锥属植物化学成分及药理作用研究进展

倪晓婷，张云坤，唐 敏，3，李 娟，李顺祥*

（1.湖南中医药大学药学院，湖南省中药活性物质筛选工程技术研究中心，湖南 长沙 410208； 2.湖南省中美老年性退行性疾病治疗药物国际联合研究中心，湖南 长沙 410208； 3.益阳医学高等专科学校，湖南 益阳 413002）

壳斗科 （Fagaceae） 锥属 （Castanopsis） 植物约120种，广泛分布于亚洲热带及亚热带地区。《中国植物志》中记载我国约有63 种2 变种，分布于长江以南各地，其中以西南部与南部最为多见［1］。锥属植物中多为经济植物及药食两用植物，来源于该属植物的中药有槠子、锥栗、白猪栗根等，入药部位包括壳斗、种仁、皮叶、嫩芽、根等。例如苦槠（C.sclerophylla）、钩锥（C.tibetana） 是栲胶的主要来源，其木材常被制成高档家具［2］。苦槠、甜槠（C.eyrei） 在民间常被制成豆腐、凉皮等食物。《本草拾遗》 记载钩锥“主不饥，厚肠胃，令人肥健”［3］。苦槠“止泄痢，食之不饥，令健行； 能除恶血，止渴。槠子皮叶，煮取汁，与产妇饮之，止血”［4］。《神农本经会通》 记载： “槠实，补虚明眼目； 叶，洗疹风； 树汁，生涂癣”［5］。本文对锥属植物的化学成分、药理作用进行综述，以期为锥属植物的进一步研究提供参考依据。

1 化学成分

目前，已报道的锥属植物的化学成分研究包括苦槠（C.sclerophylla）、甜槠（C.eyrei）、米槠（C.carlesii）、黧蒴锥（C.fissa）、栲（C.fargesii）、钩锥（C.tibetana）、南岭栲（C.fordii）、瓦山锥（C.ceratacantha）、印度锥（C.indica）、西氏柯木（C.cuspidate）、刺栲（C.hystrix）、鹿角锥（C.lamontii）、C.hickelii、C.fabri、C.sieboldii、C.concinna等植物，涉及到的化合物类型包括三萜类、鞣花单宁类、没食子酰基类、黄酮类、酚酸、苯酚类等。

1.1 三萜类 锥属植物中含有大量的三萜类化合物，从结构上看，多数为齐墩果烷型、熊果烷型、木栓烷型的五环三萜，并且常与葡萄糖基、没食子酰基（G）、六羟基联苯二酰基 （HHDP） 相连，形成锥属植物所特有的三萜HHDP 酯类化合物，它为锥属植物的主要次生代谢产物，并常以2 种三萜混合物的形式报道，其中，齐墩果烷型的脂溶性HHDP 酯类化合物为主要代谢产物之一。详见表1、图1。

图1 锥属植物中的三萜类化合物结构式

表1 锥属植物中的三萜类化合物

1.2 鞣花单宁类 锥属植物中含有大量的单宁类化合物，是其发挥药理作用的主要活性成分，其中鞣花单宁类化合物多数由葡萄糖基、没食子酰基（G）、六羟基联苯二酰基构（HHDP） 组成。该类物质皆含有多个酚羟基，具有抗氧化活性。详见表2、图2。

图2 锥属植物中的鞣花单宁类化合物结构式

表2 锥属植物中的鞣花单宁类化合物

1.3 没食子酰基类 锥属植物中含有大量的没食子酰基类化合物，该类物质皆含有没食子酰基（G），部分与葡萄糖基结合形成没食子酸糖苷类化合物，没食子酰基可分别连接在葡萄糖1～4，6 位上。部分与奎宁酸、莽草酸、龙胆酸等酚酸结合，形成酯类化合物。详见表3、图3。

图3 锥属植物中的没食子酰基类化合物结构式

表3 锥属植物中没食子酰基类化合物

1.4 黄酮类 锥属植物所含黄酮类化合物从结构上看，其母核多为黄酮醇、二氢黄酮醇、黄烷-3-醇等，常于与葡萄糖基、鼠李糖基等结合形成黄酮苷类化合物，少数糖基上还连接没食子酰基。详见表4、图4。

图4 锥属植物中的黄酮类化合物结构式

表4 锥属植物中的黄酮类化合物

1.5 酚酸及苯酚类 锥属植物中含有大量多酚类化合物，主要为酚酸类与苯酚类。其中酚酸类包括鞣花酸类、奎宁酸类、龙胆酸类等，少数与咖啡酰基、葡萄糖基、鼠李糖基、木糖基等基团结合，形成酚酸的衍生物。详见表5、图5。

