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中药植物山豆根的抑菌活性研究进展

2022-04-09黄晓婷卢雅琪伍月媛范佳怡姜相辰李丽芬

现代盐化工 2022年1期
关键词:生物碱黄酮多糖

黄晓婷 卢雅琪 伍月媛 范佳怡 姜相辰 李丽芬

摘要:山豆根富含生物碱、黄酮、多糖等活性物质。对各活性物质的化学成分和提取方法及其抑菌活性的相关研究工作进行归纳和总结,并对山豆根有效成分的发展方向进行展望,为山豆根有效成分的综合开发利用提供科学依据。

关键词:山豆根;生物碱;黄酮;多糖;抑菌

山豆根(又名广豆根)是药用豆科植物槐树属越南槐的干燥根和根茎,药性苦寒,有毒,具有清热解毒、消疮止痛的功效,在广西有悠久的使用历史,富含生物碱、黄酮、三萜和多糖等抑菌活性成分。本研究对山豆根的有效成分及提取物的抑菌活性相关研究工作进行了归纳和总结,以期为综合开发利用山豆根提供科学依据。

1 有效成分及提取

目前,研究人员已从山豆根中鉴定出200多种化合物,主要包含生物碱类、黄酮类、三萜类等,其中,生物碱为山豆根的主要活性成分。目前,对山豆根的研究主要集中在生物碱、黄酮类、多糖类物质[1]。

1.1 生物碱

生物碱为山豆根的主要有效成分,主要有苦参碱、氧化苦参碱、 N-甲基野靛碱、金雀花碱、槐果碱、氧化槐果碱、槐醇、槐花醇和槐胺碱等,其中,主要活性成分为苦参碱和氧化苦参碱。陈影等[2]用HPLC测定了不同山豆根中苦参碱和氧化苦参碱的质量分数,总量为7.15~13.5 mg/g。

生物碱的提取方法包括有机溶剂法、冷浸法、超声波法等。杨欣欣等[3]通过星点设计-响应面法改进了山豆根总生物碱的提取工艺,改进后的工艺条件:10倍量65%乙醇,回流提取时间2 h,共提取2次。改进后的实验结果:总生物碱、苦参碱、氧化苦参碱提取率和出膏率的平均值分别为1.719%、

0.228%、0.914%、16.730%。

1.2 黄酮类

山豆根黄酮类化合物具有十分广泛的生物活性,大部分以二氢黄酮类化合物形式存在[2],主要活性成分包括三叶豆紫檀苷、槲皮素、高丽槐素、山豆根素、环广豆根素[4],在抗菌、抗病毒、抗氧化、抗癌和抗肿瘤方面具有很大潜力。实验表明,山豆根中的黄酮类化合物具有良好的清除DPPH、 O2-和OH 3种自由基的能力,且自由基清除率与黄酮浓度成正比。

某學者通过比较回流提取法、微波辅助萃取法、超声提取法和索氏提取法提取总黄酮的工艺,认为微波辅助萃取法和超声提取法具有高效、省时等优点,提取效果较好。蔡锦源等[5]用单因素和正交实验,结合遗传算法,得出山豆根黄酮的超声-微波协同最佳提取工艺条件:超声波功率50 W、微波功率699 W、乙醇体积分数87%、液料比25∶1(m ∶V)、提取时间3 min。在此方法下,山豆根黄酮获得率可达10.38 mg/g。

1.3 多糖类

多糖在一切生命有机体中广泛存在,对人类健康有着至关重要的作用,从目前的研究中发现,多糖类成分具有增强免疫力、抗氧化、降血糖等一系列活性作用。彭湘君等[6-7]在山豆根中分离得到8种性质均一的多糖,分别是山豆根水提多糖SSa 1、SSa 2、SSa 3、SSa 4,山豆根碱提多糖SSb 1FA、SSb 2、SSb 3和SSc 1。通过分析可知,山豆根中的可溶性多糖包括淀粉、类淀粉、半纤维素、果胶,其中,淀粉含量最多,其次为果胶类多糖[5]。

山豆根茎部富含多糖类成分。徐建平等[8]确定了山豆根茎多糖的微波预处理-超声波最佳提取工艺,条件为解析剂比1∶5、微波30 s、料液比1∶25、超声功率140 W、提取20 min。在此工艺条件下,多糖得率为3.27%,多糖纯度可达29.49%,且提取效果优于热水浸提法和超声波提取法。

2 山豆根的抑菌活性研究

2002年,国内开始了山豆根抑菌活性的研究。丁凤荣等[9]利用山豆根水煎液滤纸片进行研究,其具有抑制大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、甲型链球菌、乙型链球菌生长的功能。2006年,吴达荣等[10]在实验中发现,山豆根水煎液对白色念珠菌也有抑制作用,且其抑菌活性强于北豆根水煎液。由此可见,山豆根有较好的抑菌活性。

2012年,戴五好等[11]研究发现,山豆根中起抑菌作用的成分主要为生物碱,且除槐果碱外,都呈现明显的量效关系。山豆根总碱、苦参总碱和苦参碱类化合物三者对革兰氏阴性及阳性菌均有抑制作用,抑菌效果差异不大。槐果碱和苦参碱的抑菌活性强于各自的氧化物氧化槐果碱和氧化苦参碱。2013年,李文香等[12]发现山豆根提取液能抑制西兰花主要致腐菌菌体湿重的增加,导致培养菌种的菌体蛋白减少或缺失。徐放等[13]发现山豆根提取液能有效抑制沙门氏菌的生长,且在一众中草药中抑菌效果最好。

