玫瑰植物中活性物质及其功效研究进展

鲁雷震，贾紫伟，封成玲，周景波，刘丹丹，李清向，阮伟，宁亚维，王志新

（河北科技大学食品与生物学院河北省发酵工程技术研究中心，河北石家庄050018）

玫瑰（Rosa rugose Thunb），别名笔头花、刺玫、徘徊花，是蔷薇科（Rosaceae）蔷薇属（Rosa）常绿或落叶性灌木，原产地在中国，在全球范围内广泛种植，是世界上栽培最广、分布最多的花卉[1]。在国外，蔷薇属的大部分品种都被称为玫瑰。在我国，根据枝条上枝刺的多少、每年开花次数和所具有的香气等将其分为月季、玫瑰和蔷薇三大类。我国现在所指的玫瑰一般是枝条上密生枝刺，春季开一次花，具有浓郁的玫瑰花香的玫瑰[2]。玫瑰在我国的栽培历史悠久，目前在全国各地均有种植，其中以山东、甘肃、新疆、北京、山西、辽宁、陕西等地为主[3]，其中著名的有山东平阴玫瑰、甘肃苦水玫瑰、北京妙峰山玫瑰等。玫瑰在国外种植主要以保加利亚、土耳其、摩洛哥、法国、俄罗斯等国家为主，其主要品种有大马士革玫瑰、百叶玫瑰、法国玫瑰和白玫瑰等[4]。玫瑰作为一种药食同源的植物，可用于治疗糖尿病所表现的疲劳、多饮、多尿等症状[5]。除此之外，玫瑰提取物已经广泛用于治疗腹痛胸痛、原发性痛经、消化问题、神经紧张和由于服用镇痛、抗炎、催眠和抗惊厥药物引起的皮肤问题等[6]。本文以玫瑰植物为主，分别对玫瑰花、玫瑰果、玫瑰叶、玫瑰根和玫瑰花渣中的活性物质及功效研究进行文献综合整理，以期为玫瑰相关领域的研究提供一定的理论基础。

1 玫瑰花和玫瑰花渣

玫瑰花是蔷薇科植物玫瑰初开放的花或干燥花蕾，已经成为一种良好的药食两用及观赏花卉[7]。玫瑰花目前多用作提取精油的原料，用来制造高级名贵香水，还有人用来制作鲜花玫瑰饼[8]、玫瑰酸奶[9]、玫瑰饮料[10]等。但随着药物、食品和化妆品相关的研发，更多研究者将关注重点放在玫瑰花生物活性物质及功效的研究上，以期从中分离提取出具有功能活性的物质成分。

玫瑰花渣是在玫瑰精油提取过程中产生的废弃物，玫瑰精油的提取只是将玫瑰花的香气等可挥发性成分提取出来，而其他（如蛋白质、矿物质等）非挥发性成分都留在了花渣中，营养成分突出，具有很高的再利用价值。目前，对玫瑰花渣活性物质的提取、分离、测定主要集中在多酚、多糖、黄酮类化合物上，对功效的研究主要集中在抗氧化活性上，主要以国内研究为主，国外对玫瑰花渣的研究还很少。

1.1 玫瑰花中的活性成分及功效研究

1.1.1 多酚与黄酮类化合物

多酚与黄酮类化合物在植物次生代谢产物中最多，其广泛存在于植物性食物中。玫瑰花可分为玫瑰花瓣和玫瑰花托。周小琦等[11]确定了玫瑰花总黄酮的最佳提取工艺，测得玫瑰花蕾中总黄酮含量为45.38mg/g，并且总黄酮具有抗氧化和抗菌的能力。宋可珂等[12]对北京地区栽种的5种不同品种的玫瑰花黄酮含量进行了测定，并研究了其抗氧化性能，其中北京妙峰山玫瑰中总黄酮的含量高达66.04 mg/g，并且具有较强的清除超氧阴离子自由基和DPPH自由基的能力。刘建祥等[13]筛选优化了玫瑰花花托中黄酮的最佳提取条件，并利用分光光度法测定了玫瑰花托中黄酮的含量，为玫瑰花托的再利用提供了一种新的方法。

近期研究发现，玫瑰花中的多酚提取物还具有抗生物膜活性。Zhang等[14]检测了玫瑰多酚提取物在模拟体外胃肠消化过程中的稳定性，以及抗菌和抗生物膜活性。研究结果表明，当玫瑰花多酚浓度在50 mg/mL～400 mg/mL时，胃消化过程对玫瑰花多酚抑制伤寒沙门氏菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的生物膜活性无影响，但在肠道消化情况下则会导致玫瑰花多酚分解。

