火棘植物功能性成分研究進展

黃 榮，傅小紅

(成都師范學(xué)院 化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)系，四川 成都 611130)

火棘屬(PyracanthaRoem.)隸屬于薔薇科(Rosaceae)蘋果亞科(Maloideae)，該屬多為常綠灌木，共約9種，主要分布在歐洲、中國及越南等地[1]，我國有7種，生長在四川、云南、貴州及甘肅、陜西等省海拔在400～1 000 m的廣大山區(qū)地帶，儲量很豐富[2]?；鸺哂休^高的藥用價值、食用價值和化工價值[3]。在營養(yǎng)保健食品、藥品、化妝品、日用品、盆景培植和生態(tài)等方面具有諸多作用，其綜合利用價值高，市場前景廣闊，是亟待開發(fā)和利用的野生植物資源。有關(guān)火棘的研究現(xiàn)狀和進展有一些綜述報道[4-7]，但尚未對火棘的功能性成分的系統(tǒng)報道。本文就野生火棘功能性成分和火棘生物活性及應(yīng)用等研究進展進行了綜述，并對存在問題及未來的研究方向進行了探討，以期為充分有效地利用火棘這一豐富的野生資源提供參考。

1 火棘的功能性成分

隨著對火棘研究的逐步深入，已從中分離出黃酮、多糖和多酚等多種活性成分。

1.1 黃酮類化合物

薔薇科火棘屬植物，目前共分離得到約30種黃酮類化合物，其苷元主要為山奈酚、槲皮素、柚皮素、芹菜素等，常見的糖為鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖。

火棘中黃酮類成分目前的研究主要為：梁淑芳等[8]用微乳薄層法從火棘葉中分離得到了6個黃酮斑點，從火棘果中分離得到了5個黃酮斑點，其中2個為蘆丁和槲皮素。陳青等報道[9]：火棘中含有的黃酮類物質(zhì)有：金絲桃苷、山奈酚及其糖苷等黃酮類化合物。火棘果實、葉、根莖中分離得到的化合物主要有：fonuneanoside A-L、2，4，6-三羥基一苯乙酮-4-0-p-D-吡喃葡萄糖苷、2，4，6-三羥基-苯乙酮-6-0-p-D-吡喃葡萄糖苷、2，4，6-三羥基-二苯基酮-6-0-B-D-吡喃葡萄糖苷、pyrafortunoside A-C、異槲皮苷；金絲桃苷、蘆丁、山奈酚一3-0-a-L-吡喃鼠李糖基)-(1—6)-B-D-吡喃葡萄糖苷、山奈酚-3-葡萄糖苷、山奈酚-3-半乳糖苷、槲皮素、山奈酚、(+)-表兒茶素、熊果酸、B-胡蘿卜苷。戴毅[10-11]在火棘果中也發(fā)現(xiàn)了多種多羥基化合物，包括(+)-表兒茶素、山奈酚、山奈酚-3-葡萄糖苷、山奈酚-3-半乳糖苷等黃酮類成分，李三杰[12]研究了火棘果中的資源化分成分特征，利用LC-MS 技術(shù)并參考文獻報道，對火棘果HPLC 指紋圖譜中部分指紋峰進行歸屬，包括：綠原酸、二聚兒茶素、矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-半乳糖苷、蘆丁、金絲桃甙、異金絲桃甙等。暨南大學(xué)申請的專利[13]：火棘提取物包括蘆丁，金絲桃甙。

1.2 多糖

多糖是一類重要的生物活性物質(zhì)，廣泛存在于生命有機體中。多糖具有多種生物活性，在生物體內(nèi)起著重要作用，現(xiàn)已成為許多學(xué)科研究的熱點[14]。

