金花葵化學(xué)成分及其生物活性研究進(jìn)展

楊美娟 黃坤艷 李玲 韓慶典

摘要 藥食兩用植物金花葵的種子富含氨基酸、微量元素和不飽和脂肪酸，可開發(fā)為新型植物油，富含金絲桃苷等黃酮類化合物有多種保健和治療功效。就金花葵的生物學(xué)性狀、化學(xué)成分及其提取工藝、生物活性等方面進(jìn)行了概述，以期為金花葵的進(jìn)一步研究和開發(fā)利用積累資料。

關(guān)鍵詞 金花葵;生物學(xué)性狀;化學(xué)成分;提取;生物活性

中圖分類號 R284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）17-0005-03

Abstract The seeds of medicinal and edible Hibiscus manihot L. are rich in amino acids， microelements and unsaturated fatty acids， which can be developed into new vegetable oils. Flavonoids from Hibiseu manihot L such as nectarine have a variety of health care and treatment effects.This paper summarized the biological traits， chemical constituents and extraction technology， pharmacological experiments of Hibiscus manihot L. in order to accumulate information for further research and development and utilization.

Key words Hibiscus manihot L.;Biological traits;Chemical constituents;Extraction;Biological activity

金花葵（Hibiscus manihot L.），為錦葵科秋葵屬一種瀕臨絕種植物，是植物界的“大熊貓”，又名菜芙蓉或野芙蓉、黏干或山榆皮，極具食用、藥用、保健價值[1-2]。全草入藥，含多種有效成分，主要為黃酮類物質(zhì)，功效為解熱、鎮(zhèn)痛、利濕、抗氧化、抑制腫瘤、美白、血脂調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)、消化調(diào)節(jié)、滋陰壯陽等，被譽(yù)為“生命救心草”[1-6]，明代《順德府志》有記載[7]，現(xiàn)《中國藥典》、藥品標(biāo)準(zhǔn)至今尚未收載[7]。由于研究起步較晚，隨著各方面研究逐漸深入，金花葵的開發(fā)利用價值漸被人知。筆者就金花葵的生物學(xué)性狀、化學(xué)成分、藥理試驗等研究成果進(jìn)行了總結(jié)，旨在為該植物的進(jìn)一步研究和開發(fā)利用累積資料[8]。

1 生物學(xué)性狀

一年生直立草本，莖粗壯，基部木質(zhì)化。掌狀葉，缺刻較深，互生?；ü诮瘘S，紫心金蕊，花粉粒顏色較深，圓球形，d=135 μm;有較厚的花粉壁，表面多刺狀突起，內(nèi)凹或外凸，萌發(fā)孔清晰可見。數(shù)條無色透明花粉管，長度不一，有分枝[9]。蒴果，種子寬腎球形，長度為（0.435±0.039）cm，寬度為（0414±0.035）cm，千粒重為（ 20.521±0.03）g，80～120粒/果角[10-11]。種子繁殖，生育期100 d以上[12-13]。25 ℃水中種子吸脹充分需7 h，無深休眠;30 ℃時，光暗交替下種子萌發(fā)速率較高，適合在淡水條件下萌發(fā)，各項種子萌發(fā)指標(biāo)隨NaCl和PEG濃度的提高逐漸下降，說明其對鹽脅迫、滲透脅迫均敏感[11]。金花葵適應(yīng)性較強(qiáng)，現(xiàn)已發(fā)展了很多人工馴化種植基地[13]。

2 化學(xué)成分

金花葵含有黃酮類物質(zhì)、不飽和脂肪酸、微量元素等，其中黃酮類化合物是主要生物活性物質(zhì)[3，14-18]，花中性激素含量高于其他補(bǔ)腎類植物[14]。目前，根部檢測出8種單體化合物[17]，其余部位12種化學(xué)成分已被檢測，有甘露醇、多糖、總黃酮、總皂苷和8 種核苷類物質(zhì)[19]。

2.1 黃酮類化合物

2.1.1 總黃酮。

含量非常高，其根莖中總黃酮含量為272%[20]，花中總黃酮含量為8.47%[21];金花葵花中總黃酮含量最高[22]，含有蘆丁、槲皮素、異槲皮苷、金絲桃苷、葛根素、楊梅素等[7，23]，種子中蘆丁、槲皮素含量分別約為莖中含量的8倍、10倍[15]。金花葵不同地區(qū)、不同器官總黃酮含量存在差異，如不同地區(qū)的金花葵花中總黃酮含量為5.63%～4540%[22，24-25];金花葵不同器官和一些產(chǎn)品中總黃酮含量不同，為62.0～229.0 mg/g，干花總黃酮含量居于首位[26]，干花、籽仁總黃酮含量分別為37.680、26.013 mg/g，為銀杏、大豆天然黃酮的近100倍[10]。

