鹽地堿蓬化學(xué)成分及其開(kāi)發(fā)利用的研究進(jìn)展

周東生,王奇志,王 鳴,董云發(fā),馮 煦,梁敬鈺

(1.中國(guó)藥科大學(xué)天然藥物化學(xué)教研室,江蘇南京 210038;2.江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所 /南京中山植物園江蘇省藥用植物研究開(kāi)發(fā)中心,江蘇南京 210014)

鹽地堿蓬〔Suaeda sa lsa(L.)Pall.〕又名翅堿蓬,俗名黃須菜,為藜科 (Chenopodiaceae)堿蓬屬(Suaeda Forsk.ex Scop.)一年生草本真鹽植物。我國(guó)共有堿蓬屬植物 20種及 1變種,常見(jiàn)種為灰綠堿蓬 (Suaeda g lance Bunge)和鹽地堿蓬[1]。鹽地堿蓬主要分布于歐洲及亞洲,在我國(guó)產(chǎn)自東北、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西北部、寧夏、甘肅北部、青海、新疆、浙江、江蘇、山東的沿海地區(qū),生于鹽堿土,在海灘及湖邊形成單優(yōu)群落[2]。鹽地堿蓬是一種耐鹽能力很強(qiáng)的真鹽生植物,是當(dāng)前改良利用鹽堿土壤的首選植物品種,種植鹽地堿蓬能夠有效地降低土壤表層含鹽量,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤中 N、P、K的含量,對(duì)濱海鹽漬土具有顯著的改良作用,可取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益[3-5]。鹽地堿蓬具有較高的醫(yī)用價(jià)值,據(jù)《本草綱目拾遺》介紹,堿蓬性咸涼、無(wú)毒、清熱、消積?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),堿蓬屬植物具有降糖、降壓、擴(kuò)張血管、防治心臟病和增強(qiáng)人體免疫力等作用,適用于預(yù)防心血管系統(tǒng)疾病,對(duì)老年人、高血壓病人具有保健作用[6]。國(guó)內(nèi)外對(duì)鹽地堿蓬的研究集中于植物生理,以及耐鹽方面[7-8]。本文對(duì)鹽地堿蓬的化學(xué)成分、藥理作用及其開(kāi)發(fā)利用等方面研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

表1 鹽地堿蓬汁營(yíng)養(yǎng)成分

1 鹽地堿蓬的化學(xué)成分

目前對(duì)鹽地堿蓬的有效成分研究表明,其主要含黃酮類化合物、脂肪酸類成分,此外還可能含有萜類、多酚類[9],以及脂溶性成分[10]等。

1.1 黃酮類化合物 高健[11]首次報(bào)道了鹽生植物鹽地堿蓬中有黃酮類化合物存在。高健,付進(jìn)[12]對(duì)從鹽地堿蓬中提取黃酮類化合物的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,其最優(yōu)條件為:乙醇體積濃度為 65%,樣品與乙醇體積比為 15∶1,提取溫度為 75℃,提取時(shí)間為 4 h。鹽地堿蓬中所含黃酮類成分的種類,目前并沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道。

1.2 脂肪酸類 鹽地堿蓬種籽油中不飽和脂肪酸占總脂肪酸的 90%以上,其中亞油酸占 70%,亞麻酸占 6.08%[13]。柳仁民[14](2003)所報(bào)道的山東翅堿蓬種子油有近 10種脂肪酸類成分,分別為:棕櫚酸、棕櫚油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、油酸、順 -7-十六碳烯酸、硬脂酸、順 -11-二十碳烯酸。于海芹等[15]又報(bào)道了首次從翅堿蓬中分離得到的 3個(gè)脂肪酸類,其分別為:11,14,17-花生三烯酸、花生四烯酸、15-二十四烯酸。

1.3 色素類成分 王長(zhǎng)泉[16]等從鹽地堿蓬中分離得到了甜菜紅素 (Betacyanins);段迪[17]等報(bào)道了鹽地堿蓬中含有抗氧化劑成分甜菜紅素、維生素 C、類胡蘿卜素;石紅旗[18]等報(bào)道了水溶性色素 -花青素。

1.4 多糖類成分 王昭晶[19]報(bào)道了從堿蓬中分離純化了水溶性的堿蓬多糖 SPA。

1.5 其它類成分 經(jīng)科學(xué)分析發(fā)現(xiàn),鹽地堿蓬的種籽和莖葉營(yíng)養(yǎng)成分豐富,其種籽脂肪含量占干物質(zhì)的 36.5%,蛋白質(zhì)含量占干物質(zhì)的 40%,并含有豐富的維生素、氨基酸和微量元素[13]。見(jiàn)表1,2,3[20-21]。

