馬鈴薯化學成分、藥理活性及臨床應用研究進展

郭永福等

摘要總結馬鈴薯的化學成分、藥理活性及臨床應用進展，同時從馬鈴薯的活性成分的提取制備、藥理作用機制、合成代謝途徑等多方面進行展望，以期為馬鈴薯藥用價值的提升、更多馬鈴薯藥用產品的研發(fā)提供參考。

關鍵詞馬鈴薯;糖苷生物堿;黃酮;酚酸;抗炎;降血糖

中圖分類號TS? 201.2文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2018）36-0013-05

馬鈴薯（SolanumtuberosumL.）是茄科茄屬一年生草本植物?！侗静菥V目》記載：“馬鈴薯性平味甘，具有益氣健脾、消腫解毒、緩急止痛、通利大便等功效[1]”。馬鈴薯中含有多種化學成分，其中馬鈴薯中的糖苷生物堿具有消腫散瘀、解痙消炎的作用[2]，花色苷類具有抗氧化、抗癌、減輕脂質過氧化、降低膽固醇、保護微血管和減少糖尿病等功能[3-5]，且有可能作為潛在的天然色素的新型色素源，代替高昂的天然色素[6]。現(xiàn)就馬鈴薯的化學成分、藥理活性及臨床應用進行總結，以期為馬鈴薯廣泛應用于臨床提供理論依據(jù)。

1化學成分

1.1生物堿馬鈴薯中的生物堿主要為糖苷生物堿（Totalglycoalkaloids，TGA），其中主要成分為α-茄堿、α-查茄堿，占馬鈴薯中糖苷生物堿的90%以上[7]。近年來，經研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯中的糖苷生物堿除了是一種天然毒素和抗營養(yǎng)物質之外，還具有多種生物活性，藥用時，可能具有抗病原微生物、抗腫瘤、降低血漿低密度脂蛋白膽固醇、抗瘧疾、抗炎、強心、消腫、止痛等功效[8]。各種糖苷生物堿的結構與成分分別見圖1、表1。

此外，馬鈴薯中還含有另一種生物堿——多羥基莨菪烷類生物堿，主要為打碗花精A3、打碗花精B1、打碗花精B2、打碗花精B3、打碗花精B4，其中打碗花精A3和打碗花精B2是高選擇性糖苷酶抑制劑[9-10]。此類化合物結構與糖類化合物相似，因此其減肥和預防2型糖尿病的機理可能為：通過與糖類的代謝酶發(fā)生相互作用，起到干擾膳食糖類的吸收。Jockovic等[11]研究發(fā)現(xiàn)打碗花精A3和打碗花精B2均能在腸道內和酶的活性位點結合，從而有助于預防由于過多攝入高碳水化合物后引起的血糖升高過快，有利于控制糖尿病患者病情，也有助于預防攝入過多能量導致的肥胖及有關疾病。其中，打碗花精A3對體外酶抑制劑的活性較低，而打碗花精B2則主要抑制蔗糖酶的活性。各種打碗花精的化學結構如圖2所示，

1.2酚酸類

馬鈴薯中含有多種酚酸類化合物，包括棓酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、龍膽酸、咖啡酸、香草酸、綠原酸、丁香酸、水楊酸、阿魏酸、反-肉桂酸等12種酚酸[12]。研究表明，馬鈴薯中含量最高的酚酸是綠原酸和咖啡酸，其次是香豆酸、阿魏酸和沒食子酸[13]。各種酚酸類化學結構如圖3所示。

1.3黃酮類馬鈴薯中含有的黃酮類物質主要有槲皮苷、山奈酚、兒茶素、槲皮素、槲皮素-二甲醚[7]、蘆丁[14]、花色苷類等。其中含量較高的黃酮類化合物是槲皮苷、槲皮素、山柰

酚，其次是兒茶素和蘆丁[15]。此外，紫馬鈴薯中花色苷類含量較高，主要成分包括矮牽牛素-3-O-咖啡酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、天竺葵素-3-O-蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、錦葵素-3-O-蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、矮牽牛素-3-O-對香豆酰蕓香糖苷-7-O-葡萄糖苷、芍藥素-3-O-蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、飛燕草素-3-O-對香豆酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、矮牽牛素-3-O-蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、錦葵素-3-O-對香豆酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、矢車菊素-3-O-對香豆酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、矮牽牛素-3-O-對香豆酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、芍藥素-3-O-阿魏酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、矮牽牛素-3-O-阿魏酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、芍藥素-3-O-對香豆酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷、錦葵素-3-O-阿魏酰蕓香糖苷-5-O-葡萄糖苷[5，7，9]等，各種黃酮類化合物化學結構如圖4所示。

