松蘿屬地衣植物化學(xué)成分及活性作用研究進(jìn)展

楊子穎， 李 婧， 蘇 潔， 李惠玲， 章 漳， 彭 鋒*

(1.北京林業(yè)大學(xué) 林木分子設(shè)計(jì)育種高精尖創(chuàng)新中心，北京 100083； 2.北京林業(yè)大學(xué) 林木生物質(zhì)化學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 3.銀川海關(guān)技術(shù)中心，寧夏 銀川 750000；4.伽藍(lán)(集團(tuán))股份有限公司，上海 200233)

作為自然界的“先鋒植物”，人們對于地衣的研究和探索經(jīng)歷了2個(gè)重要階段。1868年，瑞士科學(xué)家Simon Schwendener提出著名的“雙生假說”，認(rèn)為地衣是由真菌和藻類所形成的一個(gè)自給自足、互惠共生的菌藻復(fù)合生命體[1-2]。這一概念在教科書上沿用了近150年，直到2016年，奧地利格拉茨大學(xué)博士后研究員Toby Spribille利用現(xiàn)代遺傳學(xué)以及熒光細(xì)胞成像的方法，發(fā)現(xiàn)了除子囊菌以外的第二種真菌-擔(dān)子菌酵母，認(rèn)為地衣是由兩種真菌和一種藻類所形成的共生體[3]。這種由兩種真菌和一種藻類所形成的自給自足、互惠共生的體系使得地衣植物能產(chǎn)生一系列高等植物所不具有的特殊化學(xué)物質(zhì)，在世界范圍內(nèi)引起了科學(xué)家們的極大興趣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)確定了800多種地衣代謝產(chǎn)物，人們已經(jīng)對其中約三分之一的低相對分子質(zhì)量化合物進(jìn)行了研究，許多化合物表現(xiàn)出生物活性[1]。在地衣植物類群中，子囊地衣綱茶漬目松蘿科松蘿屬(Usnea)植物是一種歷史悠久的藥用植物。松蘿又名女蘿、松上寄生，地衣體呈細(xì)絲狀或灌叢狀，黃綠色，通常以基部附著器生長在樹皮、灌木或籬笆樁等基質(zhì)上[4]。松蘿植物廣泛分布于我國西藏、新疆、云南、四川、陜西、黑龍江等地，因其含有天然植物抗菌抗原蟲成分松蘿酸而具有重要經(jīng)濟(jì)以及藥用價(jià)值。幾個(gè)世紀(jì)以來，在中國、印度和日本等國家，松蘿被廣泛用于治療瘧疾、蛇咬傷和咳嗽等疾病，還可以用作染料、化妝品、防腐劑和除臭劑[5]。藥理學(xué)研究顯示，松蘿具有顯著的抗癌、抗基因毒性、抗增殖和抗腫瘤活性[6]。本文對國內(nèi)外松蘿屬地衣植物的化學(xué)成分以及活性作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為松蘿屬植物的進(jìn)一步研究和開發(fā)利用提供參考。

1 化學(xué)成分研究

1.1 研究概述

松蘿屬地衣植物因其特殊的共生關(guān)系而產(chǎn)生了其他植物所不具有的獨(dú)特代謝產(chǎn)物。松蘿屬植物的代謝產(chǎn)物一部分由地衣中的真菌、藻類單獨(dú)產(chǎn)生，而另一些代謝產(chǎn)物則由真菌和藻類協(xié)同作用而生成。地衣主要分泌2種類型的化合物：初生代謝產(chǎn)物和次生代謝產(chǎn)物，也分別被稱為胞內(nèi)產(chǎn)物和胞外產(chǎn)物。初生代謝產(chǎn)物通常在細(xì)胞內(nèi)生成，包括多糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、類胡蘿卜素和多元醇等物質(zhì)[7]。其中，多糖類化合物在地衣體中含量較高，是構(gòu)成地衣細(xì)胞壁的主要成分。地衣多糖類化合物為地衣所特有，由共生菌、共生藻協(xié)同產(chǎn)生，通常存在于細(xì)胞壁和原生質(zhì)中。地衣多糖類初生代謝產(chǎn)物是水溶性的，可以通過熱水抽提。而次生代謝產(chǎn)物通常在細(xì)胞外并且僅由共生真菌產(chǎn)生，含有大量地衣酸，其主要成分是單苯環(huán)衍生物、縮酚酸類、縮酚酸環(huán)醚類、二苯并呋喃類、萜烯類和甾醇類等化合物，它們通常以晶體的形式沉積在皮質(zhì)層和髓質(zhì)層菌絲細(xì)胞壁表面，不溶于水，可以用有機(jī)溶劑將其從地衣體中分離出來。作者主要對松蘿屬地衣植物的地衣多糖類、脂肪酸類和地衣酸類化合物進(jìn)行綜述。

