秋葵属植物资源研究进展

蒲维娅,张瑜

(1.南京中医药大学附属医院，江苏 南京 210029;2.南京中医药大学药学院，江苏 南京 210023)

锦葵科Malvaceae植物与人类生活密切相关,其所含重要经济作物在世界各国广泛栽培。锦葵科在全球约有100属1 000余种,主要分布于热带至温带;在我国分布有19属81种和36变种或变型,全国各地均有分布,以热带和亚热带地区种类较多。秋葵属AbelmoschusMedicus植物的花大而美丽,多供园林观赏用,有些种类可入药用或供食用。秋葵属约15种,分布于东半球热带和亚热带;我国有6种和1变种(包括栽培种),产于东南至西南各省区[1-2]。秋葵属供药用品种有5种和1变种[3]。为更好地了解和应用本属药用资源,现对秋葵属植物的分类、生境与分布、药用资源种类、主要药效成分、药理学作用、应用前景等研究作一阐述。

1 秋葵属植物的分类

秋葵属分属被子植物门Angiospermae双子叶植物纲Dicotyledoneae原始花被亚纲Archichlamydeae锦葵目Malvales锦葵科Malvaceae木槿族Hibisceae,在我国共有6种(含原变种)和1变种(包括栽培种)。本属植物为一年生、二年生或多年生草本;叶全缘或掌状分裂;花单生于叶腋;小苞片5～15,线形,很少为披针形;花萼佛焰苞状,一侧开裂,先端具5齿,早落;花黄色或红色,漏斗形,花瓣5;雄蕊柱较花冠为短,基部具花药;子房5室,每室具胚珠多颗,花柱5裂;蒴果长尖,室背开裂,密被长硬毛;种子肾形或球形,多数,无毛[1]。秋葵属分种检索表见图1。

图1 秋葵属分种检索表Fig. 1 Okra Species Key List

2 秋葵属植物的生境与分布

我国气候资源丰富,地域广阔,适宜秋葵属多种植物的生长。本属植物在我国主要分布于东南至西南各省区,具体生境与分布见表1[1]。

表1 我国秋葵属植物的生境与分布Table 1 Habitat and distribution of Okra in China

3 秋葵属药用资源种类

根据临床应用统计,秋葵属6种和1变种中可供药用的品种有5种和1变种,共有中药材12种[3],具体见表2。

表2 秋葵属药用资源种类Table 2 Medicinal resources of okra

(续表)

4 秋葵属植物主要药效成分

秋葵属植物含多种药效成分,主要有黄酮类、氨基酸及核苷类、有机酸类、甾类、挥发油类、矿质元素及多糖类等[4-22],具体见表3。

表3 秋葵属药用植物主要药效成分及分布部位Table 3 Main medicinal components and distribution parts of okra medicinal plants

5 秋葵属植物资源药理学作用

5.1 抗氧化作用

秋葵属多种植物均含有黄酮类和酚酸类物质,有明显的抗氧化作用,可预防与延缓癌症、老年痴呆、衰老与动脉粥样硬化等疾病。研究表明黄蜀葵花醇提物(AFEE)对超氧阴离子、氢自由基、DPPH自由基有高于维生素C的清除力以及抑制醛糖还原酶活性[14]。黄秋葵花的提取物对超氧阴离子自由基、羟自由基和二苯代苦味酰基自由基有较强的清除作用[23]。陈艳珍等研究表明黄秋葵果实粉有显著的抗氧化能力及延缓衰老作用[24]。郑忠培比较了黄秋葵花、叶与果实中丰富的黄酮类和酚类化合物,均具有明显的抗氧化活性,大小关系为花>叶>种子[18]。

5.2 改善肾功能

临床上,以黄蜀葵花为原料制备的黄葵胶囊用于治疗原发性肾小球疾病[25-26]、继发性肾小球肾炎[27-29]、梗阻性肾病[30]、高血压性肾损伤[31]、药源性肾损伤[32]和肾衰竭[33]等,黄葵胶囊由AFEE组成,主要通过抑制免疫反应、减轻炎症反应、改善肾纤维化、减轻肾损伤等改善肾功能。Zhou等研究发现金丝桃苷预孵育能缓解由晚期糖基化产物(AGEs)引起的足细胞凋亡,抑制由AGEs引起的细胞凋亡蛋白酶的增加[34]。

