核桃青皮主要成分胡桃醌的生物活性研究進(jìn)展

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（西北民族大學(xué)化工學(xué)院 甘肅 730000）

引言

核桃青皮又名青龍衣，由于化學(xué)成分多樣，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)等方面廣泛應(yīng)用。核桃青皮中含有醌類、萜類、黃酮類、有機酸類以及酯類等多種化學(xué)成分，具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化等多種生物活性，因此在臨床上廣泛使用。通過研究證實核桃皮中的醌類物質(zhì)胡桃醌含量十分豐富，胡桃醌是一種具有顏色的化學(xué)物質(zhì)，具有明顯的抑菌消炎、抗腫瘤、止血、鎮(zhèn)痛、抗氧化、抑癌等多種藥理作用，引起了廣大研究學(xué)者的關(guān)注，其應(yīng)用前景十分廣泛。

胡桃醌又名5-羥基-1,4-萘醌；5-羥基-1,4-萘二酮；天然棕7。英文名為Juglone；Nucin。分子式C10H6O3。分子量：174.16。其結(jié)構(gòu)式如下：

圖1

1.胡桃醌的抗腫瘤活性

（1）黑色素瘤：陳麗[1]等人采用小鼠B16F10黑色素瘤人工肺轉(zhuǎn)移模型研究胡桃醌對黑色素腫瘤細(xì)胞血道轉(zhuǎn)移的作用。結(jié)果顯示胡桃醌具有抑制小鼠黑色素B16F10血管轉(zhuǎn)移的作用。岳武恒[2]采用MTT法檢測胡桃醌對A375、A2058惡性黑色素瘤細(xì)胞的生長抑制率并計算IC50值。使用流式細(xì)胞儀檢測胡桃醌對惡性黑色素瘤細(xì)胞的凋亡影響。WB法檢測惡黑細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bcl-2及周期相關(guān)蛋白CyclinD1的表達(dá)情況。通過劃痕實驗和Transwell小室實驗檢測黑色素瘤細(xì)胞的侵襲及遷移能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)胡桃醌對惡性黑色素瘤有一定的抑制作用。其作用機制是胡桃醌通過影響CyclinD1的表達(dá)將A375、A2058惡黑細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期，以及通過增加促凋亡蛋白Bax表達(dá)和減少抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)誘導(dǎo)A375、A2058惡黑細(xì)胞凋亡。

（2）神經(jīng)母細(xì)胞瘤：李慶杰，王若汗[3]等人使用轉(zhuǎn)基因組技術(shù)，分析不同濃度胡桃醌對小鼠SH-SY5Y神經(jīng)母細(xì)胞瘤干預(yù)后的基因差異，選出其中的顯著性基因，通過對其信號通路進(jìn)行研究，分析其促凋亡機理。并采用PT-PCR等方法進(jìn)行驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)胡桃醌可以導(dǎo)致SH-SY5Y神經(jīng)母細(xì)胞凋亡。其作用機制可能是胡桃醌可以上調(diào)p53基因，以及提高mRNA的表達(dá)水平，從而誘導(dǎo)小鼠的神經(jīng)母細(xì)胞凋亡。

（3）前列腺癌：Mahdavi Morteza[4]等人使用不同濃度的胡桃醌處理PC3和DU145人癌細(xì)胞以及前列腺原始上皮細(xì)胞的正常細(xì)胞。通過MTT分析測試細(xì)胞系的存活百分比，使用流式細(xì)胞儀和實時聚合酶鏈反應(yīng)檢測凋亡率以及AR和CLU基因的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃度為10μg/mL的胡桃醌可以誘導(dǎo)癌細(xì)胞系凋亡。從而發(fā)現(xiàn)胡桃醌可以通過線粒體途徑減少癌細(xì)胞系的生長。

方芳[5]等人使用不同濃度的胡桃醌作用于人前列腺癌PC-3細(xì)胞，采用MTT法檢測對PC-3細(xì)胞生長的抑制，采用流式細(xì)胞儀檢測PC-3細(xì)胞的凋亡情況，采用蛋白印跡法檢測Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)和B細(xì)胞淋巴瘤2(Bcl-2)蛋白的表達(dá)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)胡桃醌對PC-3細(xì)胞有抑制生長的作用，其作用機制是通過上調(diào)Bax表達(dá)以及下調(diào)Bcl-2的表達(dá)。

同時，研究表明胡桃醌對肝癌、肺癌、胃癌、結(jié)腸癌、食道癌等也都有一定的抑制作用，其作用機制也大有不同。但胡桃醌對其他癌癥是否有抑制作用以及其作用機理仍需進(jìn)一步研究。

