梁 倩,李咏富,龙明秀,田竹希,何扬波,石 彬

(贵州省农业科学院现代农业发展研究所,贵州贵阳 550006)

百香果(PassifloraedulisSims)系西番莲科(Passifloraceae)西番莲属(Passiflora)的草质藤本植物,又称西番莲、巴西果、鸡蛋果,生长于热带地区,原产地为巴西。西番莲科有18个属,其中西番莲属有500多个种,可食用的约有50多种,可食用百香果通常被分为两个品种:黄色百香果(P.edulisvar.flavicarpaDegenerer)和紫色百香果(P.edulisSims),黄色百香果口感偏酸,紫色百香果口感偏微甜[1],市场上紫色百香果的鲜果较为常见。百香果的果实和果汁富含维生素、矿物质,具有清热降火、止泻、驱虫等的功效,除此之外,百香果及其副产物(果叶、果皮、种籽)具有一定的药用价值,有抗疲劳、焦虑、抗成瘾、降血压、抗炎等功能[2-4]。百香果叶在欧洲及南美洲一直被作为民间药物使用,可治疗酒精中毒、偏头痛、神经紧张等[5],百香果中蕴含的丰富的药用、保健功能,使其鲜果及其加工产品越来越受到人们喜爱,在保健品以及医药领域有着广阔的开发价值。文章综述了近年来国内外对百香果化学成分和药理活性的研究进展,为百香果及其副产物的进一步开发利用提供参考。

1 化学成分

在二十一世纪初,对百香果的化学成分研究颇多,对其果实、果汁、果皮、种籽都有大量的研究,它们含有的化学成分主要为酚类、黄酮苷类、生物碱、三萜类、化学营养成分等。近年来从百香果及其副产物中分离鉴定出新的化学成分主要为黄酮苷衍生物、白皮杉醇、三萜衍生物,同时由于近年来天然产物活性成分的提取备受关注,百香果中多糖、多酚等活性成分的分离与鉴定也得到了进一步的研究。

1.1 多酚类化合物

百香果中主要含有黄酮类化合物,U Mareck等[6]首次从百香果中分离出夏佛塔苷、异夏佛塔苷、芹菜素;木犀草素、芹菜素的衍生物为百香果中主要的黄酮类化合物[7],如荭草素、异荭草素、牡荆素、异牡荆素,其母体结构如图1所示;Xu等[8]从百香果茎叶中分离出了芹黄素、木犀草素碳苷衍生物木犀草素-8-C-β-digitoxopyranosyl-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、芹菜素-8-C-β-digitoxopyranoside、芹菜素-8-C-β-boivinopyranoside、木犀草素-8-C-β-boivinopyranoside;Costa等[9]从一种百香果(P.bogotensisd)叶子中分离出芹菜素-6-C-α-L-鼠李糖-(1→2)-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷、木犀草素-6-C-α-L-鼠李糖-(1→2)-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷。百香果中还含有花青素[10]:花青素-3-O-β-吡喃葡萄糖苷、花青素-3-O-β-半乳糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、花青素-3-6″-丙二酰葡萄糖苷、天竺葵色素-3-葡萄糖苷。

图1 百香果中黄酮类化合物结构Fig.1 The structures of the flavonoids isolated from P. edulis Sims

百香果中含化合物紫罗兰醇[11]及其衍生物:4-羟基-β-紫罗兰醇、4-氧代-β-紫罗兰醇、4-羟基-7,8-二氧-β-紫罗兰醇、4-氧代-7,8-二氢-β-紫罗兰醇、3-氧代-α-紫罗兰醇、3-氧代-7,8-二氧-α-紫罗兰醇。Lourith等[12]对百香果种籽乙酸乙酯萃取部分进行研究发现其含有多酚类化合物,且主要为绿原酸、迷迭香酸、槲皮素。Matsui等[13]以及Sano等[14]从百香果种籽中提取出白皮杉醇(3,4,3′,5′-四羟基-二苯乙烯)、白皮杉醇二聚物(scirpusin B);百香果中还含有化合物二苯基乙烯白皮杉醇[15]。

1.2 生物碱

百香果中生物碱成分较少,主要是基于β-咔啉环系的吲哚生物碱,如哈尔满(Harman)、骆驼蓬醇(Harmol)、骆驼蓬碱(Harmine)、去甲骆驼蓬碱(Harmalol)、骆驼蓬灵(Harmaline)[16],其结构如图2所示,Lohdefink等[17]研究发现一种百香果(P.incarnata)中含哈尔满和骆驼蓬碱质量分数分别为0.012%和0.007%。