此外，还有研究者将玫瑰花多酚提取物用于高脂血症和降血糖的研究。贺家勇等[15]通过玫瑰花黄酮提取物对高脂血症大鼠血脂和单核细胞趋化因子1（monocyte chemoatactant protein-1，MCP-1） 表达的影响，观察到玫瑰花黄酮提取物能够抑制MCP-1的表达，调控脂质代谢，抑制MCP-1参与的炎症过程，从而预防动脉粥样硬化斑块的形成。Liu等[5]利用主要成分为多酚黄酮类物质的玫瑰花提取物进行研究，发现其具有良好的抗氧化性能和葡萄糖苷酶抑制活性，糖尿病大鼠及糖尿病高血脂大鼠口服数周后发现其可以明显降低大鼠的血糖水平和血脂水平，改善脂肪肝及肝血脂异常症状。

除了对小鼠高血糖和高血脂的研究外，刘华等[16]进行了玫瑰花水煎剂对小鼠耐缺氧和抗疲劳的实验，结果表明，玫瑰花水煎剂对小鼠具有良好的抗疲劳和抗缺氧的作用，虽然其发挥作用的主要物质及作用机制还没有探明，需要做进一步的探究，但与玫瑰花中的黄酮类物质有着密切的关系。

1.1.2 多糖类化合物

植物多糖具有高效免疫调节的作用，具有特定的功能，研究玫瑰花中的多糖，具有重要的意义。梁启超等[7]优化了玫瑰花多糖提取工艺，并对玫瑰花多糖进行了小鼠体内抗氧化性研究，玫瑰花多糖表现出良好的抗氧化活性，这为从天然植物中提取抗氧化剂提供了一种思路。与黄酮类物质一样，玫瑰花托中也含有多糖。马耀宏等[17]对平阴玫瑰花托多糖进行了结构鉴定，并对抗氧化活性进行了分析。结果表明，玫瑰花托多糖主要由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、葡萄糖醛酸和甘露糖构成，其构型主要为呋喃糖。玫瑰花托多糖具有较强的抗氧化活性，这为玫瑰花托的再利用提供了理论基础，并实现了玫瑰花托多酚和多糖高效、快速地提取与应用。Slavov等[18]利用废玫瑰花瓣，在玫瑰花瓣中分离出了玫瑰多糖（RP-1），并进行了化学特性和免疫调节活性研究，结果显示，RP-1可以增强鼠巨噬细胞的白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）的产生，具有有效的免疫调节活性。从这些研究结果中可以看出，玫瑰花作为一种药用植物，可在传统医药中发挥特定功能。

1.1.3 花青素和花色苷

花青素，又称花色素，是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素，具有典型的C6-C3-C6碳骨架结构。在植物中常见的花色素主要有6种：花葵素、矢车菊色素、翠雀色素、甲基化的芍药色素及牵牛花色素和锦葵色素。随着化学合成色素的安全性受到越来越多的质疑，众多研究者把重点集中在从玫瑰花中提取花色素的研究上。花青素作为食品色素，具有良好的抗氧化功效，可作为抗氧化剂应用于食品，在食品保鲜中具有一定的应用潜力。Ge等[19]测定了云南食用玫瑰花中花青素的含量，花青素含量高出青藏高原的野生黑果枸杞近5倍，并发现提取的花青素具有很高的抗氧化活性，可以清除DPPH自由基和ABTS＋自由基。玫瑰花色素不仅用作食品色素，还可以作为天然染料用于如羊毛等织物的染色[1]，但作为天然染料目前仅处于初步研究阶段，实现工业化应用还需要进一步的研究。

花青素通过与糖苷键结合而形成花色苷。花色苷具有极强的抗氧化能力，可清除多种自由基。因此，从天然植物材料中提取花色苷，并将其作为天然抗氧化剂应用于食品、药品、保健品等具有重要意义。张唯等[20]以法国墨红玫瑰花为原材料，采用超高压法优化了玫瑰花色苷的提取工艺，并对花色苷的稳定性进行了研究。结果显示，在柠檬酸浓度13.2%、压力400 MPa、维持压力时间 6 min、料液比 1∶25（g/mL）条件下，花色苷的提取量可达到1 089.42 mg/g，比传统提取方法提高了69.52%；此外，花色苷的稳定性较好，但一些离子、氧化剂和还原剂会造成花色苷的降解。龚详[21]以冻干的苦水玫瑰为原材料，研究了苦水玫瑰花色苷的抑菌效果和免疫活性。试验结果表明，苦水玫瑰花色苷对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌均具有抑菌效果，通过对玫瑰花色苷免疫抑制小鼠脾脏指数、细胞因子白细胞介素 2（interleukin-2，IL-2）、IL-6和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的影响及花色苷在刀豆蛋白刺激下对脾淋巴细胞增殖的影响，表明了玫瑰花色苷能够提高小鼠的机体免疫力。

