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茄属植物化学成分及其活性研究进展



全 文 :中国农学通报 2013,29(04):35-38
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
茄属(Solanum)植物为草本、亚灌木、灌木至乔木,
有时为藤本,主要分布于热带以及亚热带,少数分布在
温带地区。全世界约有 2000余种,中国有 40种 14个
变种[1-2]。茄属植物含有多种类型的化学成分,主要为
生物碱类、黄酮类、苷类、甾类、三萜、苷类、有机酸及其
衍生物等化合物,具有清热、解毒、活血、消肿、化瘀、抗
肿瘤、抗炎、抗真菌、抗病毒的功效[3]。
茄属很多植物不仅能够药用,而且也是人们非常
喜欢的保健蔬菜,如食用的茄子富含维生素P,具有降
低血中胆固醇,降低心血管疾病(脑溢血、动脉硬等)发
生几率的作用,是一种具有特殊功能的保健蔬菜 [4]。
为了更好地开发利用中国茄属植物资源,就国内外茄
属植物化学成分和活性作一综述,旨在为其开发利用
和研究提供参考。
1 化学成分
1.1 生物碱类
生物碱(alkaloid)是茄属植物中广泛存在的主要活
性成分之一,目前已在黄果茄S. xanthocarpum[5]、龙葵
S. nigrum[6]、刺天茄S. indicum[7]、白英S. lyratum[8]、乳茄
S. mammosum[9]、水茄S. torvum[10]、澳洲茄S. aviculare[11]、
喀西茄S. khasianum[12]等茄属植物的根、茎、叶、花和果
实中发现澳洲茄碱(solasonine)、澳洲茄胺(solasodine)、
澳 洲 茄 边 碱 (solamargine)、糖 苷 生 物 碱
基金项目:国家大宗蔬菜产业技术体系茄子遗传育种“国家大宗蔬菜产业技术体系茄子遗传育种”(CARS-25-A-06);云南农业大学大学生创新基金项
目(NKZX2011CX026)。
第一作者简介:王硕,女,1987年出生,辽宁阜新人,在读硕士研究生,研究方向:蔬菜资源创新与利用。通信地址:650201云南农业大学园林园艺学
院研究生,E-mail:happywash1014@yahoo.com.cn。
通讯作者:孟金贵,男,1964年出生,副教授,硕士生导师,硕士,研究方向:蔬菜资源创新与利用。通信地址:650201云南农业大学园林园艺学院蔬菜
系,E-mail:jgmeng@yahoo.com.cn。
收稿日期:2012-08-15,修回日期:2012-10-11。
茄属植物化学成分及其活性研究进展
王 硕 1,杨 洋 2,王之劲 2,田时炳 2,孟金贵 1
(1云南农业大学园林园艺学院,昆明 650201;2重庆市农科院蔬菜花卉所,重庆 400055)
摘 要:总结了茄属植物生物碱类、甾类、黄酮类化学成分及其抗肿瘤性、抗病毒、抗真菌、抗炎镇痛、降低
心血管疾病、灭螺及营养作用生物活性研究进展,并对其研究前景进行了展望。
关键词:茄属;化学成分;生物活性
中图分类号:S641.1 文献标志码:A 论文编号:2012-2794
Advances in Chemical Composition and Biological Activity of Solanum
Wang Shuo1, Yang Yang2, Wang Zhijing2, Tian Shibing2, Meng Jingui1
(1College of Horticulture and Landscape, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201;
2Vegetable and Flower Institute of Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400055)
Abstract: In this article, we summarized species of the chemical compositions of Solanum plants, and analyzed
their biological activities. We classified the chemical compositions of Solanum plants and their chemical
compositions. We generalized the major chemical compositions of Solanum plants, such as alkaloids, steroid,
and flavonoids. After that we analyzed their biological activities and listed they had sorts of biological
activities, such as anti-tumor, anti-virus, anti-fungal, anti-inflammatory, analgesic and the nutrients of
Solanum plants. We found that there was inadequaetion in the use of Solanum plants. And look ahead how to
use the Solanum plants better.
