全 文 ：No.5.2007
胞氧化溶血,说明多糖中的半缩醛还原基团、伯仲
羟基等与氧自由基有明显的化学作用。可减少甚至
避免这些强氧化剂对有机体的损伤,从而起到延缓
衰老,防止大脑老化等多方面的功效,从而改善机
体自由基代谢状况,达到抗衰老以及治疗相关疾病
的目的,莲藕可食用,无毒。因此莲藕多糖对清除氧
自由基药物筛选有重要的参考价值。
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收稿日期:2006-10-19 *通讯作者
作者简介:张婷(1982-),女,上海人,硕士研究生,研究方向为食品质量与安全。
山核桃青皮化学成分及
生物活性研究进展
张 婷,张 虹*
(浙江工商大学食品科学与工程学院,杭州 310035)
摘要:山核桃是我国皖浙交界处的特有作物,其果仁味美、营养丰富受到广大消费者喜爱。但对于包
裹果壳的青皮的利用还很有限,根据近年来的研究及传统中医理论表明,胡桃科果实的青皮、树皮和
根均含有对人体有益的成分,具有杀菌消炎、镇痛、抗肿瘤等作用,且由于其生化他感作用可应用于
农作物除虫害。但上述功能活性的作用机理迄今尚不十分明了,有待于进一步研究。此外,对于山核
桃青皮中多糖成分的研究未见报道,植物多糖具有明显的免疫调节活性和抗肿瘤作用,对山核桃青皮
多糖组成进行分离纯化,并研究其生物活性,有助于进一步全面开发利用山核桃这一经济作物。
关键词:山核桃青皮;化学成分;生物活性
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文章编号:1005-9989(2007)05-0116-04
Researchprogressonchemicalcompoundsofthegreenpeelof
caryacathayensisSarg.anditsbiologicalactivity
ZHANGTing,ZHANGHong*
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工艺技术
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2007.05.036
No.5.2007
(ColegeofFoodScienceandEngineering,ZhejiangGongshang
University,Hangzhou310035)
Abstract:CaryacathayensisSarg.isaspeciallocalproductattheboundaryofZhejiangandAnhuiprovince.It
ispopularwithinpeoplenotonlyforitsdaintinessbutalsoforitsnutrition.Howeveritsgreenpeelhasnotbeen
fulyusedyet.AccordingtothereportsindiferentcountriesandthetraditionalChinesemedicinetheory,there
aresomechemicalcompoundsinthegreenpeels,barksandrootsofJuglandaceaetreeswhicharesanative
suchassterilization,diminishinginflammation,easingpain,anti-tumorefect.Alsoitsalelopathyefectcanbe
usedininsectkiling.Butthefunctionalmechanismofthoserawmaterialisstilunderambiguity,andisworthy
offurtherinvestigation.FurthermoretherearenoreportsaboutpolysaccharideinJuglandaceaetrees.Itcan
helpustofurtherutilisecaryatoextractthepolysaccharideandidentifyitsbiologicalactivityforpolysaccharide
inplanthasshowedobviousimmunityadjustmentandanti-tumorefect.