1.1.4 蛋白质

蛋白质也是玫瑰花成分中的一员，有研究表明，玫瑰花成分中含有多糖、酚类、黄酮、蛋白质、维生素C和膳食纤维等多种营养成分。玫瑰花中蛋白质含量约占8.5%，所含氨基酸中必需氨基酸所占比例较高，所含不饱和脂肪酸中亚油酸所占比例较高[22]。吴瑛等[23]采用考马斯亮蓝法和蒽酮法对新疆和田野生玫瑰花提取精油后的残渣进行了蛋白质及纤维素成分的分析，测定蛋白质含量为2.52 mg/g。目前，对玫瑰花中蛋白质的提取应用还少有报道。在玫瑰花蛋白研究中，可以考虑利用玫瑰花蛋白质开发各类功能性多肽，如抗菌肽、抗氧化肽、降压肽、降糖肽等，以增大玫瑰花的再利用价值。

1.1.5 其他

脂肪酸尤其是不饱和脂肪酸对人体具有重要的功能作用，可以调节血脂、清理血栓、调节免疫力、补脑健脑等，但人体不能合成亚油酸和亚麻酸，需要从食物中补充，因此开发含有不饱和脂肪酸的天然活性物质成为研究的方向与趋势。钱宗耀等[24]研究发现，玫瑰花中含有较高含量的亚油酸和亚麻酸等19种脂肪酸。此外，贾鹏禹等[25]对黑龙江省野生玫瑰花瓣、玫瑰花蕊、玫瑰花托和玫瑰花萼的脂肪酸成分进行了分析测定，发现玫瑰花各部分均含有较高含量的饱和及不饱和脂肪酸。但是，目前对玫瑰花中脂肪酸的研究仅局限于含量的测定，鲜有人对玫瑰花中的脂肪酸进行功能性研究。

植物蜡质中的二十八烷醇作为玫瑰花中的生物活性成分之一，具有抗疲劳、抗缺氧、促进新陈代谢、降血压、降血脂、抗肿瘤和保护肝脏等功能[26]。郭焰等[27]以新疆玫瑰花为研究对象，利用气相色谱-氢火焰离子化检测器测定了玫瑰花中二十八烷醇的质量浓度在1 000 μg/mL左右。目前对于玫瑰花中的二十八烷醇的研究，也仅仅停留在含量测定方面，而对其分离提取仍需要进一步的研究。

1.2 玫瑰花渣中的活性成分

玫瑰花渣的生物活性成分主要包括多糖、多酚、总黄酮等。马猛华等[28]采用了苯酚-硫酸法测得了玫瑰花渣中多糖含量为1.2 mg/g。陈东明[29]以玫瑰花渣为原料，采用超声辅助提取法提取了玫瑰多酚和多糖，提取量分别为2.732 mg/g和4.126 mg/g，并对玫瑰花渣多糖和多酚的结构进行了红外分析。玫瑰多酚含有羟基、羰基等活性官能团，玫瑰多糖中含有吡喃环和呋喃环。Slavov等[30]采用多级萃取的方法从玫瑰花渣中也提取了多酚和多糖，含量分别为4.4%和25.3%，并表明了其多糖为果胶多糖。郭英等[31]利用双水相和超声耦合技术提取了玫瑰花渣中的总黄酮。这启示我们，玫瑰花渣可以作为生物活性物质的一个新来源。这些研究为进一步对玫瑰花渣中活性物质的提取、分离、应用（食物或药物）奠定了一定的基础。