1.2 地衣多糖類

1.2.1主要結(jié)構(gòu) 到目前為止，研究人員一共對100多種地衣多糖進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其主要結(jié)構(gòu)類型有3種：線性或幾乎沒有取代基的地衣多糖(β-葡聚糖)、異地衣多糖(α-葡聚糖)、半乳甘露聚糖，結(jié)構(gòu)見圖1。另外，也有關(guān)于地衣雜多糖的報(bào)道，而關(guān)于松蘿屬地衣植物多糖的相關(guān)研究報(bào)道則十分少見。

圖1 地衣多糖主要結(jié)構(gòu)類型

1.2.2地衣多糖 地衣多糖(β-葡聚糖)是真菌細(xì)胞壁的主要成分[8]，在冷水中不溶，形成凝膠狀固體，分子質(zhì)量多在20～26 ku。Berzelius于1813年從冰島地衣(Cetrariaislandica)中首次分離出地衣多糖，其主要結(jié)構(gòu)為直鏈(1→3)-(1→4)-β-D-葡聚糖或(1→3)-β-D-葡聚糖[9]。100多年以后，Shibata[10]在胡子松蘿(U.barbata)、長松蘿(U.longissima)和Usneabayleyi等松蘿屬植物中也分離出了地衣多糖，不同松蘿屬地衣植物中地衣多糖的結(jié)構(gòu)不同，差別主要在于(1→3)和(1→4)糖苷鍵的比例不同。Nishikawa等[11]從紅皮松蘿(U.rubescens)中分離得到地衣多糖，其(1→3)和(1→4)糖苷鍵的比例為3 ∶7。Iacomini和Gorin等[12-13]從Usneasp.中分離出的地衣多糖(1→3)和(1→4)糖苷鍵的比例為1 ∶3。近年來也報(bào)道了有取代基的地衣多糖，Peng等[14]從粗皮松蘿(U.montis-fuji)中分離出在O- 6位置上帶有半乳糖和甘露聚糖側(cè)鏈的(1→3)-(1→4)-β-D-葡聚糖型地衣多糖。

1.2.3異地衣多糖 異地衣多糖為第一種從地衣中分離出來的α-葡聚糖，可溶于冷水，遇碘變藍(lán)，旋光度為正值，其結(jié)構(gòu)多為直鏈型(1→3)-(1→4)-α-D-葡聚糖。與地衣多糖類似，異地衣多糖(1→3)和(1→4)的比例會(huì)隨著地衣植物的類別以及提取方法的不同而改變。據(jù)Shrestha等[15]報(bào)道，異地衣多糖(1→3)和(1→4)鍵型比例多為3 ∶2、 3 ∶1、 2 ∶1和4 ∶1，分子質(zhì)量26～2 000 ku。Olafsdottir等[16]綜述了胡子松蘿、長松蘿、U.bayleyi等松蘿屬植物異地衣多糖的研究報(bào)道，但是相關(guān)文獻(xiàn)對于以上幾種松蘿屬植物異地衣多糖的(1→3)和(1→4)鍵型比例沒有做深入研究。Periera等[17]分析了松蘿屬植物U.fasciata的水提物，發(fā)現(xiàn)其主要成分為異地衣多糖。

1.2.4半乳甘露聚糖及地衣雜多糖 早在20世紀(jì)初期，科學(xué)家們就從冰島地衣中提取到了含有半乳糖和甘露糖的多糖組分，但對于這種地衣多糖的結(jié)構(gòu)研究主要集中在20世紀(jì)中后期。一般來說，半乳甘露聚糖的主鏈?zhǔn)怯?1→6)-α-D-吡喃半乳糖構(gòu)成，含有半乳糖和少量的葡萄糖，在主鏈上甘露糖的O-2 和O- 4位置上通常會(huì)有β-半乳聚糖、α-甘露聚糖或α-葡聚糖側(cè)鏈。半乳甘露聚糖的甘露糖、半乳糖和葡萄糖的比例會(huì)隨著松蘿種屬的不同而發(fā)生改變，但在大多數(shù)情況下，甘露糖或半乳糖為主要成分。從松蘿屬植物U.meridionalis和Usneasp.中提取出來的半乳甘露聚糖的甘露糖、半乳糖和葡萄糖比例分別為35 ∶42 ∶23、 33 ∶47 ∶21[16]。

與半乳甘露聚糖簡單的單糖組成不同，地衣雜多糖除了含有半乳糖、葡萄糖、甘露糖外，還含有木糖、鼠李糖、巖藻糖等其他單糖。丁東寧等[18]利用柱層析的方法成功從長松蘿中分離出來以β-(1→4)、(1→6)糖苷鍵連接而成的雜多糖，其多糖組成為阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖，各單糖組成的比例為0.31 ∶0.05 ∶1.00 ∶18.10。

