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悬钩子属植物生物学作用研究进展



全 文 :收稿日期:2008-05-12
基金项目:新疆医科大学科研创新基金项目(2006-1)
悬钩子属植物生物学作用研究进展
韩 加a,刘继文b
(新疆医科大学 公共卫生学院 a.营养与食品卫生学教研室;b.劳动卫生与环境卫生学教研室 ,乌鲁木齐 830054)
摘 要 悬钩子属(Rubus)植物是蔷薇科(Rosaceae)中的一个大属 , 全世界已知有 750余种 , 我国约有 210多种 ,
分布广泛 , 但以长江以南及西北地区多见。本属植物中有些种类果实柔嫩多汁 ,营养丰富;有些种类的果实 、种子 、
根及叶可入药 , 药用价值较高 ,具活血化瘀 , 祛风祛湿 , 清热解毒 , 止血止痛 , 固肾涩精等功效。 20世纪 80年代以
来 , 我国覆盆子研究利用引起了人们的关注。就近年来悬钩子属植物生物学作用研究情况作一总结。
关键词 悬钩子属;生物学作用;研究
中图分类号:R282.71   文献标识码:A   文章编号:1006-9690(2009)02-0001-04
  悬钩子属(Rubus)植物是蔷薇科(Rosaceae)中
的一个大属 ,全世界已知有 750余种 ,主要分布在北
半球温带和寒带 ,亚洲是世界悬钩子属中心 。我国
悬钩子属种类繁多 ,约有 210多种 ,北到大兴安岭 ,
南至海南 ,东至台湾 ,西到新疆 ,均有分布 ,主要以长
江以南及西北地区多见 ,因其茎上有刺如悬钩 ,故名
之 。本属植物中有些果实柔嫩多汁 ,色泽宜人 ,风味
独特 ,营养丰富 ,被世人誉为 “黄金水果”,在欧美已
有很长的栽培历史。在民间悬钩子属果实 、种子 、根
及叶均可入药 ,在国内外具有很长的药用历史 [ 1 -2] ,
具有补肝肾 、缩小便 ,助阳固精 ,明目之功效 ,常用于
治疗口腔炎 、腹泻等炎症 ,以及治疗妊娠反应 、糖尿
病 、高血压 、肿瘤等 。现代医学研究发现 ,悬钩子属
植物具有抗氧化 、抗菌 、抑癌 、降糖 、心血管保护等多
种作用 。
我国自 20世纪 80年代以来 ,对悬钩子的研究
利用引起了人们的关注 ,对其果实 、叶片 、根 、茎等的
活性成分进行分析 ,发现本属植物含有维生素 、挥发
油 、黄酮 、萜及甾体类等 [ 3] ,对其药理作用也进行了
广泛研究 ,本文就近年来悬钩子属生物活性研究情
况作一总结 。
(1)清除自由基与抗氧化作用 。悬钩子属植物
果实和根茎叶富含多酚类 ,具有很强的清除自由基
和抗脂质过氧化作用 ,如树莓(R.idaeusL.)果实含
有丰富的花青素 、鞣花单宁和原花青素等酚类 ,具有
很高的抗氧化活性 [ 4] ;托盘(R.crataegifoliusBge.)
