費騰 武悅 李倩 崔匯鑫 韓琰琦 李麗 董銀卯
雪菊是藥食兩用植物,有著非常大的利用價值。根據(jù)近年來國內(nèi)外對雪菊的研究,綜述了雪菊在抗糖尿病、抗衰老、降血脂、降血壓以及抗癌等方面的藥理作用,并對雪菊提取物中營養(yǎng)成分的提取及分析方法作了總括,詳細敘述了雪菊提取物中黃酮類、揮發(fā)油、氨基酸、皂苷類、原花青素和多糖的提取及分析鑒定方法,并總結(jié)了近幾年雪菊在化妝品中的應(yīng)用進展及其廣闊的應(yīng)用前景。
《山海經(jīng) 西次三經(jīng)》云:昆侖山有草焉,其狀如葵,其味如蔥,食之以勞。這就是昆侖雪菊。昆侖雪菊,學名為兩色金雞菊,屬菊科金雞菊屬一年生草本植物,天然生長在喀喇昆侖山北處海拔3200米以上的高寒山區(qū),是一種地域性極強的野生草本植物。昆侖山區(qū)的氣候寒冷潮濕,空氣稀薄,生態(tài)環(huán)境獨特,由于生態(tài)環(huán)境惡劣,昆侖山上的野生植物往往生命力極強,且都有極高的藥用價值。昆侖雪菊的形態(tài)、生態(tài)及結(jié)構(gòu)特征表明:由于其長期生活在低溫、早期濕潤后期干旱的特殊生長環(huán)境,使其演變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)簡單、光合效率高、生長發(fā)育快、具有一定耐旱結(jié)構(gòu)特征的中生草本植物?!侗静輩R言》稱其可“破血疏肝,解療散毒”?!缎氯A本草綱要》中記載:全草,味甘,性平。有清熱解毒、化濕的功能,用于急、慢性痢疾,目赤腫痛、濕熱痢、痢疾等。
1.昆侖雪菊的活性成分
目前,有研究已從昆侖雪菊中分離鑒定出20余類化學成分、300多種天然成分。主要含有黃酮類物質(zhì)、人體必需礦物質(zhì)元素、氨基酸及蛋白質(zhì)類,也含有豐富的芳香族化合物,有機酸、菇烯類、多糖等。雪菊中揮發(fā)性成分種類較多,主要以菇烯類、醛酮類、醇類化合物為主,且含量也相對較高。非揮發(fā)性成分主要有多糖,有機酸,氨基酸,蛋白質(zhì)、黃酮類、總皂苷、多酚類,苯丙素類、倍半萜類、聚炔類及甾醇類。
1.1黃酮類成分
研究報導昆侖雪菊主要黃酮類化合物有20種,包括槲皮素,黃芩苷、木犀草素、金絲桃苷、6-羥基槲皮素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、8-羥基黃顏木素、(2R,3R)-二氫槲皮素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、山奈素、二氫馬里苷、馬里苷、金雞菊苷、奧卡寧、異奧卡寧-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,(2S)-7,3′,5′-三羥基二氫黃酮、(2R,3R)-3,5,7,4′-四羥基二氫黃酮、(2S)-5,7,3′,5′-四羥基二氫黃酮,(2R,3R)-3,5,7,3′,5′-五羥基二氫黃酮、(2R,3R)-3,5,6,7,4-五羥基二氫黃酮,蘆?。ㄩ纹に?3-O-蕓香糖苷)和(+)-兒茶酚。
1,2揮發(fā)油類
從超臨界流體萃取的昆侖雪菊油樹脂精油中鑒定出84種化合物,其中,含量最高的是苧烯,較高的是1,2-二羥基-3,環(huán)戊烯,鄰異丙基甲苯、(-)-乙?;?L-酒石酸、L-香芹酮,(+)-γ-古蕓烯,反式-α-香檸檬醇、β-金合歡烯,葉綠醇、亞油酸,二十八烷、正三十烷,二十五烷。
1.3氨基酸
雪菊具有較高的氨基酸含量和營養(yǎng)保健價值。Mourboul Ablise等,根據(jù)文獻和國際標準,首次分析了雪菊中的氨基酸種類及含量;鑒定出天冬氨酸、蘇氨酸,丙氨酸等17種氨基酸,總含量為10.081%。其中,8種為人體必需的氨基酸,占氨基酸總含量的40.3%。谷氨酸含量最高,為1.440%;天門冬氨酸其次,為1.2%;蛋氨酸含量最低,僅為0.073%。蘭衛(wèi)等用比色法研究了雪菊提取物中的氨基酸,結(jié)果表明雪菊提取物中含有其他菊花中罕有的胱氨酸,且苯丙氨酸、賴氨酸、甘氨酸的含量高于其他大多數(shù)品種。
