荷葉的藥理功效及功能食品開發(fā)

孫佳秀， 夏鵬國， 梁宗鎖*

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院 浙江省特色中藥資源保護(hù)與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 臨安 311300；2.浙江理工大學(xué) 生命科學(xué)與醫(yī)藥學(xué)院 浙江省植物次生代謝調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310018)

荷葉(Nelumbinisfolium)系睡蓮科植物蓮(NelumbonuciferaGaertn)的干燥葉，味苦、性平，歸肝、脾、胃經(jīng)，有清暑化濕、升發(fā)清陽、涼血止血的功效[1]，屬于國家衛(wèi)計(jì)委公布的藥食同源植物。荷葉具有降脂減肥的功效，在中醫(yī)古籍中早有記載。現(xiàn)代研究表明，荷葉有較高的藥用價(jià)值和保健功效，已成為一種極具開發(fā)潛力的功能食品原料。本文綜述了荷葉種質(zhì)資源情況、主要活性成分的藥理功效及調(diào)節(jié)脂肪代謝機(jī)制，對荷葉降脂產(chǎn)品的開發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與展望。

1 荷葉種質(zhì)資源情況

中國早在三千多年前即有栽培蓮，自古以來人們就把荷葉當(dāng)作有藥用功效的珍貴食材[2]。現(xiàn)今在浙江及遼寧均發(fā)現(xiàn)過碳化的古蓮子，可見其歷史之悠久。蓮為多年生水生草本，生于水澤、池塘、湖沼或水田內(nèi)，野生或栽培[3]。荷分布廣泛，資源豐富，在我國南北各方均有種植，其栽培面積在60萬～75萬hm2,主要分布于湖北、湖南、江西、福建、江蘇、浙江、山東、河北等省[4]。

1.1 浙江省種質(zhì)資源現(xiàn)狀

浙江省荷花種質(zhì)資源圃培育荷達(dá)一千余種，大部分都是自主培育的新優(yōu)品種，荷葉資源豐富。杭州西湖景區(qū)靈隱水生植物資源圃至今共整理、收集荷花品種463種[5]。目前浙江省內(nèi)蓮的種植極為廣泛，主要是以農(nóng)產(chǎn)品的形式存在，且對蓮藕、蓮子、荷花的開發(fā)較多，而對荷葉的利用還相對較少，容易造成資源浪費(fèi)并帶來水污染，荷葉的種質(zhì)資源調(diào)查研究也不夠詳細(xì)，缺乏適合開發(fā)荷葉功能食品的品種資源。

1.2 荷葉優(yōu)質(zhì)品種篩選

蓮葉由葉柄(又稱荷梗)、荷蒂(荷鼻，即葉片與葉柄相接的部分)和葉片組成，通常呈綠色，氣味清香，入口微澀，是一種多年生、具根莖的水生植物。其上表面呈深綠色，觸感粗糙；下表面呈淡灰棕，含粗脈21～22條，較光滑。荷葉以葉大、整潔、色綠者為佳[6]。

研究[7]表明，同一產(chǎn)區(qū)不同月份和不同產(chǎn)區(qū)同一月份荷葉的生物堿含量都存在差異，如浙江省8月份所產(chǎn)荷葉的生物堿含量最高，蓮藕成熟后的老荷葉中未檢測出生物堿，說明在采集荷葉時(shí)要在7—8月采摘嫩葉。

荷喜相對穩(wěn)定的平靜淺水，植株生長喜有機(jī)質(zhì)含量較多的黏性塘泥[8]，在微酸性或中性土壤中最為適宜，pH 6.5左右[9]。荷對水敏感，適當(dāng)?shù)乃时壤窃耘嗟年P(guān)鍵，合理的水肥條件會增加荷葉堿含量，使荷葉的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗性提高，從而便于篩選出優(yōu)質(zhì)原始材料。

1.3 荷葉化學(xué)指紋圖譜

陳天玲等[10]以槲皮素為對照，10批荷葉樣品指紋圖譜與對照指紋圖譜相似度均在0.85以上。該方法簡單、結(jié)果準(zhǔn)確，為荷葉的質(zhì)量評價(jià)提供參考依據(jù)。

不同產(chǎn)地的荷葉成分差異較大，研究荷葉指紋圖譜可為其質(zhì)量評價(jià)、資源的高效綜合開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。但目前關(guān)于荷葉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究主要是針對荷葉的加工品，如荷葉飲片、荷葉茶，而不是荷葉本身，關(guān)于荷葉栽培標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究目前未見報(bào)道。

