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盐角草属植物化学成分和药理研究进展

2012-01-25刘晓峰王奇志梁敬钰

中国野生植物资源 2012年2期
关键词:甾醇提取物活性

刘晓峰,冯 煦,王奇志,王 鸣,孙 浩,梁敬钰

(1.中国药科大学天然药物化学教研室,江苏 南京210009;2.江苏省中国科学院植物研究所/南京中山植物园江苏省药用植物研究开发中心,江苏南京210014)

盐角草属(Salicornia)(中文异名盐角属,海蓬子属)植物为草本或小灌木,全世界约30种,分布于亚洲、欧洲、非洲和美洲[1],本属植物研究最多的是Salicornia europaea L.(又名欧洲海蓬子),Salicornia herbacea L.和Salicornia biggelowii(毕氏海蓬子)等几个种。据中国植物志载,中国境内只有Salicornia europaea一个种,分布在江苏苏北沿海等地。最近几年浙江大学植物所唐建军博士等人研究发现浙江省境内的舟山顺母和玉环三门有Salicornia herbacea分布。而且原产于北美洲的Salicornia biggelowii(毕氏海蓬子)已经在我国华北和江苏等地区引种成功。

《中华本草》记载盐角草(S.europaea)具有平肝、利尿、降压的作用,主治高血压和头痛[2],新疆地区也用于抗坏血病、利尿及活血通络[3-4]。S.brachiata在印度用于治疗疥癣和皮肤瘙痒[5];在韩国,S.bigelovii被用于治疗便秘、肥胖、糖尿病和癌症[6-9],有些专利认为其对调节免疫应答、高血压和肿瘤有效[7,10-11]。目前,从盐角草中分离得到的化合物主要有黄酮、生物碱、甾体、萜类等,这些化合物具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、抗氧化、提高免疫等生物活性。盐角草属植物在我国沿海地区分布广泛,所含化学成分种类丰富,其生物活性的研究越来越受到重视。本文对盐角草属的化学成分及生物活性的研究进行简要的综述。

1 盐角草化学成分研究进展

1.1 黄酮类化合物

以槲皮素,异鼠李素,山奈酚为母核的黄酮醇及其苷类是该属植物中存在最多的黄酮类化合物,研究者分别在不同种,不同组织中发现了这些常见的化合物[6,10-12]。

1.2 生物碱

世纪60年代,Hultin和Sandberg分别对盐角草中的生物碱成分进行了研究,检测结果为阴性[13-14];但同时代的 Borkowski和 Drost[15]却分离得到了4个生物碱,其中2个应用红外和紫外光谱鉴定并命名为salicornin和saliherbin。Lee[16]等用LC/MS测定了S.rubra中甜菜碱含量达162.0 μmol/g(干重);

1.3 色素及色原酮

盐角草属的许多植物呈现紫到红色,主要是与色素betanidin-5-O-[2-O-(β-D- glucopyranosyl uronic acid)]-β-D-glucopyranoside的存在有关[17]。盐角草红色的茎中还存在4种2,3位未取代的色原酮,分别为 6,7-methylenedioxychromone,6,7-dimethoxychromone,7-羟基 -6 -甲氧基色酮7-hydroxy-6-methoxychromone和7-O-β -D -glucopyranosyl-6-methoxychromone[18,19]。

图1 7-O-β-D-glucopyranosyl-6-methoxy-chromone

图2 6,7-dimethoxychromone

图3 6,7-methylenedioxychromone

图4 7-hydroxy-6-methoxychromone

1.4 高级烃和总脂肪酸

Weete[20]等发现北美盐角草中高级烃(碳链长度C21到C33)和总脂肪酸(碳链长度C14到C24)在根、冠和种子中分布不同;同时,烃类和脂肪酸的含量也存在显著的差异。盐角草的种子富含植物油,总脂占到26%-30%;双不饱和亚油酸占脂肪酸总量的 70%[21-23]。

1.5 甾醇类成分

和藜科其他植物一样,盐角草属植物的光合组织具有显著的合成甾醇能力。分离鉴定的几个不同的24-α-ethylsterols中,菠菜甾醇和豆甾醇为主要成分。盐角草中不存在异岩藻甾醇,这是其不同于S.bigelovii(北美盐角草)的地方[26]。El- Mallah等[24,25]的研究表明北美盐角草的种子种还含有生育酚(主要为α和γ),甾醇(主要为7-豆甾烯醇和谷固醇)和sterylglycosides(主要为β-谷甾醇和campestigmasterol)。

1.6 其他类成分

韩国的研究者对韩国产S.herbarcea的化学成分进行了研究,发现了1个新的绿原酸衍生物,按该植物在韩国的俗名命名为 Tungtungmadic acid[27](22);Seo等声称发现了2个新的皂苷,并命名为herbacinosides A 和 B,但未见文献报导[28]。

图5 Tungtungmadic acid

2 盐角草属药理活性研究进展

2.1 调节免疫

S.bigelovii叶冻干后的提取物用不同溶剂萃取,其中热水萃取部分在集合淋巴结实验中显示了最显著的肠免疫系统免疫调节活性和巨噬细胞激动活性[29]。

Im[30]等将 S.bigelovii全草通过一个细筛,磷酸缓冲盐渗析过夜得到提取物。提取物用小鼠巨噬细胞,RAW264.7细胞,测定免疫活性。S.bigelovii显示了刺激细胞因子生成,NO释放和表面分子表达的作用。同时,S.bigelovii还能诱导弱粘附的RAW264.7细胞转变为强粘附的巨噬细胞。