1.3 脂肪酸類

松蘿屬植物含有少量的脂肪酸類化合物，結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 脂肪酸類化合物

Prateeksha等[19]報(bào)道了4種來自不同松蘿的脂肪酸：methyl-3,4-dicarboxy-3-hydroxy-19-oxoeicosanoate(1)(U.meridensis)、bourgeanic acid(2)(U.esperatiana和花松蘿)、caperatic acid(3)(U.lapponica，U.nipparensis，U.orientalis和花松蘿)、murotic acid(4)(U.hirta)。拉喜那木吉拉[20]報(bào)道了來自長松蘿的6種脂肪酸：murotic acid(4)、isomuronic acid(5)、地衣硬酸(6)、neuropogolic acid(7)、protolichesteric acid(8)、 18R-hydroxydihydroalloprotolichensterinic acid(9)。

1.4 地衣酸類

地衣酸是地衣最主要、最常見的化學(xué)成分之一，高達(dá)菌體干質(zhì)量的8%。對地衣植物的研究發(fā)現(xiàn)，近50%的種屬都含有地衣酸，地衣酸具有廣泛的分布和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。單苯環(huán)衍生物、地衣二酚型縮酚酸類、縮酚酸環(huán)醚類以及二苯并呋喃類化合物是地衣酸的主要活性物質(zhì)。除此之外，還含有少量的萜烯類、甾醇類和蒽酮類化合物。

1.4.1單苯環(huán)衍生物 多取代單苯環(huán)類化合物的常見取代基有甲氧基、羥基、醛基、羧基、酯鍵以及鹵素等，常形成帶有一個(gè)苯環(huán)的酚類或酯類化合物，結(jié)構(gòu)見圖3。Ullah等[21]從云南長松蘿95%甲醇提取物中得到2種新的單苯環(huán)衍生物：2-羥基-3-甲氧基- 6-甲基苯甲酸酯(10)和3-醛基-2,4-二羥基- 6-甲基苯甲酸甲酯(11)。于學(xué)龍等[22]從四川長松蘿乙醇提取物中分離8種多取代單苯環(huán)類化合物，其中，苔黑素單甲醚(12)、扁枝衣酸甲酯(13)、2,5-二甲基間苯二酚(14)是首次從松蘿屬植物中分離得到。Choudhary等[23]從長松蘿中分離出longissiminone A(15)和longissiminone B(16)2種單苯環(huán)衍生物。Sultana等[24]從U.undulata的甲醇提取物中分離出已知的單環(huán)衍生物β-苔色酸甲酯(17)。馮潔等[25]從新疆長松蘿70%乙醇提取物中分離出2,4-二羥基-3,6-二甲基苯甲酸甲酯(18)、苔色酸乙酯(19)、赤星衣酸乙酯(20)、4-甲基-2,6-二羥基苯甲醛(21)，其中17、18是在松蘿屬植物中首次發(fā)現(xiàn)。Qi等[26]報(bào)道了環(huán)裂松蘿中分離出的4種已知單環(huán)酚類衍生物：苔色酸乙酯(19)、苔色酸(22)、苔黑醛(23)、苔色酸甲酯(24)。Moreira等[27]從樹花松蘿中分離出2-羥基- 4-甲氧基- 6-丙基-甲基苯甲酸酯(25)。

圖3 單環(huán)衍生物

1.4.2縮酚酸類 縮酚酸類化合物由2個(gè)或2個(gè)以上的芳香環(huán)通過酯鍵連接形成，是松蘿屬植物主要的次生代謝產(chǎn)物之一(結(jié)構(gòu)見圖4)，該類化合物遇次氯酸鈣或次氯酸鈉發(fā)生顏色反應(yīng)，呈紅色或綠色。

圖4 縮酚酸類化合物

Ullah等[21]從云南長松蘿95%甲醇提取物中分離出黑茶漬素(26)、去甲環(huán)蘿酸(27)、巴巴酸(28)等3種縮酚酸類化合物。Salgado等[28]報(bào)道了由4種松蘿屬植物中提取得到的縮酚酸類化合物，其中，胡子松蘿中提取到13種、U.antarctica中5種、深紅松蘿(U.rubicunda)中9種、亞花松蘿中(U.subfloridana)7種，現(xiàn)將有確定化學(xué)結(jié)構(gòu)式和命名的化合物列舉如下：黑茶漬素(26)、巴巴酸(28)、壩巴醇酸(29)、地茶酸(30)、鱗片衣酸(31)、羊角衣酸(32)、環(huán)蘿酸(33)、lecanoric acid(34)、gyrophoric acid(35)、methyl-8-hydroxy- 4-O-demethylbarbatate(36)、divaricatic acid(37)、sekikaic acid(38)、8-hydroxybarbatic acid(39)、atranorin(40)、chloroatranorin(41)、boninic acid(42)、perlatolic acid(43)等。Atalay等[29]從長松蘿中也分離出了33。拉喜那木吉拉等[30]從長松蘿中得到一種名為異去甲環(huán)蘿酸(44)的新縮酚酸類化合物。Nguyen等[31]從松蘿屬植物U.baileyi中分離出4種已知的縮酚酸類化合物：黑茶漬素(26)、巴巴酸(28)、鱗片衣酸(31)、環(huán)蘿酸(33)。Rawat等[32]首次報(bào)道了U.emidotteries的3種縮酚酸：去甲環(huán)蘿酸(27)、巴巴酸(28)、環(huán)蘿酸(33)。

