辣木叶化学成分和药理活性的研究进展

袁 静，梁文仪，袁永兵，周 铭，刘宇琦，王美玲，胡 倩，常子豪，张秋楠，张兰珍*

1.北京中医药大学中药学院，北京 100102

2.天津药物研究院，天津 300462

辣木Moringa oleiferaLam.为白花菜目辣木科辣木属的药食两用多年生乔木，又被称为“鼓槌树”[1]、“马萝卜”“洋椿树”[2]、“奇迹树”[3]、“辣根”[4]、“山葵树”等，因其营养和药用特性而闻名，与我国的灵芝和美国的西洋参并称“世界三宝”。辣木原产于印度和非洲的干旱或半干旱地区[5]，于20世纪早期，被引进我国云南[6-7]，目前在云南、海南、福建、广东、广西等地均有种植，已成为一种极具营养价值、药用价值和经济价值的植物，且在2012年被列为我国新资源食品原料[8]。根据《印度阿育吠托药典》中的记载，辣木叶味甘、性凉，具有除风、消除胆汁、消除脂肪、止痛、杀腹虫、润肤、明目、清脑等功效，国外学者已对其化学成分和生物活性进行了广泛研究。本文对近年来辣木叶化学成分和药理活性的研究进展进行综述，为更好地利用辣木叶资源及进一步深入研究开发提供依据。

1 化学成分

辣木叶中主要含有黄酮类、多酚类、苯丙素类、萜类、甾体类、生物碱类、异硫氰酸酯类以及多种有机酸类等化学成分。

1.1 黄酮类

黄酮类是辣木叶发挥药理活性的重要活性成分，也是辣木叶中的一类主要化学成分，具有抗氧化、抗炎及降糖等活性。已分离鉴定的黄酮类化合物主要以苷类形式存在，主要成分（1～28）见表1。

表1 辣木叶中的黄酮类Table 1 Flavonoids in leaves of M.oleifera

1.2 多酚类

辣木叶中的多酚类化合物是发挥抗氧化活性的关键成分，主要多酚类（29～59）见表2。

表2 辣木叶中的多酚类Table 2 Polyphenols in leaves of M.oleifera

1.3 苯丙素类

辣木叶中的苯丙素类化合物主要包括香豆素、肉桂酸、阿魏酸及绿原酸等成分，主要化合物（60～68）见表3。

表3 辣木叶中的苯丙素类Table 3 Phenylpropanoids in leaves of M.oleifera

1.4 萜类

辣木叶中的萜类化合物主要包括萜类，有叶黄素、玉米黄素、胡萝卜素等成分，主要化合物（69～77）见表4。

表4 辣木叶中的萜类Table 4 Terpenoids in leaves of M.oleifera

1.5 甾体类

甾体类成分具有抗菌等活性，主要包括β-谷甾醇（78）[28,33]、β-谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（79）[34]、豆甾醇（80）[28]和菜油甾醇（81）[28]等。

1.6 生物碱类

生物碱是降压、降糖作用的重要活性成分，主要包括辣木米宁、辣木米辛、辣木宁等成分，具体成分（82～95）见表5，化学结构见图1。

图1 辣木叶中的生物碱类Fig.1 Alkaloids in leaves of M.oleifera

表5 辣木叶中的生物碱类Table 5 Alkaloids in leaves of M.oleifera

1.7 异硫氰酸酯类

异硫氰酸酯类主要包括异硫氰酸苄酯以及4-(4′-O-乙酰基-α-L-鼠李糖氧基)苄基异硫氰酸酯等成分，抗炎的主要活性成分，具体成分（96～100）见表6，化学结构见图2。

图2 辣木叶中的异硫氰酸酯类Fig.2 Isothiocyanates in leaves of M.oleifera

表6 辣木叶中的异硫氰酸酯类Table 6 Isothiocyanates in leaves of M.oleifera

1.8 有机酸及其酯类

辣木叶中含有大量的有机酸类成分，如柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸等，具体成分（101～128）见表7。

表7 辣木叶中的有机酸及其酯类Table 7 Organic acids in leaves of M.oleifera

1.9 其他活性成分

辣木叶中含有丰富的蛋白质，组成蛋白质的氨基酸种类高达15种，其中最多的2种分别是天冬

氨酸和谷氨酸，所含的苏氨酸、缬氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸是人体的必需氨基酸，除此之外，还含有丙氨酸、组氨酸、精氨酸、半胱氨酸、亮氨酸和色氨酸[6]。Asghari等[43]发现辣木叶中含有丰富的维生素C[（83±0.5）mg/100 g]和维生素A[（6.8±0.7）mg/100 g]。同时辣木叶中还存在多种微量元素，丁音琴[44]经微波消解电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）法测定分析发现，辣木干叶中含钙、钾、硫、镁、磷、铁、锰、铜分别为2.000、1.324、0.870、0.368、0.282、0.282、0.064、0.000 6 g/100 g。Asghari等[43]对辣木叶进行元素分析，表明辣木叶中含钙、钾分别为（764.8±1.6）、（572±10）mg/100 g。