火棘含有多種糖類成分(可溶性糖含量為10%～13%，以果糖、葡萄糖、蔗糖為主),楊鋒等[15]通過分級沉淀、DE-52柱層析分離從火棘中分離出PP-A2,PP-A3,PP-A4和PP-B1,PP-B2,PP-B36種級分,經(jīng)SephadexG-200柱層析鑒定,PP-A2，PP-A3，PP-B2為均一多糖。黃永春等報道[16]:PP-A2的分子質(zhì)量為30 kDa,其單糖組分主要是由阿拉伯糖及鼠李糖以及保留時間為3.46 min的未知組分(紅外推測可能為糖醛酸)組成的雜多糖，其中還含有少量的果糖、半乳糖和甘露糖，PP-A2中各糖殘基物質(zhì)的量的比為：(阿拉伯糖+鼠李糖)∶果糖∶半乳糖∶甘露糖=9.56∶3.37∶1.88∶1。黃永春等還報道[17]：PP-A3是一種糖蛋白，分子質(zhì)量為210 000 Da，主要由阿拉伯糖組成，其中含有少量的葡萄糖和果糖，阿拉伯糖：葡萄糖：果糖=1∶62∶1∶1.59，其中氨基酸總含量為0.5%(半胱氨酸未檢出)。

1.3 色素

火棘果實呈紅色且鮮艷、安全，是天然食用色素的潛在資源。王敬勉等報道[18]：火棘色素分為醇溶性色素-火棘紅和脂溶性色素成分火棘黃。脂溶性色素主要是β-胡蘿卜素、多順式番茄紅素和正二十九烷，水溶性色素主要是矢車菊-3-葡萄糖甙氯化物。同時水溶性色素中還含有牽牛花素、飛燕草素及錦葵素等。文獻[19-21]也報道：火棘紅色素中的主要成分是花色苷類物質(zhì)，且花色苷中的主要成分是矢車菊素-3-葡萄糖苷。

1.4 多酚

火棘果富含多酚、原花青素等成分[22], 趙春芳等[23]制得火棘果的果皮肉標(biāo)準提取物中含0.02%～0.5%花青素，6%～12%的原花青素，0.9%～5%總黃酮，含有2%～5%的植物多酚。

李偉等[24]以火棘為原料，采用乙醇浸提，在最優(yōu)條件下，制備得到PFPl、PFP2、PFP3三種多酚類物質(zhì)。李三杰[12]研究發(fā)現(xiàn)：火棘果中類黃酮物質(zhì)種類不僅與“明星水果”越橘相似，原花青素與總黃酮含量還具有明顯優(yōu)勢，是開發(fā)醫(yī)藥、保健品、化妝品等深加工產(chǎn)品的理想原料。楊博等[25]以野生火棘果為材料，利用乙醇溶液提取原花青素，得率可達到了93.446 mg/g。張偉等[26]以不同產(chǎn)地和不同采收期的火棘果實為原料，黃酮和原花色素最高得率為3.47%和4.63%，多酚類得率為3.86%。火棘果是一個非常值得開發(fā)的藥食兩用資源，火棘原花青素的生產(chǎn)市場前景廣闊。

1.5 揮發(fā)性化學(xué)成分

周鉻東等[27]對火棘的揮發(fā)性化學(xué)成分進行了分析研究。用火棘果干粉蒸餾， 得到火棘揮發(fā)油，用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)將油分離得到53種揮發(fā)性組分，對于其中的34種進行分析鑒定，多為醛、酮類， 發(fā)現(xiàn)一種含量較高且具有開發(fā)價值的揮發(fā)性成分：二氫獼猴桃內(nèi)酯。

1.6 其它功能性成分

火棘籽油中其脂肪酸組成與其它物質(zhì)的某些天然特殊植物油較接近[28],含有豐富的亞油酸、β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇[29]。所含有機酸[30]是火棘果中重要的風(fēng)味營養(yǎng)物質(zhì)，總酸為0.84%～0.86%，主要為酒石酸和蘋果酸，含有綠原酸[12]。董立莎[31]從火棘果實中共檢出6個磷脂組分，其中以PA為主,占總磷脂的80%以上，磷脂具有改進機體神經(jīng)功能障礙、增強記憶及抗衰老等功效。李玉潔等[32]以天然野生植物火棘果為原料分離提取精氨酸，其提取率達到95.83%。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)申請的專利[33]：提供了從火棘果實中依次提取(聯(lián)產(chǎn))出火棘果汁、紅色素、黃色素、果膠等系列有效成分以及殘果渣作飼料原料的綜合利用方法。