1.4.3縮酚酸環(huán)醚類 縮酚酸環(huán)醚為β-地衣酚類化合物(結(jié)構(gòu)見圖5)，從生物學(xué)上來說可能是由縮酚酸類化合物衍生而來，它們是地衣次生代謝物中第二大的化合物類群，其中大多數(shù)遇氫氧化鉀或?qū)Ρ蕉訒?huì)發(fā)生顏色反應(yīng)，呈黃色或者紅色。Nugraha等[33]從U.misaminensis正己烷萃取物中分離出水楊嗪酸(45)，該化合物在長松蘿丙酮提取物中也有發(fā)現(xiàn)[34]。Jin等[35]從四川、浙江等地采集的松蘿中分離鑒定出12種已知的縮酚酸環(huán)醚類化合物：norperistictic acid(46)、cetraric acid(47)、psoromic acid(48)、methyl psoromate(49)、menegazziaic acid(50)、virensic acid(51)、norlobaridone(52)、富馬原島衣酸(53)、glomellonic acid(54)、oxolobaric acid(55)、physodic acid(56)、肺衣酸(57)。Salgado等[28]報(bào)道了來自胡子松蘿、U.antarctica、深紅松蘿、亞花松蘿等4種松蘿屬植物的15種縮酚酸環(huán)醚化合物：水楊嗪酸(45)、menegazziaic acid(50)、富馬原島衣酸(53)、肺衣酸(57)、降斑點(diǎn)酸(58)、牛皮衣酸(59)、袋衣甾酸(60)、connorstictic acid(61)、siphulellic acid(62)、galbanic acid(63)、α-acetylconstictic acid(64)、hypoconstictic acid(65)、cryptostictic acid(66)、constictic acid(67)、protocetraric acid(68)。Sultana等[24]從松蘿U.undulata甲醇提取物中分離出一種新的縮酚酸環(huán)醚2′-O-methylhypostictic acid(69)。Din等[36]報(bào)道了來自U.baileyi和紅皮松蘿小型變種U.rubrotincta的4種縮酚酸環(huán)醚類化合物：水楊嗪酸(45)、virensic acid(51)、降斑點(diǎn)酸(58)、原島衣酸(70)。Dévéhat等[37]報(bào)道了2種來自U.articulata的新縮酚酸環(huán)醚化合物cryptostictinolide(71)和4,6-diformyl-8-hydroxy-3-methoxy-1,9-dimethyl-11-oxo-11H-dibenzo[b,e][1,4] dioxepine-7-carboxylicacid(72)。Kathirgamanathar等[38]由松蘿屬地衣Usneasp.的甲醇提取物中分離得到menegazziaic acid(50)、8′-O-methylstictic acid(73)、hypoprotocetraric acid(74)等3種縮酚酸環(huán)醚類化合物，其中73、74為松蘿屬地衣首次報(bào)道。Nguyen等[31]報(bào)道了一種產(chǎn)自U.baileyi的新縮酚酸環(huán)醚白松蘿醚酮(75)。

圖5 縮酚酸環(huán)醚類化合物

1.4.4二苯并呋喃類 地衣植物中的二苯并呋喃是通過聚酮途徑生成的[39]，二苯并呋喃類化合物通常是以完全芳香化或部分飽和衍生物的形式出現(xiàn)(結(jié)構(gòu)見圖6)，可以根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征分為以下幾類：完全芳香化的二苯并呋喃、二氫二苯并呋喃和四氫二苯并呋喃。Salgado等[28]報(bào)道了從胡子松蘿、U.antarctica、深紅松蘿、亞花松蘿等4種松蘿屬植物中提取出來的2種二苯并呋喃類化合物：松蘿酸(76)和placodiolic acid(77)，其中，以上4種松蘿屬植物都含有松蘿酸(76)，僅U.antarctica含有placodiolic acid(77)。松蘿酸是已知最常見也是最早發(fā)現(xiàn)的二苯并呋喃類衍生物，廣泛存在于包括U.baileyi、紅皮松蘿小型變種U.rubrotincta、Usneasp.、U.misaminensis、U.undulate、長松蘿在內(nèi)的各種松蘿屬植物中。其中，長松蘿是松蘿酸含量最高的松蘿屬植物，國內(nèi)外學(xué)者對它的研究也最多。近年來，拉喜那木吉拉[20]、于學(xué)龍等[22]、馮潔等[25]均報(bào)道了由長松蘿有機(jī)溶劑提取物中分離得到的新二苯并呋喃類化合物：長松蘿素(78)、3,7-二羥基-1,9-二甲基二苯并呋喃(79)、(4aR,9bS)-2,6-二乙酰基-3,4a,7,9-四羥基-8,9b-二甲基-1-酮基-1,4,4a,9b-四氫二苯并呋喃酮(80)。