1.4 荷葉育種

與其他藥用植物相比，種植蓮勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)時(shí)且昂貴，蓮最重要的性狀和其他表型的遺傳基礎(chǔ)尚不清楚。蓮的親本是野生荷葉，現(xiàn)有的N.nucifera遺傳圖譜也缺乏進(jìn)行QTL分析和分子作圖的足夠標(biāo)記。近年來，“下一代”測序(NGS)技術(shù)，特別是雙酶切限制性酶切位點(diǎn)關(guān)聯(lián)DNA測序(ddRADseq)的發(fā)展，已經(jīng)被成功地應(yīng)用于高密度遺傳圖譜的基因組支架裝配和QTL映射。

劉正偉等[11]確定了分布在8個(gè)LG上的791個(gè)bin標(biāo)記，LG數(shù)量與Nelumbo的染色體數(shù)量完全匹配(n=8)。這項(xiàng)研究報(bào)告了使用ddRADseq文庫與NGS的結(jié)合，獲得了在根莖和種子蓮品種之間的大量單核苷酸多態(tài)性(SNPs)，這些SNPs是栽培蓮構(gòu)建的第一個(gè)高密度遺傳圖譜。

2 荷葉中活性成分

2.1 生物堿類

荷葉中的生物堿、黃酮類物質(zhì)是降脂減肥的活性物質(zhì),其中生物堿類的功效最為顯著[12]。荷葉生物堿的研究始于19世紀(jì)，自日本學(xué)者福田真雄等[13]從荷葉中分離出荷葉堿(Nuciferine)、蓮堿(Roemerine)及O-去甲基荷葉堿(O-Nornuciferine)3個(gè)單體成分以來，已從荷葉中分離出28個(gè)生物堿單體[14-26]，根據(jù)其母核結(jié)構(gòu)的不同可分為表1中的6類，經(jīng)比較得出R1多被—H、—CH3取代，R2、R3多被—OH、—OCH3取代，且R2若被—OCH2O—取代，則形成一個(gè)五元雜環(huán)，雙芐基異喹啉類化合物在R3位以一個(gè)氧原子相連。

表1 荷葉生物堿類化合物及其結(jié)構(gòu)式

續(xù)表1

2.2 黃酮類

黃酮類化合物也是荷葉降脂減肥的活性物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)血脂、抗脂質(zhì)過氧化的作用。黃酮類化合物大多以槲皮素(Querce-tin)為母體(圖1)。至今已從荷葉中分離出27種黃酮化合物單體[27-34](表2)，到目前為止，已從荷葉中鑒定出了5種糖苷配基：山奈酚、槲皮素、異鼠李素、楊梅素和香葉木素[35]。

圖1 母核槲皮素結(jié)構(gòu)式

2.3 其他成分

荷葉中含有許多生物活性物質(zhì)，除上述2種與降脂減肥功能相關(guān)的物質(zhì)外，還含有萜類、木質(zhì)素、有機(jī)酸、揮發(fā)油等成分。

3 藥理功效及調(diào)控脂肪代謝

3.1 調(diào)節(jié)血脂、減肥的功效

荷葉能改善肥胖及其相關(guān)疾病，其功能機(jī)理主要是在腸道吸收階段抑制脂肪酶活性，減少人體對脂肪的水解和吸收[36]；在人體利用階段減少脂質(zhì)合成、提高脂質(zhì)氧化代謝以及蛋白脂酶和肝脂酶的活性[37]，從而達(dá)到降脂減肥的目的。目前通過體外實(shí)驗(yàn)得出荷葉控制脂肪代謝與抑制胰脂肪酶活性、調(diào)控脂質(zhì)合成相關(guān)；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)得出與調(diào)節(jié)TG、TC、LDL-C、HDL-C等血清生化指標(biāo)、促進(jìn)氧化代謝、抑制氧化應(yīng)激等途徑相關(guān)。荷葉調(diào)控脂肪代謝體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)流程見圖2。

表2 荷葉黃酮類化合物及其結(jié)構(gòu)式

圖2 荷葉調(diào)控脂肪代謝實(shí)驗(yàn)的總流程

3.1.1 抑制胰脂肪酶活性

胰脂肪酶是膳食中甘油三酯代謝所必需的酶，因此，通過抑制胰脂肪酶的活性可以達(dá)到抑制膳食中甘油三酯的吸收，從而控制血脂升高。朱曉清等[38]通過酚酞指示劑法與酸堿滴定法實(shí)驗(yàn)得出荷葉堿粗提物具有抑制胰脂肪酶的作用，且抑制劑不直接與酶分子作用，而是間接改變底物乳化來阻礙底物-酶結(jié)合達(dá)到抑制作用。范婷婷等[39]研究證明荷葉總生物堿能抑制脂肪酶活性，抑制類型為非競爭性抑制。