进一步的研究发现,S.bigelovii中的大分子物质(SHE)也能激动RAW 264.7细胞,使其产生肿瘤坏死因子(TNF)-α,白细胞介质(IL)-1β和NO等细胞因子。SHE同时能诱导共刺激分子,同S.bigelovii提取物一样,在提高巨噬细胞的这些参数的同时,SHE能剂量依赖的抑制RAW细胞的生长而诱导弱粘附的单核细胞转变为强粘附的巨噬细胞。使用链霉蛋白酶对SHE进行酶消化,其免疫活性没有降低,均证明多糖可能是S.bigelovii对单核/巨噬细胞同源细胞产生有效免疫调节作用的有效成分[31]。

2.2 抗氧化作用

卵巢切除大鼠腹腔注射 S.bigelovii提取物(SH)100 mg/(kg·d),两个月以L-坏血酸为对照,测定SH自由基清除活性,同时研究了肝组织的组织病理学。结果显示对照组的抗氧化值下降,而实验组提高。此外,实验组大鼠肝组织炎症和硬化也明显下降。这都显示SH可以作为一种有效的抗氧化药[32]。

Sung等人的研究认为,S.bigelovii的水提取物可以作为洛氨酸酶抑制剂,具有抗氧化的同时还具有美白肌肤,令肌肤回复青春、美白等作用[33]。

2.3 降糖降血脂作用

Bang等研究证明S.herbecea提取物的供给能降低由STZ(链脲霉素)诱导的大鼠糖尿病模型血清脂和糖的含量,具有一定的降血糖作用[34]。

研究发现S.bigelovii的50%醇提物被发现能对高脂饮食诱导的高血糖和高血脂ICR小鼠产生保护作用。实验结果表明SH不仅能减轻体重,达到一定剂量时还能矫正高血糖和高血脂,SH对血糖和血脂的内环境稳定的有利作用可能与其对脂生成相关基因(SREBP1a,Fas,GAPT)和 PEPCK,以及在肝中表达的葡萄糖-6-磷脂酶有关。SH对Ⅱ型糖尿病具有有效的保护作用,将能应用于临床[35]。

2.4 抗真菌

Boughalleb[36]等对生长于突尼斯的9种藜科植物进行了抗真菌活性测定,其中包括S.fruticosa和S.brachiata两种盐角草属植物。实验结果表明,绿色茎的S.fruticosa的石油醚,丙酮和甲醇部分提取物对大多数的真菌有活性,而红色茎的提取物则没有抗真菌活性。

Chandrasekaran[37]等人对黎科的4种植物的脂肪酸甲酯提取物进行了GC-MS分析,结果表明,在S.brachiata中,十二烷酸的含量高达61.85%,且此提取物显示了较高的抑菌和抗真菌活性。

2.5 抗肿瘤活性

Kong[38]等对从 S.bigelovii中分离得到的黄酮苷类化合物异鼠李素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷进行人体纤维肉瘤的活性测试,实验结果表明此类黄酮苷可做为癌细胞的天然化学阻断剂,具有一定的抗肿瘤活性。

Lellau[39]等对分属15个科的28种植物进行了细胞毒性和抗肿瘤作用的筛选。其中S.europaea提取物对卤虫(52%)和大型蚤(64%)显示了显著的细胞毒性;同时还在农杆菌实验中表现出了抗肿瘤作用。

2.6 抗炎活性

Han[40]等实验表明从 Salicornia herbacea 中分离得到的绿原酸衍生物3-caffeoyl-4-dicaffeoylquinic acid可以明显削弱COX-2(环氧化酶-2)的产生而具有抗炎作用。

2.7 抗病毒活性

Sassi[41]等人对包括 S.fruticosa L.在内的15 种突尼斯药用植物提取物进行了对疱疹单一病毒的活性测试,对S.fruticosa L.全草分别用石油醚,丙酮和甲醇提取,实验结果表明石油醚部分显示了较好的活性,其CC50=239.6。

3 展望

在耕地减少、淡水污染、海水入侵等问题日益严重的今天,开发利用我国广大盐碱地与滩涂这一宝贵的后备国土资源,发展海水灌溉农业已成当务之急。盐角草属植物在耐盐性方面表现出了很大的优势,此外盐角草属的植物还有很多经济利用价值,是一种很具有开发潜力的植物。盐角草属植物有多方面的利用价值,可以根据当地市场需求开发利用成为:油料作物(种子油和饼粕);饲料作物(地上部生物量);蔬菜作物(嫩枝、嫩茎);木材作物;生物能源作物(燃料);环境改良作物(大气CO2吸收、土壤中重金属元素的清除、农业及城市污水处理以及湿地生态构建)等等。目前,北美海蓬子商业化生产的主要产品是作为油料与蔬菜。

但是关于该属植物的研究主要集中在栽培和耐盐性机制的研究,对其化学成分和药理学作用探讨的文章鲜有报道,此领域是很具有研究价值的。

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