五倍子生物活性研究進(jìn)展

嚴(yán)高紅 趙虎 夏劍萍 張品德 劉義穩(wěn) 張子一 查玉平

摘 要： 五倍子是我國特有的林特產(chǎn)品，具有抗菌、抗病毒、生理調(diào)控等生物活性。其主要組成和活性成分是一類水解性的植物單寧——五倍子單寧，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、礦冶、電子、食品和飼料等行業(yè)。本研究對(duì)近10年來五倍子生物活性的研究進(jìn)展及應(yīng)用展望進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞： 五倍子;五倍子單寧;抗菌;抗病毒;生理調(diào)控

中圖分類號(hào)：S789.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-3020（2022）01-0057-04

Research Progress on Bioactivity of Chinese Gallnut

Yan Gaohong（1） Zhao Hu（2） Xia Jianping（2） Zhang Pinde（1） Liu Yiwen（1） Zhang Ziyi（2） Zha Yuping（2）

（1.Wufeng Chicheng Biotechnology Co.Ltd. Yichang 443413;2.Hubei Academy of Forestry Wuhan 430075）

Abstract： Chinese Gallnut is the forestry specialty product in China.It has obvious bioactivities，such as antibacterial，antiviral and physiological regulation.The main bioactive and compounds of Chinese Gallnut are Chinese gallotannins，which are hydrolytic vegetable tannins.It is widely used in medicine，chemical industry，mining，electronics，food and feed industries.The authors reviewed research progress on the bioactivity of Chinese Gallnut in last ten years.

Key words： Chinese Gallnut;Chinese Gallotannins;antibacterial;antiviral;Physiological regulation

五倍子是蚜科的一些蚜蟲寄生在漆樹科的鹽膚木、青麩楊和紅麩楊葉片上形成的蟲癭，富含單寧，是重要的資源昆蟲產(chǎn)物，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、礦冶、電子、食品和飼料等行業(yè)[1]。在我國，五倍子分布于18個(gè)省（市、區(qū)），但主要集中在貴州、四川、湖北、湖南、陜西、云南和重慶等7省 （市）的部分山區(qū)[2]。我國早在2 000多年前就有五倍子的相關(guān)記載，其生物活性描述最早見于唐代的《本草拾遺》。

五倍子成分主要有五倍子單寧（五倍子鞣質(zhì)）、沒食子酸、脂肪、樹脂、淀粉、無機(jī)鹽和蠟質(zhì)等[3-4]。五倍子單寧為其主要活性成分，是一類水解性的植物單寧，由一系列不同的多倍酰葡萄糖組成，并且大多都存在異構(gòu)體[5]。隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，人們對(duì)五倍子成分及生物活性研究日漸深入，并取得豐碩成果。本文綜述了近10年來五倍子生物活性的研究進(jìn)展。

1 抗菌活性

五倍子是一種傳統(tǒng)的抗菌中藥，其抗菌活性很早就有文獻(xiàn)記載。五倍子對(duì)人畜致病菌（大腸桿菌、金黃葡萄球菌、肺炎雙球菌、鏈球菌、傷寒桿菌等）、家禽致病菌（產(chǎn)氣莢膜梭菌、沙門氏菌、綠膿桿菌等）、水生動(dòng)物致病菌（鰻弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、嗜水氣單胞菌、愛德華氏菌等）、植物致病菌（大麗輪枝菌等）等均有明顯的抑制或滅殺作用[6-10]。其抗菌原理是五倍子單寧能夠凝固微生物體內(nèi)的原生質(zhì)及多種生物酶，從而對(duì)多種細(xì)菌、真菌起到抑制作用[6]。

由于抗生素的濫用，導(dǎo)致多重耐藥性的病原菌產(chǎn)生，增加了這些病原菌的治療難度，而近年研究表明五倍子可以有效降低菌株耐藥性。耿少輝等人測(cè)試了不同提取方式的五倍子提取物對(duì)多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用，結(jié)果顯示三種五倍子提取物對(duì)兩種耐藥菌均具有良好的抑制效果，抑菌環(huán)直徑在16.18 ～20.43mm，達(dá)到了中度敏感度及以上[8]。關(guān)于五倍子抗耐藥菌機(jī)制，不少學(xué)者從分子水平上開展了研究。婁茜等人發(fā)現(xiàn)測(cè)試組的鮑曼不動(dòng)桿菌生物膜相關(guān)基因bfmS、bfmR、abaI、abaR、BAP的相對(duì)表達(dá)量低于對(duì)照組[9]。因此，提出五倍子水煎劑通過調(diào)控生物膜相關(guān)基因的表達(dá)，抑制其生物膜的形成，從而達(dá)到抗菌效果。還有學(xué)者提出五倍子水提物可以通過抑制大腸桿菌16S rRNA甲基化酶的編碼基因armA和rmtB的表達(dá)，進(jìn)而抑制16S rRNA甲基化酶的活性，最終發(fā)揮降低菌株耐藥性的作用[10]。

2 抗病毒活性

現(xiàn)代研究表明，五倍子對(duì)于呼吸道合胞病毒、流感病毒、煙草花葉病毒等動(dòng)植物病毒具有良好的抑制作用[11-16]。楊寒冰等人對(duì)五倍子提取物中分離鑒定的7種化合物進(jìn)行了體外抗病毒活性篩選，其中1，2，3，4，6-penta- O -galloyl- β -D- glucose對(duì)單純皰疹病毒1型、呼吸道合胞病毒A 株和呼吸道合胞病毒Long株等3種病毒具有良好的抑制活性，并喻示其具有廣譜的抗病毒性[11]。楊賢英等人在體外測(cè)試中發(fā)現(xiàn)五倍子提取物對(duì)于流感病毒神經(jīng)氨酸酶具有較強(qiáng)抑制活性[12]。張彧等人則研究了五倍子酯提物抗流感病毒誘導(dǎo)的小鼠急性肺損傷作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)五倍子可以通過降低Toll樣受體4的活化，抑制下游MyD88依賴的轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑，從而減少炎性因子的轉(zhuǎn)錄生成，減緩急性肺損傷進(jìn)程，最終達(dá)到抗病毒效果[13]。

