蒜頭果研究進(jìn)展

李洪潮 常征 高明菊 劉偉 沈清清 丁長春

摘要?從蒜頭果的藥用價值、化學(xué)成分及其應(yīng)用、種植及生態(tài)適應(yīng)性等方面全面地綜述了蒜頭果的研究現(xiàn)狀，并就蒜頭果的研究及今后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了一些建議或意見，具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞?蒜頭果;藥用價值;化學(xué)成分;應(yīng)用;種植;生態(tài)適應(yīng)性

中圖分類號?Q946??文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A??文章編號?0517-6611（2020）17-0008-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.17.003

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Research Progress of Malania oleifera Chun et S. Lee

LI Hongchao，CHANG Zheng，GAO Mingju et al

（Sanqi College of Wenshan University， Wenshan，Yunnan 663099）

Abstract?From the aspects of medicinal value， chemical composition and application， planting and ecological adaptability， the research status of Malania oleifera was comprehensively reviewed， and some suggestions or opinions were put forward on the research and future industrial development of Malania oleifera， which has certain reference value.

Key words?Malania oleifera Chun et S. Lee;Medicinal value;Chemical component;Application;Planting;Ecological adaptability

蒜頭果（Malania oleifera Chun et S.Lee）為鐵青樹科馬蘭木屬植物，是我國特有的單種屬國家二級瀕危保護(hù)常綠喬木，民間又叫馬蘭木、馬蘭果、麥厚、山桐果、猴子果等[1]。蒜頭果果實(shí)圓形，中果皮肉質(zhì)，內(nèi)果皮堅硬，棄去內(nèi)果皮后蒜頭果果仁呈乳白色蒜頭狀，全國僅分布于廣西的龍州、靖西、德保、大新等縣市及云南省的文山、廣南、富寧等縣市。故云南省為加強(qiáng)保護(hù)蒜頭果，已將其納入《云南省極小種群物種拯救保護(hù)計劃》實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)。蒜頭果因具有很好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價值，故具有很廣闊的開發(fā)前景。但目前對其的研究文獻(xiàn)僅有100多篇，內(nèi)容包括化學(xué)成分分析、栽培、繁殖、生物學(xué)特性和極少的幾篇藥理活性研究，還有大量的空白等待人們?nèi)ミM(jìn)一步深入挖掘和開發(fā)。

1?蒜頭果藥用價值研究

蒜頭果是重要的木本油料植物之一，其果仁油脂的出油率可達(dá)64.5%，其油脂中含量最高的為15-順-二十四碳烯酸，又名鯊油酸，也叫神經(jīng)酸，是大腦發(fā)育和維持的必需營養(yǎng)物，對提高腦神經(jīng)的活躍性、防止腦神經(jīng)衰弱有很重要的作用。

2013年唐婷范[2] 還從蒜頭果渣多糖中分離純化得到了GP-1和GP-2這2個多糖組分，經(jīng)在體外抗腫瘤試驗發(fā)現(xiàn)，GP-1和GP-2對鼻咽癌（CNE-1）和肺癌（H460）細(xì)胞均有顯著的抑制作用，而對人正常肝細(xì)胞（HL-7702）基本沒有任何損傷作用。2014年袁燕等[3] 采用飽和（NH4）2SO4法對蒜頭果種子中水溶性蛋白進(jìn)行逐級分離，且發(fā)現(xiàn)其各級鹽析蛋白組分均對超氧陰離子自由基（O2·-）、二苯代苦味?；杂苫―PPH·）和羥自由基（·OH）都具有不同程度的清除能力。同年，袁燕等[4]從蒜頭果種子中提取蒜頭果蛋白并測定其對人白血病K562細(xì)胞體外生長的抑制作用，發(fā)現(xiàn)蒜頭果蛋白具有明顯抑制K562細(xì)胞體外增殖的作用，且存在時間和劑量依賴性，其半數(shù)抑制濃度IC50值為1.58×10-8 mol/L;蒜頭果蛋白與順鉑聯(lián)用表現(xiàn)出了明顯的協(xié)同抑制效應(yīng)，兩藥聯(lián)用效應(yīng)會增加。2016年施蕊等[5]進(jìn)一步研究了蒜頭果種仁油的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)其具有一定的清除DPPH自由基能力，但效果弱于橄欖油和VC，經(jīng)GC-MS分析后，確定抗氧化能力來自于亞油酸和棕櫚酸。

