宋顏君,許利嘉,肖培根,魏建和
(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所 北京 100193)
雅貢塊莖中含有大量的糖類(lèi)成分,蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及低聚果糖占總糖含量的65.513%[3],還有少量的葡萄糖[4]。雅貢根中的果寡糖聚合度從2到10不等,約占總糖含量的37%[5]。
以咖啡酸為對(duì)照品,采用分光光度法測(cè)定雅貢葉中總酚酸類(lèi)成分的含量約為4.04%-9.35%[6,7],主要以綠原酸、咖啡酸、阿魏酸為雅貢中重要的活性成分[8,9]。雅貢中一種具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的雅貢二萜酸類(lèi)成分成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn),smallanthaditerpenic A、smallanthaditerpenic B、smallanthaditerpenic C 和smallanthaditerpenic D[8,10]被分離,smallanthaditerpenic A和smallanthaditerpenic C是雅貢中的主要成分[10](圖1)。
雅貢中的單萜、倍半萜和二萜是發(fā)揮抗蟲(chóng)害能力重要的生理活性物質(zhì)[11]。近年來(lái)的研究熱點(diǎn)集中在雅貢葉中萜類(lèi)成分的提取分離上,分離得到chlorodalin[12]、8β-angeloyloxy-13-methoxyl-11,13-dihydromelampolid-14-oic acid methyl ester、8β-(3-methylbut-2-enoyl)oxy-13-methoxyl-11,13-dihydromelampolid-14-oic acid methyl ester[13]、enhydrofolin、enhydrin、uvedalin、uvedalin、polymatin B、uvedafolin[14]等新成分(圖2)。
雅貢葉中揮發(fā)性成分主要為烯類(lèi)成分,主要含有α-萜品烯(28.82%)、3-甲基戊醛(11.6%)、(1R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-環(huán)己烯-1-醇(9.61%)、右旋大根香葉烯等成分[15];通過(guò)高效液相/質(zhì)譜聯(lián)用方法分離出了具有細(xì)胞毒作用的黃酮類(lèi)化合物矢車(chē)菊黃素[16];其他新化合物有雅貢醇[17]、亞麻酸甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯[18]、亞油酸乙酯[19]等。
圖1 smallanthaditerpenic A和smallanthaditerpenic C的結(jié)構(gòu)
圖2 近年來(lái)分離出的萜類(lèi)化合物
雅貢葉中的沼菊素、uvedalin表現(xiàn)出顯著的殺錐蟲(chóng)活性,可能與抑制無(wú)鞭毛體的復(fù)制有關(guān),對(duì)治療查爾斯病具有潛在活性[20];enhydrin,uvedalin和polymatin B表現(xiàn)出顯著的殺利什曼原蟲(chóng)和殺錐蟲(chóng)活性[21]。
腸內(nèi)菌群的構(gòu)成和新陳代謝活動(dòng),很可能與油脂的代謝過(guò)程、鈣質(zhì)吸收和兒童免疫系統(tǒng)有關(guān)[22],雅貢中的果糖寡聚體能在進(jìn)入直腸前進(jìn)行完整的微生物發(fā)酵,有效刺激益生菌雙歧桿菌的增殖,其終產(chǎn)物短鏈脂肪酸能促進(jìn)益生菌雙歧桿菌和乳酸桿菌的增殖,同時(shí)抑制致病菌如大腸桿菌和芽孢桿菌的增殖[23-25]。雅貢對(duì)沙門(mén)氏菌引起的腸道感染有預(yù)防作用,機(jī)制與提高非特異性免疫,提高分泌型免疫球蛋白A(Immunoglobulin A,IgA)總含量相關(guān)[26]。除此之外,Sant'Anna M S[27]等研究表明雅貢產(chǎn)品對(duì)成年人的便秘癥狀有顯著改善;雅貢在改善腸道免疫功能的基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)齡前兒童鐵和鋅的吸收沒(méi)有影響[28]。
雅貢中含有大量多酚類(lèi)成分,因而具有很好的抗氧化活性。雅貢塊莖提取物中以綠原酸、咖啡酸、原兒茶酸、氨基酸色氨酸[29]、1,5-di-O-caffeoylquinic acid[30]抗氧化效果較為顯著。雅貢葉茶能預(yù)防由O2(-)自由基引起的紊亂,表現(xiàn)出明顯的清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、2,2′-azinobis陽(yáng)離子自由基、galvinoxyl自由基、氯丙嗪陽(yáng)離子自由基的效應(yīng);且能抑制人類(lèi)中性粒細(xì)胞中O2(-)自由基的產(chǎn)生[31,32]。