Key words: Solanum; chemical composition; biological activity
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
(glycoalkaloids)、毛叶冬珊瑚碱(solanocapsine)等多种
生物碱。
1.2 甾类
甾类化合物也大量存在于野生茄子中。Arthan等[13]
从水茄中提取到了甾类糖苷。喀西茄也因为含有生成
甾类激素的前体化合物而受到重视,它不但含有甾体
生物碱(例如澳洲茄边碱、澳洲茄碱),还含有丰富的甾
体皂苷[12]。刺天茄中主要含薯蓣皂苷元(diosgenin)、羊
毛甾醇(lanosterol)和刺天茄苷(indioside)等[7]。白英中
含有多种化学成分,主要有甾体皂苷类、甾体生物碱
类、有机酸类等[14]。甄会贤等[15]利用UV法对白英中甾
体皂苷的总含量进行了测定,并对24种不同来源的白
英中皂苷回收率进行了比较,发现皂苷一般易溶于热
水含乙醇、热甲醇的溶液中,而几乎不溶于或难溶于乙
醚、苯、石油醚等极性较小的有机溶剂。又因甲醇对人
体有害,从而选择乙醇水溶液作为提取溶剂。杨敬芝
等 [8] 从 白 英 中 分 离 得 到 了 咖 啡 酸 、香 草 酸 、
N-(p-hydroxyphenethyl)-p-coumaramide 和芦丁 (rutin)
4个化合物。Zhu等[16-18]首次报道由S. cilistum叶中分
离得到6个新的罕见的麦角甾烷衍生物。
1.3 黄酮类
黄酮类化合物(flavortes)也是茄属植物中广泛存
在的主要活性成分之一。目前在龙葵[5]、刺天茄[6]、白
英[7]、乳茄[8]、水茄[9]、澳洲茄[10]、喀西茄[11]等中都已发现
黄酮类化合物。茄属植物中黄酮类物质主要为山奈酚
和槲皮素[19]。朱新贵等[20]对玫瑰茄细胞红色素中总黄
酮的含量进行了测定,结果表明用固态培养基培养的
玫瑰茄细胞色素含量比液态培养基培养的含量高。汪
云松等[7]也从刺天茄果实中分离得到了 2个黄酮类化
合物5,7,4-三羟基黄烷酮和5,7,4-三羟基黄酮醇。Tran
等[9]则在越南生长的乳茄的根、茎和果实中发现了含
量丰富的生物碱和甾体皂苷,并且这些部位都伴随含
有黄酮,并证实叶片中没有。甄会贤等[15]以芦丁为对
照,采用分光光度法,在419 nm处测定吸光值,计算白
英中总黄酮含量,发现不同来源的白英药材中总黄酮
含量差异较大。
1.4 其他成分
茄属植物中还含有芦丁等活性成分。芦丁又名芸
香苷,有增强人体细胞间粘着力的作用,可防止血小管
出血,具有降低兔和人血胆固醇和保护血管的功效[21]。
2 生物活性
2.1 抗肿瘤
糖苷生物碱可以抑制细胞增殖,Friedman等[22]用
MTT法分析了马铃薯中的α-卡茄碱和α-茄碱2种糖苷
生物碱,以及将二者混合,看不同比例对各种癌细胞增
殖的抑制作用。结果表明:两者按不同比例混合起到
协同作用,不同的糖苷生物碱对不同类型的肿瘤细胞
具有不同的抑制作用。同时得到:2种茄碱的苷元部
分是相同的,但糖链部分不同,所以对肿瘤的抑制作用
可能与糖链部分相关。并且,糖苷生物碱对肿瘤细胞
的抑制作用强于普通细胞,所以说明糖苷生物碱对肿
瘤细胞的抑制具有选择性。 Koduru 等 [23]从 S.
aculeastrum的浆果中分离出澳洲茄胺,并研究澳洲茄
胺对HeLa、MCF-7和HT29细胞株的细胞毒性,表明用
澳洲茄胺处理肿瘤细胞 48 h后,澳洲茄胺对 2种肿瘤
细胞的增殖具有抑制作用。Trouillas等[24]用澳洲茄胺
处理过人骨肉瘤细胞,发现澳洲茄胺也能诱导肿瘤细
胞凋亡。当肿瘤细胞与 40 μmol/L的澳洲茄胺共同孵
育 24 h后,通过对DNA碎片分析显示,用澳洲茄胺处
理的肿瘤细胞DNA碎片数量是对照组的13.2倍,结果
表明,所选植株不同,会有不同的效果。所以,澳洲茄
胺只能诱导特定的细胞株使细胞凋亡。Kou等 [25]用
α-澳洲茄边碱处理Hep3B细胞,通过对Hep3B细胞的
形态变化、DNA水平、基因表达等的研究,进一步探讨
其抗癌机制。经过α-澳洲茄边碱处理后,Hep3B细胞
发生了染色质收缩以及DNA片段化,并且还有 sub-G1
期峰的变化,说明α-澳洲茄边碱可以诱导细胞凋亡,具
有抗肿瘤活性。
2.2 抗真菌活性
Kumar等[26]研究发现,澳洲茄胺因能抑制真菌细
胞膜必需成分麦角甾醇的生物合成,而具有与酮康唑
类似的抗真菌活性。这种活性抑制金葡菌明显强于阳
性对照药物链霉素。但澳洲茄胺不能抑制枯草杆菌、