2 火棘生物活性及應(yīng)用

2.1 具有較強的消食健脾功能

侯建軍等[34]研究發(fā)現(xiàn)火棘提取物能抑制小腸對水分的吸收，軟化大便而起到通便作用，促進大鼠膽汁分泌，使膽汁中固體形含量增加，并促進大鼠胃液的分泌，提高胃蛋白酶的活性，有較好的消食健脾功能。

2.2 具有較好的酪氨酸酶抑制活性

火棘果中發(fā)現(xiàn)了聯(lián)苯糖苷類化合物及二苯并呋喃類化合物具有抑制酪氨酸酶作用，其對酪氨酸酶抑制活性強于熊果苷[10-11]。何蓉蓉等[35]研究火棘果實提取物的美白作用并觀察其對大鼠腹腔肥大細胞釋放組胺的影響，發(fā)現(xiàn)火棘果實提取物顯著抑制酪氨酸酶活性和肥大細胞釋放組胺，為火棘果實作為美白添加劑提供了實驗依據(jù)。TaeKo Iino[36]等用中國的Kakyoku(火棘)提取物，進行了對酪氨酸酶活性的B16黑色素瘤和黑色素合成的抑制效果的實驗，發(fā)現(xiàn)其效果明顯。日本三得利株式會社[37]申請的專利也報道：火棘提取物可以預(yù)防或防治mospatches和雀斑等，并具有極佳的皮膚增白效果。

2.3 抗氧化作用

火棘的多種活性成分都具有抗氧化活性。火棘中的黃酮類物質(zhì)如蘆丁和槲皮素能清除自由基；原花青素是目前國際上公認的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑，具有非常強的體內(nèi)活性；胡蘿素、維生素E以及硒具有抗氧化防衰老的作用；多酚類物質(zhì)、火棘多糖、火棘紅色素具有較強的抗氧化功能。火棘是一種優(yōu)良的天然抗氧化劑和自由基清除劑的新資源，近幾年，有大量文獻證實了火棘的抗氧化、抗疲勞、抗衰老等作用。

侯建軍等[38]研究了火棘果對D-半乳糖所致衰老小鼠的抗氧化作用，初步證明火棘有一定的抗氧化作用。覃紅斌等[39]發(fā)現(xiàn)火棘能增加小鼠血液和肝臟中超氧化物歧化酶活力，降低血液、肝臟和腦組織中丙二醛活性，具有一定的抗氧化作用。續(xù)潔琨等[40]發(fā)現(xiàn)火棘果實提取物對拘束應(yīng)激負荷下活性氧引起的小鼠肝損傷具有一定的保護作用，其作用機制可能來自于清除自由基和抑制脂質(zhì)過氧化過程。韋忠恒等[41]以小鼠皮注射法制備砷中毒模型，發(fā)現(xiàn)火棘果果汁可以減輕砷中毒小鼠肝損傷，可能是通過清除自由基。田根根[22]通過動物模型，研究了火棘果對于慢性衰老模型D-半乳糖模型、急性肝中毒溴代苯模型小鼠抗氧化水平的影響，發(fā)現(xiàn)火棘果標(biāo)準提取物明顯的提高了小鼠肝臟及血液GSH-Px、SOD 活力，降低過氧化脂質(zhì)的含量(P<0.01)，這表明，火棘果標(biāo)準提取物具有明顯的抗氧化效果。