圖6 二苯并呋喃類化合物

1.4.5其他 松蘿屬植物中還含有少量的蒽酮類、萜類、甾醇類以及烯醇類物質(zhì)，結(jié)構(gòu)見圖7。Nguyen等[31]報(bào)道了一種來自U.baileyi的新二聚氧雜蒽酮bailexanthone(81)。馮潔等[25]從長松蘿中分離出β-谷甾醇(82)以及抗結(jié)核五環(huán)三萜類化合物澤屋萜(83)，Choudhary等[23]還報(bào)道了長松蘿中一種已知的烯醇類化合物glutinol(84)。

圖7 其他類型化合物

2 活性作用研究

松蘿屬地衣植物入藥在我國有著悠久的歷史，《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》等均有關(guān)于松蘿屬植物藥用的詳細(xì)記載。松蘿屬地衣入藥的生物活性主要來自于地衣多糖和地衣酸。從地衣中提取的多糖具有廣泛的生物活性，包括抗腫瘤、抗氧化；而地衣酸則具有抗菌殺蟲、抗氧化、抗癌、抗腫瘤、消炎等生物活性。

2.1 松蘿屬植物多糖的活性作用

作為一種重要的天然大分子，地衣多糖具有多樣的生物活性，同時(shí)毒性水平較低且對人體無副作用，這有利于將其進(jìn)一步開發(fā)成為新藥，并繼續(xù)拓展地衣多糖在保健品、功能食品以及藥物中的應(yīng)用。地衣多糖的抗腫瘤活性主要是通過間接免疫調(diào)節(jié)作用來實(shí)現(xiàn)的。人類的免疫系統(tǒng)非常復(fù)雜，涉及中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等3種不同類型的免疫細(xì)胞，這些免疫細(xì)胞是在宿主防御系統(tǒng)受到侵襲時(shí)最早做出反應(yīng)的。其中，巨噬細(xì)胞的主要作用包括作為吞噬細(xì)胞、與T淋巴細(xì)胞相互作用的抗原提呈細(xì)胞、調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。同時(shí)，巨噬細(xì)胞還參與了胚胎發(fā)育、傷口修復(fù)、凋亡細(xì)胞清除和造血過程中的組織重塑。首次關(guān)于地衣多糖的免疫刺激作用研究是由Ingolfsdottir發(fā)表的關(guān)于冰島地衣多糖在體內(nèi)體外對吞噬細(xì)胞活性影響的研究，這項(xiàng)研究的初步結(jié)果表明：與對照組相比，在體內(nèi)體外吞噬實(shí)驗(yàn)中地衣多糖使得巨噬細(xì)胞吞噬能力增加了68%[15]。Nishikawa等[11]報(bào)道了從紅皮松蘿中分離出來的多糖對小鼠的抗腫瘤活性，結(jié)果表明：紅皮松蘿粗多糖和純化后的紅皮松蘿多糖都對小鼠體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞Sarcoma-180有著相當(dāng)高的抑制率，粗多糖可達(dá)99%，純化后的多糖可達(dá)100%。除此之外，國內(nèi)學(xué)者靳菊情等[40]也研究了長松蘿多糖對小鼠免疫功能的影響，研究結(jié)果顯示：大、中劑量(150、 100 mg/(kg·d))的長松蘿多糖分別可將小鼠血清溶血素水平及抗體形成細(xì)胞的數(shù)量增加1%、 8%，增強(qiáng)小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化功能及小鼠遲發(fā)型超敏反應(yīng)，從而明顯增強(qiáng)小鼠的體液免疫和細(xì)胞免疫功能。

松蘿屬地衣多糖還有一定的抗氧化能力。彭鋒[4]以西藏長松蘿、東北長松蘿、東北環(huán)裂松蘿、新疆亞花松蘿、秦嶺粗皮松蘿為原料，提取其粗多糖，純化后進(jìn)行了清除DPPH自由基測試，結(jié)果顯示：各松蘿純化多糖對DPPH自由基均有一定的清除能力，在0.5～1 g/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)隨著多糖質(zhì)量濃度的升高，清除率逐漸增大，其中，秦嶺粗皮松蘿多糖對DPPH自由基清除作用最強(qiáng)，半數(shù)抑制濃度(IC50)為2.61 g/L。邊曉麗等[41]研究了長松蘿多糖清除超氧自由基、抗脂質(zhì)過氧化能力，結(jié)果顯示：長松蘿多糖對超氧自由基以及羥基自由基均有抑制作用，其IC50分別為0.45和1.57 g/L。