1.4其他
Yuan Zhang等從雪菊中分離提取出4種新型的C14-聚乙炔苷類,且該物質(zhì)能預防心血管疾病。曹志龍等利用氣相色譜法測定昆侖雪菊提取物中單糖的組成,研究表明,昆侖雪菊中單糖主要有葡萄糖、拉伯糖、甘露糖,半乳糖,鼠李糖等。趙文杰等回流提取出新疆昆侖雪菊中的原花青素。張彥麗等測得昆侖雪菊多糖含量為13.86%。
2.活性成分制備及分析
2.1黃酮類成分
黃酮類化合物是雪菊的主要有效成分,對黃酮類物質(zhì)進行含量測定為評價雪菊的品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。近年開發(fā)出多種黃酮的提取及含量測定的方法。
鄭大成等利用薄層色譜法和化學定性分析法,對昆侖雪菊水溶性黃酮進行了分離與初步鑒定。結(jié)果表明,雪菊水溶性黃酮包括黃酮(flavones)、黃酮醇(flavonols)、二氫黃酮(flavanone),二氫黃酮醇(flavanonols)、查耳酮(chalcones)和異黃酮(isoflavones)等化合物。趙軍等系統(tǒng)地采用大孔吸附樹脂,反相色譜柱(ODSRP-18 column)和葡萄糖凝膠LH-20(Sephadex LH-20)純化,從昆侖雪菊中分離得到7個黃酮類化合物:奧卡寧(okanin)、馬里苷(marein)和異奧卡寧-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、木犀草素(luteolin)、槲皮素(quercetin),8-羥基黃顏木素(8-hydroxyfustin)和櫟草亭-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
熱陽古·阿布拉等采用解析熱提法,水煮提法和乙醇回流法提取昆侖雪菊中黃酮類物質(zhì),分光光度計測定結(jié)果表明,解析熱提法效率較高,提取時間較短,但是水煮提取液中的總黃酮含量最高,平均為16.62%,而乙醇回流提取液中總黃酮含量較低(9.04%)。吳瑛等優(yōu)化的水溶液萃取法提取昆侖雪菊中黃酮的最優(yōu)條件為:提取溫度90℃、料液比1:90(m/V)、提取時間1h、固體雪菊粒度40目,其水溶性提取物中黃酮含量達24.85%。利用超聲-微波協(xié)同萃取雪菊總黃酮,西力扎提·阿布來提等優(yōu)化后的提取工藝為:超聲-微波提取功率100W、料液比1:20、提取液50%乙醇、提取時間1h,雪菊總黃酮含量高達20.33%。王艷等從新疆昆侖雪菊中以95%乙醇為溶劑提取黃酮,測得雪菊提取物中總黃酮的含量為14.25%,高于普通加熱回流的雪菊提取物總黃酮的含量(12.28%)。
2.2揮發(fā)油成分
雪菊中的揮發(fā)油成分是古代醫(yī)療實踐中關(guān)注較早的生物活性的物質(zhì),具有祛痰止咳,驅(qū)風健胃、解熱鎮(zhèn)痛、抗菌消炎等作用。近年來,揮發(fā)油廣泛應(yīng)用于香料、食品,化妝品等的生產(chǎn)。雪菊中揮發(fā)性成分種類較多,主要以萜烯類,醛酮類,醇類化合物為主,且相對含量也較高,而市售菊花中揮發(fā)性成分主要以萜烯類、芳烴衍生物為主,菊花因品種、采摘時間、產(chǎn)地、生長環(huán)境、前處理及后加工等的差異,藥效差異較大,揮發(fā)性成分的組成及含量也有較大差異。而這些成分的含量組成,可作為雪菊質(zhì)量評價與產(chǎn)品鑒別的重要依據(jù)。張彥麗等采用先熱水提取昆侖雪菊的頭狀花絮,再從水層用乙醚萃取雪菊中揮發(fā)油成分,經(jīng)過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析,從昆侖雪菊揮發(fā)油中鑒定出22種化合物,相對含量占總峰面積的92.66%,均為首次從昆侖雪菊的揮發(fā)油中得到。其中含量高于1%的主要成分為苧烯(63.50%)、3-蒈烯(7.05%)、β一對花烴(5.23%),姜烯(2.45%)、芹菜腦(1.65%)、檜烯(1.45%)、香芹醇(1.40%)、蒎烯(1.33%),馬鞭草烯醇(1.30%),石竹烯(1.28%)和香芹酮(1.02%)。
