接骨木活性成分及其生物活性研究進展

魏鑫鑫，姚俊修，吳德軍，張仁堂*

（1.山東農業(yè)大學食品科學與工程學院山東省高校食品加工技術與質量控制重點實驗室，山東 泰安 271018；2.山東省林業(yè)科學研究院/山東省林木遺傳改良重點實驗室，山東 濟南 250014）

忍冬科接骨木屬（Sambucus L.）植物大部分分布在地球北半球的溫帶和亞熱帶地區(qū)，其品種可達20余種。我國的接骨木廣泛種植在我國的東北、西北至甘肅、西南至云南等地區(qū)，本土品種有4種～5種，從國外引種栽培了1種～2種，如毛接骨木、血滿草和接骨草等[1-3]。

接骨木，又名接骨丹、大接骨丹、鐵骨散等，在5月～6月開花，9月～10月結果[4-5]。該植物含有糖及糖苷類、黃酮類、萜類、酚及酚苷類等生物活性物質，在世界范圍內作為功能性成分廣泛用于食品、制藥、綠化以及洗護用品等[6-8]。接骨木根、莖、葉、花、果實均可入藥，用于治療類風濕關節(jié)炎、痛風、骨折等疾病[9]，具有預防骨質疏松、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗艾滋病、降血糖、降血脂等[9-13]功能；另外接骨木還被用于制作各種飲料、果醬、果凍、果酒、調味品、眼霜以及洗發(fā)水等，同時還具有較高的觀賞價值[6,14-18]。本文對接骨木的活性成分及其功能進行綜述，旨在為接骨木的合理開發(fā)和綜合利用提供理論基礎。

1 接骨木活性成分

1.1 多糖

多糖（又叫多聚糖）是一類廣泛分布于自然界且具有多種生物活性的天然高分子化合物，是由10多個單糖（醛糖或酮糖）以α-糖苷鍵或β-糖苷鍵連接而成的碳水化合物聚合物，是生命有機體的重要組成部分，對維持機體正常生命活動至關重要，分子量可達數萬以上[19-20]。從植物、動物以及微生物中提取的多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗疲勞、抗炎及抗菌等生物活性，又能控制細胞的分裂、分化，調節(jié)細胞的生長與衰老[21-25]。

研究表明，從接骨木中提取、純化、冷凍干燥后的多糖為親水性淡黃色粉末。吳志誠[26]采用傳統(tǒng)熱水提取法提取接骨木莖中的粗多糖，以溫度、料水比、時間為單因素設計試驗，得出料水比 1∶50（g/mL），在100℃溫度下浸提4 h為接骨木莖粗多糖的最佳提取工藝；分析了分別采用水提法、酸提法、超聲波輔助提取法、超聲波催化纖維素酶提取法提取接骨木葉粗多糖，提取率分別為7%、5.32%、6.78%、2.89%；并對提取的粗多糖進行純化，按 1∶40（g/mL）在 100℃水中提取 3 h，加酶輔助，木瓜蛋白酶-TCA法（多糖溶液∶正丁醇=1∶1，體積比）脫蛋白質，多糖溶液與無水乙醇體積比為1∶4醇沉，接骨木粗多糖得率為15.36%。劉瑩等[27]研究表明，以1∶20（g/mL）的料液比，在85℃條件下提取3 h，接骨木莖粗多糖的提取率可達10.21%；之后劉瑩等[28]以接骨木葉為原料，得到75℃條件下，以1∶30（g/mL）料液比，提取3 h為接骨木葉粗多糖提取的最佳工藝，提取率可達15.52%；選擇石油醚、過氧化氫、木瓜蛋白酶法-三氯乙酸正丁醇聯合法對接骨木葉粗多糖進行純化，純化后蛋白質、糖、水分、灰分在接骨木葉粗多糖中的含量分別為5.38%、33.62%、12.56%、1.70%[29]。

1.2 黃酮類化合物

黃酮類化合物是一類具有多種生理功能的天然生物活性成分，其特征是由一個雜環(huán)六元吡喃酮環(huán)連接的兩個苯環(huán)，廣泛存在于水果、蔬菜和其他糧食作物中，是人類日常飲食中的重要組成部分，具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、抗病毒、降血脂等生物活性[30-34]。