2.2 松蘿屬植物酚酸類物質(zhì)的活性作用

2.2.1抗菌、殺蟲 松蘿酸作為研究全面、應(yīng)用廣泛的天然廣譜抗菌劑而一直受到人們的關(guān)注，但關(guān)于其抗菌作用機(jī)制的研究還相對較少。有學(xué)者研究過松蘿酸對革蘭氏陽性細(xì)菌的抑制機(jī)制，認(rèn)為松蘿酸對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抗菌活性是源于松蘿酸能破壞細(xì)菌細(xì)胞膜[42]。然而，Maciag-dorszynska等[43]研究了松蘿酸對枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)松蘿酸是通過抑制細(xì)菌RNA合成或干擾其DNA的復(fù)制以達(dá)到抗菌目的。Sultana等[24]從U.undulata中提取出來的松蘿酸對蠟樣芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸肝菌表現(xiàn)出良好的抑制作用，其最小抑菌濃度分別為8、 31、 31 g/L。Bazarnova等[44]研究發(fā)現(xiàn)以松蘿酸為主的胡子松蘿二氧六環(huán)提取物對枯草芽孢桿菌以及熒光桿菌有顯著抑制作用，對兩種細(xì)菌的抑菌環(huán)直徑可達(dá)17 mm。除了抗菌作用以外，松蘿酸還對茶樹白蟻、棉葉蟲、埃及伊蚊三齡幼蟲有一定的抑制作用，對茶樹白蟻的有效殺傷率能達(dá)到80%；在150 mg/L的質(zhì)量濃度下處理24 h，對埃及伊蚊三齡幼蟲的殺傷率能達(dá)到96.6%[38,27]。

除松蘿酸外，縮酚酸環(huán)醚類和單環(huán)衍生類化合物也表現(xiàn)出優(yōu)越的抗菌性能。Sultana等[24]從U.undulata甲醇提取物中分離出的縮酚酸環(huán)醚2′-O-methylhypostictic acid(69)對蠟樣芽胞桿菌、枯草芽孢桿菌以及表皮葡萄球菌的有效抑制質(zhì)量濃度分別為31、 62.5、 62.5 g/L。Do等[45]首次研究了U.undulata的單環(huán)衍生物苔色酸甲酯(24)和β-苔色酸甲酯(17)對幽門螺旋桿菌的抑制作用，結(jié)果表明：與阿莫西林、甲硝唑等常見抗菌藥物相比，2種單環(huán)衍生物的抑制作用更強(qiáng)，抑菌圈直徑分別為22和27 mm。松蘿屬植物有機(jī)溶劑粗提物也表現(xiàn)出比較顯著的抑菌活性。U.ghattensis的二甲基亞砜(DMSO)、甲醇、丙酮和石油醚提取物對地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌具有一定的抑制作用，最小抑制質(zhì)量濃度為5～10 mg/L[46]。Bilen等[47]研究了胡子松蘿甲醇-水提取物對虹鱒魚感染乳酸球菌-ATCC43921的治療作用，結(jié)果表明：胡子松蘿提取物可以作為一種有效的治療劑，當(dāng)體質(zhì)量為(17.41±0.3)g時(shí)，在每天4 mg的劑量下用于治療虹鱒魚中的乳酸球菌感染，可使得虹鱒魚的存活率達(dá)到73.08%。另外，U.undulata的正己烷、丙酮、甲醇提取物也表現(xiàn)出良好的抗幽門螺旋桿菌活性[45]。