Keywords:greenpeelofcarya;chemicalcompound;biologicalactivity
山核桃属胡桃科(Juglandaceae)山核桃属(Carya)植
物,主要分布于我国皖浙交界的西天目山脉。其果
仁风味独特且营养丰富,富含不饱和脂肪酸、蛋白
质、矿质元素和维生素等,具有很高的营养价值和
保健功能[1]。同时,作为一种很好的药源植物,山核
桃各部分的化学成分及有效成分值得进行深入研究。
山核桃未成熟时核外部有一层厚厚的绿色果皮,
随着核桃逐渐成熟该青皮会渐渐变黑。我国传统中
药及临床上有用该青皮治疗胃痛、胃溃疡、皮肤病、
子宫脱落等的记载,但是疗效和机理尚不明确,临
床上曾出现过皮肤过敏现象。山核桃的树皮和根也
是各个文献研究报道的热点,已经从中分离出多种
化学物质,但各部位提取物的有效成分的研究还有
待于进一步深入。
1 山核桃青皮生物活性研究
1.1 山核桃青皮的镇痛作用
山核桃青皮对热传导及化学刺激引起的拟痛反
应有明显镇痛作用,我国传统中医常将其用于胃痛、
腹痛等病的治疗。其镇痛机理主要是青皮中所含无
机盐造成脑内低钙高钾条件,从而使得痛阈明显提
高相一致。
1.2 山核桃青皮的抗菌、消炎作用
山核桃青皮对巴豆油所致的小鼠耳壳肿胀、大
鼠角叉菜胶性足肿胀,醋酸引起的小鼠腹腔毛细血
管通透性增高均有明显的抑制作用。体外细菌培养
试验表明,山核桃青皮能抑制大肠杆菌、金黄色葡
萄球菌及枯草杆菌等。QadanF等人利用这点将其用
于青春痘治疗,试验结果表明对炎症病例疗效比较
明显[2]。
1.3 山核桃青皮的抗肿瘤作用
1.3.1 体外抗肿瘤试验表明山核桃青皮具有抗癌作用
用MTT法和SRB法进行体外抑菌试验,经比较发
现,山核桃青皮的氯仿粗提部分和醋酸乙酯粗提部
分对人白血病细胞株HL60、人胃癌细胞株BGC823及
人宫颈癌细胞株HeLa有明显的细胞毒性作用,在
100μg/mL时其抑制率基本达到大于50%(除醋酸乙酯
提取部位对人白血病细胞株HL60)[3]。用BSLB法分析
发现,山核桃青皮醋酸乙酯提取物对BrineShrimpegg
的半数致死浓度为79.102<100,具有明显的细胞毒
性。两者试验结果一致。
1.3.2 动物体内抗肿瘤试验表明山核桃青皮具有抗癌
作用 山核桃青皮的冷醇、热醇提取部分与生理盐
水比较能降低小鼠的胸腺指数,升高荷瘤小鼠的脾
指数,延长H22小鼠的生命,降低癌细胞膜表面唾液
酸含量的影响,具有显著的抑瘤作用。但值得注意
的是,山核桃青皮的冷醇、热醇提取部分可能具有
同环磷酰胺相同的副作用,抗肿瘤的同时使荷瘤小
鼠体重减轻[4]。
1.3.3 山核桃青皮抗癌作用的临床应用 山核桃青皮
在临床抗癌应用研究中也有显著效果。以山核桃青
皮注射液(每支2mL,内含相当生药4g的醇提物)肌肉
注射,每次2~4mL,每日1~2次,能改善癌症症状、
部分缩小肿块、提高白血球与血小板。在19例食管
癌及贲门癌的治疗中,疗效令人满意[5]。
1.3.4 山核桃青皮抗癌作用的机理 山核桃青皮可能
从两方面实现其抗肿瘤作用。
1.3.4.1 通过降低血浆及脾细胞中丙二醛(MDA)增
加超氧化物歧化酶(SOD) 以山核桃青皮乙醇提取部
分注射肿瘤小鼠,结果小鼠血浆中MDA含量降低,
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且随着注射量的增加MDA逐渐降低;而SOD的含量与
阴性对照组相比较则增加,且试验肿瘤小鼠血浆中
的SOD含量随着注射量的增加逐渐增加[6]。山核桃青