蘇新芳等[13]用超聲波輔助提取接骨木葉總黃酮，結果表明最佳工藝參數為超聲頻率40 kHz、超聲功率500 W、料液比 1∶40（g/mL）、提取溫度 70℃、提取時間1 h，此時總黃酮提取率為18.67%；柳佳瑩[35]在單因素試驗的基礎上設計響應面試驗，得出接骨木葉總黃酮的最佳提取工藝：溫度70℃、時間1 h、乙醇體積分數70%、料液比 1∶70（g/mL），此條件下得率為 7.25%，純度為31.3%，后經D101型大孔樹脂純化，純度可達70.30%；張爽等[36]采用響應面法優(yōu)化接骨木葉總黃酮的提取工藝，得出接骨木葉總黃酮的提取量在料液比1∶19.53（g/mL），乙醇體積分數 76.03%，超聲溫度40℃，超聲時間48.86 min條件下最大，為5.80 mg/g，超聲溫度對接骨木總黃酮提取率影響最??；李安林等[37]采用乙醇浸提法，得出提取溫度對接骨木莖總黃酮提取率的影響最大，乙醇濃度影響最小，以料液比1∶20（g/mL），乙醇濃度 95%，提取溫度 80℃，提取時間1 h為接骨木莖總黃酮的最佳提取工藝參數提取總黃酮，提取率可達1.37%。

1.3 花青素

花青素是一類帶有氧鎓離子的特殊水溶性天然植物色素，多以苷的形式廣泛存在于忍冬科植物的果實、根、莖、葉中[38-39]。其穩(wěn)定性較差，易受氧、溫度、光、酶、pH值影響，在高溫條件下易降解，而在酸性條件下穩(wěn)定[40-41]，具有抗氧化、抗衰老、抗癌、抗炎、抗腫瘤、有效清除自由基和防止心血管疾病等[42-45]功能，特別是在抗氧化和清除自由基能力方面相當于維生素C的20倍，因其安全無毒，被稱為目前最安全、最高效的天然抗氧化劑[46-47]。

于洪超等[48]以接骨木果實為原料，選用超聲波輔助提取法，得出料液比1∶40（g/mL），乙醇體積分數69%，提取溫度49℃，提取時間0.5 h為接骨木花青素的最佳提取工藝，得率為2.54%。馮文娟等[49]以接骨木鮮果、干果為原料，采用乙醇浸提法提取花青素，此條件下花青素得率分別為0.43%和1.52%，后經分離技術、正己烷萃取、大孔吸附樹脂（AB-8型）純化后，花青素得率分別為27.74%、29.32%，且正己烷純化花青素的效果較好。

1.4 其他活性成分

接骨木具有多種生物活性，如Veberic等[50]從接骨木果實中鑒定出4種有機酸：檸檬酸、蘋果酸、莽草酸和延胡索酸；在槲皮素組中鑒別出槲皮素、槲皮素3-蘆丁苷和槲皮素3-葡萄糖苷，采用高效液相色譜發(fā)現有5個花青素峰。楊文松[51]以正丁醇萃取的接骨木花為研究對象，采用硅膠、聚酰胺柱、Sephadex LH-20等層析手段分離純化，在薄層色譜、核磁共振、質譜、紅/紫外光譜等條件下，分離得到14個化合物及13個化合物結構。另外，迄今為止，從接骨木屬植物分離出11個酚及酚苷類化合物，56個苯丙素類化合物，51個萜類化合物，35個黃酮類化合物以及13個生物堿類化合物等[2]。

2 接骨木的生物活性

2.1 抗氧化、抗骨質疏松活性

接骨木具有較高的抗氧化活性，主要與接骨木果實的化學結構和組成有關，其富含酚類物質，對DPPH自由基的清除率約為82%～89%。李安林等[37]采用乙醇浸提法提取接骨木莖總黃酮，得出接骨木莖總黃酮對DPPH自由基活性的半數抑濃度IC50為23.81 μg/mL，表明總黃酮具有較強的抗氧化活性；馮文娟等[49]采用同樣的方法提取接骨木果實花青素，得出其質量濃度與花青素對DPPH自由基清除能力成正比關系，在花青素質量濃度為200 μg/mL時，DPPH自由基的清除率為89.40%，相當于維生素C的96.28%；柳佳瑩[35]將從接骨木葉中提取的總黃酮按照低（80.5 mg/kg）、中（161 mg/kg）、高（322 mg/kg）3 個劑量組，灌入小鼠胃中，再對小鼠的臟器、血液、股骨進行藥理研究，得出接骨木葉總黃酮具有良好的抗氧化、抗骨質疏松作用。Xiao等[14]從接骨木中分離出的香草酸，能刺激UMR106細胞增殖，增強堿性磷酸酶活性，改變成骨細胞功能和破骨細胞形成相關mRNA基因的表達，證實了接骨木具有抗氧化、預防骨質疏松癥、刺激堿性磷酸酶的活性、調節(jié)成骨細胞和破骨細胞等生理作用；Xiao等[52]以9個月的雌性鼠為模型，將去卵巢或假性手術的老齡鼠分組，口服給予低、中、高劑量接骨木12周，研究結果表明，接骨木中的木質素能有效維持大鼠骨小梁和骨皮質的健康、調節(jié)成骨細胞和破骨細胞的形成過程，具有較強的抗骨質疏松活性，同時在大鼠體內具有抗氧化作用，在體外具有抑制血清合成的作用。