1.4馬鈴薯蛋白質

馬鈴薯中含有多種蛋白質，近年來馬鈴薯蛋白質的回收利用以及特異性蛋白Patatins蛋白成為研究熱點[16-19]，Ralla等[20]從馬鈴薯汁中提取分離得到特異性糖蛋白（Patatins）和蛋白酶抑制劑。木泰華等[21]發(fā)現(xiàn)Pˇatatins蛋白具有抗氧化、抗低密度脂蛋白過氧化反應及保護DNA免受羥自由基損傷等活性，研究者發(fā)現(xiàn)Pˇatatins蛋白抗氧化能力和清除自由基能力與其含有的半胱氨酸殘基和色氨酸殘基有關[22]。此外，Sun等[23]研究發(fā)現(xiàn)Patatins蛋白有望成為一種潛在的預防癌癥的食品成分。

1.5茄尼醇茄尼醇（solanceol）在茄科植物如番茄葉、煙葉、馬鈴薯葉和桑葉中較高[23]，是合成VK2和輔酶Q10的重要原料，同時也是泛醌類藥物合成時中間體不可替代的成分，現(xiàn)代天然藥物化學研究表明，馬鈴薯莖葉中含有豐富的茄尼醇，其含量僅低于煙葉[24]。茄尼醇具有消炎、抗菌、抗氧化、抗腫瘤等多種藥理作用，可以應用于保健品和化妝品中加強抗氧化作用[25-26]。茄尼醇、合成輔酶Q10及VK2的化學結構式分別如圖5、圖6、圖7所示。

1.6其他

近年來研究表明，新鮮馬鈴薯含有淀粉9%～20%[27-28]和各種維生素[29]，包括VB1，VB2、VE、VC等。

2藥理作用

2.1抗炎、消腫和止痛

馬鈴薯提取物具有抗炎、消腫、止痛等作用，付曉燕等[30]研究馬鈴薯糖苷生物堿減輕化療性靜脈炎作用機制，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯中的糖苷生物堿可通過下調ICAM-1、E-selectin水平，改善化療性靜脈炎的病理損傷。江昕昕[31]通過馬鈴薯抗炎活性物質基礎研究發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯提取物可減輕二甲苯所致小鼠耳腫脹程度，抑制毛細血管通透性的增高，具有一定的抗炎消腫作用，且對化療藥物所致的小鼠尾靜脈炎有一定的療效。

2.2抗氧化

Daniel等[32]研究馬鈴薯皮抑制大豆油氧化的抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)與空白對照組比較，低濃度的馬鈴薯皮提取物具有較高的氧化穩(wěn)定性，研究表明，低濃度的馬鈴薯皮提取物具有良好的抗氧化活性，可以更廣泛地應用于食品工業(yè)中。

2.3降血糖

Arun等[33]比較幼齡馬鈴薯與成熟馬鈴薯果皮抗氧化和抗糖尿病作用，發(fā)現(xiàn)幼齡馬鈴薯具有較好的α-葡萄糖苷酶抑制活性、細胞內ROS清除率和誘導L6大鼠骨骼肌細胞葡萄糖攝取的活性。結果表明，幼齡馬鈴薯較成熟馬鈴薯具有較高的生物活性，可能是抗氧化和抗糖尿病的潛在物質。

3臨床應用

3.1抗靜脈炎、消腫和止痛

王央萍等[34]通過對新鮮馬鈴薯片外敷預防留置針所致靜脈炎的效果觀察研究發(fā)現(xiàn)，采用新鮮馬鈴薯片外敷的方法可延長靜脈留置時間，從而預防和降低靜脈留置針患者發(fā)生靜脈炎的機率。