5.3 抗炎作用

炎症介质为体液性物质,具有致炎作用,参与其他病理过程和正常生理调控过程。黄蜀葵花总黄酮(TFA)能调节机体异常免疫,减轻大鼠原发性、继发性关节肿胀和多发性关节炎程度[35]。Jain等发现黄蜀葵茎石油醚和甲醇提取物有显著的抗炎活性,抗炎效果呈剂量依赖性,且无急性毒性[8]。Tu等研究观察到黄葵胶囊通过下调肾组织p38MAPK信号通路中p-p38MAPK的蛋白表达、干预信号通路的信号转导途径、减少肾组织内TGF-β1的表达和炎症细胞的活化及浸润,从而减轻肾组织的炎症性损伤[36]。

5.4 解痉镇痛作用

研究发现,黄蜀葵花及叶中金丝桃苷对乙酰胆碱(ACh)引起的离体回肠收缩和垂体后叶激素引起的离体子宫收缩有拮抗作用,并随ACh浓度递增而递减;对卵黄引起的胆囊排空及小鼠肠推动运动有抑制作用,并存在剂量依赖关系,表明金丝桃苷有较明显的解痉作用[37]。

范丽等研究了TFA的镇痛作用,发现灌胃给药(ig)可抑制小鼠扭体反应,使福尔马林致小鼠疼痛的Ⅰ、Ⅱ相反应明显减轻;动脉注射可明显减轻KC1诱发家兔的疼痛反应;局部给药(ipl)对同侧ipl福尔马林所致Ⅰ、Ⅱ相疼痛反应有显著的抑制作用,而对对侧ipl福尔马林致痛反应无明显影响。均表明TFA对全身或局部用药均有镇痛作用[38]。黄蜀葵叶石油醚和甲醇提取物有良好的止痛效果,且止痛能力呈剂量依赖性[39]。

5.5 抑制癌细胞增殖作用

仇燕等研究发现AFEE及其中的金丝桃苷能显著抑制Hela细胞的生长,AFEE对Hela细胞生长的抑制作用呈剂量依赖性,AFEE对羟基、超氧负离子和DPPH自由基的清除力随着总黄酮含量的增加而增强[40]。以黄秋葵花叶制作药饼外敷可使额部等处皮肤癌破口处愈合[41]。任丹丹等[42]发现黄秋葵多糖能抑制人体卵巢癌细胞OVCAR-3、乳腺癌细胞MCF-7、宫颈癌细胞Hela、胃腺癌细胞MCG-803的增殖。

5.6 保护心脑血管作用

TFA对受损心肌、脑缺血等有保护作用。TFA可显著增加心肌组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)生成量,减少心肌细胞内肌酶磷酸激酶(CPK)、乳酸脱氢酶(LDH)的漏出,并使一氧化氮(NO)含量及一氧化氮合酶(NOS)活性得到提高。TFA预处理36 h脑梗死面积显著降低,血清LDH和MDA含量降低、NO含量升高[43-47]。TFA能明显促进HUVEC分化形成新生血管,金丝桃苷能舒张基底动脉[48]。TFA能减少血栓湿质量,有效抑制骨胶原引起的血小板聚集[49]。部分黄蜀葵黄酮能与凝血酶相互作用[50]。黄秋葵籽中的不饱和脂肪酸可作用于由高血脂引起的心脑血管疾病[51]。Ononogbu等[52]研究结果表明黄秋葵油能降低胆固醇和磷脂。黄秋葵提取物具有一定的降血脂作用,能降低小鼠血清中总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量[53]。

5.7 其他作用

黄秋葵嫩果中黏性物质可以作为镇静剂、祛痰剂及润肤剂[54]。黄秋葵多糖[55]、黄秋葵总黄酮[56]、黄秋葵种子生物碱提取物[57]、黄秋葵果实水提物[58]有明显的抗疲劳作用。AFEE有抗惊厥和抗抑郁活性[59-60]。黄蜀葵花汤可护肝降酶,治疗黄疸和各种急慢性肝炎[61]。黄蜀葵花煎液可治疗由细菌和病毒引起的口腔溃疡[62-64]。黄蜀葵叶能提高骨矿物密度及骨矿物质含量,预防骨质疏松症[65]。