图2 百香果中生物碱结构Fig.2 The structures of the alkaloids isolated from P. edulis Sims

1.3 三萜类化合物

Yoshikawa等[18]从百香果的茎叶中分离鉴定了7种环菠萝烷三萜类化合物分别为三萜环西番莲酸(cyclopassifloic acids)A～G,以及11种环西番莲苷(cyclopassiflosides)I～XI;Wang等[19]在后续从百香果茎叶的乙醇提取液中分离出两种环西番莲苷:环西番莲苷ХII 和环西番莲苷ХIII,其结构如图3所示。

图3 百香果中三萜类化合物结构Fig.3 The structures of the terpenoids isolated from P. edulis Sims

1.4 生氰化合物

百香果中含有生氰化合物[20]R-苯羟基乙基-芸香糖苷((R)-mandelonitrile-α-L-rhamnop-yranoside-β-D-glucopyranoside)、苦杏仁苷(amygdalin)、β-D-阿洛吡喃糖-O-2-苯基乙腈(β-D-allopyranosyloxy-2-phenylacetonitrile)、洋李苷等。生氰化合物主要存在于未成熟的百香果中[21]。

1.5 芳香及有机酸类

丁酸乙酯、己酸乙酯、与α-松油醇、β-月桂烯、柠檬烯、γ-异松油烯是百香果中主要的挥发性成分和芳香成分[22];百香果种籽中分离出脂肪酸有亚麻油酸、油酸、棕榈酸[23]。

1.6 其他

百香果中含有多种类胡萝卜素[24]:茄红素、六氢番茄红素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、紫黄素等;百香果中富含多种营养成分,维生素B2、维生素C、维生素B3、钾、钙、磷、钠、镁、百香果籽中富含纤维素,研究发现百香果种籽中总纤维素含量高达64.8%。Silva等[25]对百香果中多糖成分进行研究,鉴定了其主要含有(1→4)连接的半乳糖醛酸、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、甘露糖、海藻糖。百香果中含有羟氰裂解酶(HNLs),名为PeHNL,能促使苯甲醛和2-戊酮催化合成(R)-苯乙醇腈((R)-MAN)、(R)-甲基丙基酮氰醇[26]。

2 药理活性

百香果在欧洲地区作为一种民间用药,常治疗失眠、抑郁、神经紧张等,在文献中也证实了百香果的黄酮类成分、三萜类成分具有一定的抗忧郁、抗抑郁等精神方面的保护作用;近年来随着人们对绿色保健食品的追求,研究者们提取百香果中多酚、多糖等活性分子对其抗氧化、抗炎抗菌等作用进行了研究。除此之外,有较少的文献对百香果提取物中抗癌活性、肠胃保护作用、降血压、糖尿病免疫作用等也作出了相关报道。

2.1 神经保护作用

Tal等[27]研究发现百香果粗体液对谷氨酸诱发的HT4神经元细胞死亡、线粒体去极化、谷胱甘肽消耗有保护作用,并且对注射神经毒素MTPT的小鼠多巴胺神经元有保护作用;Xu等[8]研究发现百香果茎叶中含有的木犀草素有促进神经突生长的作用,结果显示50.0 μmol/L木犀草素能够促进神经生长因子(NGF,10 ng/mL)诱发的PC12细胞神经突生长,表明百香果茎叶中的木樨草素具有一定的神经保护作用。

2.2 抗氧化活性

Saravannan等[28]对百香果种籽丙酮提取物进行抗氧化活性研究,其DPPH清除率的IC50为26.37 μg/mL,ABTS+自由基清除活性达到3276.98 μmol/L抗氧化剂/提取物(g);Ferreira等[29]研究发现百香果籽油具有一定的抗氧化活性(EC50=(5.74±0.1) mg/mL),同样,Lourith[12]等研究发现，百香果种籽乙酸乙酯萃取部位中的多酚化合物具有一定的抗氧化活性(EC50=(2.7±0.2) mg/mL);Vigan等[30]发现，百香果乙醇水提取物具有一定的抗氧化活性,与其酚类、白皮杉醇化合物含量呈正相关。

2.3 抗菌活性

研究发现[28]，百香果种籽对两种真菌菌株(白色念球菌、黑曲霉)、三种革兰氏阳性菌(粪链球菌、酿脓链球菌、枯草杆菌)、四种革兰氏阴性菌(沙门氏菌、伤寒杆菌A、伤寒杆菌B、肺炎克雷伯菌)有抑制活性;百香果果实和叶片的甲醇以及乙酸乙酯提取物对产气肠杆菌、金黄色葡萄球菌、粪肠杆菌均有一定的抑制活性[31];Siebra等[32]研究发现，百香果乙醇-水提取物协同几种抗生素药物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制活性有增效作用,表明百香果具有潜在的抑菌活性;研究[33]发现，百香果叶甲醇提取物对抗枯草杆菌和大肠杆菌具有一定的抑制作用;百香果种籽[34]蛋白质成分能有效地抑制炭疽菌菌丝生长。