2.2.2抗腫瘤、抗癌 到目前為止，關(guān)于松蘿酸的抗腫瘤機(jī)制可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤血管生成。于大永等[48]研究了松蘿酸對人白血病細(xì)胞U937、人骨肉瘤細(xì)胞MG- 63、人黑色素瘤細(xì)胞A375等3種腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡的影響，研究發(fā)現(xiàn)：松蘿酸對3種腫瘤細(xì)胞均有增殖抑制作用，且松蘿酸對人白血病細(xì)胞U937的抑制效果最好，其次是人黑色素瘤細(xì)胞A375，并呈現(xiàn)出劑量和時(shí)間依賴關(guān)系；研究還發(fā)現(xiàn)松蘿酸能夠誘導(dǎo)人白血病細(xì)胞U937發(fā)生凋亡，從而抑制其生長。郝凱華等[49]探討了松蘿酸對小鼠H22腫瘤生長的影響及其作用機(jī)制，通過酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)研究了松蘿酸對血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)的分泌水平的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：松蘿酸可通過抑制VEGF和bFGF的分泌從而抑制小鼠H22腫瘤生長及血管生成。除抗腫瘤活性外，松蘿屬植物的次生代謝產(chǎn)物還表現(xiàn)出良好的抗癌活性。有研究表明，松蘿屬植物提取物能加速癌細(xì)胞凋亡或者產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而表現(xiàn)出對癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。Maulidiyah等[50-51]研究發(fā)現(xiàn)從U.blepharea和Usneasp.中提取的松蘿酸(76)對小鼠白血病P388細(xì)胞表現(xiàn)出良好的細(xì)胞毒活性，IC50為5.7 mg/L。長松蘿丙酮粗提物中的巴巴酸(28)是一種潛在的抗癌分子，對肺癌細(xì)胞A549的IC50為1.78 μmol/L，通過流動(dòng)式細(xì)胞光度法研究其對細(xì)胞周期的影響，發(fā)現(xiàn)巴巴酸(28)主要是通過加速細(xì)胞凋亡從而表現(xiàn)出對癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性[34]。以松蘿酸為主要成分的胡子松蘿甲醇提取物(松蘿酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.16%)對口腔癌細(xì)胞系Ca9-22、OECM-1、CAL27、HSC3和SCC9均表現(xiàn)出良好的抑制作用，并且不損傷正常的口腔細(xì)胞HGF-1，其主要作用機(jī)制為胡子松蘿甲醇提取物通過產(chǎn)生大量氧化應(yīng)激反應(yīng)，對口腔癌細(xì)胞形成細(xì)胞殺傷并誘導(dǎo)其凋亡，除此以外，還可能與胡子松蘿提取物致使口腔癌細(xì)胞DNA雙鏈斷裂損傷、氧化DNA損傷有關(guān)[52]。在胡子松蘿超臨界CO2提取物(松蘿酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.41%)對黑色素瘤B16和膠質(zhì)瘤C6的抑制作用中同樣觀察到了活性氧(ROS)的劇烈增加[53]。U.misaminensis的正己烷、甲醇和二氯甲烷提取物也表現(xiàn)出一定的抗癌活性，3種提取物對肺癌細(xì)胞NCI-H187的IC50分別為48、 31、 11 mg/L，其中，二氯甲烷提取物還表現(xiàn)出對KB-口腔癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞MCF-7等多種癌細(xì)胞的抑制作用，IC50分別為28、 30 mg/L[33]。Truong等[54]用MTT法研究了由U.aciculifera分離出來的3種二聚體四氫黃酮類化合物對人結(jié)直腸癌細(xì)胞系HT-29的細(xì)胞毒活性，以5-氟尿嘧啶為陽性對照，研究發(fā)現(xiàn)3種化合物均對HT-29表現(xiàn)出良好的抗癌活性，其IC50最高為(2.41±0.33) μmol/L。

2.2.3抗氧化活性 自由基在細(xì)胞生理化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用，但它們也與疾病、細(xì)胞損傷有關(guān)。氧化應(yīng)激是由于自由基在體內(nèi)生成而導(dǎo)致的一種負(fù)面作用，是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態(tài)，更傾向于氧化，被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病的一個(gè)重要因素。體內(nèi)自由基的過量產(chǎn)生可能導(dǎo)致細(xì)胞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的損傷，從而引起諸如糖尿病、白內(nèi)障、胃腸道炎癥和神經(jīng)退行性疾病。一般來說，抗氧化活性的評價(jià)主要基于一些體外化學(xué)試驗(yàn)，如自由基清除能力、還原能力和脂質(zhì)過氧化抑制能力等。松蘿屬植物所含有的獨(dú)特生物活性物質(zhì)具有抗氧化作用。Dévéhat等[37]研究發(fā)現(xiàn)從U.articulata中提取出的2種新縮酚酸環(huán)醚化合物71、72表現(xiàn)出一定的DPPH自由基清除能力，58和53還呈現(xiàn)出良好的超氧陰離子清除能力，IC50分別為566、 580 μmol/L。長松蘿的乙醇、乙酸乙酯提取物對DPPH自由基、ABTS自由基均產(chǎn)生良好的清除作用，并呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴性關(guān)系，在4 000 mg/L的質(zhì)量濃度下，長松蘿乙醇提取物對ABTS自由基的清除率可達(dá)到73.31%，對DPPH自由基的清除率為33.83%；在相同質(zhì)量濃度下，其乙酸乙酯提取物對ABTS自由基的清除率可達(dá)到54.92%，對DPPH自由基的清除率為26.31%[55]。2種南極松蘿屬植物U.antarctica和U.aurantiaco-atra的甲醇-丙酮提取物對ABTS自由基也有一定的清除能力[56]。Bazarnova等[44]利用鐵氰化物法在λ=460 nm條件下測定了光滑松蘿96%乙醇提取物和二氧六環(huán)提取物的抗氧化活性，結(jié)果表明：96%乙醇提取物吸光度值為200，二氧六環(huán)提取物吸光度值可達(dá)3 300。胡子松蘿超臨界CO2提取物在清除DPPH自由基和鐵還原抗氧化能力測定中也表現(xiàn)出一定的抗氧化活性[53]。Behera等[46]研究發(fā)現(xiàn)，U.ghattensis的二甲基亞砜、甲醇、丙酮和石油醚提取物均表現(xiàn)出抗脂質(zhì)過氧化作用以及對ABTS自由基、超氧陰離子的清除作用；在相同濃度下，甲醇提取物具有比抗氧化劑丁羥基甲苯(BHT)、丁羧基苯甲醚(BHA)和槲皮苷更高的抗脂質(zhì)過氧化能力。Behera等[57]還研究了從U.ghattensis中分離培養(yǎng)出的地衣共生菌的二甲基亞砜、甲醇、乙醇、丙酮、正己烷提取物，均表現(xiàn)出一定的抗氧化活性，各提取物對抗氧化劑Trolox的等效抗氧化能力分別為0.74、 3.27、 1.67、 1.02、 0.64 mmol/L。以上兩項(xiàng)研究均測定了各提取物中的總酚含量，認(rèn)為地衣代謝物抗氧化作用的關(guān)鍵因素是其中的酚類基團(tuán)含量。但也有研究認(rèn)為，考慮到不同化學(xué)物質(zhì)相互作用時(shí)的拮抗或協(xié)同作用，抗氧化活性與酚類物質(zhì)含量間并不是簡單的正相關(guān)關(guān)系[58]。Orana等[59]利用Folin-Ciocalteu法分別測定了松蘿屬植物U.intermedia、U.filipendula、U.fulvoreagens的丙酮、乙醇和甲醇提取物中總酚含量以及各提取物對于ABTS自由基的清除能力，認(rèn)為總酚類含量與抗氧化能力間并沒有必然聯(lián)系。