1.3 玫瑰花渣中生物活性成分的功效研究

人们对于玫瑰花渣中活性成分的功效进行了不同程度的研究。刘文亚[22]萃取了大马士革玫瑰花渣中的活性成分并进行了抗氧化活性测定和抑制酪氨酸酶的验证。结果表明，玫瑰花渣萃取物具有较强的抗氧化活性和抑制酪氨酸酶的能力。张娟梅[32]从玫瑰花渣中分离制备了玫瑰多酚，并对玫瑰多酚对细菌群体感应的抑制作用、抗生物膜活性、抗氧化活性及对线虫寿命的延长作用和体外抗癌活性等方面进行了研究。结果表明，玫瑰多酚能够有效抑制大肠埃希氏菌和铜绿假单孢菌的浮游能力，也能抑制大肠埃希氏菌和铜绿假单孢菌生物膜的形成，同时玫瑰多酚还具有较好的保健功能，能够延缓线虫的衰老，延长其寿命，具有抑制人胃癌、肝癌、结肠癌细胞增殖的作用。郭英等[33]研究了玫瑰花渣提取物对活性氧自由基的清除能力及对卵磷脂脂质过氧化的抑制作用。研究结果表明，玫瑰花渣提取物具有很好的清除超氧自由基和抑制卵磷脂脂质过氧化的作用。

2 玫瑰果

玫瑰果是玫瑰花凋谢后由花托发育而成的肉质浆果。玫瑰果营养成分丰富，含有较高含量的抗坏血酸、类胡萝卜素、酚类化合物、叶酸和脂肪酸[34]。玫瑰果常用来制作玫瑰酒、玫瑰酱、玫瑰果汁，还可以被加工成饼干、蛋糕、面包、果冻、冰淇淋、馅饼等。此外，玫瑰果还可以当作药物，用来治疗流感、炎症感染和慢性疼痛等[35]。

2.1 玫瑰果中的活性成分及功效研究

2.1.1 酚类和挥发性化合物

玫瑰果中含有众多的活性成分，国内外研究者对不同的活性成分进行了研究。甘芝霖等[36]利用大孔树脂吸附法对玫瑰果粗多酚进行了分离纯化，总酚质量分数可达到399.42 mg/g，也有一定的抗氧化活性，为玫瑰果多酚的利用提供了依据。Demir等[37]研究了5种（Rosa canina，Rosa dumalis，Rosa gallica，Rosa dumalis subsp.boissieri和Rosa hirtissima）不同品种土耳其玫瑰果的挥发性化合物、酚类化合物和抗氧化活性。通过固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术在玫瑰果中鉴定出了包括醇类、醛类、萜类化合物和酯类等52种挥发性化合物，且研究显示不同品种玫瑰果的总酚含量不同，最高可达到52.94 mg/g。这些差异主要与植物的基因型、栽培面积和提取技术，以及果实成熟度有关。抗氧化性结果显示，不同品种的玫瑰果的抗氧化活性和清除自由基的能力都很强。FASCELLA等[38]对来自西西里的四种玫瑰果的生物活性及抗氧化活性进行了研究，其结果表明，西西玫瑰果具有良好的营养价值，适合作为功能性食品，也有望开发成为天然抗氧化剂。

2.1.2 多糖类化合物

Ognyanov等[39]利用柠檬酸水溶液萃取了保加利亚玫瑰果中的果胶多糖，并对果胶多糖的糖组成、甲基化和乙酰化程度，玫瑰果胶中的甲酯和乙酰基分布进行了分析研究。结果表明，玫瑰果多糖主要由半乳糖酸，半乳糖和阿拉伯糖组成，其玫瑰果提取物能协同增加水果和草药的抗氧化活性。

2.1.3 其他

Dadras等[40]研究了玫瑰果对白鲸鱼的生长状况、生化参数和免疫反应的影响。结果显示，玫瑰果可以极大地调节白鲸鱼的先天免疫反应，表明玫瑰果可以作为有益的膳食补充剂。Cavalera等[41]进行玫瑰果喂食小鼠实验，阐明了玫瑰果降低血浆胆固醇的机制，并评估其对动脉粥样硬化斑块形成的影响。研究发现，玫瑰果是一种合适的膳食补充剂，能增加一氧化氮介导的尾动脉扩张，通过调节全身血压和炎症基因的表达来预防动脉粥样硬化斑块的形成。Patel[42]研究了玫瑰果中的植物营养素及生理学作用，玫瑰果含有维生素C、原花青素、半乳糖脂和叶酸，还含有黄酮类化合物（芦丁、槲皮素）、果胶、维生素A、维生素B复合物、维生素 E 以及 Ca、Mg、K、S、Si、Fe、Se和 Mn 等矿物质。玫瑰果提取物具有抗氧化、抗炎和免疫调节、抗肥胖和抗糖尿病、抗癌和抗菌等作用。

3 玫瑰叶和玫瑰根

玫瑰产区在进行玫瑰修剪过程中，会产生大量的玫瑰枝叶，在进行翻新的过程中会产生大量的玫瑰根。玫瑰叶和玫瑰根作为农业废弃物进入环境容易造成污染，因此，为提高其重复利用价值，研究者就玫瑰叶和玫瑰根的活性物质及其功效进行了研究。