根提取物能显著抑制大鼠心 、肝 、脑 、肾组织中过氧
化脂质的生成 [ 5] ;树莓叶醇提取物可清除 ABTS
(+)和 DPPH自由基作用[ 6] 。最近研究发现 ,插田
泡(R.coreanusMiq.)种籽提取物也显示具有很好
的清除 DPPH, H2O2和 O2 -· ,自由基活性 ,并可螯
合金属铁离子 , 减轻 Fe2+介导的脂质过氧化作
用[ 7] 。
(2)抗炎及对免疫功能影响 。据报道 , R.discol-
or和 R.hirtus提取物能有效抑制白细胞介素 1α、1β
和肿瘤坏死因子等炎性物质的合成[ 8] 。托盘根乙
醇浸膏具有抑制蛋白引起的小鼠脚足趾肿大 、降低
毛细血管通透性和小鼠耳的水肿性肿胀 、促进由角
叉菜胶引起的后爪水肿消失的作用[ 9] 。插田泡未
成熟果实 ,半成熟果实在由脂多糖引起的小鼠巨噬
细胞炎症中 ,可减少一氧化氮 、前列腺素 E2和前炎
症因子生成 [ 10] 。 MurakamiC等 [ 11]从 R.sieboldi叶
中发现了两个具有抗炎活性的三萜类:tormentic
acid(TA)和 euscaphicacid(EA),而 Marquina等[ 12]
报道黑莓果实水提物的 F3和 F7部分有明显的透明
质酸酶抑制活性。
在提高免疫功能方面 ,陈坤华等 [ 13]报道掌叶覆
盆子(R.chingiHu.)果的水提液 、醇提液 、粗多糖
和正丁醇组分均有明显的促进淋巴细胞增殖作用 ,
研究者还报道 ,覆盆子水提取液能降低大鼠下丘脑
LHRH,垂体 LH, FSH及性腺 E2含量 ,而提高胸腺
—1—
第 28卷第 2期
2009年 4月               中 国 野 生 植 物 资 源ChineseWildPlantResources            Vol.28 No.2Apr.2009
LHRH和血液 T水平 。
(3)抑菌作用 。悬钩子属植物提取物具有较强
的抗菌作用 。树莓等多种浆果提取物对 G-菌有抑
菌作用 ,特别是对沙门氏菌有明显的抑菌作用 ,进一
步研究发现 ,多酚类中的鞣花单宁具有较强的抗菌
作用[ 14] 。此外 ,茅莓(R.parvifolius)、山莓 (R.cor-
chorifolius)叶提取物对大肠杆菌等也有明显的抑菌
活性。黑莓(R.ulmifolius)地上部分提取物也具有
抗菌活性 , 并发现其活性成分是没食子和阿魏
酸 [ 15] 。
(4)抗过敏作用。插田泡果实水提物 ,对肥大
细胞脱颗粒剂(Compound48/80)、anti-DNPIgE单
克隆抗体诱导的过敏反应 ,在一定的剂量范围内具
有抗过敏作用 [ 16] 。甜茶(R.suavissmusS.Lee)叶
提取物对大鼠被动皮肤过敏和小鼠耳异种被动皮肤
过敏引起的炎症渗出均有显著的抑制作用 ,能明显
延长豚鼠支气管哮喘发作的潜伏期和减少二硝基氯
苯所致迟发型皮肤过敏小鼠 ,对组织胺诱发豚鼠足
跖肿胀有一定的对抗作用 [ 17] 。
(5)镇痛和抗焦虑作用。插田泡果实的乙酸乙
酯和正丁醇萃取部位具有显著的镇痛及抗炎作用 ,
并发现三萜糖苷成分 niga-ichigosideF1是活性成
分 [ 18] 。R.imperialis地上部分提取物在醋酸引起的
扭体试验(writhingtest)具有明显的镇痛作用 ,并从
乙酸乙酯萃取部位中分离得到的 niga-ichigoside
F1在 writhingtest和福尔马林引起的疼痛实验中具
有抑制疼痛 、缩短疼痛时间的作用 ,其作用强于阿斯
匹林和朴热息痛 [ 19] 。