2.3氨基酸類
雪菊具有較高的氨基酸含量和營養(yǎng)保健價值。蘭衛(wèi)等用比色法研究了雪菊提取物中的氨基酸,結(jié)果表明雪菊提取物中含有其他菊花中罕有的胱氨酸,苯丙氨酸、賴氨酸、甘氨酸的含量高于其他大多數(shù)品種。
2.4聚乙炔苷類
Yuan Zhang等從雪菊中分離提取出4種新型的C14-聚乙炔苷類,該物質(zhì)能預防心血管疾病,用光譜學和水解作用分析了具有2個乙炔結(jié)構(gòu)的糖苷配基長鏈苷類物質(zhì),并探究了這類物質(zhì)的分離、結(jié)構(gòu)鑒定以及對抗炎癥的評價。他們采用多孔的高分子吸附柱分離可溶部分,先后用水和10%、30%,70%甲醇梯度洗脫(70%甲醇的提取物能夠抑制環(huán)氧酶-2的活性),再對生物活性提取物進一步研究;對分離出的C14聚乙炔苷類進行核磁共振、質(zhì)譜以及紅外數(shù)據(jù)分析,得到4類化合物如圖1所示?;衔?為棕色非晶態(tài)粉末,2129cm-12201cm-1處的吸收峰歸屬于炔烴,1619cm-1和950cm-1處的吸收峰為烯烴,初步推測化合物1是聚乙炔類;化合物2也是一種棕色非晶態(tài)粉末;化合物3的分子式是C27H38O13,核磁共振和紅外數(shù)據(jù)表明非常類似于化合物2;HRESI-MS數(shù)據(jù)表明化合物4的分子式是C20H28O8,與前3種化合物相比,化合物4沒有D-吡喃葡萄糖基團。MarcoAC等作了類似的研究,聚乙炔苷類物質(zhì)有望作為徹底治療心臟病的藥物成分。
2.5原花青素
原花青素(Procyanidins,PC)是一種黃烷-3-醇或黃烷-3,4-二醇聚合而成的一大類多酚化合物的總稱,是國際上公認的清除人體自由基最有效的天然抗氧化劑。趙文杰等以乙醇為提取溶劑,回流提取新疆昆侖雪菊原花青素;在單因素實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)Box-Behnken的中心組合實驗設(shè)計原理,運用Mintab15數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件,采用4因素3水平的響應(yīng)面分析法,以昆侖雪菊原花青素提取得率為響應(yīng)值,研究了乙醇濃度、料液比、浸提時間和浸提溫度對昆侖雪菊原花青素提取得率的影響,并優(yōu)化了提取工藝。他們確定了回流提取昆侖雪菊原花青素的最佳工藝條件為:乙醇濃度60%、料液比1:16、浸提時間2.5h、浸提溫度60℃,在此條件下昆侖雪菊原花青素的提取率達到10.24%。
2.6多糖類
張彥麗等根據(jù)雪菊提取物在487nm波長處有特征吸收,且雪菊提取物中血糖濃度與吸光度值成正比的特點,采用苯酚一硫酸法測得昆侖雪菊多糖含量為13.86%。曹志龍等利用氣象色譜法測定昆侖雪菊提取物中單糖的組成,研究發(fā)現(xiàn)主要有葡萄糖、拉伯糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖等。
3昆侖雪菊的生物活性
3.1抗衰老
