百合的化学成分及应用研究进展

张建黄一承马艳丽李晓磊李丹

(1.长春大学农产品加工吉林省普通高等学校重点实验室，吉林 长春 130022；2.长春大学园林学院，吉林 长春 130012)

百合(Lilium spp.)是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium.L.)植物总称，喜凉爽，较耐寒，呈间断分布于北半球温带区域的东亚，欧洲和北美，东亚是其主要的分布中心之一，占全球分布的近3/4。目前全世界所发现的百合约有110～115种，我国的分布种约占1/2，有56种[1]。百合因为花朵大、花色花姿多及香味独特等特点被广泛用于栽培观赏。

百合是一种药食同源植物，食用百合品种有10个，我国的食用百合主要是龙牙百合(即百合)、宜兴百合(即卷丹)和兰州百合3种。此外百合(L.brownii var.viridulum)，细叶百合(L.pumilum.)和卷丹(Lilium lancifolium)是规定的药用百合品种。百合鳞茎肉质肥厚，具有独特的风味与高蛋白、高碳水和低脂肪的特点，还含有大量生物活性物质，能够有效抗肿瘤、抗氧化以及抑菌等，因此对百合食药产品的研究逐渐成为热点。

本文对百合中甾体皂苷、酚类、多糖和生物碱等化学成分的性质及生物活性功能进行了总结，为今后百合化学成分的分离及活性分析等起到积极意义，为功能性食品等产品的开发提供基础。

1 百合的化学成分

1.1 甾体皂苷

甾体皂苷是一种百合中常见的化学成分，其皂苷元基本骨架为螺甾烷(Spirostane)衍生物，可将其分为螺甾烷醇类(Spirostanols)、异螺甾烷醇类(Isospirostanols)、变形螺甾烷醇类(Pseudospirostanols)和呋甾烷醇类(Furostanols)4种皂苷。甾体皂苷具有抗肿瘤、抗氧化、抑菌消炎、促进伤口愈合及降血糖等多种功能。国内外研究人员已从百合属植物鳞茎中分离得到共82个甾体皂苷类化合物，其中螺甾烷醇类皂苷13个、异螺甾烷醇类皂苷39个、变形螺旋甾烷类皂苷7个和呋甾烷醇类皂苷23个。Wang等[2]研究发现，异螺皂苷(Callosum A)，见图1，能够有效抑制胃癌SGC-7901、肺腺癌SPCA-1等癌细胞的增殖。

图1 异螺皂苷(Callosum A)

百合皂苷还具有抗抑郁的功效，研究表明，其能显著减少小鼠在悬尾和强迫游泳状态下的静止时间，并且卷丹中的总皂苷抗抑郁作用相较山丹和百合更加明显[3]。对于甾体皂苷，若其糖链相同，苷元极性基团(如-OH)越多，对ABTS自由基和DPPH自由基的清除能力也越强。Wang等[4]通过建立对二甲苯致小鼠耳肿胀模型及角叉菜胶诱导小鼠后肢肿胀模型来研究百合醇提物的抗炎效果，结果表明，百合醇提物能够有效抑制炎症症状，相关性结果表明，百合皂苷与消炎效果的相关性最高。磷酸二酯酶能够水解细胞内第二信使环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷，调节细胞的状态并传递信号。研究发现，7种异螺甾烷醇类皂苷对Na+/K+ATP酶活性均展现出较强的抑制作用，其IC50浓度分别不同。Wang等[4]通过建立戊巴比妥钠诱导的小鼠睡眠模型来探究百合甲醇提取物对镇定安神的作用，结果表明，百合甲醇提取物能够有效延长小鼠睡眠时间，相关性结果表明，百合皂苷可能是百合安神作用的主要成分。John等[5]发现，呋甾皂苷能够促使皮肤成纤维细胞的迁移，从而有效促进创口的愈合及恢复。此外，Zhu等[6]通过百合中得到富含甾体皂苷的流分来探究百合皂苷的降血糖作用，结果表明，甾体皂苷能有效提高细胞的葡萄糖消耗量，从而起到降血糖功效。

1.2 酚类

目前已从百合属植物鳞茎中分离出46种黄酮类化合物，包括酚类化合物和槲皮素、山柰酚等[7，8]。周中流等从卷丹中分离出1-O-咖啡酰单甘油酯，见图2，咖啡酰基化合物广泛存在于植物中，具有抗氧化、抗炎抑菌等功效。

图2 1-O-咖啡酰单甘油酯

百合中的酚类具有抗氧化、抗炎症等作用。酚类化合物抗氧化能力与其结构相关：邻二酚羟基结构抗氧化能力最强，单或二甲氧基苯酚抗氧化能力次之，单酚羟基或二酚羟基结构抗氧化能力最弱。Shoyama等[9]发现，麝香百合鳞茎中的酚苷有抑制生长的作用。环氧合酶是炎症产生的主要原因。Francis等[10]通过测定麝香百合花瓣中含有的化学物质对环氧合酶的抑制作用来研究百合的消炎作用，结果表明，几种化合物在80mg·L-1均有效抑制2种环氧合酶的生长。