2?蒜頭果的化學(xué)成分及應(yīng)用研究

蒜頭果中不僅含有豐富的油脂，還含有豐富的礦物質(zhì)、揮發(fā)油、黃酮、多糖等。對蒜頭果化學(xué)成分的研究，有利于蒜頭果種質(zhì)資源的更好開發(fā)和利用。

2.1?礦物質(zhì)

賴家業(yè)等[6]按國家標(biāo)準(zhǔn)森林上土壤養(yǎng)分分析法測定了土山和石山上的蒜頭果葉片礦質(zhì)元素含量，發(fā)現(xiàn)2種立地蒜頭果葉片中都含有Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn 7種礦質(zhì)元素。張磊[7]采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）在蒜頭果果仁中新發(fā)現(xiàn)了Al 元素。

2.2?油脂

2.2.1?蒜頭果油脂中脂肪酸的鑒定。

2015年薛冰等[8] 對云南蒜頭果的脂肪酸組成進(jìn)行了分析，鑒定出其主要含有油酸、芥酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻酸、神經(jīng)酸、花生-烯酸8種脂肪酸;其中，亞油酸、亞麻酸都是人體必需脂肪酸，對人體的營養(yǎng)價值很高;蒜頭果油的不飽和脂肪酸含量高達(dá)94.77%，含量最高的脂肪酸為神經(jīng)酸，高達(dá)44.21%，這在我國發(fā)現(xiàn)的油料作物中是罕見的。另外還測定了蒜頭果油脂的特征指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)蒜頭果油折光指數(shù)（n40）為1.459，相對密度為0.876，碘值為715.0 g/kg，皂化值為151.0 mg/g。同年，羅愛勤等[9]用GC-MS法對蒜頭果油脂肪酸組成進(jìn)行分析，鑒定出了蒜頭果油中12種脂肪酸成分;并采用單因素試驗和正交試驗篩選蒜頭果油脂最優(yōu)萃取工藝，得出原料的粉碎粒度8目，萃取壓力35 MPa，萃取溫度45 ℃，分離釜壓力6 MPa，解析溫度55 ℃，萃取時間2 h為最優(yōu)萃取工藝，此時蒜頭果油收率為32.3%，神經(jīng)酸收率為5.4%。2016年張茜等[10]采用索氏提取法提取蒜頭果果仁油脂，用GC-MS分析其中各種脂肪酸含量，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)酸含量高達(dá)50.71%（占總脂肪酸），油酸和亞麻酸含量達(dá)36.56%，說明蒜頭果油脂中含有豐富的保健性脂肪酸，因此具有很高的開發(fā)利用價值。

2.2.2?蒜頭果脂肪酸的提取。

郝旭亞等[11]以神經(jīng)酸乙酯峰面積A與濃度C進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程為A=32 785C-89 162（r=0.999），穩(wěn)定性和精密度試驗的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.19%和2.24%，回收率為95.8%～102.4%，還進(jìn)一步利用該法測定了蒜頭果油分離所得神經(jīng)酸的含量。羅愛勤等[12] 采用氣相色譜法，用ZB-Wax毛細(xì)管柱，標(biāo)準(zhǔn)神經(jīng)酸為對照品，程序升溫，F(xiàn)ID檢測器檢測，測得神經(jīng)酸在0.304～6090 mg/mL呈良好線性關(guān)系，平均回收率為101.5%，RSD為2.12%。

2.2.3?內(nèi)生菌發(fā)酵產(chǎn)生神經(jīng)酸。

王一凡[13]從蒜頭果的果肉、果核、果仁、葉片和枝條中分離得到了58株內(nèi)生真菌，其中19株的油脂產(chǎn)量較高，在這19株中，復(fù)篩得到了2株能產(chǎn)生神經(jīng)酸油脂的菌株，經(jīng)鑒定，分別為奧氏青霉菌（Penicillium olsonii）、黃曲霉（Aspergillus flavus）。該研究還進(jìn)一步對2個菌株的產(chǎn)油脂率和神經(jīng)酸率進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)奧氏青霉菌的油脂產(chǎn)率為23.97%，其中，神經(jīng)酸的含量為26.67%;而黃曲霉的油脂產(chǎn)量為44.85%，其中，神經(jīng)酸的含量為20.34%。