6 秋葵属植物资源应用前景

6.1 药用

秋葵属中黄蜀葵药用历史最悠久,在民间应用也最广泛,其根、茎、叶、花及种子均可入药,常用于疔疮、腮腺炎、肺热咳嗽等的治疗[66],其中黄蜀葵花为主要药用部位。江苏苏中药业有限公司研制的中药三类新药“黄葵胶囊”以黄蜀葵花为单一原料,临床上广泛用于治疗肾炎、类风湿性关节炎等,对肾小球肾炎有一定的辅助治疗作用,可预防含钆造影剂诱导的肾源性系统纤维化[67]。黄秋葵根、茎、花、种子等均可入药,有健脾益胃、润燥利肠之功效,可治脾虚乏力、肠燥便秘及恶疮、痈疖等病症,临床可用于治疗胃炎、胃溃疡、肝脏疾病等[68]。箭叶秋葵叶和根茎入药,可以治疗神经衰弱、头晕、腰痛、腿痛、胃痛、腹泻等。

6.2 食用

黄秋葵嫩果、种子等可供食用[69]。黄秋葵嫩果富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和膳食纤维,同时还富含黄酮、多糖等,营养成分丰富[70],被许多国家定为运动员首选保健蔬菜[71],是一种具有较高营养价值的药食同源保健植物。黄秋葵在美、英、法、日等国被列入新世纪最佳绿色食品名录之中,被美国誉为“植物伟哥”,日本称之为“绿色人参”[72-73]。黄秋葵种子中脂肪和蛋白质含量较高,还含有较多矿物质元素,常用于提取秋葵籽油,其中人体必需脂肪酸类的亚油酸含量较高,是一种营养价值较高的植物油[74]。黄秋葵种子中还富含咖啡碱,与咖啡豆中的咖啡碱含量相似[75],用成熟的黄秋葵种子烤熟后磨成细粉,溶解快,味芳香,可作咖啡添加剂或代用品。黄秋葵的叶、芽、花也可食用,花及嫩芽用于煮汤,嫩叶为绿叶蔬菜[76]。黄秋葵鲜花亦可制作花茶。高素莲等测试出黄蜀葵根和茎中所含的黄蜀葵胶是一种新型食品胶,为可再生的天然高分子多糖资源[77]。同时黄蜀葵根和茎的加工物为一种天然食品增稠剂。箭叶秋葵富含氨基酸,是很好的蛋白源;脂肪含量与大豆相当,可作用食用油的来源之一;人体必需且易缺失的矿物质元素钙、铁、锌等含量丰富,因此箭叶秋葵可作为预防老年疾病的保健食品[78]。

6.3 饲用

黄秋葵茎叶中富含粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、叶黄素等,对蛋黄和鸡肉有较好的着色作用,可作为鸡饲料营养性着色剂[79]。

6.4 工业用

黄蜀葵茎和叶中有发达的韧皮纤维和木纤维,可作为纤维的重要原料[80]。黄蜀葵花中富含蜀葵红色素,不含有毒性物质,具有抑菌作用,为重要的天然色素源,可用于食用和工业化染色[66]。黄秋葵种子提取的油料在密度、黏滞性、十六烷值、氧化稳定性、润滑性、冷后流动性、硫含量及酸值等方面符合生物燃油的指标,是一种可供开发的生物能源[81]。

6.5 观赏用

秋葵属植物的花大而美丽,花期较长,可为园林重要观赏植物。黄蜀葵花冠淡黄色,内面基部紫色,柱头紫黑色匙形盘状。刚毛黄蜀葵花冠黄色,花瓣基部深紫红色。黄秋葵花冠黄色或奶油色,花瓣基部呈暗紫红色,雄蕊颗粒黄色,柱头暗紫红色梅花状。长毛黄葵花冠黄色。木里秋葵花冠淡红色或深粉红色。黄葵花黄色,内面基部暗紫色,花瓣倒卵形。箭叶秋葵花红色或黄色,花瓣倒卵状长圆形。

7 秋葵属植物资源研究展望

秋葵属植物资源较丰富,在药用、食用、饲用、工业用、观赏用等有着相对广阔的应用前景。药用方面可继续推进黄蜀葵、黄秋葵、箭叶秋葵的功效拓展及新药研究,加深黄葵和长毛黄葵等在解毒、健脾等功效方面的研究,同时挖掘黄蜀葵根、茎、叶、种子等部位的药用功能。食用功能研究重点主要为新菜谱、新食用油代用品、新茶饮品种等的开发。中药类饲用材料将严格按照《兽药管理条例》《饲料和饲料添加剂管理条例》等有关规定进行深入挖掘。努力实现秋葵属植物资源在纺织原料、新能源种类、天然色素等应用的工业化生产,真正发挥其在人们生活中的巨大作用,实现资源应用的极致化。加强秋葵属植物观赏品种的培育,着重进行植株形态、花形花色、开花季节及时长等方面的研究,为自然美景的构成添砖加瓦。