酸枣仁油研究应用进展
2022-02-20王一飞赵子楠
赵 凯,王一飞,李 新,赵子楠
(河北凯盛医药科技有限公司1,石家庄 050035)(江西欧氏药业有限责任公司2,新余 338000)(北京中医药大学中药学院3,北京 100029)
酸枣仁是鼠李科植物枣属酸枣ZiziphusjujubaMill.var.spinose(Bunge)Huex H.F.Chou的干燥成熟种仁,亦名枣仁、山枣仁、酸枣核[1]。主产于亚欧大陆,在我国北方地区如河北、河南、山东等省份分布广泛[2]。酸枣仁具有养心补肝、宁心安神、敛汗、生津的功效,是养心安神要药,为中医临床上治疗失眠的首选药物,也是卫生部颁布的首批药食两用品种[3,4]。酸枣仁药理活性丰富,除具备镇静催眠功能特性外,还有降血糖、抗抑郁、抗焦虑、抗氧化、抗肿瘤等作用[2]。酸枣仁化学成分多样,包括脂肪油、皂苷、黄酮、生物碱等。药理研究表明,脂肪油是酸枣仁发挥镇静催眠作用的主要生物活性成分之一[5]。在炮制和临床中也发现酸枣仁“炒久则油枯不香,便难见功”[6]。
失眠是全球性公共卫生难题,据世卫组织统计,全球约有三分之一人口有睡眠障碍,持续失眠将导致抑郁、焦虑、药物及酒精滥用等不良状况发生,严重影响民众的身心健康[7]。近年来国家对中医药不断投入政策支持如《“健康中国2030”规划纲要》《关于加快中医药特色发展的若干政策措施》等,使民众对中医药了解开始加深。酸枣仁油作为天然产物,无毒、无致突变作用,可应用于食品、药品、化妆品等领域,开发前景广阔[8,9]。
国内外专家学者报道了大量的酸枣仁油化学成分和药理作用相关研究,已发现酸枣仁油中含酸类、酯类、醇类、烷烃类等化学成分,具有镇静安神、抗抑郁、抗肿瘤、降血脂、抗氧化等药理活性,但是鲜见酸枣仁油综述性研究报道[3]。本文对酸枣仁油的提取方法、化学成分、药理作用及机制的研究进展进行系统性分析归纳,以期为酸枣仁油更好地开发应用及进一步的深入研究提供参考。
1 酸枣仁油的提取工艺和影响因素
酸枣仁油的提取方法有:压榨法、溶剂提取法、超临界CO2萃取法、亚临界萃取法等。不同提取方式在科研和生产中使用频率不同,在出油率、化学成分和相对含量方面也存在一定的差异。
1.1 传统提取工艺
压榨法工艺简单、安全性高,但出油率仅有14%~15%,后续油料综合利用率也较低,限制了它在酸枣仁油提取研究中的应用[10,11]。
溶剂提取法是油脂加工最广泛采用的方法,具有工艺成熟、提油率高、残留粕粉品质好等特点。酸枣仁油的提取溶剂有石油醚[12]、正己烷[13]、乙醚[14]、环己烷[15]等,以石油醚最为常用,此类方法不足之处是溶剂消耗量大、萃取时间过长、油及粕中有溶剂残留等[16],因而衍生出了微波辅助提取法[17,18]、超声波辅助提取法[14,19]。在同等时间下,超声波辅助提取的出油率比回流提取高约14%[14,19]。在同种提取溶剂下,使用100 mL石油醚在40 ℃下超声提取15 min和使用40 mL石油醚在550 W功率下微波提取5 min的酸枣油提取率均略高于使用120 mL石油醚索氏提取4 h时的酸枣仁油提取率[20]。微波和超声辅助提取可起到降低反应温度,缩短反应时间,减少溶剂用量等效果。
1.2 新型提取工艺
超临界CO2萃取法因高效节能、绿色环保、无溶剂残留而成为油脂提取领域的研究热点。相比于溶剂提取法,超临界萃取出油率更高,脂肪酸检出成分更多。超临界萃取的酸枣仁油过氧化值低,抗过氧化活性高,总不饱和脂肪酸含量高,具有传统工艺难以达到的效果[21,22]。
亚临界萃取法是一项新兴萃取分离技术,采取低温工艺,可选溶剂多,与超临界萃取技术相比生产成本低、更适合工业化。陶冶等[19]利用亚临界丁烷萃取法、索氏抽提法,超声波辅助3种方式提取酸枣仁油,亚临界流体萃取的油脂纯度高、不饱和脂肪酸含量高、油中抗氧化物质VE含量高,且提取速度快、安全性佳,更适宜酸枣仁油的提取。不同提取方法制备酸枣仁油的化学成分和出油率见表1。
表1 不同提取方法制备酸枣仁油的化学成分和出油率
