紅車軸草的化學(xué)成分及藥理作用

紅車軸草(TrifoliumpratenseL.)為豆科(Leguminosae)多年生草本植物，又名紅三葉、紅花苜蓿、三葉草、紅菽草等，屬車軸草屬(TrifoliumL.)。紅車軸草含有黃酮類物質(zhì)、蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類、維生素等成分，其中異黃酮因植物雌激素樣作用和抗癌作用而格外受人關(guān)注[1]。長期以來，紅車軸草一直作為優(yōu)良飼料和牧草，被廣泛地栽培和種植。國外民間也有用其花序煎成的湯劑祛痰、治感冒和肺結(jié)核、利尿消炎，外敷治膿腫、燒傷和眼疾等[2]，并曾有應(yīng)用花、種子、植株及根部制膏、糊劑、煎劑和泡茶飲用，文獻(xiàn)[3]載其主要功效為“鎮(zhèn)痙、止咳止喘；全草制成軟膏，治局部潰瘍”，全草入藥具清熱、涼血、寧心功效。

近年來，陸續(xù)有關(guān)于紅車軸草抗腫瘤、預(yù)防胃潰瘍、胃癌、乳腺癌及腸癌等用途的報道。此外，紅車軸草浸膏也曾用于軟飲料、冰制品、糖果、焙烤食品及三葉草型香精配方。在國外紅車軸草及其制劑非常受歡迎，人們不僅將它作為食品，更重要的是它含有植物雌激素，對預(yù)防乳腺癌、前列腺癌及結(jié)腸癌、改善骨質(zhì)疏松和婦女更年期癥狀有一定作用，并越來越廣泛地應(yīng)用于臨床，是一種極有前途的天然保健食品。為了促進(jìn)紅車軸草的開發(fā)利用，作者在此重點介紹紅車軸草的化學(xué)成分和藥理作用，并展望了其應(yīng)用前景。

1 植物學(xué)形成特征

1.1 分布

紅車軸草原產(chǎn)于小亞細(xì)亞與東南歐，廣泛分布在溫帶及亞熱帶地區(qū)。我國的紅車軸草主要分布于東北、華北、江蘇、浙江、安徽、江西等地[3,4]。紅車軸草富含動物所需的多種營養(yǎng)成分，蛋白質(zhì)含量高達(dá)28.7%，提取的葉蛋白可以入藥，其副產(chǎn)品紅車軸草粉是理想的飼料原料。紅車軸草草質(zhì)柔軟，有甜味，纖維素含量低，適口性好，各種家畜均喜食，可以作為青飼或調(diào)制干草飼料。優(yōu)質(zhì)的紅車軸草干草對牛、羊及豬都有肥育效果，可以節(jié)省精料，縮短肥育期。紅車軸草干草的營養(yǎng)成分為：水分9.21%、粗蛋白質(zhì)15.04%、脂肪3.21%、纖維素24.77%，無氮浸出物。紅車軸草在輪作中占重要地位，是良好的飼料、綠肥，可用作觀賞草坪或水土保持，也是夏季蜜蜂的花蜜來源，尤其是它的嫩葉富含蛋白質(zhì)，是許多國家的傳統(tǒng)食品和調(diào)味品[5]。

1.2 形態(tài)

紅車軸草為多年生草本植物，高30～80 cm，有疏毛，小葉3，橢圓狀卵形至橢圓形，長2.5～4 cm，寬1～2 cm，先端鈍圓基部圓楔形，葉脈在邊緣稍突出呈不明顯的細(xì)齒，下面有長毛；小葉無柄；托葉卵形，先端銳尖，花序腋生，近頭狀，有大型總苞，總苞卵圓形，具縱脈；花萼筒狀，萼齒線形披針形，最下面1齒較長，有長毛；花冠紫色或淡紫紅色；莢果包被于宿存的萼內(nèi)，倒卵形，長約2 mm，果質(zhì)膜質(zhì)，有縱脈；種子1，花期8～10月[6]。