潘紅艷等[33]證實(shí)雅貢葉的水提物可明顯防止正常小鼠長(zhǎng)時(shí)間禁食造成的低血糖,可能與提取物中含有足以供給小鼠生存所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。雅貢糖漿能增強(qiáng)食欲,與對(duì)照組相比,干預(yù)兩周后女性的食欲顯著提高(P<0.05),果糖寡聚體的攝入有利于增加飽腹感,這為2型糖尿病患者和肥胖癥患者的飲食提供了很好的參考[34]。飲食中富含雅貢能通過(guò)提高肝內(nèi)胰島素的敏感性來(lái)降低血糖,降低肝內(nèi)Trb3基因的表達(dá),調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(Phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B pathway,PI3K/Akt)級(jí)聯(lián)反應(yīng)提高Akt活性[35]。Baroni S等[36]研究表明雅貢葉提取物能降低肝臟和骨骼肌的血糖水平,在1型糖尿病大鼠中恢復(fù)葡糖-6-磷酸脫氫酶的活性。通過(guò)酚類(lèi)成分提高胰島素的敏感性,降低胰島素抵抗[29]。雅貢葉分離出的沼菊素具有降低餐后血糖的效果,能顯著地抑制小腸內(nèi)α-葡萄糖苷酶的活性[37]。因此,雅貢葉對(duì)血糖具有雙向調(diào)節(jié)作用,既在降血糖的同時(shí),又可避免因長(zhǎng)期沒(méi)有進(jìn)食而出現(xiàn)的低血糖。
雅貢治療糖尿病并發(fā)癥有一定療效,例如:雅貢改善糖尿病大鼠的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)[38],表現(xiàn)在降低白細(xì)胞介素-6和丙二醛的含量,提高親水抗氧化能力,增強(qiáng)過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽過(guò)氧化酶的活性[39];雅貢葉煎劑能保護(hù)由糖尿病引發(fā)的腎損傷,這與轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β/Samds蛋白(transforming growth factor β/Smads,TGF-β/Smads)信號(hào)通路密不可分,膠原蛋白IV、層粘蛋白-1、膠原蛋白III的表達(dá)均顯著下降[40];雅貢水提物能降低谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性來(lái)起到保肝的作用[41]。
雅貢的倍半萜內(nèi)酯類(lèi)成分具有顯著的細(xì)胞毒性,其中fluctuanin和polymatin B具有開(kāi)發(fā)為治療腫瘤藥物的潛力[42]。倍半萜內(nèi)酯類(lèi)成分uvedafolin能使Hela細(xì)胞的周期停滯在G2/M期,并能通過(guò)調(diào)節(jié)線粒體途徑caspase-9和caspase-3/7的活性誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[43]。雅貢中果糖寡聚體能通過(guò)抑制細(xì)胞增殖、減少癌前病變、顯著改變結(jié)腸微生物群等方式預(yù)防和治療直腸癌[22];雅貢和乳酸菌聯(lián)用對(duì)直腸癌早期癌變階段的癥狀有顯著改善[44]。雅貢能限制C6神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,能下調(diào)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶、基質(zhì)金屬蛋白酶-9的表達(dá)水平,上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-1的表達(dá)水平[45]。
雅貢中的菊糖類(lèi)寡糖有望成為潛在的抗抑郁劑[46];雅貢中果糖寡聚體能提高分化的THP-1巨噬細(xì)胞的吞噬作用和吞噬指數(shù),且呈量效依賴(lài)性,故線性結(jié)構(gòu)的果糖寡聚體是作用顯著的免疫調(diào)節(jié)劑[5];雅貢的塊莖提取物具有促進(jìn)精子生成的作用,抑制睪丸激素的下調(diào)[47];雅貢葉中的黃酮類(lèi)化合物可能抑制乙酰膽堿酯酶和丁酰膽堿酯酶的活性,被視為具有改善阿爾茲海默癥的潛力[48]。
雅貢的塊莖是南美洲當(dāng)?shù)赜〉诎踩藗鹘y(tǒng)的根莖食物,目前主要在阿根廷、巴西、捷克共和國(guó)、厄爾瓜多、意大利、日本、韓國(guó)、新西蘭、秘魯和美國(guó)有大規(guī)模栽培[49]。雅貢的塊莖極像紅薯,但比紅薯脆甜,其肉質(zhì)晶瑩如玉、脆甜多汁、口感無(wú)渣[50],因?qū)Ω哐?、?dòng)脈粥樣硬化、腎病、腸道功能紊亂等多種慢性疾病有治療作用,同時(shí)能夠保養(yǎng)肌膚,因此雅貢作為功能食品及食物補(bǔ)充劑在南美洲、美國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)大受歡迎[51],但各國(guó)藥典均未收錄。
