紅景天屬植物抗氧化活性研究進(jìn)展

趙江林，鐘靈允，張采瓊，彭鐮心，向達(dá)兵，鄒 亮，趙 鋼

(1.成都大學(xué)生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院，四川成都 610106;2.成都大學(xué)醫(yī)護(hù)學(xué)院，四川成都 610106)

紅景天屬植物抗氧化活性研究進(jìn)展

趙江林1，鐘靈允2，張采瓊1，彭鐮心1，向達(dá)兵1，鄒 亮1，趙 鋼1

(1.成都大學(xué)生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院，四川成都 610106;2.成都大學(xué)醫(yī)護(hù)學(xué)院，四川成都 610106)

紅景天是一種珍稀藥食兼用植物，具有多種生理功能和藥理作用，是食品醫(yī)藥等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一.紅景天屬植物抗氧化性能突出，歸納介紹了與紅景天屬植物抗氧化活性相關(guān)的黃酮及其苷類、酪醇、紅景天苷、原花青素、多糖等各類活性成分的抗氧化性能及其作用機(jī)制，有利于為紅景天資源的進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù).

紅景天;抗氧化活性;黃酮;酪醇;紅景天苷

0 引言

紅景天屬植物為景天科多年生草本或亞灌木植物，全世界約有90種，主要分布在喜馬拉雅、亞洲西部至北部以及北美等地區(qū).我國紅景天資源豐富，約有70多種［1］.紅景天是一種珍貴的藥食兼用植物，主要以其干燥根或根莖入藥.據(jù)《本草綱目》記載，紅景天具有扶正固本、醒腦明目、輕身益氣之功效.臨床上紅景天可用于預(yù)防高原反應(yīng)，治療冠心病、心絞痛、心律失常等癥［2-3］.紅景天現(xiàn)已成為繼人參和刺五加之后，用于加強(qiáng)新陳代謝、調(diào)節(jié)生理機(jī)能的常用營養(yǎng)保健藥物，在航天醫(yī)學(xué)、保健醫(yī)學(xué)、老年醫(yī)學(xué)以及食品化妝品領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景.目前，以紅景天為原料科研人員已經(jīng)開發(fā)出多種藥物和保健食品、美容化妝品等，如紅景天注射液，紅景天膠囊，紅景天口服液，紅景天飲料以及紅景天系列化妝品等制劑與產(chǎn)品［4-5］.眾多研究表明，紅景天屬植物抗氧化性能尤為突出，目前進(jìn)行過抗氧化研究的紅景天屬植物包括薔薇紅景天、高山紅景天、狹葉紅景天、大花紅景天、圣地紅景天、四裂紅景天、長鱗紅景天、長鞭紅景天、庫頁紅景天、正紅景天、小叢紅景天等10多種.本研究主要對(duì)紅景天屬植物抗氧化活性化合物的主要類別及其抗氧化機(jī)制等方面進(jìn)行綜述，旨在為紅景天屬植物資源的深入開發(fā)利用提供基礎(chǔ)依據(jù).

1 紅景天抗氧化活性及其抗氧化機(jī)制

紅景天屬植物含有多種生物活性物質(zhì)，其中與抗氧化活性相關(guān)的活性物質(zhì)主要有:黃酮及黃酮苷、酪醇、紅景天苷、原花青素、多糖、肉桂醇及其苷類化合物絡(luò)塞琳和絡(luò)塞維.以及沒食子酸等.紅景天是良好的天然抗氧化劑，可以通過清除超氧陰離子自由基(·O2)、羥基自由基(·OH)、脂氧自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)等，螯合金屬離子，抑制脂質(zhì)過氧化，提高內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)中關(guān)鍵酶類(超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等)活性，從而降低細(xì)胞脂質(zhì)過氧化程度，減少多余自由基造成的傷害.