在2014—2016年的研究中发现,山豆根提取物也能抑制真菌生长,对桃褐腐病、马铃薯干腐病、番茄灰霉病、小麦赤霉病、苹果轮纹病及棉花枯萎病植物病原菌的抑制效果明显,且对番茄灰霉病菌的抑制效果最好,山豆根水提药液质量浓度在5000 mg/L时,对辣椒炭疽病菌的抑制率最高可达52.84%[14-15]。姚裕群等[16]发现,山豆根甲醇提取物对3种三七病原真菌均有较强的抑菌活性,具有较大的开发应用潜力。田雪松等[17]发现,苦参碱及其氧化物氧化苦参碱等生物碱能引发毒性和不良反应,超剂量服用是引起中毒的主要原因,毒性机制与抑制体内乙酰胆碱酯酶活性及氧化应激、炎症损伤有关,因此,山豆根的应用需严格控制剂量。

在2 021年最新的研究中发现,黄酮类化合物2 -(2′,4′-二羟基苯基)-5, 6-二氧甲基苯并呋喃(1)、2′,4′,7-trihydroxy-6,8-bis(3-methyl-2-butenyl)flavanone (2)、染料木苷(3)具有一定的抑菌作用,主要抗菌活性成分可能是极性较大的黄酮类化合物,其中,化合物(1)具有针对细菌和真菌两者的广谱抑菌活性,化合物(2)和(3)则是对特定细菌有抑制作用[18]。

3 展望

中药植物山豆根由于化学成分丰富和药理活性广泛,具有较高的研究和开发利用价值。山豆根有效成分的提取方法众多,因此,针对不同化合物成分的提取方法也不同,针对山豆根中特定化合物的提取将是研究热点之一。在近些年的研究中发现,黄酮类化合物也有可能是抑菌活性成分之一,应更加深入地研究山豆根黄酮类成分的作用。

超剂量服用山豆根会引起毒性和不良反应,研究山豆根的毒性机制,有利于更好地利用山豆根。三萜类物质虽然是山豆根的主要成分之一,但目前对于该物种的研究较少,对山豆根三萜类物质的系统研究有利于综合利用山豆根以及进一步了解其作用机理。

[参考文献]

[1]韩馥蔓,王莉鑫,陈影,等.HPLC同时测定山豆根中7种生物碱及3种黄酮的含量[J].中国中药杂志,2016(24):4628-4634.

[2]陈影,陈两绵,仝燕,等.山豆根药理毒理研究进展[J].中国中药杂志,2017(13):2439-2442.

[3]杨欣欣,包永睿,王帅,等.星点设计-响应面法优化山豆根总生物碱提取工艺研究[J].时珍国医国药,2019(8):1822-1824.

[4]李秋萍,缪剑华,宋志军,等.山豆根非生物碱化学成分研究进展[J].中国现代中药,2018(9):1169-1178.

[5]蔡锦源,韦坤华,熊建文,等.山豆根黄酮的提取及抗氧化抑菌活性[J].精细化工,2017(3):285-293.

[6]彭湘君,梅蕾蕾,李银保,等.山豆根总黄酮不同提取方法的比较[J].光谱实验室,2011(3):1089-1092.

[7]彭湘君,李银保,李青松.山豆根多糖的研究进展[J].湖北农业科学,2012(24):5559-5561.

[8]徐建平,蔡锦源,李林轩,等.总评归一值法优选山豆根茎多糖的微波预处理-超声波提取工艺及生物活性研究[J].食品工业科技,2017(7):187-192.

[9]丁凤荣,卢炜,邱世翠,等.山豆根体外抑菌作用研究[J].时珍国医国药,2002(6):335-336.

[10]吴达荣,秦瑞,郑有顺.北豆根、山豆根水煎液对白色念珠菌的抗菌作用[J].医药产业资讯,2006(9):118-119.

[11]戴五好,钱利武,杨士友,等.苦参、山豆根生物碱及其总碱的抑菌活性研究[J].中国实验方剂学杂志,2012(3):177-180.

[12]李文香,孙树杰,王士奎,等.山豆根、肉豆蔻提取液对西兰花主要致腐菌抑菌效果研究[J].核农学报,2013(12):1892-1896.

[13]徐放,趙鹏宇,吴小虎,等.26种中草药对沙门氏菌的抑制作用研究[J].安徽农业科学,2013(4):1547-1549.

[14]裴庆慧,王玥,刘宇莹,等.五种中药材乙醇提取物对植物病原真菌的抑制作用研究[J].食品工业科技,2016(15):90-95.

[15]陈蔚燕,许良忠.12种中草药粗提液抑真菌效果研究[J].青岛科技大学学报(自然科学版),2014(4):336-340.

[16]姚裕群,王定坤,李良波,等.山豆根甲醇提取物对三七重要病原真菌的抑菌研究[J].基因组学与应用生物学,2016(9):2417-2422.

[17]田雪松.山豆根中生物碱的毒性研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2016(6):230-234.

[18]魏鑫,张卫,丁彩凤,等.山豆根正丁醇部位化学成分及其抗菌活性研究[J].广西植物,2021(7):1054-1060.

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