图5 锥属植物中的酚酸及苯酚类化合物结构式

表5 锥属植物中的酚酸及苯酚类化合物

1.6 其他 除上述类型的化合物外，锥属植物中还含有少量的生物碱类、香豆素类、葡萄糖苷类等化合物，如4-quinolone-2-carboxylic acid、cytidine、秦皮素、秦皮乙素等。详见表6、图6。

图6 锥属植物中的其他化合物结构式

表6 锥属植物中的其他化合物

2 药理作用

2.1 抗氧化 现代研究表明，细胞内氧化应激会对机体产生严重的代谢障碍，由自由基介导的细胞膜脂质的过氧化反应，以及DNA 和蛋白质的氧化损伤，与癌症、炎症、动脉粥样硬化、神经变性疾病、衰老等慢性病理状态密切相关。而锥属植物表现出抗氧化活性，对ABTS·自由基、DPPH 自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基等均表现出明显的清除作用，且与总酚含量呈现一定量效关系。

关小丽等［35］对8 种壳斗科植物的多酚含量及抗氧化能力进行考察，结果表明，锥属植物红锥、苦槠、米槠都具有良好的体外抗氧化能力，其中红锥的总酚含量最高，为10.61%，抗氧化能力最强。瓦山锥与栲皆具有较强的ABTS 自由基与DPPH 自由基清除能力，但均低于抗坏血酸［15，17，36］。Gao 等［37］研究发现，鹿角锥水提物（CLE） 可减少H2O2的细胞毒性，并有效清除活性氧而减少氧化应激诱导的细胞损伤，主要抗氧化剂为其所含的表儿茶素与花青素B2，作用机制可能与两者清除自由基、激活抗氧化酶有关。Youn 等［38］检测C.cuspidatevar.thunbergia的种壳与种仁清除DPPH自由基与ABTS自由基的能力，结果显示，种壳的效果优于种仁，甲醇提取物的效果优于水提物。

2.2 降糖降脂 研究表明，锥属植物中的三萜HHDP 酯类与没食子酸酯三萜类化合物可成为降糖降脂的潜在药物来源［9，11］。例如C.sieboldii中的3，24-di-O-galloyl-2α，3β，23，24-tetrahydroxyolean-12-en-28-oic acid 28-O-β-D-glucopyranoside和castanopsinin B 可促使机体葡萄糖摄取增加1.5 倍，前者可上调分化成肌细胞中的p-AMPK/AMPK 比值，以刺激机体加速对葡萄糖的摄取［11］。C.fissa所含三萜HHDP 酯表现出中度的脂肪酶抑制活性，减少脂肪水解吸收［9］。

此外，Youn 等［38］研究发现，C.cuspidatevar.thunbergia可降低血脂水平并且无细胞毒性作用，其种壳提取物比种仁提取物能够更有效地抑制3T3-L1 细胞脂肪生成，水提物则比甲醇提取物表现出更好的抑制作用。

2.3 抗肿瘤 Dolai 等［39］研究发现，印度锥（C.indica）叶的甲醇提取物（MECI） 对艾氏腹水癌（EAC） 细胞表现出剂量依赖性的直接细胞毒性，IC50值为（71.50±6.25）μg/mL。同时可降低肿瘤体积、存活细胞数与肿瘤质量，延长EAC 肿瘤小鼠寿命。25 mg/kg MECI 即可达到抑癌效果，50 mg/kg 时效果更加显著，但均低于阳性药5-氟尿嘧啶（20 mg/kg）。MECI 具有剂量依赖性抗肿瘤潜力，可能与其细胞毒性和抗氧化特性相关。

进一步研究表明，印度锥叶中的β-谷甾醇葡萄糖苷（BSSG） 可以剂量依赖性地诱导EAC 小鼠肿瘤细胞凋亡，其IC50值为（75.45±2.90） mg/mL。机制研究表明，BSSG通过升高凋亡蛋白p53、p21 表达以及caspase-9、caspase-3水平，降低Bcl-2/Bax 比值，诱导DNA 损伤而使肿瘤细胞凋亡［40］。

2.4 抗菌 锥属植物具有广谱抗菌活性，主要起效成分为三萜类、黄酮类、皂苷类等。鹿角锥水提物（CLE） 对牙龈卟啉单胞菌、β 溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均具有抗菌作用，最低抑菌浓度分别为0.625、1.25、2.5、1.25 mg/mL，表儿茶素与皂苷类成分为CLE 中的主要抑菌物质［37］。此外，Moon 等［41］对5 种不同的壳斗科植物的水提物进行抗真菌活性测定，结果显示锥属植物C.cuspidata的水提物的抑菌活性最强，可有效抑制炭疽病菌、柑桔病菌、辣椒疫霉的生长。

