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槟榔花提取物活性成分研究进展



全 文 :槟榔(Areca catechu L.)属棕榈科槟榔属常绿
乔木, 原产自北纬 0.8~6°, 东经 109.5~119°的
马来西亚群岛[1]。 在我国槟榔主要种植在海南和云
南两个热带地区, 是海南省除橡胶之外的第二大经
济作物, 也是海南中、 东、 南部200多万农民收入
的重要来源[2-3]。 槟榔花为槟榔的雄花蕾, 开花多,
花期长, 产量高, 作为槟榔的副产物, 素以 “微型
营养品” 和 “长寿食品” 著称, 富含多酚、 生物碱
等多种生理活性物质以及对人体有益的微量元素,
具有独特的食疗和保健功效[4-6]。 自古以来, 槟榔
花被人们用于治疗胃病、 痢疾、 痔疮等; 在台湾,
人们常用槟榔花煲汤, 治疗咳嗽; 在海南, 以槟榔
花为主要食材的 “槟榔花鸡” 已成为 “三亚十大名
菜” 之一[7-8]。
目前, 市场上出现了少量以槟榔花为原料生产
的槟榔花茶、 槟榔花酒、 槟榔花口服液等新型食品
和保健品, 深受消费者青睐[9-11]。 国内外对槟榔花
中活性成分的提取和评价等研究较多。 本文综述槟
榔花活性成分的提取、 检测和生理活性评价等研究
进展, 为开发槟榔高附加值产品提供理论依据, 对
促进整个槟榔产业的发展具有重要的意义。
1 榔花提取物的活性成分
槟榔花含有多种活性成分, 但目前的研究主要
针对槟榔碱和多酚类物质。 植物多酚以苯酚为基本
骨架, 以苯环的多羟基取代为特征, 从低分子简单
酚类到高分子单宁类, 按结构可分为酚酸类、 类黄
酮类、 1,2-二苯乙烯和木酚酸类, 它是植物体内
的次级代谢产物, 主要存在于根、 茎、 叶、 花和果
实中。
槟榔花提取物活性成分研究进展①
张 明 1,2)②宋 菲 1) 黄玉林 1) 陈卫军 1) 赵松林 1)③
(1 中国热带农业科学院椰子研究所 海南文昌 571339;
2 海南大学食品学院 海南海口 570228)
摘 要 槟榔花为槟榔的雄花蕾, 花期长, 产量高, 也是槟榔重要的副产物。 本文综述了近年来槟榔花提取物
活性成分的提取、 检测和生理活性等的研究进展, 并阐述了槟榔花的应用和发展前景。
关键词 槟榔花提取物 ; 多酚 ; 槟榔碱 ; 生理活性
分类号 S567.1+9; TQ914
Review on the Bioactive Substances of Areca Inflorescence Extracts
ZHANG Ming1,2)SONG Fei1) HUANG Yulin1) CHEN Weijun1) ZHAO Songlin1)
(1 Coconut Research Institute, CATAS, Wenchang, Hainan 571339;
2 College of Food Science and Technology, Hainan University, Haikou, Hainan 570228)
Abstract The areca inflorescence, which has a long period of flowering and a high yield, is the male
flowers and one of the important by-products of Areca catechu L.. In this article, the extraction,
identification and biological activity of areca inflorescence extracts were reviewed, as well as the
application and developmental prospect of areca inflorescence.