程超等[42]制得3 種多酚類物質(zhì)PFP1、PFP2、PFP3，均具有較強的自由基清除能力，其中對羥自由基EC50分別為1.033 4 mg/mL，0.625 5 mg/mL、0.165 1 mg/mL， 對超氧自由基EC50分別為0.112 8 mg/mL 、0.129 9 mg/mL、0.277 0 mg/mL。李偉等[24 ]也證實了火棘多酚的抗氧化活性。李安林等[43]研究顯示火棘紅色素具有抗氧化能力，在色素濃度為1.8 g/L 時，對超氧自由基的清除率大于27%，羥自由基清除率大于60%。丁愛玲[44]發(fā)現(xiàn)火棘果多糖對小鼠肝、腎、心和腦各組織體內(nèi)外均有抗氧化作用。袁成福[45]，趙杰[46]，Yuan C[47 ]等研究發(fā)現(xiàn)火棘多糖具有增強免疫和抗氧化功能，清除氧自由基和抗脂質(zhì)等作用。周蓉蓉[48]發(fā)現(xiàn)全緣火棘多糖提取物能延長小鼠負重游泳時間，初步證明鄂產(chǎn)全緣火棘多糖類具有抗疲勞的作用,文獻[49-52]也發(fā)現(xiàn)和證實了火棘果的抗疲勞功效。

2.4 降血脂作用

田根根[22]研究在治療性肥胖模型和預(yù)防性肥胖模型中，火棘果標(biāo)準提取物表現(xiàn)出明顯減緩高熱量飲食大鼠體重增加的作用(P<0.05)，在治療性高血脂及預(yù)防性高血脂模型中，火棘果標(biāo)準提取物也表現(xiàn)出顯著的降低總膽固醇、甘油三酯、低密度值蛋白膽固醇、升高高密度脂蛋白膽固醇的作用(P<0.01)。同時火棘果標(biāo)準提取物具有明顯改善腸道菌的作用。侯建軍[34]發(fā)現(xiàn)火棘能夠抑制小腸對水分的吸收，促進腸壁水分被吸收進腸道，軟化大便而起到通便作用。侯建軍等[53]還發(fā)現(xiàn)火棘可明顯升高正常大鼠血中HDL-C、APOA 水平，降低APOB/APOA，對TC 亦有一定程度的降低和具有改善血粘度的作用。安性和等[54]發(fā)現(xiàn)火棘醇提取物對己形成的高血脂癥家兔具有明顯的降血脂及防止動脈硬化斑塊的形成。

2.6 促進血凝作用

梅興國等[55]發(fā)現(xiàn)火棘提取物灌胃給藥可顯著縮短小鼠的玻片凝血時間(P<0.05)，體外給藥可明顯縮短血漿復(fù)鈣時間(P<0.01)和血漿凝血酶原時間(P<0.01，P<0.05)，顯示其醇提取物對內(nèi)、外源性凝血系統(tǒng)均有明顯的凝血作用。

2.6 預(yù)防腫瘤作用

火棘籽油中含有豐富的亞油酸，而制備純度較高的亞油酸，則是研究和開發(fā)共軛亞油酸的基礎(chǔ)，共軛亞油酸是亞油酸的立體和位置異構(gòu)體混合物的總稱，是一種很強的抗癌物質(zhì)，具有抗動脈粥樣化形成、抗糖尿病、抗過敏、調(diào)節(jié)免疫、促進生長等生理功能[29]?；鸺泻械奶J丁、槲皮素、胡蘿卜素、維生素E以及Se等微量元素具有抗氧化防衰老和防癌抗癌作用[4]。陳青等報道[9]：火棘中含有多種黃酮類物質(zhì)，黃酮類化合物具有抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、延緩衰老和保肝護胃等多種生物活性。

2.7 抗菌作用

李宇[56]報道：火棘果實提取液中含有較多的花青素類物質(zhì)，1%鹽酸+70%乙醇浸提獲得的火棘果實浸提液對大腸桿菌(Escherichiacoli)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)和一種未知的革蘭氏陽性細菌有較強的抑制作用。陳志敏，田小曼等[57-58]從薔薇科植物火棘的莖、葉、果中分離出內(nèi)生真菌15株，有13株內(nèi)生真菌(86.67%)對某些植物病原真菌表現(xiàn)出50%以上的抑菌活性，其中J4菌株對9種植物病原真菌的抑菌活性都在50%以上，最高可達97.14%，其抗菌譜較廣，值得迸一步研究。