1.3 栽培

紅車軸草常用種子繁殖，可春播或秋播，春播以4～5月為宜，秋播以9～10月為宜；在高寒日暖山區(qū)以春播為好，冬季霜凍少并且有灌溉條件的地區(qū)以秋播為好。出苗期應(yīng)注意雜草防除，并要按時澆水，紅車軸草耐修剪能力很差，也不耐踐踏，抗病性較強(qiáng)，有時也易感霜霉病和褐斑病等。

1.4 生長

紅車軸草植株直立生長，生長期4～5年，主根入土較深，根系發(fā)達(dá)，大部分集中在30 cm土層中，并結(jié)有根瘤。紅車軸草喜溫暖濕潤的氣候，適宜溫度在21℃、活動積溫為2000℃、年降水量為1000 mm左右的地區(qū)(如我國北方較溫暖地區(qū)及亞熱帶高山低溫多雨地區(qū))種植，其抗寒性處于中等水平，不耐高溫和干旱，最適生長溫度為15～25℃，能耐-8℃的低溫，不耐熱，夏季高溫則生長不良或死亡。對土壤要求不嚴(yán)，但以排水良好并富含鈣質(zhì)的粘土壤最為適宜，適于中性或微酸性土壤(pH值4.8～7.5)。紅車軸草為長日照植物，光照14 h以上才能開花結(jié)果，紅車軸草葉量大，莖中空且所占比例小，易于調(diào)制干草，是長江流域及其以南各省較理想的優(yōu)質(zhì)干草。紅車軸草具有較高的營養(yǎng)價值，家畜喜食，可青貯也可曬制干草。青貯時應(yīng)在初花期刈割，曬制干草應(yīng)在盛花期刈割。

2 化學(xué)成分

2.1 黃酮類物質(zhì)

目前，已從紅車軸草中檢測出了16種黃酮類物質(zhì)，總含量占干重的2%[7～9]。

2.1.1 異黃酮

紅車軸草中含有鷹嘴豆芽素A(Biochanin A)、鷹嘴豆芽素B(Formonetin)、染料木素(Genistein)、大豆素(Daidzein)等4種異黃酮，其中以鷹嘴豆芽素A和鷹嘴豆芽素B含量最高，約占干重的0.1%～0.9%，其它異黃酮約占0.08%[7]，包括櫻黃苷(Trifoside)、毛蕊異黃酮苷(Calycosin)、柳穿魚素(Peclolinarigenin)、紅車軸草素(Pratensein)和野靛苷(Pseudobaptigenin)等。它們的含量在地上部分高，根中低；在生長期、花期含量高，開花后含量迅速下降[3]。

在新鮮的植物體內(nèi)，異黃酮主要以苷的形式存在，分別為印度黃檀苷(Sissotrin)、芒柄花苷(Ononin)、染料木苷(Genistin)和大豆苷(Daidzin)。而在貯存過程中，由于發(fā)生水解或酶解，苷的含量降低，苷元含量相應(yīng)升高。

2.1.2 黃酮醇

目前，已發(fā)現(xiàn)紅車軸草中有3種黃酮醇類物質(zhì)，分別是槲皮素(Quercetin)、異槲皮苷(Isoquercitrin)和金絲桃苷(Hyperoside)。生物活性實驗表明，槲皮素及其衍生物具有對抗自由基、防止脂質(zhì)過氧化、直接抑制細(xì)胞生長和對抗致癌促癌因子等作用，因而對癌癥、衰老、心血管等退變性疾病的治療和預(yù)防有重要意義[1]。

2.1.3 其它黃酮類物質(zhì)

紅車軸草的花中含三葉豆苷(Trifolin)、異鼠李素(Isorhamnetin)、車軸草醇(Pratol)等多種黃酮類成分。

2.2 其它成分

2.2.1 香豆素和酚羧酸類

鮮紅車軸草中含紫苜蓿酚(Dicoumarol)約15.5 μg·g-1，主要分布在葉部，干草中較少，具有抗凝血作用[3，7]；含有痕量的香豆雌酚(Coumestrol)，具有植物雌激素樣作用；還含有水楊酸、香豆酸等酚羧酸類化合物。