Keywords areca inflorescence extracts ; phenols ; arecoline ; biological activity
① 基金项目: 海南省自然科学基金(No.312043、 31 146)。
收稿日期: 2014-02-26; 责任编辑/凌青根; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 张 明(1988~), 女, 在读硕士研究生, 研究方向为功能性食品化学; E-mail: zhangming-1223@163.com。
③ 通讯作者: 赵松林(1965~), 男, 本科, 研究员; E-mail: zhaosonglin@21cn.com。
Vol.34, No.6
2014年6月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第34卷第6期
Jun. 2014
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2014年6月 第34卷第6期热带农业科学
张春梅[12]等采用高效液相色谱-二极管阵列检
测法对3种槟榔花提取物中的多酚类物质进行了定
性定量分析, 依据福林酚测定结果, 沸水提取物、
冷水提取物和乙醇提取物中的总酚含量分别为
0.6236、 0.5893、 0.3146mg/mL, 且 3种提取物
均含有没食子酸、 香豆酸、 表儿茶素、 阿魏酸、 芦
丁和柚皮素6种多酚类物质, 其中儿茶素、 没食子
酸酸和香豆酸的含量相对较高。 黄玉林[13]等比较了
不同干燥方法对槟榔花沸水提取物总酚含量的影
响, 福林酚测定结果为炒干(25.97mg/g)>微波干燥
(19.07 mg/g)>真空冷冻干燥(12.37 mg/g)>热风干燥
(11.37mg/g)。 程芳芳[14]等将槟榔花沸水提取液经旋
转蒸发浓缩, 再经聚酰胺树脂柱层析, 采用35%~
85%的乙醇对其进行洗脱, 最后得到的槟榔花沸水
提取物中多酚物质的纯度达到80%。
Lin[15]等测定出槟榔花沸水提取物的总酚含量为
406.43μg/mL, 黄酮类物质含量为 840.73μg/mL;
水/甲醇提取物的总酚含量为451.47μg/mL, 黄酮
类物质含量为 880.00μg/mL。 韩林[16]用分光光度
法测定出槟榔花中总酚和总黄酮的含量分别为
20.9和 6.12mg/g, 这一结果与 Zhang[17]的研究结
果相似。 Wang[18]等测定出槟榔穗状花序的总酚含量
为4.72mg/g, 缩合单宁酸含量为1.78mg/g。 何明
月[10]等测定出槟榔花雄花和雌花中分别含有 0.7%
和0.59%的单宁酸。
槟榔碱是槟榔花的保健和药理活性成分之一,
化学名N-甲基-1,2,5,6-四氢烟酸甲酯, 是一种黄
色油状液体, 极易被氧化, 化学合成困难, 常被提
取分离并合成性质稳定的氢溴酸槟榔碱。 闫志英[19]
等用高效液相色谱法对 11批产自海南省兴隆、 五
指山、 文昌、 保定和万宁的槟榔花中槟榔碱含量进
行了测定, 其含量在 2.8~5.0mg/g, 并拟定市售
槟榔花药材产品中槟榔碱含量以氢溴酸槟榔碱计不
得少于2.5mg/g。 战晴晴[20-21]等用高效液相色谱法
测定出槟榔花初花期、 盛花期和末花期的槟榔碱含
量分别为 4.96、 4.26、 2.02mg/g, 在最佳热回流
提取工艺条件下, 测定出槟榔花中槟榔碱含量为
4.31mg/g。
2 酚和槟榔碱的提取分离与检测
槟榔中多酚和槟榔碱的提取方法有多种, 但是
对槟榔花而言, 目前应用的多为溶剂提取法。 溶剂
提取法是根据有效成分与提取溶剂相似相溶的原
理, 将有效成分从固体原料表面或组织内部向溶剂
中转移的传质过程, 操作简单, 能耗低, 现已广泛
用于天然产物的提取; 其提取效果受溶剂种类、 提
取温度、 提取时间、 pH等多种因素的影响。 提取槟