2 药理活性

辣木叶在降血糖、降尿酸、抗肿瘤、调血脂、抗氧化以及保肝等多方面均具有显著的药理活性，引起了国内外学者的广泛关注。

2.1 降血糖

药用植物在糖尿病的治疗管理中引起了越来越多的关注。为了研究辣木叶的醋酸乙酯提取部位对链脲佐菌素诱发的雄性SD大鼠糖尿病的抗氧化和抗糖尿病机制，Bamagous等[45]将24只成年雄性大鼠随机分为4组（每组6只），糖尿病模型大鼠连续ig辣木叶醋酸乙酯部位200 mg/kg，给药30 d，在最后1次给药24 h后将对照组和实验组的大鼠处死，提取血液和胰腺组织用于生化和组织病理学分析，经分析发现，辣木叶的醋酸乙酯提取物能明显降低血糖水平（P＜0.05），改善脂质代谢，降低丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶等肝脏损伤标志物活性，抑制丙二醛形成，提高抗氧化剂（谷胱甘肽、维生素C和维生素E）和抗氧化酶（超氧化物歧化酶、谷胱甘肽S-转移酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶）水平，且抑制促炎性细胞因子[白细胞介素（interleukin，IL）-1β、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-6]；胰腺组织的组织病理学分析与生化结果一致。这些发现能够说明辣木叶通过增加抗氧化剂水平和抑制促炎介质对糖尿病起到有效的治疗作用。

Yassa等[46]同样的采用链脲佐菌素诱导白化病大鼠出现糖尿病，利用组织形态计量学、超微结构和生化方法评估辣木叶水提物的抗糖尿病作用，监测空腹血浆葡萄糖，并进行胰岛β细胞的朗格汉斯（改良的Gomori氏染色）和胶原纤维（马洛氏三色染色）的β细胞形态测量，通过测量胰腺组织中的还原型谷胱甘肽和脂质过氧化产物丙二醛水平，可以确定辣木叶的抗氧化作用。与对照组相比，治疗组显著改善了空腹血浆葡萄糖水平（从380%降至145%），减少了谷胱甘肽（从22%降至73%）和丙二醛（从385%降至186%）水平；胰岛细胞的组织病理学损害也被明显逆转；辣木叶水提物明显增加了阳性紫色修饰的Gomori染色的β细胞的面积（从60%增至91%），并降低了胶原纤维的面积百分比（从199%降至120%）。实验结果表明，辣木叶水提取物可以作为潜在的抗糖尿病治疗剂。

2.2 降尿酸

痛风是一种新陈代谢性高尿酸血症导致尿酸单钠晶体形成的疾病，尿酸单钠晶体通过先天免疫系统的激活引起急性和慢性炎症反应。

梁文娟等[47]连续7 d给实验小鼠ig辣木叶70%乙醇提取物和别嘌呤醇，于最后1次给药前1 h对小鼠ip氧嗪酸钾盐，诱导小鼠产生高尿酸血症，对比小鼠血清中腺苷脱氨酶、血清尿酸、血尿素氮、肌酐以及肝脏黄嘌呤氧化酶的水平变化。辣木叶乙醇提取物1.0、2.0、4.0 g/kg均可以降低高尿酸血症小鼠的上述血清指标水平，结果表明辣木叶具有一定的降尿酸活性，具有抗痛风的功效。

劳文艳等[48]连续14 d给正常实验用鼠ig酵母膏20 g/kg诱导高尿酸血症，同时按人体推荐量10 g/d的10、20、30倍，分别给予含辣木叶等配方的袋茶提取物低（1.67 g/kg）、中（3.34 g/kg）、高（5.00 g/kg）剂量，采用试剂盒的方法分别测定血清尿酸、黄嘌呤氧化酶、肌酐、血尿素氮、炎性因子IL-6和TNF-α的水平以及肝脏黄嘌呤氧化酶活性。与高尿酸血症模型组比较，高剂量的袋茶提取物能显著降低高尿酸血症小鼠上述血清水平（P＜0.05、0.01），且抑制肝脏中黄嘌呤氧化酶水平（P＜0.05）。所用袋茶提取物在3种剂量下均可显著降低高尿酸血症小鼠血清尿酸和黄嘌呤氧化酶的水平（P＜0.01），同时可抑制肝脏黄嘌呤氧化酶活性、降低血清中肌酐水平（P＜0.05、0.01），降低血尿素氮水平（P＜0.05）。结果表明，含辣木叶等成分的袋茶能够抑制黄嘌呤氧化酶活性及炎性因子释放，因而具有降尿酸的显著作用。