在巴西、阿根廷[52]、日本[53],雅貢葉被加工成茶,因雅貢葉中含有類(lèi)胰島素物質(zhì),被認(rèn)為具有降低血糖的功效。在日本,人們通常用干燥的雅貢葉和其他普通的茶葉混合起來(lái)泡茶飲用[49],抑制飯后血糖上升,故雅貢被視為第3代保健因子。在玻利維亞,人們用雅貢葉的煎煮液治療膀胱炎、腎炎;在秘魯,雅貢葉搗爛制成敷劑對(duì)肌痛和關(guān)節(jié)炎具有良好的緩解作用[51]。研究表明,每日食用雅貢凍干粉對(duì)老年人的血糖水平有非常有益的作用[54]。Tormena MML[55]等將瑪卡和雅貢制成有保健作用的巧克力蛋糕;Msj M[56]等采用雅貢和大豆提取物為原料,制成添加雙歧桿菌的飲料,能顯著提高老年人腸道的多胺水平且對(duì)炎癥反應(yīng)沒(méi)有影響。
雅貢于20世紀(jì)90年代由日本傳入我國(guó)[57],在我國(guó)云南地區(qū)有大面積種植,貴州、福建、臺(tái)灣等地區(qū)也有種植[6],種植面積逐漸擴(kuò)大,雅貢的產(chǎn)量也逐年上升,公頃產(chǎn)量可達(dá)45 000-70 000 kg[58],但因市場(chǎng)需求并無(wú)大幅度上升,雅貢的售價(jià)反而下降。我國(guó)對(duì)雅貢的加工處于起步階段,90%以上的雅貢都以保健水果這一原始狀態(tài)投放市場(chǎng)[59],市售產(chǎn)品主要形式有雅貢果粉、果汁、速凍、鮮切、果茶、果脯、果醋、果醬、酥餅、果酒等,深加工產(chǎn)品還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā),產(chǎn)業(yè)鏈有待進(jìn)一步完善。雅貢葉在根采挖后直接棄去,未對(duì)其藥用保健功能進(jìn)一步加工利用。有研究報(bào)道雅貢葉的水提物具有較好的抗氧化作用,同時(shí)和塊根一樣,也能調(diào)節(jié)血糖平衡,建議開(kāi)發(fā)雅貢葉制成保健茶、保健飲料,成本低,并且整株植物資源得到全面的利用。雖然目前雅貢在我國(guó)的生產(chǎn)量大,但由于各方面的宣傳和科普都非常缺乏,民眾對(duì)其食用、保健價(jià)值的認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,因此沒(méi)有產(chǎn)生較大的市場(chǎng)需求。此外,有關(guān)雅貢的化學(xué)成分、藥理作用研究以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)在我國(guó)都非常薄弱,沒(méi)有引起學(xué)者們的足夠重視,使得雅貢的價(jià)值沒(méi)有得到充分的開(kāi)發(fā)。
在應(yīng)用方面,雅貢易與鳳毛菊屬的天山雪蓮花(Saussurea involucrate Kar.et Kir.)混淆,因其產(chǎn)地均在高原地區(qū),但二者的種屬和功效不一致,故需要準(zhǔn)確區(qū)分[1]。雅貢500余年的食用歷史使安全性得到大眾的認(rèn)可,且現(xiàn)代研究表明雅貢根水提液安全無(wú)毒,不良反應(yīng)小[46]。但目前為止關(guān)于其安全性和不良反應(yīng)的報(bào)道較少,僅有一例不良反應(yīng)報(bào)道一位55歲婦女食用雅貢后引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)[60],故安全性問(wèn)題仍需全面且深入的研究。
雅貢主要含有糖類(lèi)、酚酸類(lèi)、萜類(lèi)、揮發(fā)油類(lèi)、苯丙酮類(lèi)等化學(xué)成分,其中低聚果糖、萜類(lèi)成分成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。它具有調(diào)節(jié)血糖血脂、調(diào)節(jié)腸道菌群、殺蟲(chóng)殺菌、抗氧化、抗腫瘤、抗抑郁等作用。特別值得關(guān)注的是雅貢作為一種可口的食品能對(duì)血糖進(jìn)行雙向調(diào)節(jié),并且它所含的果糖寡聚體可被當(dāng)作蔗糖替代品,這對(duì)胰島素抵抗患者和糖尿病人無(wú)疑是一種很好的保健食品。此外,目前糖尿病人的食品選擇范圍單一,影響了病人的生活質(zhì)量。雅貢具有甜味的口感,不僅無(wú)升高血糖的危險(xiǎn),反而可以調(diào)節(jié)血糖的穩(wěn)定,其開(kāi)發(fā)成的各樣食品、飲料無(wú)疑可以填補(bǔ)糖尿病食品的市場(chǎng)空白。
基于傳統(tǒng)食物雅貢的藥用功效,其開(kāi)發(fā)潛力巨大,尤其在糖尿病的預(yù)防和治療、對(duì)腸道的調(diào)節(jié)、減肥等方面值得被進(jìn)一步關(guān)注和重視。隨著雅貢種植培育技術(shù)的發(fā)展、商品性的提高、產(chǎn)業(yè)鏈的完善,雅貢將在種植業(yè)、醫(yī)藥保健業(yè)乃至能源開(kāi)發(fā)行業(yè)發(fā)揮更大的作用。