酸枣仁的出油率、化学成分数量及相对含量受多种因素影响,除提取方式外,还有提取溶剂、产地、采收期、衍生化方法、炮制等。在相同提取条件下,使用石油醚和乙醚2种溶剂对对酸枣仁油进行提取,酸枣仁平均出油率为23.24%、17.29%,石油醚的提油率明显高于乙醚[14]。对比河北、河南、山西等省份7个产区酸枣仁的出油率发现,河北邢枣仁脂肪油含量最高,山西、辽宁次之,甘肃酸枣仁含油量最低[20]。邢枣仁在果实半红期、果实脆熟期、果实完熟期3个时期分别检出20、17和23种脂肪酸成分,质量分数随着时间的推移逐渐增多[26]。因沸点的缘故,脂肪酸需衍生化后进样分析,郭秀兰等[27]采用盐酸-甲醇法测定出9种脂肪酸成分,杜晨晖等[28]采用氢氧化钠-甲醇法鉴定出脂肪酸类成分 24 种,申晨曦[29]采用三甲基氯硅烷衍生化试剂 150 μL,衍生1.5 h,鉴定出28个脂肪酸成分。炮制素有“逢子必炒,见仁必捣”之说,炒制能促进有效成分溶出或促使其他成分向这些成分转化,酸枣仁炒制后出油率提高约22%,化合物数目增加4个[30]。表1中的数据为综合各文献的区间数据。索氏提取法与超临界萃取法检出化学成分多,是专家学者高频率地使用这2种方法,逐步检出了不同的化合物,可见酸枣仁油的提取方法与化学成分仍有待进一步的发掘研究。
2 酸枣仁油中的化学成分
酸枣仁油已分离鉴定出105种化学成分,包含脂肪酸类、烃类、酯类、醇类等,脂肪酸类是酸枣仁油的主要成分。在果实完熟期,酸枣仁油中酸类物质、烃类物质、醇类物质相对质量分数分别为95.99%、1.43%、0.40%[26]。脂肪酸按照饱和程度分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸2种,酸枣仁油中饱和脂肪酸质量分数低(10.55%),不饱和脂肪酸质量分数高(89.16%),具有极大的潜在药食两用价值[31]。酸枣仁油中化学成分见表2。
表2 酸枣仁油中化学成分
3 酸枣仁油的药理作用及机制
3.1 镇静催眠作用及机制
酸枣仁油能够缩短睡眠潜伏期,延长睡眠时间,压榨与超临界萃取2种工艺提取的酸枣仁油在镇静催眠作用方面具有等效性[39-41]。作为主效应成分,酸枣仁油与栀子油、柏子仁油配伍可起到协同增效的作用,随用药时间延长镇静作用逐渐增强[42]。失眠与γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)、5-羟色胺(5-HT)等神经递质有关,其中GABA 具有镇静、催眠等作用,是中枢神经系统最重要的抑制性神经递质[7,43]。基于受体配体理论确认被地西泮竞争置换出的酸枣仁中有效镇静催眠化合物,发现饱和脂肪酸类物质棕榈酸可能是酸枣仁中镇静催眠的活性成分之一[44]。也有报道称,酸枣油中反-9-十八碳烯酸甲酯、棕榈酸甲酯等物质可在体内酰化生成内源性睡眠诱导物—油酰胺(OLA),OLA可诱导生理性睡眠[45]。经尿素法分离的酸枣仁油不饱和脂肪酸类部分同样有明显的镇静催眠作用,说明酸枣仁油的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸成分均具有镇静催眠作用[46]。
3.2 抗焦虑、抗抑郁作用及机制
焦虑症与抑郁症二者密不可分,常互相转化。王欢欢等[47]研究证实高剂量的酸枣仁油具有抗焦虑作用,以酸枣仁油软胶囊高剂量连续给药14 d,可明显增加焦虑模型大鼠的开臂次数和开臂次数比例,开臂时间和开臂时间比例。赵启铎等[48]证实酸枣仁油具有良好的抗实验性抑郁作用后,基于复方协同作用理念,对酸枣仁3种抗抑郁组分(酸枣仁油、酸枣仁总黄酮、酸枣仁总皂苷)进行最佳配伍研究,发现其最佳配伍组合抗抑郁效果优于原药材[49]。经脂肪酸分析发现,抑郁样行为小鼠体内棕榈酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸水平与抑郁样行为显著相关[50]。OLA除镇静催眠作用外,对急性应激模型和慢性温和应激抑郁模型均表现出抗抑郁活性,OLA抗抑郁作用机制可能与抑制氧化应激,调节能量代谢,信号传导等有关[51]。
3.3 抗肿瘤作用及机制
王清莲等[52]证实酸枣仁油对荷瘤小鼠有明显的抗癌作用。杜远东等[53]酸枣仁油大剂量组对荷S180小鼠的抑瘤率为58.21%,证实酸枣仁油对荷S180小鼠的实体瘤具有一定的抑制作用。其抗肿瘤作用机制可能是增强了机体的非特异性吞噬及特异性体液和细胞免疫功能,也可能是酸枣仁油中含有的白桦脂酸和γ-亚麻酸起到了抗肿瘤的作用。
3.4 降血脂作用及机制