姜贊英等[35]研究馬鈴薯片外敷與50%硫酸鎂濕敷治療靜脈炎Meta發(fā)現(xiàn)，采用馬鈴薯片外敷組的總有效率高于50%硫酸鎂濕敷組，顯效時間和治愈時間均短于50%硫酸鎂濕敷組，表明臨床上采用馬鈴薯片外敷法治療靜脈炎具有更好的應用前景。

3.2治療液體外滲

陳海麗[36]分析馬鈴薯外敷治療液體外滲的療效發(fā)現(xiàn)，與50%硫酸鎂濕敷相比，采用新鮮馬鈴薯外敷治療靜脈輸液外滲效果顯著，治愈率有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

鐘永香[37]分析靜脈輸液藥液外滲土豆片外敷的效果，發(fā)現(xiàn)與冰袋冷敷治療組相比較，采用馬鈴薯片外敷治療靜脈輸液外滲時痊愈時間、顯效時間、痊愈率及更換貼敷藥物次數(shù)均優(yōu)于對照組。由此表明，馬鈴薯外敷用于治療臨床靜脈輸液外滲所致局部組織腫脹、疼痛甚至出現(xiàn)組織壞死等效果明顯，可進一步開發(fā)利用。

3.3抑制癌細胞增殖

李志雄等[38]研究龍葵堿對前列腺癌LNCaP及Du145細胞系的作用及機制，發(fā)現(xiàn)龍葵堿能顯著抑制雄激素依賴型人前列腺癌LNCaP細胞及雄激素非依賴型人前列腺癌Du145細胞的增殖，阻滯2種細胞的生長周期在S期。結果表明，龍葵堿通過線粒體途徑誘導Du145和LNCaP2種細胞的凋亡，阻滯其細胞生長周期在S期，從而抑制細胞的增殖。

陳建楊[39]通過特色馬鈴薯花色苷體外抗癌活性研究發(fā)現(xiàn)，不同馬鈴薯提取物（薯皮和薯肉）對人體不同的癌細胞如肝癌、前列腺癌、肺癌、胃癌和乳腺癌等的抑制敏感性不同，且對癌細胞的抑制作用強于對正常細胞的抑制作用。同時研究發(fā)現(xiàn)，薯皮花色苷對前列腺癌細胞的抑制作用顯著大于薯肉花色苷提取物，且對正常細胞的抑制作用小于對癌細胞的抑制作用，這與國內外研究相一致。

3.4促進切口愈合

邱紅等[40]分析馬鈴薯片外敷對會陰切口愈合效果的影響，發(fā)現(xiàn)與0.1%碘伏擦洗會陰切口相比較，采用馬鈴薯片外敷會陰切口組其腫脹程度、疼痛消退時間、愈合情況均優(yōu)于0.1%碘伏擦洗會陰切口組?？梢姴捎民R鈴薯外敷會陰切口可有效消腫及縮短疼痛時間，促進會陰切口愈合。

4展望

馬鈴薯含有豐富的生物活性成分，其藥用價值也被研究者廣泛關注，馬鈴薯具有諸多藥理活性，包括抗炎、消腫、止痛、抗腫瘤、抗氧化、降血糖等，與其含有多種化學成分如糖苷生物堿、酚酸類、黃酮類等密切相關。近些年，有研究人員開展少量關于馬鈴薯的化學成分和藥理活性的研究，但對馬鈴薯藥理作用相關的機制研究鮮有報道。現(xiàn)有的研究表明，馬鈴薯不僅是一種營養(yǎng)豐富的食品，還是人類飲食中抗氧化劑和多種生物活性物質的重要來源，對人體預防和治療癌癥、高血壓、糖尿病、肥胖等多種疾病都具有非常重要的作用，如果能夠把馬鈴薯中的多種有效成分提取分離出來并加以利用，必定可以發(fā)揮更高的藥用價值。但目前在此方面的研究還比較少，對相關成分的提取分離及其作用機制研究等更為鮮見。此外，為了提高馬鈴薯中這些化學成分的含量，還需要對其代謝和生物合成過程進行深入地研究[41]，因此開展有關馬鈴薯的相關基礎研究具有重要意義。隨著馬鈴薯越來越多的藥理活性成分被發(fā)現(xiàn)，其藥用價值的提升、相關藥用產品的開發(fā)利用及其產業(yè)化會具有更廣闊的發(fā)展前景。

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