2.1.2 金絲桃苷。

金絲桃苷為金花葵花中黃酮的主要成分，含量為0.258%[27]，有抗炎、止咳、抗抑郁等功效[26]。金絲桃苷含量由高到低依次為花、葉、莖、根、籽，花中平均含量達(dá)4.002%[24];各類型花中其含量從高到低依次為花蕾、落花、鮮花[28]，干花中金絲桃苷平均含量為11.25 mg/g[29]。不同采收期間，末期花中金絲桃苷含量約為初期花中的2倍，含量高低取決于花中水分含量;不同產(chǎn)地其含量高低取決于當(dāng)?shù)氐臏囟取穸鹊萚14]。

2.2 不飽和脂肪酸

金花葵種子含油率較高，籽仁可壓榨為高品質(zhì)食用油[14]，試驗測得金花葵籽油中不飽和脂肪酸含量分別為68.91%、76.64%和76.12%[29-31]，脂肪酸主要有6種，棕櫚油酸占0.58%，亞油酸占35.65%，油酸占3989%[31];從金花葵籽中提取的揮發(fā)油中有亞油酸、軟脂酸和順-9-烯-十八烷酸等[32]。

2.3 微量元素

金花葵富含F(xiàn)e、Zn、Mn、Cr等微量元素，對人體有害的Pb、Cd含量低于允許攝入量[33]。種子中微量元素含量高于花瓣[29];花瓣中Fe、Mn含量較高，Pb最少[18]，還有Cu、Mg、Zn、Ca等[34]。金花葵籽、花苞及莖富硒能力最強(qiáng)，籽中有機(jī)硒占籽總硒含量的97.04%，富硒效果最好;籽中硒的存在形式主要是硒多糖與硒蛋白，其中硒含量分別為籽中有機(jī)硒含量的24.23%和51.37%[35]。

2.4 維生素E（VE）

金花葵種子中含5.000 mg/g的VE，具有抗氧化、抗衰老的特性;籽仁含VE 0.680 mg/g，籽油含VE 1.975 mg/g，是牛奶的2 000倍，鮮橙汁的3 000倍[36]。

2.5 多糖

金花葵多糖在花中含量最高，種子中含量最低，其余部位由高到低依次為根、果皮、莖[19]。籽中硒含量最高達(dá)1.735 mg/kg，為硒多糖[35]。

3 有效成分的提取

3.1 多糖

黃杰濤等[37]、程麗敏等[38]對金花葵多糖進(jìn)行了提取，認(rèn)為影響最大的為料液比，提取時間次之，提取溫度影響最小;巫玲麗等[39]認(rèn)為超聲時間影響最大、料液比次之，超聲溫度影響最小;陳馮錢等[40]以多糖得率為考察指標(biāo)，采用正交設(shè)計法優(yōu)化微波輔助提取金花葵多糖，結(jié)果表明，微波功率影響最大，提取時間影響最小，微波輻射時間和提取溫度居中，且前者影響大于后者（表1）。黃杰濤等[37]、劉劍等[41]均利用響應(yīng)面法優(yōu)化金花葵多糖的提取工藝，多糖得率與預(yù)測值的相對誤差分別為0.23%、3.74%;劉劍[35]還用響應(yīng)面法對其籽硒多糖的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化（表1）。

3.2 黃酮

黃酮提取方法主要有有機(jī)溶劑回流法[15，23]、浸提法[24]和索式提取法[42]。蘭蓉等[16]提取金花葵干花中總黃酮，認(rèn)為有機(jī)溶劑回流法提取效果最好，索式提取法次之，超聲提取法得率最低。輔助提取方法有助于提高金花葵黃酮提取速度和效率[43]。仇燕[24]認(rèn)為微波提取法提取效果最好;楊秀松[43]用正交試驗分析金花葵黃酮粗提物的最佳提取工藝，宋琳琳等[21]摸索出其花中總黃酮超聲波法的最佳提取工藝（表2）;申利英等[44]、王璐珊等[45]采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化出金花葵黃酮提取的最佳工藝參數(shù);梅洪睿[15]用回歸正交試驗法優(yōu)化了金花葵莖和種子中黃酮的提取工藝參數(shù)（表2）。