1.3 多糖

多糖是一类由糖苷键连接的糖链聚合物。国内外研究人员已对13种百合多糖进行了纯化并分析了结构。百合多糖具有抗氧化、降血糖、免疫调节和抗肿瘤等作用。王多宁等[11]通过DPPH、羟自由基、超氧根离子、亚铁离子等抗氧化测定方法探究了卷丹中的3种多糖(LLP-1,2,3)的抗氧化能力，结果表明，3种多糖均具有显著的抗氧化能力，其中LLP-3对DPPH的清除作用最强，其余3种测定结果无显著差异。百合多糖是调节免疫的主要活性物质。弥曼等发现，百合多糖含有β-(1,3)-D-葡聚糖结构，通过建立免疫低下的小鼠模型探究了百合多糖的生物活性功能，结果表明，百合多糖能有效调节小鼠免疫功能，显著提高小鼠血清特异性抗体水平。吴雄探究了百合多糖的降血糖功效及机理，结果表明，百合多糖通过提高机体抗氧化能力，抑制并清除氧自由基，促进胰岛素的分泌，从而降低糖尿病大鼠的空腹血糖值，保证小鼠体重不会显著降低。姜茹等[12]从百合鳞片中分离出一种水溶性多糖BHP，小鼠试验结果表明，BHP能够有效调节免疫功能。Manal M Shehata等[13]从百合中分离出水溶性非淀粉多糖(WSNSP)的体外实验结果表明，百合鳞茎中WSNSP组分B可以抑制小鼠S180肉瘤增殖。张典等[14]探究了百合多糖(LP-1)对癌细胞生长的抑制作用及机理，结果表明，LP-1能抑制细胞分裂周期蛋白的表达，使癌细胞停滞于G0/G1期，从而抑制人肝癌细胞的体外增殖。

1.4 生物碱

生物碱是主要存在于植物中的含氮碱性环状化合物。百合属植物鳞茎中的生物碱类成分目前发现18种[7]，具有多种生物活性功能，如秋水仙碱能够有效抑制癌细胞增长，其结果见图3。

图3 秋水仙碱

研究发现，生物碱具有抗肿瘤、抑菌等多种功效，见表1，但一定剂量对肾脏存在危害。百合生物碱可显著抑制人胃癌细胞的体外增殖，贾蕾探究了生物碱的抗癌机理，研究表明，生物碱能使癌细胞停滞于G2/M期，并上调细胞内Caspase-3蛋白酶的表达，通过诱导细胞凋亡以达到抗癌效果。雷卢恒探究了百合不同提取物的抗癌效果，结果表明，生物碱、皂苷及甲醇提取物均可抑制人肺癌细胞体外增殖，其中生物碱的抑制作用最强。Shimomura等首次从竹叶百合(Lilium hansonii)的鳞茎中分离出了假白榄胺生物碱，并验证了抗癌功效。Ori等则从竹叶百合的鳞茎中分离出2种假白榄胺衍生物和3种甾体皂苷，并证明了其能抑制环AMP磷酸二酯酶的活性。Uhlig等[15]通过猫上皮肾细胞实验探究了麝香百合(Lilium longiflorum)花中生物碱类似物对肾脏的损害作用，结果表明，这些物质具有一定的细胞毒性。Jovtchev[16]等从圣母百合(Lilium candidum)鳞茎中分离出了山柰酚与假白榄胺，通并过细胞实验研究功效，结果表明，2种物质可缓解细胞毒性和基因毒性对植物细胞和人体淋巴细胞的影响。

1.5 其他

除了甾体皂苷、酚类、多糖和生物碱等，百合鳞茎中还含有多种化合物，包括醇、醛、酚类及有机酸等。

综上所述，百合属植物的化学成分种类、数量、功能如表1所示。

2 百合的应用

2.1 食用

百合具有独特的风味，深受广大消费者的欢迎，民间百合鳞茎的利用方式主要有3种。将百合作为食品直接鲜食；通过不同程度的加工制作食品，如百合罐头、百合饮料、蜜百合等；作为辅料与其他原料共同组成百合食谱。另外，人们也会通过炖、煮、炒、做汤等方式烹饪百合来食用，如百合莲子汤和百合粥等。

表1 百合的化学成分

2.2 药用

百合因其含有的大量生物活性成分，被广泛应用于药用方面，包括中医学和现代医学。《日华子本草》中首次将山丹(细叶百合)作为药物的原料并进行了记载。《本草纲目》中也记载了山丹的功效，并与野百合进行了区分。

2.2.1 百合在中医学上的应用

百合性平味甘微苦，在中医学上具有多种功效，被广泛应用于中药、食疗、临床等领域，同时百合自身具有的独特风味及口感也令其深受欢迎，表2为部分百合食疗的原料及功效。

表2 部分百合食疗原料及功效

2.2.2 百合在现代医学上的应用

陶必贤将百合制成的百合海绵应用于临床，观察百余例鼻部手术的止血效果，发现百合海绵无过敏反应，止血效果较好，并能够被吸收。李锦春和黄晓燕等探究了百合对萎缩性胃炎以及消化性溃疡等炎症治疗效果，结果表明，百合能够有效消炎。龙宽斌和苗明三等探究了百合的创口愈合效果，结果表明，捣碎的鲜百合与冰片外敷可以有效促进伤口愈合。苑松岩在临床上探究了百合改善左室舒张功能的作用，结果表明，百合的药效明显优于西药。

3 展望

百合的资源种类多，营养丰富，是兼具食用和药用价值的优秀经济作物。因此，需要对百合中各种功能因子的结构、含量、作用深入研究，此外对于百合营养成分在食品加工过程中的保留研究也存在必要。参照现关于百合功能因子的研究成果，在深加工过程中最大可能地保留百合功能因子及其生理活性，开发出广泛普惠可接受的日常百合食品。在此基础之上拓展百合深加工技术，不断提高百合产品的附加值并针对不同人群需求提供相应的产品，为百合食品发展提供支持。