2.2.2 揮發(fā)油

在花序中，揮發(fā)油含量約為0.03%，包括水楊酸甲酯、芐基乙醇、乙酯、2-苯乙醇、鄰氨基苯甲酯、丁子香酚以及糠醛等40多種成分，種子含油約12%。中藥中的揮發(fā)油在臨床上有止咳平喘、祛痰發(fā)汗、驅(qū)風(fēng)解表、消炎鎮(zhèn)痛、抗菌殺蟲等功效。

2.2.3 蛋白質(zhì)、糖、維生素

紅車軸草在生長后期，以干重計，蛋白質(zhì)含量達(dá)23%，糖類含量為24.4%(包括蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖和淀粉等)。全草中尚含有各種必需氨基酸及胡蘿卜素、VD、VE等，其中胡蘿卜素的含量在開花期最高，α-和β-胡蘿卜素的含量在春季開花期分別為4.3%和53.6%，在夏季開花期分別為3.25%和45.9%。

2.2.4 其它

紅車軸草的葉還含有葉酸、5-甲酰四氫葉酸、少量甾醇、甘油酯、C21～C31的烴類、磷脂和糖脂類成分[3]。

3 藥理作用

3.1 植物雌激素樣作用

研究發(fā)現(xiàn)，紅車軸草含有豐富的大豆異黃酮等植物雌激素，是治療婦科疾病的良藥。染料木素、鷹嘴豆芽素A、鷹嘴豆芽素B及大豆素均有雌激素樣作用，這可能是由于它們與己烯雌酚(Diethylstilbestrol)和雌二醇(Estradio)結(jié)構(gòu)相似的緣故，而它們的活性(以質(zhì)量計)約為己烯雌酚的十萬分之一、為雌二醇的兩萬分之一到2%。給雌性小鼠皮下注射三羥異黃酮，可抑制其子宮發(fā)育，顯示三羥異黃酮對雌激素有拮抗作用。對去卵巢小鼠，不補(bǔ)充雌激素時，大豆飲食可以增加其子宮質(zhì)量；但對雌激素替代動物，大豆飲食反使動物子宮質(zhì)量降低。這是因為，在一個高雌激素環(huán)境里(如絕經(jīng)前婦女體內(nèi))，三羥異黃酮顯示激素拮抗作用；而在低雌激素環(huán)境里(如絕經(jīng)后婦女體內(nèi))，三羥異黃酮顯示擬激素作用。除了擬雌激素、抗雌激素作用外，三羥異黃酮也具有抗氧化特性及增強(qiáng)轉(zhuǎn)移生長因子β的作用，而且它也是多種信號傳遞酶抑制劑。紅車軸草作為植物雌激素有其獨到之處：幾乎可分布到人體每個細(xì)胞中發(fā)揮作用，這是人體自身激素所達(dá)不到的；具有雙調(diào)節(jié)作用，當(dāng)雌激素水平高時，能與雌激素受體結(jié)合，從而阻止人體自身激素的結(jié)合，抑制激素分泌；當(dāng)人體雌激素水平低時，能提供額外的雌激素樣作用。植物雌激素的這種自動調(diào)節(jié)人體內(nèi)的激素水平的作用，是合成激素所不具有的。正因為如此，紅車軸草在臨床上既被用于治療婦女體內(nèi)雌激素水平升高時的經(jīng)前期綜合癥，又被用于治療雌激素水平降低時的更年期綜合癥和絕經(jīng)，還能治療雌激素病如子宮肌瘤、子宮內(nèi)膜異位及骨質(zhì)疏松癥等[10]。此外，大豆異黃酮還能改善早期癌癥病人或晚期癌癥病人術(shù)后的放療和化療副作用，提高人體的免疫功能，具有增強(qiáng)大腦記憶力、消除中老年人面部色素斑、改善中老年人習(xí)慣性便秘、減肥等功效。

3.2 選擇性抗痙攣、消炎和殺菌作用

紅車軸草在體外有抑制草履蟲的作用，0.2%醇浸劑可使草履蟲于30 min內(nèi)停止活動。紅車軸草中的大豆素具有類似罌粟堿樣解除平滑肌痙攣的作用，大豆苷及大豆素可以緩解高血壓患者的頭痛等癥狀。故國外民間用其作抗瘧藥，亦可用于祛痰、解痙攣、治百日咳及支氣管炎。紅車軸草花粉對某些革蘭氏陰性桿菌有抗菌作用，可用于治療皮膚病如濕疹、燒傷、潰瘍、牛皮癬、痛風(fēng)等[3]。