1.1 黃酮及其苷類

黃酮類化合物為自然界中分布廣泛的酚性化合物，其基本母核為 2-苯基色原酮(2-phenylchromone)，具有2個(gè)苯環(huán)與1個(gè)C3部分橋接，C3部分可以是脂肪鏈，也可以是與C6部分形成的五元或六元氧雜環(huán).許多黃酮類化合物具有抗氧化活性及清除自由基的能力.黃酮類化合物的抗氧化活性與其分子結(jié)構(gòu)中羥基的相對(duì)位置、具有黃酮2-3位上不飽和雙鍵、C環(huán)吸電子性質(zhì)以及與金屬離子絡(luò)合的能力等因素有關(guān)［6］.從紅景天屬植物中分離得到的黃酮及其苷類化合物主要有大花紅景天苷、小麥黃素、棉皮素-8-葡萄糖苷、草質(zhì)素、4-甲氧基草質(zhì)素、草質(zhì)素-7-O-α-L-鼠李糖苷、草質(zhì)素-8-O-α-L-鼠李吡喃糖苷、草質(zhì)素-8-O-β-D-木糖-4-O-D-木糖苷、草質(zhì)素-8-O-α-D-來蘇糖苷、山奈酚、山奈酚-7-O-α-L-鼠李糖苷、槲皮素、異槲皮素、異槲皮素葡萄糖苷以及蘆丁等［7］.

據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道:紅景天總黃酮提取物可明顯提高衰老大鼠血清中SOD和GSH-Px含量，使丙二醛(MDA)含量降低，增強(qiáng)衰老大鼠抗氧化能力，具有延緩衰老的功效［8］;小叢紅景天總黃酮提取物具有抑制肝微粒體脂質(zhì)過氧化的活性，其抑制中濃度(IC50)為59.6 μg/mL，與小叢紅景天提取物(60.7 μg/mL)基本相當(dāng)，并高于迪諾康膠囊(125 μg/mL)及抗壞血酸(113 μg/mL)［9］;紅景天屬植物中的山奈酚及其苷山奈酚-7-O-α-L-鼠李吡喃糖苷、草質(zhì)素-7-O-α-L-鼠李吡喃糖苷及大花紅景天素對(duì)DPPH自由基具有顯著的清除能力［10］;異槲皮苷和蘆丁苷在清除DPPH自由基、超氧陰離子能力和抑制脂質(zhì)過氧化實(shí)驗(yàn)中的IC50值分別為5.72和10.46，23.63和36.39，10.78 和 56.49 μg/mL［11］.

1.2 酪醇及紅景天苷

酪醇(p-羥基苯乙-2-醇，p-tyrosol)及其苷類化合物紅景天苷(對(duì)羥苯乙基-β-D-呲喃葡萄糖苷，salidroside)是紅景天藥材的主要活性成分，具有抗衰老、抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫以及改善心血管系統(tǒng)等多種生理活性［12］.研究表明，酪醇和紅景天苷都能夠有效清除羥基自由基，其IC50分別為10.84和18.97 μg/mL.同時(shí)，酪醇能夠激發(fā)過氧化氫酶活性，抑制脂質(zhì)過氧化，降低真核細(xì)胞DNA氧化損傷，還能通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞內(nèi)SOD和GSH-Px活性來抑制自由基造成的損傷［13-14］.