3.3 葉黃素

仇燕等[46]采用超聲波提取菜芙蓉干花中葉黃素，摸索出最佳工藝參數(shù)，得率為43.25 mg/kg。

3.4 生物堿

梅洪睿[15]對金花葵種子中生物堿的最佳提取工藝進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)浸提溫度影響最大，料液比居中，乙酸濃度影響最小。

4 生物活性

4.1 抑菌抗炎

涂抹金花葵花總黃酮后，二甲苯致小鼠耳廓腫脹明顯得到了改善[4]。采用灌胃或局部涂抹金花葵提取物，小鼠急性炎癥部位水腫程度被有效地降低，說明金花葵具有解熱和有效抑制急性炎癥發(fā)生的作用[47]。仇燕等[48]通過濾紙片擴(kuò)散法發(fā)現(xiàn)菜芙蓉總黃酮對細(xì)菌有較強(qiáng)的抑制效果，用金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌作為指示菌，發(fā)現(xiàn)提取物的抑菌活性有熱穩(wěn)定性和紫外光穩(wěn)定性，抑菌效果與pH有關(guān)，于酸性條件下較好，pH 6～8抑菌活性變化最大，pH 8后抑菌活性微弱。抑菌活性與菜芙蓉花提取物濃度呈正相關(guān)，抑制枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌的效果較好，而抑制腸桿菌和蠟狀芽孢桿菌效果較差[49]。

4.2 解熱鎮(zhèn)痛

用金花葵花總黃酮灌胃家兔發(fā)熱模型后，家兔體溫下降明顯[4];吳正平[6]發(fā)現(xiàn)金花葵花總黃酮能有效地抑制小鼠扭體反應(yīng)，鎮(zhèn)痛作用明顯。

4.3 降血脂、護(hù)肝

實(shí)驗性高脂血癥小鼠用金花葵黃酮灌胃28 d后，血清TC、TG均顯著下降、HDL-C顯著升高[50]，高脂血癥SD大鼠用之后ox-LDL水平降低[5]，劑量越大效果越明顯[51]。吳正平[50]對實(shí)驗性高脂血癥SD大鼠灌胃金花葵籽不飽和脂肪酸原液42 d后，高劑量組效果顯著，血脂調(diào)節(jié)作用明顯，同時患者血清GPT、GOT水平降低顯著，肝臟切片中脂滴明顯減少，體現(xiàn)了金花葵籽不飽和脂肪酸的降血脂、護(hù)肝作用。

4.4 免疫調(diào)節(jié)

楊秀松[2]通過多個試驗，發(fā)現(xiàn)金花葵粗黃酮提取物能有效提高正常小鼠的非特異性免疫能力，NK細(xì)胞活力、巨噬細(xì)胞吞噬能力及脾淋巴細(xì)胞增殖水平等均得到了提高。

4.5 抑制腫瘤

仇燕等[52]采用 MTT法發(fā)現(xiàn)金花葵花總黃酮提取物有效地抑制了Hela細(xì)胞的生長，呈劑量效應(yīng)，已排除金絲桃苷，其他單體成分有待于進(jìn)一步研究證明。樸明淑等[53]研究發(fā)現(xiàn)金花葵提取物對NaNO2的清除作用從強(qiáng)到弱依次為VC、金花葵多糖、葵花葉多糖。

4.6 抗衰老、抗氧化

用金花葵黃酮灌胃老齡大鼠90 d后，體內(nèi)GSH水平升高，SOD活性增強(qiáng)，高劑量組大鼠皮膚中HYP水平升高，延緩了皮膚衰老[54];亞急性衰老模型小鼠用金花葵花總黃酮灌胃后MDA下降，SOD和GSH-Px升高、活性增強(qiáng)，提高了清除機(jī)體氧自由基及代謝能力[55-56]。仇燕等[52]研究發(fā)現(xiàn)菜芙蓉花乙醇提取物的抗氧化活性高于VC，清除·OH、O2·-及DPPH·的能力與總黃酮含量成正比。金花葵花葉提取物抗氧化性良好，對DPPH·有較強(qiáng)的清除能力[56]。巫玲麗等[39]認(rèn)為金花葵多糖對DPPH·和·OH的清除率呈劑量依賴性。金花葵籽硒多糖濃度與清除自由基及抑制小鼠多糖肝勻漿脂質(zhì)過氧化的能力呈正相關(guān)，且清除·OH能力比清除O2·-的能力強(qiáng)[40]，說明金花葵籽硒多糖有較強(qiáng)的抗氧化活性[35]。

4.7 美白

[34] 郭小慧，卑占宇.微波消解——火焰原子吸收光譜法測定金花葵中的微量元素[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥，2014，21（13）：9-10，13.