3.1 玫瑰叶中的活性成分

玫瑰枝叶中含有可溶性多糖、蛋白质、微量元素和多酚物质。郭晓春[43]对大马士革玫瑰不同生长期的可溶性多糖、可溶性蛋白质、多酚、微量元素及化感效应进行了研究，叶片中多糖、蛋白和多酚含量均高于枝条，叶片多糖含量最高可达12.42%～19.37%、叶片蛋白质含量最高可达1.12%～1.73%、叶多酚含量为0.91%～4.71%。贾长虹等[44]采用微波法提取了玫瑰叶中的黄酮，并进行了清除亚硝酸盐的试验，其清除率可达67.9%，表明玫瑰叶片可作为黄酮类物质的来源之一。还有研究者将玫瑰叶用于饮料的研究，陈兴都等[45]以苦水玫瑰叶芽为原材料，研究了一款营养保健功能的玫瑰叶芽饮料。这些都是对玫瑰枝叶的再利用。

3.2 玫瑰根中的活性成分及功效研究

目前国内外对玫瑰根的研究还较少。国内主要对黑龙省特产的野玫瑰根进行了研究。黄文哲等[46]从野玫瑰根醇提物和水提物中得到总黄酮1.8 g、总多糖1.1 g，其多糖是由果糖组成的均多糖。张小瑞等[47]探讨了野玫瑰根水提取物（aqueous extract of Rosa davurica Pall.radix，ARR）对大鼠离体血管功能的影响，得出ARR具有质量浓度依赖性的血管舒张作用，作用机制与内皮依赖性一氧化氮-环磷鸟苷（nitric oxide-cyclic guanosine monophosphate，NO-cGMP）途径有一定的关系。这为野玫瑰根提取物在治疗高血压中的应用提供了理论基础。韩晶利等[48]探讨了野玫瑰根多糖对D-半乳糖所致衰老模型小鼠免疫功能的影响，得出野玫瑰根多糖可通过改善免疫功能，发挥抗衰老作用的结论。Olech等[49]对当地玫瑰根的化学成分和生物活性进行了详细的研究，表明玫瑰根中含有较高含量的酚类化合物和黄酮类化合物，具有较强的抗自由基和抗菌活性。

上述研究为玫瑰叶和玫瑰根的综合利用奠定了研究基础，接下来可以针对这类玫瑰废弃物进行相关生物活性化合物的开发，探讨其化学成分以及活性功效。

4 结论与展望

玫瑰在全世界普遍种植，在我国已有两千多年的种植历史。玫瑰具有药用、食用和观赏价值，日益受到人们的喜爱。在玫瑰的不同部位（玫瑰花、果、根、叶）及提取精油剩余的玫瑰花渣和玫瑰精油、玫瑰花露中都含有众多的生物活性成分。这些生物活性成分主要包括多酚、多糖、黄酮类化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪酸等。这些活性成分具有抗氧化、抗菌、抗癌、抗生物膜活性、抗疲劳、抗缺氧、降血糖、降血脂、提高免疫力等作用。在玫瑰植物中的各种活性物质及其功效研究如表1所示。

表1 玫瑰植物中的活性物质及其功效研究Table 1 Active substances in rose plants and their function studies

在对玫瑰植物生物活性成分的研究中，现在大部分处在含量测量及初步提取分离上，极少部分进行了动物体内实验。在对玫瑰植物活性成分的研究中，已经进行了多酚物质对小鼠降血糖、降血脂的研究，但对降血糖和降血脂的机理还少有报道。在对多糖的研究中，优化了其提取工艺，建立快速、高效的提取方法。玫瑰植物中的多酚、多糖和花色苷均有抗氧化性。因此，玫瑰可以作为抗氧化剂的天然提取植物，并进行产业化生产。

目前在养殖、医药等行业由于抗生素的滥用，产生了大量的耐药菌，玫瑰花和玫瑰花渣中含有大量的蛋白质及氨基酸，可以加强对玫瑰植物中抗菌性肽的开发，以替代抗生素的使用。然而目前关于玫瑰植物中抗菌性肽的研究报道还很少，下一步可以将研究重点放在各类功能性肽（抗菌肽、降血压肽、降血糖肽、降血脂肽等）的分离纯化与功能研究上，以开发成天然的功能性饲料、药物、食品等产品，提高玫瑰的利用价值，拓展其应用领域。