2.胡桃醌的抗氧化活性

劉婷[6]選用常用的抗氧化測評體系對胡桃醌的體外抗氧化活性進(jìn)行實驗。通過胡桃醌對ABTS自由基清除能力，DPPH自由基清除能力，鐵還原能力，二價鐵離子螯合能力，抗油脂過氧化能力的測定和Cu2+誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)氧化損傷保護(hù)試驗以及Fe2+/AAPH誘導(dǎo)的DNA氧化損傷保護(hù)試驗。結(jié)果顯示胡桃醌對ABTS和DPPH自由基都有一定的清除能力，胡桃醌也可以延緩油脂的過氧化值的增長，延長了油脂被氧化的時間。由于自由基清除能力也是一種抗氧化能力，從而證明胡桃醌具有一定的抗氧化活性。

通過已有的抑菌實驗可以證明胡桃醌有一定的廣譜抗菌活性，對于把這種天然保鮮劑胡桃醌當(dāng)作食物的防腐劑，用來延長食物的保鮮時間是否可行，還需要研究者做進(jìn)一步研究。

3.胡桃醌的抑菌活性

李文君[7]等人使用不同濃度的胡桃醌，對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和肺炎鏈球菌的抑菌活性進(jìn)行研究，其對照溶液是甲醇和質(zhì)量濃度為0.01g/L的商用YZN-Y500納米銀抗菌溶液。結(jié)果發(fā)現(xiàn)胡桃醌對上述四種菌都有一定的抑菌效果，其抑菌效果比0.01g/L的商用納米銀溶液強，且濃度越高，抑菌效果越好。劉婷[6]等人使用電導(dǎo)率法，掃描電鏡法，熒光倒置顯微鏡法以及凝膠電泳和凝膠阻滯實驗研究胡桃醌對S.aureus和P.aeruginosa的抑菌機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)胡桃醌可以對兩種菌的細(xì)胞膜造成傷害，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物（如菌體的蛋白質(zhì)，電解質(zhì)等）流出，導(dǎo)致細(xì)菌不能繼續(xù)生長；使核酸降解，對菌體的核酸造成破壞；也能使P.aeruginosa細(xì)胞內(nèi)ROS增多，使分子信號不能有效傳遞信息；使P.aeruginosa蛋白質(zhì)含量明顯減少，從而達(dá)到了抑菌的效果。

這些作用機制并不適用于所有菌體，胡桃醌對其他不同的細(xì)菌的抑菌效果以及對不同細(xì)菌的蛋白質(zhì)和核酸的具體作用方式還有待研究。

4.胡桃醌的殺蟲活性

孫墨瓏[8]等人采用常規(guī)的提取法浸提核桃楸葉活性成分,比較乙醇提取物以及乙醇提取物氯仿萃取兩種方法對舞毒蛾和甘藍(lán)夜蛾幼蟲的殺蟲活性，利用氣-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對殺蟲活性成分進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其主要殺蟲活性成分為胡桃醌，胡桃醌具有殺蟲活性，對舞毒蛾和甘藍(lán)夜蛾幼蟲有極強的觸殺作用和胃毒作用，胡桃醌的濃度越高殺蟲活性越好。王雨萌[9]在植物源殺蟲活性的研究中表明胡桃楸葉醇提取物對害蟲白粉虱，小菜蛾，蚜蟲都有較好的毒殺作用。具體表現(xiàn)為：觸殺作用：小菜蛾、蚜蟲；胃毒作用：白粉虱成蟲。同時，已有研究表明，胡桃醌的衍生物N,S-乙酰類似物具有良好的抗錐蟲活性作用[10]。

農(nóng)業(yè)害蟲肆虐，對植物以及環(huán)境造成傷害，繼續(xù)開發(fā)研究胡桃醌的殺蟲活性及作用機制，為新型植物殺蟲劑的研發(fā)與制作提供可靠理論依據(jù)。

5.其它

胡桃醌不僅具有以上生物活性，同時胡桃醌對植物成長具有一定的化感作用，對種子的萌發(fā)和幼苗的生長有一定的抑制作用[11]，胡桃醌也可以作為降壓藥使用，實驗表明靜脈注射胡桃醌可顯著降低高血壓大鼠的平均動脈血壓（MAP），具有降低血壓和舒張血管的功能[12]。胡桃醌作為一種天然色素，在染發(fā)劑領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用價值，且具有抗紫外線的功效[13]。對胡桃醌進(jìn)行改性，使染發(fā)時間更加持久，解決植物染發(fā)劑著色不牢固的問題也是胡桃醌未來開發(fā)研究的方向。

6.結(jié)語

胡桃醌的可開發(fā)利用前景是非常大的，其生物活性的研究與應(yīng)用，以及各種活性的作用機制都有待于進(jìn)一步研究。如今，核桃受到了廣大消費者的歡迎，伴隨著的則是核桃皮的大量劇增，已有統(tǒng)計顯示我國每年有數(shù)百萬噸的核桃青皮被投放到環(huán)境中，其中只有一少部分核桃皮入藥使用，核桃皮大量堆積造成巨大的浪費和嚴(yán)重的污染。繼續(xù)開發(fā)胡桃醌的潛在價值，研究其生物活性的作用機制，提高天然植物利用價值的同時，也可以解決因核桃皮大量堆積造成的環(huán)境污染等問題。