2.2.4?蒜頭果脂肪酸的應(yīng)用研究。

環(huán)十五內(nèi)酯是一種重要的大環(huán)麝香，是麝香的主要成分，它廣泛用于香水、香精、化妝品、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。蒜頭果油的主要成分二十四碳-15-稀酸是合成麝香酮（環(huán)十五內(nèi)酯）的重要原料。賴芳等[14]再次以蒜頭果油為原料，經(jīng)皂化、酸化、溶劑結(jié)晶等步驟制得二十四碳-15-烯酸，并在固體酸催化下成功合成了環(huán)十五內(nèi)酯;還發(fā)現(xiàn)當(dāng)環(huán)化反應(yīng)時連續(xù)用新的固體酸4次，能顯著提高環(huán)十五內(nèi)酯的產(chǎn)率到20.2%。 黃林華等[15]研究了蒜頭果油脂中長鏈不飽和脂肪酸的臭氧氧化和ω-羥脂肪酸的催化關(guān)環(huán)合成大環(huán)內(nèi)酯現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)不飽和脂肪酸碳鏈越長，越有利于臭氧氧化和生成大環(huán)內(nèi)酯的反應(yīng);利用蒜頭果油脂合成大環(huán)內(nèi)酯的產(chǎn)率分別為環(huán)十一內(nèi)酯1.0%、環(huán)十三內(nèi)酯22.4%、環(huán)十五內(nèi)酯36.9%。周琴芬等[16]采用響應(yīng)面法對蒜頭果油中神經(jīng)酸甘油酯皂化進(jìn)行工藝優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)料液比1∶1、氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%、皂化時間4 h、皂化溫度90 ℃為最佳皂化工藝條件。

脂肪酶作為一種重要的生物催化劑，在溫和的條件下具有高特異性、高選擇性和高催化效率性的催化作用，已被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、食品加工、精細(xì)化工等領(lǐng)域。沈芳[17]利用脂肪酶催化蒜頭果油脂合成了環(huán)十五內(nèi)酯，且發(fā)現(xiàn)GXU08脂肪酶對15-羥基十五烷酸甲酯具有很好的專一性。

2.3?其他化合物

蒜頭果植株中還含有多種化學(xué)成分，如多糖、黃酮、多酚、功能蛋白質(zhì)、木脂素等。

Yuan等[18]采用BCA法用酶標(biāo)儀測定了蒜頭果蛋白（malanin）質(zhì)量濃度為472.793 μg/mL;其分子量為61 875，等電點(diǎn)為5.5，由A、B 2條肽鏈通過二硫鍵（-S-S-）連接而成;用高碘酸-希夫試劑染色后成紫紅色，表明該蛋白本質(zhì)是一種糖蛋白，用苯酚-硫酸法測定得到蒜頭果蛋白的中性糖含量為3.75%;用熒光光譜法研究了酸度、溫度、有機(jī)溶劑、變性劑、熒光猝滅劑、表面活性劑等在不同條件下對蒜頭果蛋白構(gòu)象的變化，發(fā)現(xiàn)天然狀態(tài)下的malanin在340 nm處有熒光發(fā)射峰，色氨酸殘基很可能位于malanin分子的疏水區(qū);碘化鉀、丙烯酰胺、異硫氰酸胍、十二烷基硫酸鈉等的加入均可使malanin的分子構(gòu)象發(fā)生變化，從而導(dǎo)致分子內(nèi)色氨酸殘基的熒光猝滅;加入異硫氰酸胍能使Trp殘基的熒光發(fā)射峰位明顯紅移，說明位于malanin分子疏水環(huán)境中的色氨酸殘基相對外露。2014年袁燕等[19] 用熒光光譜法研究了Cu2+、Ag+和Ca2+對malanin和apo-malanin溶液（經(jīng)EDTA透析脫去金屬離子后的脫金屬蛋白）熒光強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明，Cu2+對malanin和apo-malanin熒光均有明顯的靜態(tài)猝滅現(xiàn)象;Ag+對malanin的熒光強(qiáng)度變化不大，但對apo-malanin熒光強(qiáng)度卻有明顯的靜態(tài)猝滅現(xiàn)象;而Ca2+對malanin和apo-malanin熒光強(qiáng)度均無明顯變化，說明Ca2+對維持malanin分子天然構(gòu)象具有重要作用。之后，又以NaOH為水解液水解malanin，在激發(fā)波長225 nm、發(fā)射波長350 nm處測定色氨酸的相對熒光強(qiáng)度，測得malanin中色氨酸含量為5.12 mg/g，表明每malanin分子中約含4個色氨酸[20] 。2015年袁燕等[21] 再次采用變性SDS-PAGE凝膠電泳法測得malanin的相對分子質(zhì)量約為 65.94×103。同年，張薇[22]研究發(fā)現(xiàn)，蒜頭果蛋白誘導(dǎo)HepG-2細(xì)胞死亡具有明顯的時間劑量效應(yīng);且HepG-2細(xì)胞死亡是屬于凋亡性質(zhì)的細(xì)胞死亡，其機(jī)制主要是蒜頭果蛋白能夠使HepG-2細(xì)胞的線粒體膜電位去極化增強(qiáng)，使線粒體的功能下降，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。2016年袁燕等[23]采用圓二色譜和紅外光譜等方法研究了蒜頭果蛋白的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)蒜頭果蛋白在順式構(gòu)型狀態(tài)下較穩(wěn)定，是一種α+β型蛋白質(zhì)，為進(jìn)一步研究蒜頭果蛋白的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。