R.brasilensis水提物和乙醇提物的脂溶性部分
对大鼠和小鼠有抗焦虑作用 ,进一步研究发现醇提
物正己烷萃取部分具有抗焦虑作用 ,其作用机制可
能是作为 GABA-benzodiazepine受体激动剂而发
挥 ,该提取物可能含有苯二氮类类似物[ 20] 。
(6)保肝作用 。掌叶覆盆子果水提物具有保护
大鼠原代肝细胞对叔丁基过氧化氢诱导的氧化应激
作用 ,提示可能减弱其他氧化剂对细胞的毒性作
用 [ 21] 。粗叶悬钩子 (R.aleafoliusPoir.)根水提取
物可降低实验性肝损伤小鼠血清异常增高的 ALT、
AST及肝组织中异常增高的 MDA、NO的含量 ,同时
升高 SOD含量 ,且能改善肝脏病理损伤;进一步分
析发现总生物碱对大鼠急性肝损伤有不同程度的修
复作用 ,能够降低血清转氨酶及某些升高的血液生
化指标 ,而总多糖降低血清中异常增高的某些细胞
因子 ,如 TNF-α、IL-1β 、IL-6含量 ,具有减轻炎
症因子对肝细胞造成损伤的作用 ,对肝细胞损伤的
修复有一定的协同作用 [ 22] 。
(7)降糖作用 。据报道 ,树莓液对链脲佐菌素
(STZ)诱导的Ⅱ型糖尿病模型大鼠可明显降低大鼠
血糖 ,对早期 2型糖尿病肾病(DN)大鼠 ,也可显著
降低血糖 、血尿素氮 、血肌酐 ,提示对肾脏有保护作
用[ 23] ,研究者还报道 ,树莓液对糖尿病人也具有较
为理想的改善病人临床症状 ,降低患者血糖值 ,升高
血清胰岛素的作用。黑莓叶水提物对 aloxan和
STZ诱导的糖尿病模型大鼠具有较强的降糖活性 ,
并发现其石油醚提取部分显示有显著的降糖作
用[ 24] 。此外 , R.imperialis提取物 、甜茶素也能显著
地降低糖尿病模型大鼠血糖 ,增强其抗氧化能力 ,同
时能刺激胰岛素的分泌 。
(8)心脑血管保护作用。近年来研究发现 ,血
管内皮细胞功能紊乱在心血管疾病的发生发展中发
挥了重要作用 。黑莓汁及进一步分离的花青素 cya-
nidin-3-O-glucoside对体外培养的人脐静脉内
皮细胞 ,通过减少过氧亚硝酸盐诱导的线粒体呼吸
抑制 ,减轻 DNA损伤和蛋白酶活化受体的激活 ,具
有改善内皮功能作用[ 25] ;Mulen[ 26]等学者通过兔离
体胸主动脉环灌流模型 ,对树莓不同提取成分进行
了对血管舒张功能影响的研究 ,结果发现鞣化单宁
sanguinH-6和 lambertianinC具有内皮依赖性血
管扩张作用。 KeeYW等 [ 27]发现由插田泡果酒提取
的多酚化合物(PCRC)可减少离体正常血压大鼠肾
上腺髓质儿茶酚胺的释放 ,其作用机制可能是通过
抑制钙离子进入肾上腺髓质嗜铬细胞和减少细胞内
钙库 ,至少部分是通过直接作用于烟碱受体 ,激活一
氧化氮合酶(NOS),从而增加 NO合成有关 ,提示:
PCRC对心血管疾病有保护作用。
心脑缺血 ,可导致冠心病 ,心肌梗塞和脑梗塞 、
偏瘫 、血管性痴呆等疾病 。茅莓水提物 ,在大鼠离体
心脏灌流实验中 ,能明显扩张冠状血管 ,增加冠状流
量 ,同时也能明显对抗由垂体后叶素诱发的大鼠缺
血性心电图改变。茅莓水提物还能显著减少大鼠脑
—2—
                     中 国 野 生 植 物 资 源                第 28卷
梗死面积 ,减少病理学损害 ,其作用机制可能与下调
HSP70的表达有关[ 28] 。对茅莓水提物抗脑缺血的
有效部位进行筛选 ,发现茅莓水提物抗脑缺血的有
效部位为茅莓总皂苷 ,其作用可能其与抗自由基 、抑