3.1.2 調(diào)控脂質(zhì)合成

Kim等[40]實(shí)驗(yàn)得出荷葉提取物溶液能抑制甘油三酸酯的積累，并將甘油三酸酯降解為游離脂肪酸和甘油來刺激脂肪分解活性，從而減少脂肪合成。

Siegner等[41]在蛋白質(zhì)水平上確定脂肪細(xì)胞和分化因子1(ADD1/SREBP-1c)。研究發(fā)現(xiàn)，荷葉提取液增加脂肪細(xì)胞ADD1/SREBP-1c mRNA和蛋白水平，從而影響脂肪細(xì)胞的分化，減少脂質(zhì)合成。左旋肉堿能增加人類原代脂肪細(xì)胞中的β氧化作用，荷葉提取液和左旋肉堿的結(jié)合可顯著減少甘油三酸酯的積累。兩者結(jié)合同時(shí)刺激與脂肪存儲相關(guān)的不同途徑，從而更好地實(shí)現(xiàn)治療和預(yù)防肥胖癥的目的。

3.1.3 調(diào)節(jié)血清各生化指標(biāo)

Kim等[40]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，荷葉水提物有利于恢復(fù)身體、肝臟和內(nèi)臟脂肪質(zhì)量，以及調(diào)控高脂飼料引起的肥胖小鼠的TG、TC、HDL-C、LDL-C、葡萄糖、糖尿病小鼠的胰島素、leptin、肝酶AST、ALT和ALP水平，降低動(dòng)脈粥樣硬化系數(shù)和附睪脂肪比，達(dá)到降脂減肥的功效。

范婷婷等[39]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著荷葉總生物堿劑量的增加，大鼠的體質(zhì)量、各內(nèi)臟質(zhì)量、Lee指數(shù)、體脂系數(shù)下降越明顯，荷葉總生物堿對大鼠血清TC、TG、LDL-C、AI、ALT和AST有顯著降低功效，且對HDL-C有顯著的升高趨勢，其效果比辛伐他汀藥物組突出。

3.2 抑制脂肪肝的功效

在臨床應(yīng)用上，相比血脂康膠囊，脂肪肝患者使用了荷葉降脂護(hù)肝湯后效率提高了36.69%，證明荷葉在治療脂肪肝方面作用明顯[42]。樓招歡等[43]發(fā)現(xiàn)荷葉對非酒精性脂肪肝病具有良好療效，荷葉抑制脂肪肝的作用與其促進(jìn)脂肪氧化代謝和抑制氧化應(yīng)激相關(guān)。

3.2.1 促進(jìn)氧化代謝

荷葉堿通過激活肝臟PGC1α，引起PPARα上升，下游脂肪酸氧化基因上調(diào)表達(dá)，促進(jìn)氧化代謝，改善脂質(zhì)分布，起到降脂作用[44](圖3)。荷葉上調(diào)糖尿病小鼠肝臟中的β氧化相關(guān)基因，螢光素酶細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，荷葉堿可直接逆轉(zhuǎn)棕櫚酸對PPARα轉(zhuǎn)錄活性的抑制作用，且HepG2細(xì)胞中PPARγ共激活因子1α(PGC1α)的停止表達(dá)能消除荷葉堿對β氧化的促進(jìn)作用[45]。

圖3 荷葉堿降脂的PPARa通路

3.2.2 抑制氧化應(yīng)激

膽固醇穩(wěn)態(tài)由HMGCR、CYP7A1、ABCA1、SREBPs、LXR和AMPK等基因控制。這些基因涉及膽固醇吸收、合成、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸和排泄。Leng等[46]通過在幾種植物化學(xué)成分處理的細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)HepG2細(xì)胞中的ABCA1、CYP7A1和AMPK2α表達(dá)顯著增加，而HMGCR、SREBP2和LXRαmRNA水平顯著低于對照組，使脂質(zhì)沉積顯著減少。

荷葉水提物給藥后小鼠血清的抗氧化酶GPx和GSH活性水平顯著增加。研究表明，荷葉水提物可通過抑制氧化應(yīng)激來改善高脂飼料誘發(fā)的肝脂肪變性。荷葉水提物可能是一種有效的抗氧化劑。