李明正等［15］以倉鼠肺成纖維細(xì)胞(CHL)為實(shí)驗(yàn)材料，先用不同濃度酪醇作用1.58 h，再加入0.4 mmol/L過氧化氫，導(dǎo)致CHL的DNA損傷，共同培養(yǎng)25 min，然后用單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)測定DNA鏈斷裂情況，分析酪醇的抗氧化損傷作用，結(jié)果表明，給10 μg/mL和20 μg/mL酪醇的預(yù)處理可使過氧化氫染毒細(xì)胞的拖尾百分率和DNA遷移長度顯著降低.楊德森等［16］采用線栓法制備大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型，觀察紅景天苷對(duì)腦缺血2 h再灌注24 h后缺血腦組織的能量物質(zhì)三磷酸腺苷(ATP)、葡萄糖無氧酵解產(chǎn)物及體內(nèi)自由基清除劑SOD、GSH和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA等的影響.結(jié)果表明，注射紅景天苷24.5 mg/kg和60 mg/kg組與缺血再灌注組相比，缺血腦組織內(nèi)SOD活性和GSH活力明顯增高，MDA含量顯著降低，大鼠腦組織內(nèi)ATP含量顯著升高，腦組織內(nèi)乳酸含量明顯降低.此外，紅景天苷還有降血清過氧化脂的趨勢，能顯著降低肝臟過氧化脂的濃度，具有明顯的抗脂質(zhì)過氧化物作用.相關(guān)研究還發(fā)現(xiàn)，紅景天苷的抗氧化活性與其糖苷配基和酚羥基有較大關(guān)系，酚羥基位置的變化會(huì)影響到紅景天苷的抗氧化活性［17-18］.

1.3 原花青素

原花青素(Procyanidins，PC)是由不同數(shù)量的單體縮合而成的聚多酚類化合物，其單體有(+)-兒茶素、(-)-表兒茶素、(+)-兒茶素沒食子酸酯和(-)-表兒茶素沒食子酸酯等幾種結(jié)構(gòu).這幾種單體通過C4-C8和C4-C6鍵合形成二聚體、三聚體或多聚體.通常將二～四聚體稱為低聚原花青素或寡聚原花青素(oligomeric proanthocyanidins，OPC)，將五聚體以上的稱為高聚原花青素或多聚原花青素(polymeric proanthocyanidins，PPC).原花青素分子含有較多活性酚羥基，能夠清除多種活性氧自由基，具有極強(qiáng)的抗氧化活性，其為目前公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基有效的天然抗氧化劑.紅景天屬植物中原花青素含量豐富，為紅景天藥材的活性中藥成分之一.研究發(fā)現(xiàn)，薔薇紅景天原花青素具有較強(qiáng)的清除DPPH自由基、羥自由基和亞硝酸根離子的能力，且清除效果均優(yōu)于抗壞血酸;原花青素低聚物能有效對(duì)抗動(dòng)物機(jī)體的脂質(zhì)過氧化，經(jīng)薔薇紅景天原花青素低聚物處理的小鼠外周血、心臟、肝臟、腦組織中的SOD、GSH-Px活性有所增加，MDA含量顯著下降;200、400 mg/kgbw劑量組可明顯提高上述組織中的GSH-Px活性，降低 MDA 含量［19］.

1.4 多糖

多糖(Polysaccharide)是由10個(gè)以上糖基通過糖苷鍵結(jié)合而成的代謝產(chǎn)物，在自然界中含量豐富，

分布廣泛.最新研究表明，植物多糖在抗腫瘤、抗衰老及抗氧化等方面都表現(xiàn)出獨(dú)特的生物活性.植物多糖能夠清除自由基，減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA的生成量，增加 SOD、GSH-Px的活性等［20-21］.從多糖類型來看，具有抗氧化活性的多糖有中性多糖、酸型多糖、硫酸多糖以及糖蛋白等.紅景天屬植物多糖主要由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、木糖、半乳糖醛酸等單糖以不同比例組成［22-24］.研究發(fā)現(xiàn)，大花紅景天經(jīng)乙醇脫脂，水提堿提后，鹽酸中和，乙醇沉淀得到的粗多糖對(duì)超氧陰離子自由基和羥基自由基均有清除作用［25］.