皮水提部分给小鼠口服灌胃,结果小鼠血清及脾细
胞培养上清液中MDA的质量浓度降低[7]。
1.3.4.2 通过促进巨噬细胞的TNFα-mRNA的表达,
发挥免疫调节作用 小鼠口服山核桃青皮水提物后,
用细胞免疫技术分析发现,其水提物在体外可协同
亚剂量ConA(215μg/mL)诱导小鼠脾细胞合成TNF,
在体内也有可能经代谢产生的中间产物影响脾淋巴
细胞产生TNF的功能,或者通过对机体其他系统或途
径间接影响脾淋巴细胞功能,增强其产生TNF[8]。用
原位杂交技术分析发现,山核桃青皮水提物具有促
进小鼠巨噬细胞的TNFα-mRNA表达的效应[9]。
1.4 山核桃青皮的除草作用和促进作物生长作用
人们发现,在山核桃树下其他植物如苹果、松、
杂草等不能生长,而其他树下杂草丛生。试验发现,
山核桃青皮水提液和醇提液均含有内源抑制物质对
其他植物种子的萌发和幼苗地上、地下部分生长有
不同程度的生化他感作用,主要表现为高浓度下抑
制、低浓度下促进作用。
用1g/mL山核桃青皮的水提液和醇提液处理小麦、
绿豆、萝卜和黄瓜,结果经水提液处理的4种作物种
子的萌发率除小麦以外都小于10%,而醇提液仅对萝
卜和黄瓜的抑制作用较明显,抑制率分别达到100%
和87.5%。在1g/mL时两种提取液对幼苗苗高生长以
及根的生长也有很强的抑制作用,且水提液抑制作
用比醇提液的要强。山核桃青皮的这一特性可被利
用来生产生物除草剂。但是由于其对农作物也有抑
制作用,还需进一步研究其毒杀效应,以得到对农
作物无毒而对杂草有毒杀作用的有效成分[10]。
试验还发现,两种提取液在低浓度下(0.02g/mL),
可促进部分种子萌发和幼苗生长,如小麦、绿豆。但
是更低浓度的提取液是否有促进作用,其对不同作
物的促进最佳浓度还有待进一步研究[10]。
1.5 山核桃青皮的杀虫作用
对山核桃青皮的杀虫活性研究未见报道,但是
有部分胡桃科植物中核桃叶提取物的杀虫活性的报
道。翟梅枝等分别就核桃叶提取物对蚜虫的触杀作
用、杨毒蛾生物活性和黏虫和小菜蛾的拒食活性进
行了研究。研究结果表明,核桃叶提取物对蚜虫具
有较强的触杀作用,击倒作用随浓度增大而增大。
核桃叶提取物对杨毒蛾具有较强的胃毒作用,但无
拒食和触杀作用。核桃叶95%乙醇冷提物对小菜蛾有
明显的拒食作用;提取物的乙酸乙酯萃取部分对黏
虫有较明显的拒食作用[11]。核桃叶的这种毒杀作用对
山核桃青皮的研究有一定借鉴。
2 山核桃青皮化学成分的研究
对山核桃青皮化学成分的研究,有助于进一步
了解山核桃青皮的有效成分,帮助充分将其利用。
首先从山核桃青皮中分离得到的是胡桃醌。国
内外学者先后从胡桃科中的胡桃(JuglansregiaL.)、黑
胡桃(Juglansnigra)、西博氐胡桃(Juglansieboldiama
Maxim)、核桃楸(JuglansmandshuricaMaxim)等树种或
变种中分离提纯出胡桃醌(Uuglone),并确定其结构
为5-羟基-1,4-萘醌。我国学者许绍惠等于1985年首
次从山核桃的新鲜青皮、枝皮和根皮中分离提纯出
胡桃醌,并鉴定了结构[12]。
胡桃醌是胡桃科植物中主要的毒性物质,具有
明显的抑菌和抗癌活性,体外试验显示核桃醌对小
鼠肉瘤(S180)细胞杀死率为60.5%~100%,对小鼠艾氏
腹水癌(EAC)细胞杀死率为59%~100%[5]。
许多学者还从胡桃科植物的果实青皮、叶和根
皮中分离提纯出5,8-二羟基-l,4萘醌、5-羟基-3,3-双
胡桃醌和5-羟基-3,3-双胡桃醌等胡桃醌的衍生物。