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指與飲酒少量或不飲酒的人類似的酒精性肝損傷疾病。NAFLD會引起人體氧化-抗氧化狀態(tài)的失衡，導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)過氧化和氧化壓力的增加，與諸如動(dòng)脈粥樣硬化之類的心血管和腦血管疾病密切相關(guān)。

荷葉調(diào)脂疏肝湯聯(lián)合二甲雙胍或利拉魯肽均可有效改善糖耐量異常合并NAFLD患者的血糖、血脂、肝功能[47-48]。在NAFLD模型中，荷葉堿通過抑制Per-Arnt-Sim激酶下調(diào)PASK和SREBP-1c水平，上調(diào)AMPK、p-AMPK和p-AMPK/AMPK水平，調(diào)控脂肪生成靶基因的表達(dá)，抑制油酸誘導(dǎo)脂肪變性的HepG2細(xì)胞中TG和NEFA積累[49]。

Qiu等[50]利用DPPH法測定自由基清除能力，結(jié)果表明，荷丹三七調(diào)脂湯有很強(qiáng)的體外抗氧化活性。在體內(nèi)抗氧化作用方面，測試了MDA和T-AOC抗氧化酶水平，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，荷丹三七調(diào)脂湯增強(qiáng)了抗氧化活性。荷丹三七調(diào)脂湯提取物對NAFLD的保護(hù)作用激活了肝臟中的Nrf2/HO-1抗氧化途徑。實(shí)驗(yàn)表明抑制過度氧化可作為治療NAFLD的一種方法。

3.3 其他功效

此外，荷葉還具有抗菌消炎、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、止血、神經(jīng)系統(tǒng)作用活性等多種功效[51-52]。荷葉中的荷葉堿能解暑清熱、清心火肝火。荷葉可以預(yù)防心血管疾病，清除血液中的氧自由基，從而減少自由基對于血管壁的破壞，進(jìn)一步降低心血管疾病的發(fā)生。

4 降脂功能食品開發(fā)

目前，已有的荷葉復(fù)方藥劑有降脂中藥煎劑、荷葉合劑、荷葉水煎劑、降脂一號膠囊等，主要用于防治冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化及高脂血癥。已有各種以荷葉為主要成分的減肥降脂制劑上市，主要有荷丹片、血脂寧、脂脈康膠囊、通脈降脂片等，主要用于減肥及冠心病、高血壓病、高脂血癥、糖尿病、腦血管疾病的預(yù)防[53]。

關(guān)于荷葉的活性因子提取分離研究較少，市場上常見的產(chǎn)品門檻低、技術(shù)含量低、活性因子不明確，未見成分清晰的功能食品出現(xiàn)，嚴(yán)重限制了荷葉的全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)和附加值的提升。主要存在以下幾點(diǎn)問題：荷葉在浙江省內(nèi)資源豐富，但缺乏適合開發(fā)荷葉功能食品的品種資源、荷葉的加工技術(shù)尚不完善、荷葉中主要活性因子不明確，未見成分清晰的功能食品出現(xiàn)。

血脂調(diào)節(jié)是復(fù)雜的體系，涉及多途徑、多基因調(diào)控，不同降脂途徑間有反饋關(guān)聯(lián)，不能靠單一的途徑解決問題。降脂保健食品開發(fā)應(yīng)該以單一功能為主，采用相關(guān)多功能相結(jié)合，多途徑、不同機(jī)理的多組分復(fù)配方式才能起到良好的功效。

5 展望

大健康已成為新時(shí)代的熱點(diǎn)話題，如今健康產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。功能食品可以有效預(yù)防亞健康和慢性疾病，滿足當(dāng)前健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，因此，已成為大健康產(chǎn)業(yè)的重要組成和當(dāng)前社會發(fā)展不可或缺的部分，是“健康中國”的重要需求。在國家大力倡導(dǎo)“不治已病治未病”的健康理念推動(dòng)下，藥食兩用植物因其獨(dú)特的魅力獲得了公眾認(rèn)可，基于藥食同源的功能食品正成為健康產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。

荷葉具有較高的藥用價(jià)值和保健功效，在降脂減肥、抑制脂肪肝、抗菌消炎等方面功效明顯，已成為一種極具開發(fā)潛力的功能食品原料。荷葉調(diào)控脂代謝的主要活性因子仍有待進(jìn)一步研究挖掘，從動(dòng)物水平、細(xì)胞水平和分子水平研究荷葉活性因子與對應(yīng)的量效、構(gòu)效關(guān)系及協(xié)同作用機(jī)制，開發(fā)成分明確、劑型創(chuàng)新的荷葉功能食品，拓展荷葉產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，有效提升產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)附加值，助力大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。