2.4 抗焦虑、抗疲劳作用

农生斌等[35]研究了百香果汁对D-半乳糖致衰老的小鼠负重游泳及抗疲劳的作用,对致衰老小鼠连续灌胃百香果汁42 d,结果显示,与正常组相比,注射百香果汁的致衰老小鼠力竭游泳时间增长,肝糖原、股四头肌糖原含量增高、小鼠的超氧化物歧化酶(SOD)活性增高、丙二醛(MAD)含量降低。说明百香果汁对D-半乳糖致衰老的小鼠有一定抗疲劳作用;对注射百香果乙醇提取液的老鼠进行迷宫实验[36],对比空白组,发现注射过百香果乙醇提取液更能镇定的找出出口,通过迷宫;研究发现百香果中环阿尔廷型三萜类化合物具有抗抑郁作用[19]。

2.5 糖尿病免疫活性

Colomeu等[37]对非肥胖型糖尿病小鼠(NOD小鼠)1型糖尿病持续喂食百香果叶的水提物28周,跟空白组相比,小鼠糖尿病发生率降低,胰岛内渗透细胞减少,肾脏和肝脏的谷胱甘肽增多(p<0.05),研究表明，百香果叶的水提物具有一定糖尿病免疫作用;Geison等[38]从百香果中分离出六个黄酮苷元,并测试了α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC50=19～35 μmol/L),表明百香果黄酮类化合物具有潜在的治疗糖尿病的作用。

2.6 临床应用

Marques等[39]对HIV病人膳食中添加百香果皮粉末,维持90 d的进食疗法,结果显示总胆固醇和三酰基甘油酯明显下降,说明其对HIV治疗有一定辅助作用;65组鸦片成瘾的病人进行14 d的百香果浆混合可乐宁治疗,对比单独使用可乐宁的病人,精神症状好转明显,说明百香果对治疗鸦片戒断具有辅助作用[40]。

2.7 其他作用

Carraz等[41]研究发现，百香果乙醇提取物具有抗肝癌细胞活性(IC50≤50 mg/mL);Wasicky等[42]研究了百香果叶地上部分乙醇水提取物对HCl/乙醇刺激的大鼠胃黏膜损伤的影响,发现其对溃烂组织的形成有抑制作用;Sano等[14]研究百香果种籽对大鼠胸主动脉的血管舒张活性,发现百香果种籽中多酚化合物对大鼠内皮完整的主动脉有血管舒张作用,表明其具有潜在的治疗心血管疾病的作用;Lewis等[43]研究发现，对百香果皮提取物能有效地降低自发性高血压大鼠(SHR)的血压;Lima等[44]研究百香果皮对高脂肪饮食SD大鼠的影响,结果表明百香果皮粉使SD大鼠肠促胰岛素增加,大鼠小丘脑可卡因和苯丙胺增加,防止体重的增加,消弱了肥胖荷尔蒙水平,对肥胖症有一定的治疗作用。

3 结论与展望

随着百香果的市场化发展迅速,百香果特别是其副产物果叶、果皮、种籽)得到了多方面的研究,百香果及其副产物(果叶、果皮、种籽)具有多种化合物成分如多酚、黄酮苷、三萜类、生物碱、有机酸、多糖等;具有多种药理活性如抗焦虑、抗氧化、抗炎抗菌活性、糖尿病免疫活性、抗癌细胞增生等。通过近五年来对百香果研究的深入,研究者们从中发现了新的化合物例如环西番莲苷XII、环西番莲苷XIII、木犀草素-6-C-α-L-鼠李糖-(1→2)-(6″-O-乙酰基)-β-D-吡喃葡萄糖苷等,通过对药效物质的研究发现,百香果中主要的成分黄酮类化合物与抗抑郁、抗精神疲劳有密切的联系。除此之外,百香果籽粒中蛋白质成分与抑菌作用的关系,果皮中多酚化合物与血管舒张、抗氧化作用之间的关系,多糖与抗肿瘤作用的关系。对百香果及其副产物的药理活性研究发现,百香果的甲醇、乙醇、乙醚等提取的部位具有降血压、降脂、肠胃保护等作用,然而这些发挥药效的物质基础尚未明确。

近年来对百香果副产物(果叶、果皮、种籽)的深入研究发现了其中蕴含丰富化学成分以及药理活性,大大提高了百香果副产物的回收利用的价值和应用前景。然而目前仍然缺乏对百香果深层次的挖掘和研究,因此在未来应从以下两点进行研究和探索:香果的药效物质基础还缺乏系统和深入的研究。其化学成分与药理活性的构效关系、药效物质的作用机制是未来研究的重点;随着人们对绿色健康的追求,百香果中是否有潜在的新型化合物以及生物活性和保健功能,这是未来研究的新方向。对百香果及其副产物的深入研究,将进一步拓展其在医药、食品保健、化妆品等产业的开发利用价值。