3.3 抗癌作用

異黃酮類物質(zhì)為強(qiáng)抗氧化劑，是自由基的強(qiáng)清除劑，故具抗癌效用[7,11]。

紅車軸草含高濃度異黃酮等黃酮類物質(zhì)，被認(rèn)為是一種潛在的抗癌物質(zhì)。美國國家癌癥中心于1996年將染料木素列入腫瘤化學(xué)預(yù)防藥物臨床發(fā)展計劃中，主要預(yù)防目標(biāo)是前列腺癌和乳腺癌。這是因為乳腺癌病人血漿中雌激素偏高，植物雌激素對其有拮抗作用，從而抑制乳腺癌。澳大利亞西部女皇伊麗莎白二世醫(yī)療中心研究發(fā)現(xiàn)，食用大量植物雌激素物質(zhì)的婦女患乳腺癌的幾率大為減小。

紅車軸草對結(jié)腸癌也有一定療效。研究證明，二羥異黃酮能抑制白血病細(xì)胞HL-60生長，在其濃度為5 μmol·L-1和40 μmol·L-1時，廣泛抑制多個器官如乳腺、前列腺、大腸、皮膚的多種激素依賴性和非激素依賴性腫瘤細(xì)胞。在化學(xué)誘導(dǎo)的乳腺癌動物模型中，大豆飲食明顯降低腫瘤發(fā)生率；去除異黃酮后，大豆飲食的保護(hù)作用隨之消失。目前，普遍認(rèn)為單獨服用異黃酮或配合化療可能是一種有效的抗癌療法，因三羥異黃酮具有抑制纖維細(xì)胞生長因子刺激微血管生長的作用，是一種抗血管形成劑，而抑制血管形成可以抑制腫瘤生長。

3.4 神經(jīng)保護(hù)及抗神經(jīng)退行性疾病

研究證明，雌激素是一種中樞神經(jīng)保護(hù)劑，具有抗神經(jīng)退行性疾病的作用。離體外周細(xì)胞的研究也證實，大豆異黃酮具有明顯的抗氧化作用。大豆異黃酮的抗氧化作用有多方面，如抑制自由基的形成、減少脂質(zhì)氧化、刺激抗氧化酶合成等[12,13]。

3.5 預(yù)防骨質(zhì)疏松

臨床研究顯示，絕經(jīng)后婦女每天口服大豆蛋白40 g(異黃酮蛋白含量2.25 mg·g-1)，6個月后其椎骨礦物質(zhì)密度增加，當(dāng)大豆蛋白中異黃酮含量降到1.39 mg·g-1時，這種作用則消失。三羥異黃酮可增加造骨細(xì)胞數(shù)量、提高血清骨鈣素濃度。雌激素抑制骨吸收，引起破骨細(xì)胞凋亡，該作用可為抗TGF-β抗體所拮抗[14,15]。

4 開發(fā)及應(yīng)用前景

紅車軸草分布范圍廣、面積大、產(chǎn)草量高、再生能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、營養(yǎng)價值高、產(chǎn)種性能好，具有豐富的可開發(fā)利用資源。

由于紅車軸草中異黃酮的植物雌激素樣作用和黃酮類物質(zhì)的抗癌作用，對紅車軸草的研究越來越多、越來越深入。在國外紅車軸草已被制成各種劑型，紅車軸草的保健食品已進(jìn)入國際市場。大豆異黃酮等植物雌激素已成為歐美市場的走俏商品?？傸S酮含量超過8%的提取物價格為40～45萬元·t-1，需求量達(dá)上百噸。國內(nèi)對紅車軸草的開發(fā)尚處于起步階段，抓住這一歷史機(jī)遇，將會帶來無限商機(jī)，其開發(fā)前景十分可觀。面對豐富的紅車軸草資源，應(yīng)加強(qiáng)對其活性成分的開發(fā)利用，從而研制可防治多種婦科疾病的天然保健產(chǎn)品和防癌、抗癌藥劑，必將產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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