昆侖雪菊黃酮具有抗衰老、延緩動物腦及臟器萎縮與退化、促進機體代謝、提高機體免疫力作用。沙愛龍等采用D-半乳糖頸背部皮下注射小鼠建立亞急性衰老小鼠模型,觀察不同濃度的昆侖雪菊黃酮(100、200、400mg/kg)灌服小鼠后,對衰老模型小鼠腦及臟器指數(shù)的影響。結(jié)果表明,昆侖雪菊黃酮3個劑量組腦及臟器指數(shù)均高于衰老模型組,且都呈現(xiàn)明顯的劑量依賴效應(yīng),其中3個劑量組的脾臟指數(shù)、高劑量組的腦指數(shù)和中、高劑量組的腎臟指數(shù)均極顯著高于衰老模型組(P<0.01),3個劑量組的胸腺指數(shù)、中劑量組的腦指數(shù)和高劑量組的肝臟指數(shù)均顯著高于衰老模型組(P<0.05)。此外,3個劑量組間的脾臟指數(shù)、腎臟指數(shù)有明顯差異。
3.2降血糖
昆侖雪菊提取物能顯著抑制α-葡萄糖苷酶活性,有潛力用于抗糖尿病產(chǎn)品研發(fā)。實驗證明昆侖雪菊的5種提取物(雪菊乙酸乙酯提取物、雪菊正丁醇提取物、雪菊總黃酮、雪菊水提物和雪菊中性黃酮)對α-葡萄糖苷酶的活性均有較強的抑制作用,其中有4個提取物的抑制率高于阿卡波糖,雪菊中性黃酮的活性最強,在劑量0.05g/L時,其酶抑制率高達87.26%。Dias等利用鏈脲佐菌素建造的葡萄糖不耐受小鼠模型對兩色金雞菊的總黃酮部位進行了口服葡萄糖耐受實驗,結(jié)果證明雪菊黃酮可顯著提高小鼠的糖耐受能力,并進一步利用HPLC-MS技術(shù)對該有效部分的成分進行了分析,初步推測出其中13種成分,主要為黃烷酮類及查爾酮類。
3.3降血脂
梁淑紅等對雪菊進行了系統(tǒng)地溶劑萃取,得到了雪菊總提取物、氯仿萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物,并采用高血脂小鼠模型,以正常對照組、模型組、血脂康陽性藥組為對照,以小鼠血清總膽固醇、甘油三酯,高密度脂蛋白膽固醇的含量為指標,進行雪菊降血脂作用研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙醇總提物及各極性部位對高血脂模型小鼠均表現(xiàn)出降脂作用,其降低低密度脂蛋白和總脂蛋白作用非常明顯,其中氯仿和乙酸乙酯萃取物分別對小鼠血清總膽固醇和甘油三酯降低作用最明顯。
3.4降血壓
崔康康等用昆侖雪菊水提液喂食大鼠,觀察其對大鼠血壓的影響。采用方法是將50只健康成年自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneous hypertension rats,SHR)隨機均分為5組:SHR模型組、替米沙坦組(降壓藥物組)、雪菊提取液灌胃高、中、低劑量分別3組,所有大鼠均采食正常飼料。實驗期42d,檢測實驗前后這些SHR大鼠的收縮壓的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),實驗開始前各組大鼠的血壓無明顯差異(P<0.05),從實驗第2周到第5周,與模型組對比,其他各組血壓都有降低。梁淑紅等采用大鼠體外胸主動脈血管環(huán)標本,累積給藥(0.03、0.10,0.30,1.00,3.00g/L),結(jié)果顯示金雞菊不同提取物(總提取物、石油醚提取物、氯仿提取物、醋酸乙酯提取物、正丁醇提取物)對基礎(chǔ)狀態(tài)血管環(huán)沒有影響,對氯化鉀預收縮的血管環(huán)有不同程度的舒張作用,以氯仿提取物的舒張作用最明顯。
3.5抗氧化
明婷、曹燕等研究了雪菊提取物的含量與其體外抗氧化化活性的關(guān)系,并且同VC進行比較發(fā)現(xiàn):在50%乙醇雪菊提取物的質(zhì)量濃度為1.0g/L時,OH、O^(2-)和DPPH自由基的清除率分別為86%,97%和71%,清除能力與VC相當。
3.6抗凝血
明婷等通過灌胃給藥形式,以小鼠為實驗對象,對兩色金雞菊的提取物進行抗凝血實驗。用WX-9微循環(huán)顯微鏡觀察小鼠耳廓血管口徑,用剪尾法測定出血時間、玻片法測定凝血時間,體外測定凝血酶原時間、活化部分凝血活酶時間、凝血酶時間,發(fā)現(xiàn)兩色金雞菊提取物具有抗凝血活性,并具有增強微循環(huán)的作用。體外實驗中,研究雪菊所含化合物奧卡寧葡萄糖苷和異奧卡寧葡萄糖苷與人體凝血酶的相互作用,發(fā)現(xiàn)兩個化合物都與人體凝血酶發(fā)生了結(jié)合。