1.5 紅景天提取物

研究發(fā)現(xiàn)，不同極性提取物在清除自由基，抑制脂質(zhì)過氧化，螯合金屬離子，提高內(nèi)源性自由基清除系統(tǒng)中關(guān)鍵酶類活性等不同活性篩選模型中都表現(xiàn)出了較好的抗氧化活性［26］.總體而言，紅景天提取物比單獨(dú)某類化合物所表現(xiàn)出的抗氧化活性更強(qiáng)，推測可能與粗提物中各類抗氧化活性物質(zhì)協(xié)同作用有關(guān).例如，正紅景天根莖水提物對(duì)·OH、·、DPPH·及脂氧自由基都有較好的清除能力，其中清除羥基自由基IC50值為3.25 μg/mL，清除能力較維生素E(IC50值為4.00 μg/mL)強(qiáng);清除 DPPH 自由基 IC50值為 5.56 μg/mL，清除能力較 2，6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)(IC50值為5.74 μg/mL)強(qiáng);清除超氧陰離子自由基IC50值為4.68 μg/mL;清除脂氧自由基IC50值為5.06 μg/mL;螯合金屬離子 IC50值為5.33 μg/mL 比維生素 E(6.13 μg/mL)高，但比槲皮素(3.12 μg/mL)低［27］.此外，高山紅景天乙醇提取物，大花紅景天水提物，圣地紅景天提取物，薔薇紅景天乙酸乙酯提取物，正丁醇提取物和水提取物對(duì)·OH和·O2-都表現(xiàn)出較好的清除能力［28-30］.張莉等［31］采用灌胃給藥法，研究高山紅景天浸膏對(duì)老年小鼠紅細(xì)胞SOD活力的影響，結(jié)果表明，高山紅景天劑量為2.8、1.4、0.7 g/kg時(shí)均能顯著增加老齡小鼠紅細(xì)胞的SOD活性，呈現(xiàn)出量效關(guān)系.1.6 其他成分

研究發(fā)現(xiàn)，紅景天屬植物中表現(xiàn)出抗氧化活性的物質(zhì)還包括肉桂醇及其苷類化合物絡(luò)塞琳和絡(luò)塞維、沒食子酸、沒食子酸甲酯、沒食子酸乙酯、3，4，5-三羥基苯甲酸、咖啡酸、原兒茶酸等有機(jī)酸類、熊果苷及其衍生物 1-O-p-hydroxyphenyl-6-O-galloyl-β-D-glucopyralloside 等［32-33］.熊果苷具有還原三價(jià)鐵離子的能力，還原值為65.48 μg/mL.此外，肉桂醇和絡(luò)塞琳、絡(luò)塞維對(duì)羥基自由基也有一定的清除作用.從庫頁紅景天中分離到的沒食子酸表現(xiàn)出了較強(qiáng)的清除DPPH·能力［10］.而紅景天植物中分離到的2-(4-hydroxyphenyl)-ethyl-O-β-D-glucopyranosyl-6-O-β-D-glucopyranoside， p-hydroxyphenacyl-β-D-glucopyranoside等苯丙素類化合物也具有較好的清除DPPH自由基能力［35］.

2 展望

紅景天屬植物抗氧化性能突出，然而對(duì)紅景天抗氧化活性成分的研究，目前大多局限于紅景天提取物、總黃酮、多糖、總多酚以及酪醇和紅景天苷等少數(shù)特征性成分，對(duì)其中某一類型化合物的抗氧化活性研究相對(duì)較少;對(duì)紅景天揮發(fā)油、多酚化合物和多糖抗氧化活性方面尚缺乏深入研究，且研究多集中在各類成分的提取分離和鑒定等方面.因此，對(duì)于紅景天屬植物特定活性化合物的抗氧化活性作用，抗氧化活性中心(基團(tuán))，構(gòu)效關(guān)系以及抗氧化機(jī)理等方面還需要進(jìn)行全面系統(tǒng)的深入研究.此外，紅景天屬植物含有的黃酮、多糖、原花青素、酪醇及紅景天苷等抗氧化相關(guān)的活性物質(zhì)，它們在生物體內(nèi)的利用代謝情況各有不同，有可能被代謝分解而喪失活性，或者因?yàn)樵隗w內(nèi)濃度過低而導(dǎo)致清除自由基能力下降或喪失，對(duì)此則需要更進(jìn)一步追蹤研究，以明確其在生物體內(nèi)的抗氧化效應(yīng)，從而有助于促進(jìn)紅景天屬植物資源的合理開發(fā)利用，并提升其利用價(jià)值.