2013年唐婷范等[24]采用一般堿法、超聲波輔助和微波輔助從蒜頭果殼和枝中提取木質(zhì)素，分別測定了蒜頭果殼和枝中木質(zhì)素含量及木質(zhì)素提取率，克拉森木素定量法測得蒜頭果殼和枝中木質(zhì)素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為44.41%±0.65%和3457%±0.52%，在堿濃度 0.5 mol/L、堿液量30 mL/g、超聲波處理時間1 h、水浴溫度40 ℃的提取工藝條件下，蒜頭果殼和枝的木質(zhì)素提取率分別為（45.21±0.59）%和（63.78±073）%。2016年唐婷范等[25]還以蒜頭果的果殼為原料，對其中的木脂素類化合物進(jìn)行提取分離，采用紫外-可見光光度法測定了蒜頭果果殼中總木脂素的提取率為1.148%，并經(jīng)紫外和紅外圖譜分析表明，蒜頭果果殼木脂素保持了原有結(jié)構(gòu)，屬于環(huán)新木脂烷類化合物。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃開響，賴家業(yè)，石海明，等.我國特有單種屬植物蒜頭果的保護(hù)與利用研究狀況[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2008，27（S1）：76-80.

[2] 唐婷范.蒜頭果有效成分及其生物活性研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2013.

[3] 袁燕，李彬，劉曉芳，等.蒜頭果種子中水溶性蛋白的提取及其抗氧化性[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2014，40（6）：227-230.

[4] 袁燕，李薇，李彬，等.蒜頭果蛋白對人白血病K562細(xì)胞體外生長的抑制作用[J].食品工業(yè)科技，2014，35（20）：379-382.

[5] 施蕊，李彪，王四海，等.蒜頭果種仁油抗氧化活性成分研究[J].西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2016，36（3）：44-48.

[6] 賴家業(yè)，楊振德，文祥鳳.兩種立地條件下蒜頭果葉綠素含量比較研究[J].廣西植物，1999，19（3）：272-276.

[7] 張磊.蒜頭果中金屬元素與多糖的研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2013.

[8] 薛冰，邵志凌.云南蒜頭果油的特征指標(biāo)及脂肪酸組成研究分析[J].糧食儲藏，2015，44（1）：44-45，48.

[9] 羅愛勤，陳亮，王小妹，等.超臨界CO2流體萃取蒜頭果油工藝研究[J].中藥材，2015，38（6）：1295-1298.

[10] 張茜，譚瑜，李雁群，等.GC-MS測定蒜頭果油中的脂肪酸含量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（5）：15-17.

[11] 郝旭亞，李偉光，劉雄民，等.氣相色譜外標(biāo)法測定神經(jīng)酸[J].應(yīng)用化工，2011，40（3）：545-546，549.

[12] 羅愛勤，王小妹，劉春芳，等.蒜頭果油中神經(jīng)酸的含量測定[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥，2014，21（14）：14-16.

[13] 王一凡.蒜頭果內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)神經(jīng)酸油脂的研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2019.