3 應(yīng)用研究

3.1 醫(yī)藥保健方面

火棘果的藥效作用主要包括：一是促進消化、改善體內(nèi)循環(huán)、促進新陳代謝、增強體力和免疫力；二是清除機體中有害氧自由基的影響，抑制脂質(zhì)過氧化過程，從而具有很強的抗氧化功能，這可能是其抗衰老、降血脂、美白、清除體內(nèi)垃圾、減肥等保健功效的藥理基礎(chǔ)。火棘具有較高的藥用價值。根主治虛勞骨蒸、濕熱痹痛、月經(jīng)不調(diào)、跌打損傷等癥；果實主治脾胃虛弱，消化不良、瀉泄、痢疾、疳積、崩漏、白帶、產(chǎn)后腹痛等病癥；葉主治血崩及貧血、經(jīng)閉和暴發(fā)性火眼，外敷治療瘡瘍腫毒。成藥如火棘顆粒能健脾消積、活血止血[59]。暨南大學(xué)[13]在專利“火棘提取物及其制備方法和應(yīng)用”中提出：火棘提取物可用于制備緩解由應(yīng)激反應(yīng)中氧自由基引起的肝損傷等不良反應(yīng)的藥物、食品或食品添加劑。

3.2 食品和化妝品方面

火棘果作為一種儲量豐富的野生植物，不僅營養(yǎng)價值豐富，還富含黃酮類、花青素類、SOD等功效保健成分，是一種可用于開發(fā)天然植物抗氧化劑、天然植物提取物的理想新型資源?？缮郴蚣庸こ啥喾N營養(yǎng)保健食品，火棘提取物亦可以作為健康食品和食品添加劑。火棘可開發(fā)出食品添加劑、火棘酒、果丹皮、果醬、果茶、低度果酒、果汁等多種保健產(chǎn)品[60]。梁先長[29]以純化的火棘籽油為原料，明膠、甘油作軟膠囊囊殼材料，對火棘籽油軟膠囊生產(chǎn)過程中的制丸及軟膠囊干燥等關(guān)鍵工藝條件進行研究。果皮可以提取優(yōu)質(zhì)食品添加劑———紅色素，可用于飲料、軟糖、果凍、蛋糕、果酒等食品的著色，也可用于化妝品、醫(yī)藥和日化產(chǎn)品中，宜在酸性條件下使用。

火棘中還可提取生物增白活性物質(zhì)，其能有效地抑制人體內(nèi)多種色素酶的活力，具明顯在美白功效。日本三得利株式會社[37]申請的專利:火棘提取物，可以預(yù)防或治mospatches和雀斑等，并具有極佳的皮膚增白效果。其可以以片劑、膠囊或顆粒的形式，或混入食品如糖果、口香糖或飲料來攝取。趙春芳等申請的專利[23]中制得的火棘果的果皮標(biāo)準提取物的整體功效表現(xiàn)為多組分及它們的交互協(xié)同作用，具有良好的抗氧化、美白和降血脂等功效，可作為制備降血脂功能食品、美白化妝品和食品添加劑的原料。

火棘果中還含有抑制齲齒的活性物質(zhì)，可以防治人類牙病，是制作牙膏的優(yōu)良原料。

4 結(jié) 語

近年來，關(guān)于火棘的研究報道很多，發(fā)現(xiàn)了許多新的化學(xué)成分及藥理活性，但對其功能性成分如黃酮類，多酚類的成分研究還遠遠不夠，其作用機制、體內(nèi)代謝和主要成分活性的研究方面還需有新的突破，有必要研究火棘有關(guān)成分對脂代謝、糖代謝、肥胖癥、癌癥、衰老和疲勞、以及消化功能的影響及其作用機理，在此基礎(chǔ)上開發(fā)相應(yīng)的營養(yǎng)強化劑或有關(guān)疾病的預(yù)防或治療劑，使火棘真正實現(xiàn)它的價值。對其應(yīng)用在研究也較多，但大多是單一產(chǎn)品，極少涉及火棘果的綜合利用研究。

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