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［1］中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會(huì).中國植物志34卷(第一分冊)［M］.北京:科學(xué)出版社，1986.

［2］季宇彬，耿欣，汲晨鋒.紅景天研究進(jìn)展［J］.天津中醫(yī)藥，2007，24(1):81-85.

［3］Panossian A，Wikman G，Sarris J.Rosenroot(Rhodiola rosea):Traditional use，chemical composition，pharmacology and clinical efficacy［J］.Phytomedicine，2010，17(7):481-493.

［4］尼瑪洛周.紅景天的保健作用及開發(fā)研究價(jià)值［J］.中國民族醫(yī)藥雜志，2007，13(8):48-49.

［5］王建國，馮穎.紅景天有效成分研究進(jìn)展及其在食品工業(yè)上的應(yīng)用［J］.食品研究與開發(fā)，2006，27(1):130-132.

［6］劉杰，王伯初，彭亮，等.黃酮類抗氧化劑的構(gòu)效關(guān)系［J］.重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，27(2):120-124.

［7］張曉丹，余自云，張茹.紅景天屬植物的化學(xué)成分研究進(jìn)展［J］.航空航天醫(yī)藥，2006，17(1):61-63.

［8］曾滿紅，黃清松，張德興.紅景天總黃酮對(duì)自然衰老大鼠抗氧化和免疫功能的影響［J］.解剖學(xué)研究，2012，34(2):135-137.

［9］郭增軍，譚林，徐穎，等.小叢紅景天總黃酮抗氧化活性研究［J］.中藥材，2011，34(1):104-107.

［10］Lee M W，Lee Y A，Park H M，et al.Antioxidative phenolic compounds from the roots of Rhodiola saccharinensis A.Bor［J］.Archives of Pharmacal Research，2000，23(5):455-458.

［11］馬天翔，史搖寧，陳搖乾，等.紅景天中8種成分體外抗氧化作用的比較［J］.中國藥理學(xué)通報(bào)，2012，28(9):1224-1228.

［12］魏平平，張莉，袁莖，等.紅景天苷的提取分離、生物合成與生物活性研究進(jìn)展［J］.時(shí)珍國醫(yī)國藥，2008，19(6):1320-1323.

［13］孫非，肖紉霞，孫寒.高山紅景天酪醇對(duì)病毒性心肌炎小鼠免疫功能及抗氧化酶活性的影響［J］.中國藥理學(xué)通報(bào)，2000，16(1):120-125.

［14］于慶海，吳春福，曾玉蘭，等.酪醇的抗脂質(zhì)過氧化作用［J］.中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，1990，4(3):235-236.

［15］李明正，金中初.氧化劑致CHL細(xì)胞DNA損傷及酪醇的保護(hù)作用［J］.中國公共衛(wèi)生，2002，18(7):776-778.

［16］楊德森，田先翔，李浩浩，等.紅景天苷對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷抗氧化活性的實(shí)驗(yàn)研究［J］.時(shí)珍國醫(yī)國藥，2011，22(9):2288-2290.

［17］Yu P Z，Hu C Q，Edward J M，et al.X-ray crystal structure and antioxidant activity of salidroside，a phenylethanoid glycoside［J］.Chemistry and Biodiversity，2007，4(3):508-513.

［18］郝丹輝，蔣剛，蒲豐年，等.紅景天苷幾種不同構(gòu)型對(duì)其抗氧化活性的影響［J］.四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009，46(3):697-702.

［19］殷志萍.薔薇紅景天原花青素的分離純化及抗氧化、抗腫瘤活性研究［D］.河北:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

［20］安曉娟，馮琳，宋紅平，等.植物多糖的結(jié)構(gòu)分析及藥理活性研究進(jìn)展［J］.中國藥學(xué)雜志，2012，47(16):1271-1275.