[35] 劉劍.金花葵富硒及硒多糖的研究[D].西安：陜西科技大學(xué)，2008：1-25.

[36] 金花葵渾身上下都是寶[J].農(nóng)產(chǎn)品市場周刊，2014（27）：15.

[37] 黃杰濤，張蓮姬.響應(yīng)面法優(yōu)化金花葵多糖提取工藝[J].食品工業(yè)科技，2016，37（9）：216-220.

[38] 程麗敏，董爽，梁文明，楊莉莉，陳野.金花葵莖可溶性糖的提取及抗氧化性研究[J].2016，37（22）：59-23.

[39] 巫玲麗，穆禎強(qiáng)，張利.金花葵多糖提取的工藝優(yōu)化及抗氧化活性研究[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，48（1）：109-113.

[40] 陳馮錢，黃杰濤，鄭婷婷，等.微波輔助提取金花葵多糖工藝及體外抗氧化性研究[J].食品研究與開發(fā)，2017，38（19）：47-51.

[41] 劉劍，羅倉學(xué)，伍賢密，等.響應(yīng)面法優(yōu)化金花葵籽多糖提取工藝研究[J].食品研究與開發(fā)，2018，39（1）：25-29.

[42] 宋秋華，張磊，梁飛，等.黃酮類化合物提取和純化工藝研究進(jìn)展[J].陜西化工，2007，27（4）：24-27.

[43] 楊秀松.金花葵粗黃酮的提取工藝研究[J].化學(xué)工程師，2011（10）：31-35.

[44] 申利英，高玉紅，任立偉，等.響應(yīng)曲面法優(yōu)化金花葵總黃酮超聲提取工藝[J].煤炭與化工，2017，40（9）：24-31.

[45] 王璐珊，吳士龍，王淼，等.響應(yīng)曲面法優(yōu)化金花葵種子中黃酮的提取工藝[J].中國現(xiàn)代中藥2016，18（7）：907-912.

[46] 仇燕，崔雪飛，李振俠.超聲波提取菜芙蓉花中葉黃素的研究[J].河北科技大學(xué)學(xué)報，2008，29（1）：11-14.

[47] 付向晶，馮雪建，何楊，等.金花葵分復(fù)對小鼠急性炎癥的抑制作用研究[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2018，39（3）：63-66.

[48] 仇燕，王明珠，趙紫華.菜芙蓉總黃酮提取物抑菌作用及其穩(wěn)定性研究[J].北方園藝，2016（8）：150-153.

[49] 王明珠.菜芙蓉花總黃酮的提取分離及活性研究[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2015：49-53.

[50] 吳正平.金花葵籽不飽和脂肪酸對實(shí)驗性高脂血癥大鼠血脂和肝功能的影響[J].中成藥，2011，33（7）：1245 -1247.

[51] 雷波.金花葵總黃酮對小鼠血脂影響的實(shí)驗研究[J].宜春學(xué)院學(xué)報，2010，32（12）：95-95.

[52] 仇燕，宋建軍，王少杰.菜芙蓉花乙醇提取物抗氧化性及抑制Hela細(xì)胞生長的研究[J].食品科學(xué)，2011，32（19）：209-213.

[53] 樸明淑，李美蘭，葛冰潔，等.金花葵和葵花葉提取物的亞硝酸鹽清除能力的初步研究[J].中小企業(yè)管理與科技，2017（9）：191-192.

[54] 雷波，劉長征.金花葵總黃酮對老齡大鼠皮膚中HYP，GSH及SOD的影響[J].中國皮膚性病學(xué)雜志，2011，25（2）：110-111.

[55] 吳正平.金花葵花總黃酮對衰老模型小鼠抗氧化和免疫功能的影響[J].中國老年學(xué)雜志，2011，31（10）：1800-1802.

[56] 李一婷，林書緣，葛冰潔，等.金花葵和葵花葉提取物的體外抗氧化性的初步研究[J].中小企業(yè)管理與科技，2017（8）：189-190.