室內(nèi)外試驗(yàn)均證實(shí)，五倍子提取物具有誘導(dǎo)煙草抗煙草花葉病毒活性的顯著作用，對(duì)煙草花葉病毒抑制率達(dá)到50%以上[14-15]。沒食子酸是五倍子抗煙草花葉病毒的活性成分，其通過抑制病毒核酸的合成，并影響病毒外殼蛋白的體外聚合，從而抑制病毒的復(fù)制。此外，沒食子酸還可以誘導(dǎo)煙草體內(nèi)糖蛋白HRGP含量增加和PR-1a基因表達(dá)，提高煙草抗病毒能力[16]。

3 生理調(diào)控作用

五倍子不僅具有抗菌、抗病毒活性，而且對(duì)于動(dòng)物生理也具有一定的調(diào)節(jié)作用。不少研究證實(shí)，適當(dāng)濃度的五倍子單寧對(duì)動(dòng)物的生長和健康具有積極作用[17-25]。在保育豬階段，五倍子單寧酸對(duì)仔豬的日均采食量、平均日增重、料肉比和血清免疫效果都好于高鋅組，且對(duì)機(jī)體蛋白合成有促進(jìn)作用，可以替代高鋅使用[17]。有試驗(yàn)證實(shí)，飼料中添加不高于2%的單寧酸對(duì)于仔豬的血液參數(shù)和組織病理學(xué)無明顯負(fù)面影響，是相對(duì)安全的[18]，而且在進(jìn)入豬體內(nèi)12 h達(dá)到吸收高峰，96 h后則基本代謝完畢[19]。

在魚飼料中添加五倍子，可以促進(jìn)鳙魚分泌胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)[20]，并且增強(qiáng)血清中堿性磷酸酶和溶菌酶活力，提高非特異性免疫力，減少嗜水氣單胞菌感染致死率[21]。有研究顯示，五倍子對(duì)羅非魚的生長有一定的促進(jìn)作用，當(dāng)五倍子添加量為0.04%時(shí)，羅非魚增重率達(dá)到120.36%，特定生長率達(dá)到1.41%，顯著高于對(duì)照組[22]。而且五倍子在魚體內(nèi)有較快的吸收，飼喂1 h后達(dá)到最大濃度，消除半衰期則是10.5 h[23]。

由于五倍子單寧和沒食子酸具有鄰位酚羥基結(jié)構(gòu)，因此在生物體內(nèi)具有較強(qiáng)的清除超氧自由基的作用，能夠有效清除1，1-二苯基-2-苦苯肼自由基、羥基自由基和超氧離子自由基，并有較強(qiáng)的還原力和抗氧化力[24]。孫會(huì)娟研究發(fā)現(xiàn)五倍子酸能夠顯著提高60Co-γ射線輻射小鼠的體重和生存率，促進(jìn)造血干細(xì)胞損傷修復(fù)，其機(jī)制可能與其抑制被輻射小鼠肝腎組織及正常人腸上皮細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)，抑制脾臟組織凋亡蛋白表達(dá)有關(guān)[25]。

4 其他活性

五倍子對(duì)于寄生蟲及水生藻類也具有一定的抑制活性[26-28]。鄒峰等人研究發(fā)現(xiàn)五倍子對(duì)海水魚類寄生蟲刺激隱核蟲幼蟲具有一定的驅(qū)蟲作用[26]。劉陽和郝桂英試驗(yàn)證實(shí)五倍子對(duì)兔球蟲卵囊孢子化具有抑制作用，1.0 g·mL-1的五倍子水提物的抑制率為41%[27]。聶江力等人則從10種中草藥水提液中篩選出五倍子對(duì)銅綠微囊藻具有較好的抑制效果，高濃度組（500 mg·mL-1和1 000 mg·mL-1）處理24 h抑制率超過了90%[28]。此外，五倍子對(duì)于部分植物的生長也具有抑制作用。例如，五倍子加工剩余物對(duì)小白菜、萵筍和蘿卜的株高和鮮重增長都有顯著的抑制作用，并降低了超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶等保護(hù)酶活性和滲透調(diào)節(jié)能力[29]。

5 應(yīng)用與展望

五倍子具備的抗菌、抗病毒、生理調(diào)控等生物活性使其廣泛應(yīng)用于疾病治療、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖及農(nóng)作物病害防治[11，15，19，30]，并且隨著研究深入，其應(yīng)用將越來越廣。尤其是近年來，我國逐步限制抗生素在飼料中的應(yīng)用，并決定于2020年退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種[31]。無抗飼料已成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)，并有大量研究表明植物單寧是抗生素的優(yōu)良替代品之一，具有成為抗菌飼料添加劑的巨大優(yōu)勢(shì)[32]，因此，五倍子在無抗飼料中的應(yīng)用前景廣闊。此外，五倍子水提物的涂膜可使冷鮮豬肉在4 ℃儲(chǔ)藏條件下貨架期延長5 d[33]。五倍子單寧則可以顯著延緩豬油、豆油、芝麻油、菜籽油的酸價(jià)和過氧化值的升高及碘值的降低[34]。五倍子作為天然產(chǎn)物，具有綠色環(huán)保、高效安全等優(yōu)勢(shì)，在食品保鮮及食用油脂抗氧化方面的應(yīng)用也將日漸廣泛。

參 考 文 獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：鄭京津）