［21］冉靚，楊小生，王伯初，等.抗氧化多糖的研究進(jìn)展［J］.時(shí)珍國醫(yī)國藥，2006，17(4):494-496.

［22］駱傳環(huán)，舒融.紅景天中糖組分的分析［J］.中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，1997，28(10):463-464.

［23］黃榮清，王作華，馬成禹.紅景天多糖的組成及摩爾比分析［J］.現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，1997，14(1):33-34.

［24］漢麗萍，梁忠?guī)r，張麗萍，等.高山紅景天多糖RSA的分離純化和組成分析［J］.中國藥學(xué)雜志，2002，37(6):418-421.

［25］張生明.堿提紅景天中的多糖及抗氧化性研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(18):7741-7742.

［26］Senthilkumar R，Parimelazhagan T，Chaurasia O P，et al.Free radical scavenging property and antiproliferative activity of Rhodiola imbricata Edgew extracts in HT-29human colon cancer cells［J］.Asian Pacific Journal of Tropical Medicine，2013，6(1):11-19.

［27］Gupta V，Lahiri S S，Sultana S，et al.In vitro evaluation of antioxidant and free radical scavenging activities of Rhodiola imbricata［J］.Journal of Complementary and Integrative Medicine，2009，6(1):1553-3840.

［28］張 ，高云，付榮，等.中藥紅景天提取物抗氧化活性的研究［J］.食品科學(xué)，2004，25(10):315-318.

［29］梁淑珍，孟玉彩，安錫忠，等.薔薇紅景天提取物不同極性部位體外抗氧化活性研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38(20):10682-10683，10689.

［30］文鏡，賀素華，張博成，等.紅景天提取物清除O2-和OH的體外實(shí)驗(yàn)研究［J］.食品科學(xué)，2005，26(2):219-223.

［31］張莉，趙淑月，鄭愷，等.紅景天植物的抗自由基作用研究［J］.長春中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，18(1):44-47.

［32］聶遠(yuǎn)洋，曹玫，劉素君，等.紅景天提取物的結(jié)構(gòu)鑒定及其生物活性研究［J］.時(shí)珍國醫(yī)國藥，2011，22(8):1962-1965.

［33］王毓杰，張藝，馮雪梅，等.紅景天化學(xué)成分的研究及其對(duì)低氧誘導(dǎo)因子-1α表達(dá)的影響［J］.華西藥學(xué)雜志，2009，24(1):21-24.

［34］Chen D，F(xiàn)an J，Wang P，et al.Isolation，identification and antioxidative capacity of water-soluble phenylpropanoid compounds from Rhodiola crenulata［J］.Food Chemistry，2012，134(4):2126-2133.

Research Progress on Antioxidant Components of Rhodiola Sp.

ZHAO Jianglin1，ZHONG Lingyun2，ZHANG Caiqiong1，PENG Lianxin1，XIANG Dabing1，ZOU Liang1，ZHAO Gang1

(1.School of Biological Industry，Chengdu University，Chengdu 610106，China;2.School of Medicine and Nursing，Chengdu University，Chengdu 610106，China)

Rhodiola sp.is a pronounced medicinal and edible plant in China，which has various physiological activities and pharmacological actions.Plants belonging to Rhodiola genus have been a research focus in the field of food and medicine industry.Rhodiola sp.exhibits excellent antioxidant activity.The antioxidant components such as flavonoids and its glycoside，p-tyrosol，salidroside，procyanidins and polysaccharide，as well as their antioxidant mechanisms are concluded in this article，which can provide the basis for further exploring and utilizing the resources of Rhodiola sp.

Rhodiola sp.;antioxidant activity;flavonoids;p-tyrosol;salidroside

R284

A

1004-5422(2013)03-0211-04

2013-07-09.

四川省教育廳科研課題(12ZB174)、成都大學(xué)?？萍蓟?2012XJZ11)資助項(xiàng)目.

趙江林(1983—)，男，博士，講師，從事功能性食品開發(fā)與利用研究.