2.3 抗肿瘤

罗凤仙等[49]将宫颈癌HeLa细胞用不同质量浓度的辣木叶生物碱处理48 h后，生物碱浓度控制在20～320 μg/mL，然后检测该细胞的增殖、凋亡情况以及蛋白表达水平。研究结果表明，HeLa细胞的存活率会随辣木叶生物碱质量浓度的增加而下降；克隆形成实验表明，辣木叶生物碱40、80、160 μg/mL可以显著抑制HeLa细胞的克隆形成，抑制率分别为26.04%、37.19%、67.77%；当辣木叶生物碱质量浓度为80 μg/mL时，HeLa细胞形态发生明显变化；进一步流式细胞术分析得知，HeLa细胞内的凋亡细胞数随着辣木叶生物碱质量浓度的增加而增加，当细胞经160 μg/mL辣木生物碱处理48 h后，其细胞内凋亡细胞率为42.10%，通过对凋亡蛋白表达水平检测发现，B淋巴细胞瘤-2基因相关蛋白X/B淋巴细胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2-associated X/Bcell lymphoma-2，Bax/Bcl-2）和半胱氨酸天门冬氨酸特异的蛋白酶（cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase-9）表达水平随着辣木叶生物碱质量浓度的增加而增加，当质量浓度增高至80 μg/mL时，与对照组相比有显著性差异。此外，辣木叶生物碱能显著降低17号染色体的基因Stat3蛋白磷酸化水平和细胞周期蛋白的表达水平，当质量浓度增至160 μg/mL时，与对照相比有显著性差异。以上实验结果表明，辣木叶生物碱可以抑制HeLa细胞的增殖以及诱导此类细胞凋亡，其机制可能与抑制Stat3信号通路活化相关。

鳞状细胞癌是全球最常见的头颈癌类型，放射和化学疗法是患者的一般治疗方法。但是这些疗法可能会产生不良反应，并且肿瘤会产生耐药性。对于癌症患者，有效的治疗仍然需要改善。Luetragoon等[50]研究了辣木叶提取物及其馏份3-羟基-β-紫罗兰酮对人舌鳞状细胞癌SCC15细胞的抗癌作用，使用MTT法确定其对SCC15细胞的活力，通过MuseTM细胞分析仪评估细胞周期和凋亡，在6孔板中进行SCC15细胞的菌落形成和伤口闭合分析，通过免疫印迹评估凋亡标记。实验结果辣木叶提取物及其馏分3-羟基-β-紫罗兰酮通过激活裂解的Caspase-3和Bax以及抑制抗凋亡因子Bcl-2，抑制了SCC15细胞系的增殖和诱导凋亡，也抑制SCC15细胞的菌落形成和细胞迁移。此外，辣木叶提取物和3-羟基-β-紫罗兰酮治疗显著增加了SCC15细胞周期进展的G2/M期停滞。因而辣木叶提取物和3-羟基-β-紫罗兰酮通过抑制SCC15细胞的进程并诱导其凋亡发挥抗肿瘤作用。

2.4 调血脂

高脂血症是一种无症状的慢性疾病，通常表现为血液中的脂质过多，它可以悄悄地损害血管、心脏、大脑和肾脏，因此，高血脂患者患有显著的动脉粥样硬化、心血管和脑血管疾病，这些疾病是影响人类健康的关键因素。高脂血症成为全球最重要的公共卫生问题之一，对人类健康构成威胁。Helmy等[51]将大鼠用高脂饮食喂养60 d，其中含有辣木叶粉或每天服用干辣木叶片。阳性对照组喂养高脂饮食，阴性对照组用基础饮食喂养。分析脂质分布、氧化状态和肝功能相关的血清指标，发现用含有辣木叶粉或干叶提取物高脂饮食喂养的大鼠总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇和丙二醛的水平显著降低，并且辣木叶粉或干叶提取物能抑制高脂饮食诱导的血清丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶活性，这是第1个证明辣木叶粉具有降胆固醇作用的研究。

Chen等[52]通过体外实验先证实了辣木叶提取物对胰腺脂肪酶具有显著的抑制活性，然后使用小鼠胚胎成纤维3T3-L1细胞进一步研究辣木叶提取物的调血脂作用，发现辣木叶提取物可以提高胰岛素的作用强度并改善细胞脂质谱（总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇），表明辣木叶提取物对3T3-L1细胞中细胞脂质谱具有有益的影响。用超滤-液相/质谱联用技术（UF-LC/MS）快速筛选出辣木叶提取物中有10种潜在的胰脂肪酶配体，并且分子对接模拟显示，辣木叶提取物中以槲皮素和山柰酚单糖苷为基的类黄酮糖苷可能是主要的生物活性，具有调血脂作用。