制细胞凋亡有关 [ 29] 。
(9)减肥和降血脂作用 。近年来 ,研究发现树
莓酮 [ 4-(4-hydroxyphenyl)butan-2-one;RK]
具有减肥功效 。 RK是树莓中的主要芳香类化合
物 ,结构与具有减肥和改变脂质代谢功能的辣椒素
和辛弗林相似。 MorimotoC等[ 30]学者研究发现 , PK
可预防高脂饮食诱导的小鼠体重增加以及肝脏和内
脏脂肪组织(附睾 ,腹膜后 ,肠系膜)重量的增加 ,也
可减少肝脏甘油三酯含量 , 其作用机制可能在于
RK提高去甲肾上腺素诱导的脂肪细胞分解 。孟宪
军等学者也报道 ,树莓酮可通过调解糖脂代谢紊乱 、
改善瘦素抵抗和胰岛素抵抗等综合作用来降低肥胖
大鼠体重。
另在高脂模型大鼠实验中 ,给大鼠给予甜茶水
提物以及甜茶素 ,均可明显降低大鼠血清 TC、TG和
肝脏 MDA的含量;提高 SOD、GSH-Px的活性 ,提
示甜茶具有较好的降血脂和抗氧化作用 [ 31] 。
(10)抗癌抗诱变作用。某些悬钩子属植物具
有明显的抗癌功效 。体外实验发现 ,红树莓果汁及
其提取物 ,可显著抑制肝癌 、宫颈癌等癌细胞增殖 ,
其机制可能与细胞周期停滞作用有关 ,其抗癌有效
成分至少部分与鞣化酸有关[ 32] 。插田泡不完全成
熟的果实水提物可抑制结肠癌 HT-29细胞增值并
诱导细胞凋亡。托盘根醇提物能抑制人乳腺癌细胞
增殖 ,还可直接杀伤 S180肿瘤细胞 。体内实验中 ,
红树莓成熟果汁和未成熟果实提取物对小鼠 S180
肉瘤有一定的抗肿瘤作用[ 33] 。黑树莓对亚硝基甲
苄胺(NMBA)诱导的大鼠食管鳞癌 ,通过抑制 DNA
加和物的形成 ,减少癌前细胞的增值以及抑制 COX
-2和 iNOS的表达和活性 ,可抑制肿瘤的发展[ 34] 。
付德润等[ 35]学者研究发现 ,覆盆子水提取物具
有一定抗诱变作用。树莓汁也可显著抑制直接诱变
剂甲磺酸甲酯和苯并(a)芘引起的突变 。
(11)其他。抗衰老作用 。在衰老动物模型实
验中 ,托盘根的乙酸乙酯萃取物可使小鼠心 、肝 、脑
脂褐素含量明显下降 ,并能延长正常小鼠持续游泳
时间及耐缺氧时间 ,提示 ,托盘根具有抗衰老和强壮
作用 [ 36] 。JungKA等 [ 37]报道 ,给小鼠经口给予插田
泡 30%醇提物(500 mg/kg· d),干预 4周 ,与对照
组相比 ,干预组强化游泳时间延长 ,血氨浓度降低 ,
醇提物具有一定的抗疲劳作用朱树森 [ 38]等采用小
鼠 D-半乳糖衰老模型观察了覆盆子对学习记忆能
力和脑单胺氧化酶 B(MAO-B)的影响 ,结果覆盆
子可明显缩短衰老模型小鼠的游泳潜伏期 ,降低脑
MAO-B活性 ,说明覆盆子具有改善学习记忆能力
及延缓衰老的作用 。
抗骨质疏松作用。在体外试验中 LeeKH等[ 39]
发现 ,插田泡果实乙醇提取物(RCE)具有促进成骨
细胞前体细胞系 MC3T3-E1的分化及抑制骨吸收
的调控作用;RCE还可显著提高细胞存活率 、碱性
磷酸酶活性 、胶原含量以及骨钙素分泌 ,降低 H2O2
诱导的肿瘤坏死因子 -α,白介素 -6和一氧化氮生
成 ,提示 , RCE可能具有预防骨质疏松症和骨炎性
疾病作用;而在体内实验中 , DoSH等 [ 40]报道 ,插田
泡甲醇提取物可剂量依赖性的预防去卵巢骨质疏松
模型大鼠股骨骨小梁丢失 ,其作用机制 ,至少部分是
通过调节成骨细胞的分化和凋亡而发挥 。
综上所述 ,悬钩子属植物显示了很高的医疗保
健作用 ,且表现出的生物活性作用可能是一种成分
在起作用 ,也可能是几种成分协同作用的结果。目