2.2.4其他活性 除抗菌、殺蟲，抗癌、抗腫瘤以及抗氧化等活性外，也有一些關(guān)于松蘿其他生物活性的報(bào)道。Choudhary等[23]采用細(xì)胞體外生物測定法檢測了從長松蘿中分離出的化合物longissiminone A(15)的抗炎活性，結(jié)果顯示：該化合物具有與吲哚美辛、阿司匹林等臨床消炎藥物相當(dāng)?shù)南谆钚裕酥?，化合?5還具有一定的抗凝血功能[60]。長松蘿乙醇提取物具有較好的抑制脲酶和脂肪酶活性，抑制率分別為49.86%、18.38%[55]。長松蘿95%乙醇提取物的正丁醇萃取成分能明顯降低急性肝損傷大鼠血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性(AST)，有效減輕D-GalN所導(dǎo)致的肝組織病理改變，具有保肝解毒作用[61]。在不傷害Vero細(xì)胞系的前提下，U.complanta丙酮提取物通過細(xì)胞病變效應(yīng)以及降低病毒產(chǎn)量對單純性皰疹病毒(HSV)產(chǎn)生抑制作用，IC50為100 mg/L[62]。

3 展 望

國內(nèi)外學(xué)者對松蘿屬地衣植物化學(xué)活性物質(zhì)的研究，使人們充分認(rèn)識(shí)到地衣代謝產(chǎn)物的生物活性及其在藥物開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用。松蘿屬植物在化學(xué)成分和藥理活性研究方面尚有探索空間，松蘿屬地衣仍然是未開發(fā)完全的藥用植物。作為地衣家族的一份子，松蘿與自然界其他植物類群相比，人工繁育困難且生長周期較長，這也進(jìn)一步限制了對松蘿植物的研究和開發(fā)。松蘿屬植物是我國地衣學(xué)研究中的弱項(xiàng)，特別是對于松蘿屬植物的化學(xué)成分以及活性作用的研究少、起步晚、基礎(chǔ)資料積淀薄弱。我國幅員遼闊，地衣資源豐富，為了充分開發(fā)我國松蘿屬植物這一豐富的野生資源，發(fā)掘民間中草藥資源，應(yīng)該逐漸推進(jìn)對于松蘿屬地衣植物活性物質(zhì)的藥用價(jià)值的探索與研究。近十年來，關(guān)于松蘿屬多糖的研究報(bào)道相當(dāng)少見，未來對松蘿多糖應(yīng)該加大研究力度，解析其結(jié)構(gòu)，探究其藥用價(jià)值和構(gòu)效關(guān)系；而對于松蘿縮酚酸類化合物，在大力尋找新化合物的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究其活性作用機(jī)制，進(jìn)一步拓寬松蘿縮酚酸類化合物在醫(yī)藥方面的應(yīng)用。對松蘿屬地衣植物活性成分的深入研究，對研究天然產(chǎn)物化學(xué)的多樣性，以及尋找新的活性成分的先導(dǎo)化合物都具有重要意義。