表2 鹽地堿蓬種子中 18氨基酸含量%

表3 鹽地堿蓬汁中 11種礦物質(zhì)含量%

2 生物活性研究

2.1 抗氧化作用

用硫代巴比妥酸 (TBA)法測(cè)定了翅堿蓬提取物的抗氧化作用。實(shí)驗(yàn)表明,翅堿蓬的水、甲醇、正己烷提取物對(duì)亞油酸脂質(zhì)過(guò)氧化均有良好的阻斷作用,其中以正己烷提取物阻斷能力最強(qiáng);并用化學(xué)發(fā)光分析法對(duì)抗氧化作用的機(jī)理進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)翅堿蓬對(duì) O2-自由基有較強(qiáng)的清除作用,而對(duì)OH-自由基幾乎無(wú)作用,說(shuō)明翅堿蓬主要是通過(guò)清除O2-來(lái)達(dá)到其抗氧化作用的[9]。從堿蓬中分離純化得到水溶性堿蓬多糖 SPA,對(duì)其進(jìn)行體外抗氧化研究結(jié)果表明,SPA有高于維生素 C的羥自由基清除作用,以及相當(dāng)于維生素 C的超氧陰離子清除作用[19]。通過(guò)氮藍(lán)四唑 (NBT)法對(duì)從鹽地堿蓬中提取的黃酮類化合物抗氧化作用研究,研究表明,鹽地堿蓬中黃酮類化合物對(duì)豬油的自氧化有一定的抑制作用[11]。

2.2 降脂及機(jī)體免疫作用

通過(guò)對(duì)小鼠蛋黃乳實(shí)驗(yàn)總膽固醇 (TC)、甘油三酯(TG)含量檢測(cè),觀察堿蓬籽油對(duì)小鼠高血脂的影響;通過(guò)小鼠碳粒廓清實(shí)驗(yàn),觀察堿蓬籽油對(duì)小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、廓清指數(shù)及吞噬指數(shù)的影響,進(jìn)而觀察堿蓬籽油對(duì)小鼠免疫功能的影響。結(jié)果:堿蓬籽油能顯著降低蛋黃乳小鼠的 TC、TG含量,增加免疫低下小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù),增強(qiáng)小鼠巨噬細(xì)胞吞噬的吞噬功能。結(jié)論:堿蓬籽油具有一定的降脂和提高機(jī)體免疫的作用[22]。有研究發(fā)現(xiàn)鹽地堿蓬幼苗水提物對(duì)小鼠機(jī)體的非特異性免疫功能有增強(qiáng)作用,通過(guò)對(duì)其有效部位的結(jié)構(gòu)分析,對(duì)鹽地堿蓬幼苗水提物進(jìn)行了初步分離,采用乙醇沉淀物 (A)、首次乙醇沉淀后的上清液(B)以及濾渣煮液去沉淀后的液體 (C)3個(gè)組分,分別開(kāi)展了對(duì)小鼠剛果紅吞噬功能的測(cè)定,結(jié)果表明:水提物 A和 C具有顯著增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫的功能,其中以 C(間隔12 h給藥,共給藥 4次)的效果最為顯著,而 B的效果不明確[23]。

2.3 抗炎作用

鹽地堿蓬幼苗和種子分別用氯仿/甲醇 (2∶1)提取并用甲醇 /氯乙酰 (5∶1)甲酯化。提取物對(duì)急性炎癥的抑制作用采用巴豆油引起的正常小鼠和摘除腎上腺小鼠的耳腫脹、組胺引起的小鼠毛細(xì)管通透性以及角叉菜引起的大鼠足腫脹進(jìn)行分析。對(duì)慢性炎癥的抑制作用以巴豆油誘導(dǎo)的大鼠肉芽腫和福氏完全佐劑誘導(dǎo)的多發(fā)性關(guān)節(jié)炎進(jìn)行分析。其結(jié)果顯示:兩種提取物的甲酯化產(chǎn)物明顯地抑制正常小鼠和摘除腎上腺小鼠的耳腫脹、降低毛細(xì)管的通透性并抑制大鼠肉芽腫的形成,在 50～300 m g·kg-1·d-1劑量范圍之內(nèi)呈明顯的劑量依賴關(guān)系,在300 m g·kg-1·d-1對(duì)佐劑性關(guān)節(jié)炎和大鼠足腫脹表現(xiàn)出顯著的抑制作用。在 50～300 m g·kg-1·d-1劑量范圍之內(nèi)能顯著地抑制炎癥部位的 PGE2和MDA的形成和增加紅細(xì)胞 CAT的活力[24]。

2.4 其它作用

李洪山[10]等研究了鹽地堿蓬粗提物對(duì)小菜蛾的毒殺及拒食作用。結(jié)果:鹽地堿蓬各部分組織對(duì)于小菜蛾都有毒性和拒食作用,其中以莖枝的毒性和拒食作用最佳,用乙醇作為浸泡液的效果要優(yōu)于蒸餾水。朱巍巍[25]從遼寧堿蓬中純化得到的磷脂酰膽堿 ,對(duì) 7721、HepG2、MCF-7和 Hela 4種癌細(xì)胞進(jìn)行體外增殖抑制實(shí)驗(yàn),結(jié)果均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑癌活性。