试验表明这些胡桃醌的衍生物及其他活性成分的毒
性,一般都小于胡桃醌。索绪斌、高奎滨等人则利用
高效液相色谱法测定了山核桃青皮中胡桃醌的含量,
其平均回收率为97.21%,精密度小于1.23%(n=5)。根
据他们的试验结果发现,新鲜山核桃青皮中胡桃醌
含量较高,达到0.42%,随着存储时间的延长,胡桃
醌含量逐渐减少,存储9年的青皮中只含有0.9%。
周靖、尹泳一等人用气相色谱-质谱法测定了山
核桃青果皮中脂肪酸的成分,主要为十六碳酸、十
八碳酸、十六碳烯酸、十八碳烯酸、十八碳二烯酸、
十八碳三烯酸,所含脂肪酸虽然数量较少,但含有
对人体有益的不饱和脂肪酸,可以加以利用。
许多学者对胡桃科植物的根、叶、树皮的化学
成分进行了分离鉴定,其结果对山核桃青皮的研究
具有借鉴意义。
对胡桃科植物的树皮的化学成分分析发现,树
皮中含有多种抗癌活性物质、金属元素和挥发油。
1986年,HirakawaK等人从树皮中分离得到了萘醌[13]。
石建辉、王金辉等人将山核桃树皮水提液经石油醚、
氯仿、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取后,得到香草酸、
槲皮素、没食子酸、regiolone等4个化合物。周靖、
任玉兰等人采用火焰原子吸收分光光度法测定了山
核桃树皮中钙、镁、铁、锰、锌、钾、钠7种有效元
素的含量,其结果为Fe(72.00μg/g)、Mn(24.50μg/g)、
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Zn(15.50μg/g)、Ca(26.50μg/g)、Na(90.63μg/g)、K
(4312.5μg/g)、Mg(1876.32μg/g),这7种元素对人体机
能的正常运行起着十分重要的作用,山核桃树皮中
含有的这些元素可以为我们所开发利用。用气相色
谱/质谱连用的方法,鉴定出核桃楸树皮中含有39种
挥发油,以倍半萜类为主,具有平喘、抑菌抗肿瘤作
用。除倍半萜类外还含有香豆素和羟基香豆素,具
有松弛平滑肌、扩张血管、抗凝血、防紫外线损伤和
抗辐射的作用[14]。
从胡桃科植物的根中分离得到了二芳基庚酮糖、
三羟基吡喃甲酯、萘醌、二芳基庚酸、倍半萜烯和四
氢萘酮等化合物,其中三羟基吡喃甲酯和倍半萜烯
等物质对结肠癌和肺癌等细胞有细胞毒作用[15-17]。
从胡桃科植物的果实中分离得到了3种可水解单
宁酸、腺嘌呤、腺苷等,抗氧化试验结果表明其中的
14种多酚物质都具有抗氧化作用[18]。
从胡桃科植物的叶中分离出胡桃醌、4种槲皮苷
衍生物和儿茶酚,其中槲皮苷衍生物和儿茶酚具有
显著的抗衰老作用,对细胞毒素有保护作用[19]。
3 对山核桃青皮有效成分的进一步探索
山核桃青皮具有杀菌、消炎、镇痛、抗肿瘤、除
草、杀虫等作用,具有广泛的开发前景。已分离得到
的化学成分可部分解释山核桃青皮的这些生物活性
功能,但还有待于进一步深入。对山核桃青皮多糖
成分及其生物活性尚未见报道,根据已有的对植物
多糖的研究表明,植物多糖具有明显的生物活性,
主要表现为免疫调节、抗肿瘤、抗氧化以及抗病毒
等作用。提取分离山核桃青皮中多糖组分并进一步
分析其生物活性具有广阔的研究空间,且有利于对
山核桃的进一步开发利用。
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《食品科技》2007年每册15元,全年180元
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