榔碱通常使用的溶剂是乙醇、 乙醚或氯仿, 并加入
适量的氨水, 使槟榔花中与鞣酸结合在一起的槟榔
碱更容易析出; 提取多酚用的较多的溶剂是水、 乙
醇和乙醚。
目前, 槟榔花中多酚和槟榔碱含量的测定, 通
常采用高效液相色谱法和分光光度法。 高效液相色
谱法以操作简单、 准确度高、 重复性好等优点, 正
逐渐代替分光光度法被广泛使用。
Zhang[17]用分光光度计在 725nm处测定了 70%
酒精提取物中总酚含量, 并在 510nm处测定了黄
酮类物质的含量。 Lin[15]等用分光光度法在 725和
510nm处分别测定了槟榔花沸水提取物和水醇(50∶
50)提取物中总酚和黄酮类物质的含量。 张春梅[12]
等采用沸水、 冷水和乙醇3种溶剂提取槟榔花总酚
类物质, 分别用分光光度法(720nm处测吸光值)和高
效液相色谱-二极管阵列检测法(215nm处测吸光值)测
定提取物的总酚含量; 其中, 高效液相色谱法采用
3%的冰醋酸和甲醇为流动相, 能够将几种酚类物质
完全分离, 准确可靠, 且重现性好。 黄玉林[13]等用
福林酚分光光度法在 720nm处测定槟榔花沸水提
取物总酚的含量, 并以此优化了沸水法提取工艺。
战晴晴[20-21]等采用乙醚热回流法提取槟榔花中
的槟榔碱, 结合高效液相色谱法测定其含量, 流动
相为乙腈-十二基烷基硫酸钠溶液(0.1mol/min, 磷酸
调节 pH值 3.2)(60∶4 ), 检测波长 215nm, 优化乙醚
提取工艺后, 还进一步以此方法测定了不同花期槟
榔花中的槟榔碱含量。 何明月[10]等采用反相液相色
谱法测定了槟榔花雄花和雌花中单宁酸的含量。 周
亚奎[22]等用加速溶剂萃取技术和热回流法提取了市
售槟榔花茶中的活性成分, 使用的溶剂极性由小到
大依次为石油醚, 乙酸乙酯、 甲醇、 水。 结果表
明, 当提取溶剂相同时, 加速溶剂萃取优于热回流
法, 当提取方法相同时, 极性高的溶剂更有助于活
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张 明 等 槟榔花提取物活性成分研究进展
性成分的萃取。
3 榔花提取物的生理活性
3.1抗氧化
生物氧化过程对于生命的繁衍具有非常重要的
作用, 但同时会对生物体造成一定的伤害。 植物多
酚是一种常见的抗氧化剂, 它含有多个临位羟基基
团, 能与金属离子发生络合反应, 把高价金属离子
还原成低价态; 且多酚的临位羟基极易被氧化, 能
够有效的清除过氧化氢(H2O2), 活性氧自由基(ROS)、
1,1-二苯基 -2-苦基苯肼(DPPH)、 羟基自由基(·OH)
等, 从而体现良好的抗氧化作用。
Lin[15]等实验表明, 槟榔花提取物具有较好的
超氧化物自由基清除能力及还原能力。 Zhang[17]的
实验结果表明, 槟榔花提取物具有清除DPPH和·OH
自由基, 以及还原Fe3+的能力。 周亚奎[22]等比较了
用不同萃取方法和萃取溶剂的槟榔花提取物对
DPPH自由基的清除能力, 结果表明, 这些槟榔花
提取物均能较好的清除溶液中的DPPH自由基。
张春梅[23]等研究表明, 槟榔花提取物能够很好
的络合 Fe2+, 还原 Fe3+和清除 DPPH自由基, 进而
间接的保护了由·OH诱导的2-脱氧核糖的降解 。
Chen[24]等实验证明, 槟榔花提取物能够很好络合
Cu2+, 抑制由 Cu2+诱导的人体低密度脂蛋白 LDL的
过氧化, 从而对 LDL的氧化起到了很好的保护作
用。 Cheng[25]等研究了槟榔花提取物对 H2O2诱导的
人体血清蛋白 HSA氧化损伤的保护作用, 结果表
明, 槟榔花提取物能够有效的清除 HSA溶液中的
H2O2和 DPPH自由基, 降低了有 H2O2存在条件下的
HSA溶液中蛋白质羰基和氢过氧化物的含量, 进而
对蛋白质结构起到了很好的保护作用, 降低了H2O2
引起的蛋白质氧化损伤。
3.2抗衰老
衰老是机体由于体内外各种因素综合作用, 机