每天加喂2.5mL/kg酸枣仁油能显著降低高血脂模型鹌鹑的总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、低密度脂蛋白(LDL)水平[54]。以酸枣仁油灌胃大耳白家兔60天后进行耳缘静脉采血,与对照组相比,TC、TG、LDL的平均降幅达53%,HDL增幅达198%[55]。证实口服酸枣仁油具有降血脂作用,吴璟等[56]高血脂大鼠模型确证了此观点。
酸枣仁油降血脂的物质基础可能是多不饱和脂肪酸(PUFA)如亚油酸、单不饱和脂肪酸如棕榈油酸等[54]。亚油酸和亚麻酸本身具有一定的调血脂作用,后者还可在体内经转化、代谢产生PGE1,呈现调血脂效应[56]。单不饱和脂肪酸能够通过对血脂、凝血和纤溶系统及LDL氧化敏感性的调节,正向调节血脂,降低心血管疾病发生的概率[57]。
3.5 抗氧化作用及机制
人体在代谢过程中或受到外部损伤时会产生具有很强氧化作用的活性氧自由基(ROS),体内过多的ROS可诱导发生氧化应激反应,致使细胞膜脂质过氧化,使细胞发生功能障碍或死亡[58]。MDA是脂质过氧化的主要代谢产物之一,机体受到损伤后MDA 含量升高[59]。为保护机体免受ROS的伤害,细胞形成了一套独特的防御体系,包括过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等[60]。
吴璟等[56]测定了高血脂大鼠的CAT、SOD及MDA的活性,不同剂量酸枣仁油组大鼠血清SOD含量及全血CAT含量均明显高于生理盐水组和单纯高脂组,血清MDA含量显著降低。张雪等[61]以D-半乳糖氧化模型小鼠血液和肝脏中的MDA含量和GSH-Px活力的影响为指标检测酸枣仁油的抗氧化作用,低剂量组与高剂量组小鼠血与肝脏中MDA含量明显小于模型组,高、中、低3个剂量组的小鼠肝脏中GSH-Px活力明显高于模型组,表明不同浓度的酸枣仁油均有较好的体内抗氧化作用。
体外抗氧化活性方面,在相同浓度下,酸枣仁油的总抗氧化能力与VE相当,酸枣仁油清除 DPPH 自由基、超氧阴离子自由基能力和抗脂质过氧化作用都优于VE。也有研究表明,不同提取方式的酸枣仁油均有良好的体外抗氧化活性[15]。
3.6 改善学习记忆功能及机制
吴尚霖等[62]利用昆明种封闭群小鼠研究0.175、0.35、0.70 mL/kg酸枣仁油对正常小鼠和地西泮造成护忆损伤的小鼠学习记忆的影响,证明酸枣仁油有良好的改善学习记忆功能,推测其机理可能与对抗中枢GABA系统有关。酸枣仁油、栀子油(2∶1)的复配油脂对小鼠学习记忆功能的改善高于二者单独使用,表明油脂复配能起到协同作用,其改善学习记忆作用可能与脂肪酸有关,亚油酸可在体内转化成花生四烯酸,花生四烯酸的代谢产物加压素可提高长时学习记忆功能[63]。另外,复配油脂可能作为植物雌激素或通过增加雌激素水平降低大鼠海马组织和去卵巢大鼠脑组织中的乙酰胆碱酯酶活性,增加大鼠海马组织一氧化氮和去卵巢大鼠脑组织中一氧化氮合酶的含量,从而增强大鼠的学习记忆能力[64]。
3.7 其他作用
酸枣仁油对离体蟾蜍心脏具有强心抗心衰作用,在5×10-3~2×10-2mL/10 mL的浓度范围内,随酸枣仁油浓度的升高,其增强心肌收缩力的作用明显提升,强心机制为促使细胞外钙离子内流[65]。李宝莉等[66]研究发现酸柏栀油(3∶3∶1)软胶囊具有改善血液流变性的作用,其作用可能与其能增加雌激素水平和/或富含多不饱和脂肪酸有关。将酸枣仁油作为热应激肉仔鸡的中草药饲料添加剂,能够显著改善其生产性能和胴体品质,作用效果强于常规热应激饲料添加剂[67]。
4 展望
酸枣仁油的应用已成一定规模,已经和正在开发的酸枣仁油药品、保健食品制剂类型丰富包括滴丸、凝胶、软胶囊、微胶囊等[68]。亦有以酸枣仁油为原料开发的护肤精油、润唇膏、卸妆油等化妆产品[69-71]。随着人们对酸枣仁油药食两用价值认识的深入,酸枣仁油的市场发展前景广阔。但酸枣仁油的研究与应用中也存在不少问题,现有酸枣油提取方式的出油率、化学成分数、相对含量各异,对酸枣仁功效影响的研究尚不充分,也不利于产品标准化,应选育出油率高的酸枣优良品种,进行提取方式探究,保证酸枣仁油的质量稳定。酸枣仁油中的化学成分和药理活性研究仍处于基础阶段,其发挥作用的物质基础、各成分间的相互作用尚不明确,作用机制鲜有报道,为更好地开发利用酸枣仁油资源,应深入探索其化学成分、药理作用、药效物质基础、作用机制,为酸枣仁油的推广应用提供坚实基础。