3 開(kāi)發(fā)利用

長(zhǎng)期以來(lái),鹽地堿蓬自生自滅,一直沒(méi)有引起人們的足夠重視。現(xiàn)今,隨著對(duì)野生植物資源開(kāi)發(fā)研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn),它是一種優(yōu)質(zhì)蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物和具有醫(yī)療保健價(jià)值的植物資源。此外,耕地面積逐年減少,淡水資源日趨匱乏,糧食單位面積產(chǎn)量接近增長(zhǎng)極限,而人口不斷地增加,這是人類面臨的巨大生存危機(jī)。因此,擴(kuò)大土地資源,保護(hù)淡水資源,以及開(kāi)辟新的食物資源,勢(shì)在必行。針對(duì)我國(guó)的資源條件,開(kāi)發(fā)鹽地堿蓬更具有獨(dú)特的意義。

3.1 食用油料作物

鹽地堿蓬籽油中脂溶性維生素含量較高,特別是維生素 E含量高達(dá) 2 m g/g且富含微量元素Se[6]。于海芹等[15]應(yīng)用重量法和氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-M S)對(duì)吉林省西部鹽堿地生長(zhǎng)的堿蓬、角堿蓬和翅堿蓬 3種野生植物的種子含油量及脂肪酸成分進(jìn)行了測(cè)定和分析,結(jié)果表明:堿蓬、角堿蓬和翅堿蓬種子含油量分別為 24.39%、15.67%和 15.80%,其不飽和脂肪酸含量分別為 88.65%、88.30%、88.50%,尤其是亞油酸含量較高,分別達(dá)56.94%、59.35%和 60.86%。大量研究充分說(shuō)明,鹽地堿蓬具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值,是一種高級(jí)食用油。因此,完全可以將鹽地堿蓬作為新的油料資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

3.2 食用蔬菜

鹽地堿蓬幼苗俗稱“黃須菜”,其幼莖、幼葉可作為蔬菜食用,營(yíng)養(yǎng)豐富、脆嫩可口、味道鮮美,并有保健作用,故有美稱“皇帝菜”。它既可以做時(shí)令蔬菜,又可以作為包子、餃子等面食的餡料,更具開(kāi)發(fā)前景的是作為綠色蔬菜進(jìn)行深加工生產(chǎn)系列產(chǎn)品,如罐頭、鹽漬品、小菜、菜汁等[26]。

3.3 蛋白源

鹽地堿蓬不僅蛋白質(zhì)含量高,而且質(zhì)量也很好,植株及種子榨油后的餅渣可直接作為牲畜混合飼料的一部分,其效果很好。也可用植株或提取油脂后的渣子提取蛋白,作為優(yōu)質(zhì)的飼料蛋白添加劑[26]。

3.4 開(kāi)發(fā)鹽堿荒地

鹽地堿蓬是一種聚鹽性的鹽生植物,對(duì)鹽具有積累效應(yīng),它能從土壤中吸收大量的可溶性鹽類,并把這些鹽積聚在體內(nèi)。因此,鹽地堿蓬可以使鹽土脫鹽,降低土壤的含鹽量,增加土壤中氮、磷、鉀以及有機(jī)質(zhì)和微生物成分,從而改良鹽堿地的土質(zhì)。鹽地堿蓬具有耐鹽基因,由這種基因決定的一種具有運(yùn)輸功能的蛋白,使鹽地堿蓬具有一系列的抗鹽特性,所有農(nóng)作物不耐鹽,就是因?yàn)椴痪邆溥@種機(jī)制。為了開(kāi)發(fā)鹽堿荒地,擴(kuò)大土地利用資源,致力于采用基因工程通過(guò)鹽地堿蓬培育耐鹽農(nóng)作物的研究,具有重要意義[3]。

4 小結(jié)與討論

鹽地堿蓬的研究與開(kāi)發(fā),具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。近年來(lái)有文獻(xiàn)不斷從基因分子角度對(duì)其研究報(bào)道,但在其化學(xué)成分方面除報(bào)道有黃酮類成分外,研究的很少。因此,將鹽地堿蓬作為一種野生資源對(duì)其進(jìn)行化學(xué)基礎(chǔ)研究有很重要的意義。

今后在鹽地堿蓬化學(xué)研究中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題是:一是對(duì)其分離的成分進(jìn)行藥理活性篩選以尋找具有明顯生物活性的天然產(chǎn)物。二是文獻(xiàn)中報(bào)道的對(duì)鹽地堿蓬的研究大多屬于脂溶性成分,因此其水溶性成分值得研究。三是由于鹽地堿蓬生長(zhǎng)的特殊環(huán)境具有非常強(qiáng)的耐鹽性,因而在其水溶性化學(xué)成分的研究中看是否存在一些含微量元素和有機(jī)鹽類的天然產(chǎn)物以便能尋找結(jié)構(gòu)新穎的化合物。

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