前 ,我们国家对悬钩子属植物仍缺乏深层次的研究
开发研究 ,更谈不上保健功效的研究 。随着人们生
活水平以及对自保健意识的提高 ,更加关注天然 、安
全 、有活性的保健产品。因此 ,无论从营养保健功效
还是作为药用价值方面考虑 ,积极开展悬钩子属功
效成分及活性的深入研究具有非常重要的意义。
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—4—
                     中 国 野 生 植 物 资 源                第 28卷
将不同产地的山橿根粉碎 ,按相同的方法制备
供试品溶液 ,在上述色谱条件下检测 HPLC色谱指
纹图谱 ,结果见表 4。
表 4 山橿药材指纹图谱相似度分析
样品 相似度 样品 相似度 样品 相似度
S1 0.969 7 S9 0.967 1 S17 0.977 5
S2 1.000 0 S10 0.969 6 S18 0.956 9
S3 0.880 8 S11 0.973 5 S19 0.940 2
S4 0.967 6 S12 0.962 1 S20 0.949 1
S5 0.968 8 S13 0.643 6 S21 0.947 9
S6 0.907 2 S14 0.929 3 S22 0.879 5
S7 0.990 6 S15 0.967 2 S23 0.968 1
S8 0.955 5 S16 0.952 9 对照指纹图谱 1.0000
  结果显示:不同产地山橿药材在上述色谱条件
下分析所获得的指纹图谱 ,以共有模式为参照进行
相似度分析 ,其相似度除 S13(河南省西峡县 ,地域
属伏牛山区)为 0.643 6外 ,其余均在 0.85以上 。
参考国家药典委员会颁布的中药注射剂色谱指纹
图谱实验研究技术指南 (试行)以及相关文献 ,除
特殊药材外 ,一般情况下 ,习惯以相似度为 0.90和
0.80作为划分优质药材 、质量一般药材和伪品药材
的界限 ,说明山橿药材化学成分一致性较好 ,比较稳
定 。当然 ,由于样品数量的局限性 ,该问题还有待进
一步研究。
4 讨 论
(1)在本研究中 ,供试液的制备 ,考虑到黄酮类
成分是山橿的主要有效成分 ,结合黄酮类化合物的
性质及在化学成分的系统性分离中黄酮类成分的主
要富集部位 ,我们采用醋酸乙酯作为提取溶剂;并考
察了醋酸乙酯与甲醇两种提取溶剂对黄酮类成分的
提取率。结果显示:醋酸乙酯提取率较高 ,且其他成
分的干扰较少 ,基于提取溶剂最大限度的提取有效
目标成分和尽可能去除干扰成分的原则 ,故选醋酸
乙酯作溶剂。
(2)山橿药材的液相指纹图谱的建立 ,检测器
的选择方面 ,基于目标成分黄酮类化合物的化学性
质 ,我们选择了紫外检测器作为山橿指纹图谱的检
测器 。另外实验还进行了方法学考察 ,结果符合国
家药典委员会颁布的 “中药注射剂色谱指纹图谱实
验研究技术指南(试行)”的要求。
(3)不同生长年限的山橿药材高效液相指纹图
谱的研究表明 , 2年生的山橿各色谱峰峰面积明显
较小;而从 4年至 11年生山橿药材各色谱峰峰面积
没有显著差异;15年生的山橿药材各色谱峰峰面积
有所降低 。山橿的传统采收年限在 8年以上 。植物
生长年限较长 ,加之对其采收又是破坏性的 ,资源恢
复比较困难 ,因此制定山橿合理科学的采收年限对
山橿的资源保护具有重大意义 ,也必将带来可观的
经济效益 。
参考文献:
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