[14]采用超临界CO2萃取技术(SFE-CO2)对灵香草进行了萃取,产率高于水蒸气蒸馏提取,得到的香气气味纯正。杨瑞云等[32]用乙醇回流提取正交试验法优化灵香草总皂苷的提取工艺,总皂苷提取率达到5.01%。
7 药理作用
曹煜等[21]临床研究122例抗组织胺药引起的脑力活动低下者,服用灵香草醒脑提神液后,可减轻或者消除服抗组织胺药所导致的脑力活动减弱症状。刘贤贤等[41]用DPPH法测试了灵香草净油及其浸膏的抗氧化活性,通过灵香草浸膏、净油的不同溶液的IC50值,说明它们对自由基有良好的清除能力,且具有开发为新型自由基清除剂和抗氧化剂的潜力。实验表明,分离灵香草可得到5个三萜皂苷类化合物foenumosides A-E,除foenumosides E之外对多核型白细胞都呈现较强的细胞毒活性[42]。郑娜等[34]对灵香草乙酸乙酯部分中的抗菌活性进行研究,发现30%乙酸乙酯-石油醚组分抑菌效果最好。Kwak HJ等[43]研究了灵香草提取物抗肥胖作用的机制,结果表明灵香草提取物中的活性成分可作为治疗肥胖症及相关疾病的潜在药物。
8 结语及展望
由文献调查可知,灵香草具有很高的药用、临床应用、经济和观赏价值。因为灵香草中香味成分复杂,因采用的方法不同故而提取的成分有很大差别,在最近的研究中也发现了新的化合物。有关灵香草活性物质的应用开发很少,未来可以从活性物质方面的应用开展研究。在人们高度重视健康绿色生态的今天,随着灵香草的深入研究,灵香草的市场将会更大,可促进民族经济的发展,也为灵香草进一步的开发利用提供理论依据。