3.7抗癌
從雪菊花中分離得到的蒲公英賽烷型三萜烯醇類對由TPA引起的小鼠皮膚腫瘤有較顯著的抑制作用;另外,從雪菊花中分離得到的15個三萜烯二醇及三醇對由12-C-十四酰大戟二萜醇-13-酰(TPA)誘發(fā)產(chǎn)生的BV-EA早期抗原均具有明顯的抑制作用,其中6個化合物對肺癌、結(jié)腸癌、腎癌、卵巢癌、腦癌、白血病等60種人類腫瘤細胞進行體外細胞毒活性實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)化合物amidi-ol對白血病HL-60細胞具有極其顯著的細胞毒活性,G150為0.47μmol/L。
3.8抗炎
國外學者研究發(fā)現(xiàn)從雪菊花中分離得到的三萜烯二醇、三醇及其相應(yīng)的棕櫚酸酯和肉豆蔻酸酯對由TPA誘發(fā)的小鼠耳水腫有明顯的抗炎作用。
3.9抗病毒
雪菊花對單純皰疹病毒(HSV-1),脊髓灰質(zhì)炎病毒和麻疹病毒具有不同程度的抑制作用。還具有抗艾滋病的作用,能抑制ZV逆轉(zhuǎn)錄酶和HIV復制的活性,從菊花分離得到的金合歡素-7-O-β-D-半乳糖是其活性成分,且毒性很小。
昆侖雪菊在活性成分上更優(yōu)于杭菊、貢菊。王亮等用RP-HPLC法測定昆侖雪菊和杭菊、貢菊中綠原酸,3,5-O-二咖啡??鼘幩?,木犀草苷和槲皮苷的含量。結(jié)果表明,昆侖雪菊和杭菊,貢菊主要活性成分相似,但不同活性成分含量差異顯著,其中昆侖雪菊中綠原酸、木犀草苷及槲皮苷含量最高,質(zhì)量分數(shù)分別為7.46,46.58,26.01mg g-1,綠原酸和木犀草苷分別高于《中國藥典》(2010年版)規(guī)定的2.00,0.80mg g-1。杭菊中3,5-O-二咖啡??鼘幩岷孔罡?,質(zhì)量分數(shù)為14.70mg g-1。
4雪菊在化妝品中的應(yīng)用
據(jù)《本草綱目》記載:雪菊,昔人謂其能除風熱,益腎補陰,用治諸風頭目,其旨深微。秦漢時期的《神農(nóng)百草經(jīng)》列雪菊為百草上品,曰:菊華,味苦平,頭炫腫痛,目欲脫,淚出,皮膚死饑,久服利氣血,輕身耐老延年。名醫(yī)陶弘景說菊花主治“風眩,能令頭發(fā)不白”。中醫(yī)認為,野菊花性涼,能夠疏風清熱,解毒消腫,健腦明目,因此具有殺菌,抑菌、消炎、預防感冒和慢性腸炎的功效。據(jù)中醫(yī)理論,長痘是因皮膚中的熱,而雪菊能夠清除皮膚中的熱,所以有良好的祛痘效果。
據(jù)《神農(nóng)百草經(jīng)》及名醫(yī)陶弘景的理論,昆侖雪菊具有抗老效果。昆侖雪菊含有豐富的氨基酸成分,氨基酸具有很強的抗氧化性和生理活性,是人體自由基的清除劑。昆侖雪菊能夠幫助肌膚清除毛孔中的垃圾,將毒素帶出肌膚,從而達到美白養(yǎng)顏的作用。
昆侖雪菊中的氨基酸成分有阻斷脂質(zhì)過氧化反應(yīng),清除活性酶從而達到保濕的作用。
5總結(jié)
昆侖雪菊中含有大量的黃酮、揮發(fā)油、氨基酸、皂苷類、原花青素和多糖等成分,在醫(yī)藥及食品,化妝品中具有較大泛的應(yīng)用價值。昆侖雪菊含有揮發(fā)油、菊甙、腺嘌呤等有效成分及17種氨基酸。17種氨基酸中含有其他菊花中罕見的胱氨酸(可用于洗發(fā)水、燙發(fā)液、發(fā)膏、發(fā)油),同時苯丙氨酸、賴氨酸、甘氨酸含量都高于其他大多數(shù)品種。雪菊中還含有15種微量元素、其中的鈣、鐵、鎂、錳等營養(yǎng)成分的含量均高于其他菊花,有害元素均低于其他菊花。因此,其在化妝品中具有抗衰、美白、保濕等多重功效,然而真正將其中的活性成分提取出來并添加到化妝品中的品牌少之又少。所以,昆侖雪菊作為多種化妝品有效成分的來源具有巨大的價值,也將越來越受到人們的重視。