大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌活性。王理达
等[11]从茄属植物中筛选了 13种生药提取物及化学成
分研究其抗真菌活性,表明澳洲茄S. aviculare对威克
海姆原藻有抑菌作用,并得知澳洲茄对威克海姆原藻
的最小抑菌浓度(MIC)比啤酒酵母突变株GL7的小得
多,是它的1/40。
2.3 抗病毒作用
茄属植物中含有的糖苷生物碱α-卡茄碱对单纯疱
疹病毒(HSV)具有有效的抑制作用,在与膜糖受体相
互作用时其糖链起到了重要的作用。用含有α-澳洲边
茄碱的面霜进行局部涂抹,可以治疗带状疱疹病毒
(HZV)、单纯疱疹病毒和生殖疱疹病毒(HGV),一般3~
10天可以治愈[27]。Arthan等[13]对水茄果实中的异黄酮
和甾体糖苷进行了研究,发现其所含的 torvanol A和
torvoside A具有抗病毒的作用。Ikeda[28]对茄属植物中
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王 硕等:茄属植物化学成分及其活性研究进展
提取的 12种典型甾类糖苷的抗单纯疱疹病毒活性进
行了研究,结果表明螺甾烷醇苷的抗病毒活性最强。
2.4 抗炎镇痛作用
Pandurangan等[29]通过热板法试验,发现澳洲茄胺
还可以延长小鼠对热痛刺激的反应时间,同时还发现
澳洲茄胺可减少由醋酸以及福尔马林诱导的扭体反应
次数。刘良等[30]用龙葵煎剂研究由大肠杆菌、伤寒杆
菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌等引起的炎症,表明都
具有显著的消炎作用。同时从龙葵中提取的澳洲茄胺
制成盐酸盐,发现它对由角叉菜胶引起的小鼠足肿胀
有明显的抑制作用。刘良等[31]将含有澳洲茄胺的有机
酸盐制成注射液,发现对许多炎症具有显著的疗效。
2.5 对心血管系统的作用
Friedman等[32]用 500 mg/kg的龙葵煎剂静注射被
麻醉的犬,可使其血压迅速下降,并且 1 h后恢复。
500 mg/kg的龙葵煎剂静注射可减弱颈总动脉引起的
加压反应,而且对由肾上腺素导致的加压反应没有影
响,对切断双侧迷走神经后的电刺激中枢端及周端引
起的压力变化也没有影响。茄属植物中的α-番茄碱可
以在体外于胆固醇结合形成不溶的复合物,降低胆固
醇的吸收,从而起到降低血管中胆固醇和三酸甘油酯
的作用。
2.6 清除自由基
自由基产生过多或者清除自由基能力下降会导致
许多疾病的发生,如炎症、肿瘤、血液病、衰老,或心、
肝、肺、皮肤等疾病。Koduru等 [33]发现用 DPPH和
ABTS法从 S. aculeatissimum提取的澳洲茄胺具有抗
氧化的作用。
2.7 灭螺作用
李洲等[35]将黄果茄果实去蒂去籽后干燥粉碎,用
95%乙醇提取并浓缩,然后加乙酸乙酯处理,用薄层层
析法(TLC)和柱层析法(CCL)对其进行分离,得到 7种
主要组分。采用浸泡法对其中4种含量较高的组分进
行灭钉螺试验,结果表明黄果茄中的边缘茄碱
(α-solamarrgine)对湖北钉螺有很好的杀灭效果。
2.8 营养作用
刺天茄和无柄花茄S. sessiliflorum含有丰富的矿
物质、维生素、氨基酸等多种营养成分,具有较高的营
养价值[36]。茄子S. melongena中含蛋白质、氨基酸、粗
纤维、可溶性糖等营养成分,还含有苹果酸和少量枸橼
酸[4]。龙葵果中的蛋白质、淀粉含量比苹果、桃和葡萄
等水果中的高,因此具有很高的食用价值[37]。
3 展望
茄属植物系茄科中最大的属,不仅植物种类多,而
且植物中所含有的化学成分及其生物活性也多种多
样,具有重要利用价值。但目前主要对茄属植物本身
还没有进行全面研究,化学成分也是对生物碱的研究
最为深入,其他方面研究相对较少。为更好地开发利
用茄属植物,作者认为对其化学成分及其生物活性研
究应开展以下工作:(1)中国分布的 40种茄属植物中
有许多未被研究和利用。为了研究植物的生理活性成
分,寻找治疗常见病和多发病的高效药物,很有必要对
茄属植物进行全面的研究。(2)加强茄属植物化学成分
抗肿瘤的研究,以寻找更好的抗癌药物。(3)加强茄属
植物中所含化学成分对减轻心脑血管疾病的研究,不
仅寻找防治心脑血管疾病的药物,尤其是寻找可以预
防心脑血管疾病的蔬菜食品,这样在日常生活中常食
这类蔬菜就可以起到防治作用。
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