2.5 抗炎 锥属植物中的鹿角锥在中国西南地区是一种用来清新口气和预防口腔炎症的凉茶原材料，可有效治疗牙周炎、咽喉炎等口腔炎症性疾病。Gao 等［37］用鹿角锥水提物（CLE） 处理脂多糖（LPS） 诱导的RAW264.7 炎症细胞，发现CLE 可有效抑制NO、前列腺素E2 （PGE2）、肿瘤坏死因子α （TNF-α） 的释放，同时降低TLR-4、p-NFκB （p65）、iNOS、COX-2 水平，表明CLE 可通过使TLR-4/NF-κB/iNOS 和TLR-4/NF-κB/COX-2 通路失活而抑制LPS诱导的炎症反应。CLE 中的原花青素B2与表儿茶素为其发挥抗炎的主要活性成分，但前者的作用更加显著。CLE 抗炎具有安全性高、无毒性作用的特点，在急性经口毒性实验中，单次给予20 g/kg CLE 后，观察期内无小鼠死亡，观察期间未出现急性中毒症状。大体检查未发现器官大小、颜色、形状、稠度或其他特征异常。进一步研究表明，鹿角锥芽浸液和成熟叶浸液均具有剂量依赖性的抗炎活性，且芽浸液的抗炎活性要优于成熟叶浸液［42］。

2.6 其他 除上述药理作用外，锥属植物中瓦山锥中的castacrenin D 表现出较强的酪氨酸酶抑制作用，其IC50值为0.034 mg/mL［18］。

C.cuspidate茎的甲醇提取物中的鞣花酸衍生品，如4′-O- （α-L-rhamnopyranosyl） -3，3′，4-tri-O-methylellagic acid、ellagic acid 等，对乙酰胆碱酯酶均具有可逆性和竞争性的抑制作用，对MDCK 细胞有轻微或无毒作用。其中4′-O- （α-L-rhamnopyranosyl） -3，3′，4-tri-O-methylellagic acid 是乙酰胆碱酯酶和MAO-B 的双靶向抑制剂，这些化合物可被视为治疗阿尔茨海默病和帕金森病的潜在药用成分［43］。

Alkandahri 等［44］用C.costata叶的乙醇提取物及其水、乙酸乙酯、正己烷萃取部位处理伯氏疟原虫感染的BALB/c小鼠，结果显示，提取物与各萃取部位皆表现出抗疟活性，可有效抑制疟原虫的生长。100、200、400 mg/kg 乙醇提取物的有效抑制率分别为42.66%、66.21%、80.99%，并呈剂量依赖性，但均低于阳性药青蒿琥酯（36.4 mg/kg），其ED50值为108 mg/kg。水、乙酸乙酯、正己烷萃取部位的抑制率分别为51.19%、79.85%、62.77%。

Hasan 等［45］采用贝克酵母热模型测定C.tribuloides的树皮甲醇提取物（CTB） 的解热潜力。结果表明，CTB 对小鼠体温升高具有抑制作用，其所含的9 个多酚类化合物，包括水合芦丁、（-） 表儿茶素、咖啡酸、水合儿茶素、儿茶酚、反式阿魏酸、对香豆酸、香草酸、迷迭香酸，可能与微粒体前列腺素E 合成酶-1 （mPGES-1） 的必要辅助因子谷胱甘肽存在竞争。CTB 中富含的芦丁水合物以稳定的方式与mPGES-1 活性位点结合，从而使mPGES-1 失活。由此可见，水合芦丁是通过抑制mPGES-1 的活性，下调PGE2 的合成，从而降低小鼠的发热症状。

3 结语与展望

壳斗科锥属植物资源丰富，在民间药食两用历史悠久，开发前景广阔。该属植物成分结构复杂，研究者先后从该属中分离得到将近250 个化合物，涉及三萜类、鞣花单宁类、没食子酰基类、黄酮类、酚酸及苯酚类等。现代研究也表明该属植物具有广泛的药理活性，例如抗氧化、降糖降脂、抗肿瘤、抗菌、抗炎等。本文通过文献归纳总结，对锥属植物的后续研究提出具有较大潜力的3 个研究方向。

目前对于锥属植物的化学成分研究主要集中在甜槠、米槠、黧蒴锥、瓦山锥、印度锥等少数种上，对其他种的化学成分研究尚不深入。可以利用新方法、新思路、新技术提取分离锥属植物中更多新化学成分，为后续综合开发利用锥属植物资源，将其开发成药品、大健康产品奠定物质理论基础，最大限度地实现锥属植物的药用价值、经济效益和社会效益。

锥属植物活性成分在抗氧化、降糖降脂、抗菌、抗炎等过程中发挥药效的作用机制以及相互之间是否具有协同作用尚不清晰，还有待进一步挖掘，为药物多靶点、多疗效应用提供更多的可能性。

目前糖尿病的防治已成为全球亟待解决的公共卫生问题。锥属植物中的三萜HHDP 酯类与没食子酸酯三萜类化合物有望成为降糖降脂的一个潜在药物来源，可深入挖掘其防治代谢性疾病的活性成分与作用机制，更有效地应对代谢性疾病的趋势化发展。