[14] 賴芳，劉雄民，李偉光，等.氣相色譜外標(biāo)法測定環(huán)十五內(nèi)酯[J].食品科學(xué)，2009，30（10）：159-161.

[15] 黃林華，劉雄民，李偉光，等.蒜頭果油中長鏈脂肪酸選擇性合成大環(huán)內(nèi)酯[J].應(yīng)用化工，2011，40（1）：58-61.

[16] 周琴芬，李杰，談滿良，等.響應(yīng)面實(shí)驗優(yōu)化蒜頭果油中神經(jīng)酸甘油酯皂化工藝[J].中國油脂，2016，37（8）：45-48.

[17] 沈芳.兩種體系中的15-羥基十五烷酸甲酯酶催化合成環(huán)十五內(nèi)酯及動力學(xué)研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2011.

[18] YUAN Y，DAI X C，WANG D B，et al.Purification，characterization and cytotoxicity of malanin，a novel plant toxin from the seeds of Malania oleifera[J].Toxicon，2009，54（2）：121-127.

[19] 袁燕，張薇，戴建輝，等.熒光光譜法研究蒜頭果蛋白與金屬離子的相互作用[J].光譜學(xué)與光譜分析，2014，34（12）：3297-3300.

[20] 袁燕，張薇，戴建輝，等.熒光法測定蒜頭果蛋白中Trp的含量[J].昆明：云南民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，23（4）：256-258.

[21] 袁燕，王紅斌，BARROW C J，等.SDS-PAGE電泳法測定蒜頭果蛋白的相對分子質(zhì)量[J].云南民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，24（2）：123-125.

[22] 張薇.蒜頭果蛋白誘導(dǎo)HepG-2細(xì)胞凋亡的研究[D].昆明：云南民族大學(xué)，2015.

[23] 袁燕，梅雙喜.蒜頭果蛋白的紅外光譜及圓二色譜分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（33）：116-117.

[24] 唐婷范，劉雄民，郭占京，等.蒜頭果木質(zhì)素提取及成分分析[J].精細(xì)化工，2013（5）：591-594.

[25] 唐婷范，田玉紅.蒜頭果殼木脂素提取及成分研究[J].食品科技，2016，41（3）：234-236，242.

[26] 李云琴，陳中華，原曉龍，等.蒜頭果中3-酮酯酰-CoA合酶基因克隆與表達(dá)分析[J].中國油脂，2019，44（3）：128-133.

[27] 余慧嶸.不同基肥對蒜頭果幼苗生長的影響[J].安徽林業(yè)科技，2013，39（4）：33-35.

[28] 蔣桂雄，朱積余.廣西珍貴樹種高效栽培技術(shù)（連載）[J].廣西林業(yè)，2014（9）：44-45.

[29] 魏解冰.蒜頭果MEX基因的克隆及植物轉(zhuǎn)化[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[30] 卯吉華，賈代順，陳福，等.中國特有珍稀植物蒜頭果嫁接繁殖技術(shù)[J].林業(yè)科技通訊，2016（2）：35-37.

[31] 卯吉華，賈代順，景躍波，等.野生蒜頭果叢枝菌根真菌和深色有隔內(nèi)生真菌調(diào)查研究[J].中國林副特產(chǎn)，2016（5）：1-4.

[32] 鐘軍弟，葉鐸，呂仕洪，等.珍稀瀕危植物蒜頭果天然林優(yōu)勢種群的生態(tài)位研究[J].福建林業(yè)科技，2009，36（4）：121-126.

[33] 謝偉東，陳建華，賴家業(yè)，等.珍稀瀕危植物蒜頭果種群生命表分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2009，29（2）：73-76.

[34] 呂仕洪，韋春強(qiáng)，黃甫昭，等.珍稀樹種蒜頭果種實(shí)性狀及其在石漠化山區(qū)的適應(yīng)性[J].生態(tài)學(xué)雜志，2016，35（1）：57-62.

[35] 呂仕洪，黃甫昭，陸樹華，等.桂西南石漠化山區(qū)灌草叢對青岡和蒜頭果直播造林的影響 [J].植物科學(xué)學(xué)報，2016，34（1）：38-46.

[36] 婁正，劉清，師建芳，等.我國主要油料作物加工現(xiàn)狀[J].糧油加工：電子版，2015（2）：28-34，38.