体的各种组织和器官发生退化性变化, 致使体内自
由基增加, 新陈代谢和免疫力下降, 使健康的细胞
组织受损, 进而引发一些相关疾病, 如癌症, 动脉
粥样硬化, 心血管疾病, 免疫能力下降, 老年痴呆
等。 据研究结果表明[26-27], 槟榔花提取物具有较强
的抗氧化作用, 而这些氧化过程又对衰老相关作用
因子蛋白的正常表达具有抑制效果, 进而影响相关
作用因子蛋白的正常表达, 达到抗衰老的疗效。
Chen[26]等将槟榔花提取物与水溶性维生素 E
(Trolox)相互类比, 结果表明, 槟榔花提取物对·OH
和过氧亚硝基(ONOO-)阴离子引起的DNA断链有较好
的保护作用, 与 Trolox相互作用后, 这种能力明
显增强。 张春梅[27]等用小鼠D-半乳糖致衰模型,
研究了槟榔花沸水提取物的抗衰老作用, 发现槟榔
花沸水提取物能够显著提高衰老小鼠肝组织中内超
氧化物歧化酶(SOD酶)和过氧化氢酶活性, 降低丙二
醛(MDA)含量, 保护膜脂免受过氧化; 并且, 它还能
够缩短小鼠肝组织细胞的端粒长度, 降低线粒体呼
吸链酶复合物Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ的蛋白表达, 提高肝中Ⅱ
相解毒酶 NAD(P)H醌氧化还原酶 1(NQO1)和血红素
加氧酶1(HO1)的蛋白表达, 增强转录因子NF-E2相
关因子 2(逆转录因子 Nrf2)和沉默信息调节因子 2相
关酶1(Sirt 1)的蛋白表达, 这说明槟榔花沸水提取
物有较强的延缓衰老的作用。
3.3美白
程芳芳[28]等研究了槟榔花沸水提取物对酪氨酸
酶活性的影响, 实验表明, 随着槟榔花提取物浓度
的增加, 溶液的酪氨酸转化物多巴色素在 475nm
波长处的吸光度(OD475)不断的降低, 即酪氨酸酶的
活性受到了抑制, 且随着提取物浓度的增大, 对酪
氨酸酶的相对抑制率升高; 依据 Lineweaver-Bufk
双倒数图和Dixon图, 这种抑制为非竞争性可逆抑
制。 酪氨酸酶的活性与黑色素的形成有密切的关
系, 是其合成的关键酶和限速酶[29]。 目前, 氢醌、
果酸、 维生素 C、 曲酸和熊果甙等酪氨酸酶抑制剂
已经作为美白剂广泛应用于化妆品中[30-31], 因此,
槟榔花有望成为一种新型的天然植物美白剂, 在护
肤、 抗衰老和祛斑等药用和化妆品行业中具有良好
的开发前景。
3.4抗疲劳
程芳芳[14]等以纯化得到的槟榔花沸水提取物分
低剂量(10mg/kg)、 中剂量(50mg/kg)和高剂量(100mg/kg)
三组连续灌胃小鼠, 结果表明随着槟榔花沸水提取
物的饲喂剂量的增加, 小鼠的负重游泳力竭时间增
加, 肌糖原和肝糖原的含量显著提高, 酶类抗氧化
剂SOD的活性亦增强, 血乳酸和血清尿素氮的水平
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2014年6月 第34卷第6期热带农业科学
则显著降低。 血清尿素氮和血乳酸均可评价机体运
动后的恢复状况, 能源物质肝糖原和肌糖原的量与
运动持续时间及机体恢复速率相关; 而SOD又是清
除生物体内自由基的首要物质。 由此推测, 槟榔花
沸水提取物在一定程度上提高了机体疲劳恢复的速
度, 具有一定的抗氧化疲劳作用。
4 展望
目前, 已有很多对槟榔花提取物的相关研究,
市场上也出现了备受消费者喜爱的相关产品。 在槟
榔花提取物中, 多酚和槟榔碱是重要的活性成分,
但是, 其中是否还含有其它功效成分, 具体是哪一
种或哪几种成分相互作用, 以及对功效成分的性质
和在槟榔花生长发育中积累规律还需要深入研究。
槟榔花是槟榔的重要副产物, 对其提取物进一步提
取、 鉴定和纯化, 以及加工生产, 可以将其作为一
种纯天然无公害的绿色保健品, 具有良好的开发利
用前景和商业价值。
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