2.5 抗氧化

Xu等[53]通过2,2-二苯基-1-吡啶基肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical，DPPH）、2,2′-叠氮基双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2′-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid，ABTS）和还原铁抗氧化剂（ferric ion reducing antioxidant power，FRAP）3种测定法测量抗氧化活性，结果表明，辣木叶提取物表现出最高的DPPH自由基清除能力和FRAP总还原能力，半数抑制浓度（median inhibition concentration，IC50）值分别为（1.02±0.13）、（0.99±0.06）mmol Fe2＋/g；叶提取物也表现出潜在的ABTS自由基清除活性，IC50值为（1.36±0.02）mg/mL。Shariff等[54]也使用DPPH法测定辣木叶的抗氧化能力，发现辣木叶的甲醇提取物比乙醇提取物有更强的抗氧化活性。

2.6 抗炎和镇痛

Sulaiman等[55]利用Balb/C小鼠和SD大鼠研究了辣木叶水提物的抗炎和镇痛活性。以化学（即醋酸诱导的扭动和福尔马林试验）和热（即热板试验）伤害模型研究辣木叶水提物的镇痛效果，以大鼠角叉菜胶致足肿胀试验研究其抗炎效果。在所有实验中，辣木叶水提物10、30、100 mg/kg均表现出显著的抗伤害活性（P＜0.05）和抗炎活性（P＜0.05），且呈剂量相关性，但与抗炎药布洛芬100 mg/kg相比，抗炎活性尽管显著，但效果较差。

炎症是影响颞下颌关节等许多临床疾病的关键组成部分，辣木也已经用于治疗炎症性疾病。Dos等[56]也证明了辣木中天然存在的异硫氰酸盐对颞下颌关节炎性痛觉超敏的大鼠模型具有抗伤害性和抗炎作用。

2.7 保肝

肝脏是人体内非常敏感的器官，在维持体内平衡中起着重要作用。肝病是世界上最丰富的疾病之一，通常由药物、化学物质和酒精引起。非酒精性脂肪肝疾病是发达国家最常见的慢性肝病。Asgari-Kafrani等[57]将30只平均体质量为（185±10）g的成年雄性Wistar大鼠分为6组，并喂养高脂饮食，其中每100克饮食含24 g玉米油（以诱导脂肪肝），然后用2%、4%的辣木叶粉处理8周。其中给予基础饮食的作为对照组。最后进行血液检查并检查组织学变化，检测总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶的水平变化，与高脂饮食组相比，用辣木治疗大鼠可显著改善上述指标水平（P＜0.05）。组织病理学检查显示，高脂饮食组肝脏切片有脂肪变性和炎症。与高脂饮食组相比，辣木治疗组的脂肪变性和炎症性显著降低（P＜0.05）。研究表明辣木叶可以预防非酒精性脂肪肝。

对乙酰氨基酚是一种常见的解热药物，但过量服用会导致严重的肝毒性，在实验动物和人类中可能进一步发展为肝衰竭和肝小叶中心坏死。Azim等[17]通过慢性口服对乙酰氨基酚750 mg/kg 4周来诱导白化雌性大鼠的肝毒性，与参照物水飞蓟素相比，辣木叶被认为是一种富含抗氧化剂的植物，对肝功能和氧化应激生物标志物有显著的改善作用。水飞蓟素50 mg/kg与对乙酰氨基酚一起口服给药4周。对乙酰氨基酚显著增加血清肝酶并引起氧化应激，其表现为组织丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、肝DNA片段化显著增加，以及肝、血液和脑中谷胱甘肽和抗氧化酶显著减少。综上所述，与作为诱导大鼠肝毒性的参照物水飞蓟素相比，辣木叶被认为是一种富含抗氧化剂的植物，对肝功能和氧化应激生物标志物有显著的改善作用。

3 结语

近年来，研究人员对辣木叶的化学成分和药理活性等进行了较为广泛的研究，主要含有黄酮类、多酚类、苯丙素类、萜类、甾体类、生物碱类、异硫氰酸酯类以及多种有机酸类等化学成分，且这些成分表现出良好的降血糖、降尿酸、抗肿瘤、调血脂、抗氧化以及保肝等药理活性。但对辣木叶化学成分和药理活性的研究仍然较少，活性成分相关的药理作用机制也不明确。因此有必要对辣木叶的化学成分和药理活性进行深入研究，并通过网络药理学和系统生物学等方法揭示其多靶点、多途径、多层次的作用机制，为辣木叶的的开发利用和临床应用提供依据。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突