2.2 抗病毒、抗真菌、抗炎活性

Roschek等[53]研究表明，從接骨木果實中提取的類黃酮是抗流感活性的重要組成部分，這些類黃酮分子通過合成5，7，30，40-4-O-甲基槲皮素和外消旋楊梅素與H1N1病毒粒子結合，在體外阻斷H1N1感染，阻止H1N1病毒進入宿主細胞，結合后的化學物質再與H1N1病毒結合，阻止宿主細胞進入或識別，進而在體外抑制H1N1感染，達到抗病毒作用。雷用東等[11]以接骨木為原料，用提取物花色苷感染豬傳染性胃腸炎病毒（transmissible gastroenteritis virus，TGEV） 的 豬 睪 丸（swine testicular，ST）貼壁細胞，研究表明花色苷濃度與ST存活數成正比關系，當接骨木花色苷濃度為50 μg/mL時，TGEV的活性最大，表明從接骨木中提取出的花色苷能有效抑制TGEV繁殖；而Torabian等[42]研究表明，高濃度的花青素能完全抑制流感病毒活性，低濃度花青素抑制抗流感病毒活性的能力較弱，其作用機理有：直接抑制病毒進入；抑制病毒從細胞到細胞的傳播；調節(jié)細胞因子的釋放，間接抑制病毒進入。另外，Neves等[54]從接骨木中提取花青素，通過無細胞試驗證實，花青素對魚藤酮誘導的毒性神經具有保護作用，通過增強酶的活性及細胞的抗氧化防御能力對魚藤酮等氧化毒性刺激提供神經保護作用。Weng等[55]指出接骨木莖乙醇提取物和一些酚酸（咖啡酸、綠原酸和沒食子酸）成分具有抗HCoV-NL63病毒活性。文獻[56-57]研究表明從接骨木中分別提取得到的落葉松樹脂醇、（+）-皮樹脂醇都具有抗真菌作用。趙淑紅等[58]從接骨木中提取的齊墩果酸、熊果酸也同樣具有抗病毒活性，可以有效治療急性病毒性肝炎。

2.3 降血糖、降血脂活性

王丹蕊等[59]研究多糖對大鼠糖尿病的調節(jié)作用，對幾種不同來源的植物多糖進行比較，對雄性SD大鼠腹腔注射鏈脲菌素，設置對照試驗，利用動態(tài)血糖測量方法得出結論，接骨木多糖能有效降低鏈脲佐菌素誘發(fā)糖尿病大鼠的血糖，同時血漿內高密度脂蛋白水平明顯升高。Lv等[60]采用高壓液法提取接骨木種子油，用尿素包合法分離出亞油酸，采用不同濃度的亞油酸飼喂高脂血癥小鼠，通過亞油酸對α-葡萄糖苷酶抑制作用的測定，得出接骨木中的亞油酸具有良好的降血脂、降血糖活性。

2.4 其他生物活性

研究表明，接骨木除了具有抗氧化、抗骨質疏松、抗炎、抗病毒、抗真菌、降血糖、降血脂活性外，還具有抗腫瘤、抗衰老、促進骨折愈合、增強免疫以及影響成骨細胞增殖和分化等活性[9-13]。努爾曼·衣西堅等[61]采用酶聯免疫法，證明了接骨木提取物能增強大鼠骨代謝情況，能有效促進大鼠骨細胞和破骨細胞的合成，增強成骨細胞和破骨細胞活性，促進骨折愈合。宋琳亮等[62]采用熱水浸提法提取的接骨木莖多糖喂養(yǎng)大鼠，確定多糖對大鼠胰島細胞活力、細胞活性（四氧嘧啶感染后）以及接骨木莖多糖和四氧嘧啶共同對大鼠胰島細胞分泌胰島素功能的影響，結果表明接骨木莖多糖能促進大鼠胰島細胞的增殖，避免大鼠胰島細胞遭受四氧嘧啶損傷。

3 結論

接骨木作為一種植物，分布廣泛，營養(yǎng)價值極高，含有多種生物活性成分，除了具有預防骨質疏松、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗腫瘤等作用，還具有護肝、保護神經、抗抑郁等多種生理功能，并且在養(yǎng)生、飲食以及綠化美觀等方面被廣泛使用。近幾年來，國內學者對接骨木抗炎、促進骨折愈合等功能、接骨木的根皮和莖皮的化學成分、藥理作用以及對接骨木的生物活性物質進行提取分離、純化，發(fā)現接骨木在生理藥理功能方面的開發(fā)潛力巨大。但目前接骨木生物活性物質以基礎研究為主，對其結構鑒定及藥效機理的研究尚缺乏深入和系統(tǒng)的研究。

因此，加深對接骨木生物活性物質的高效提取、分離純化、結構鑒定和藥理機理的研究，建立多種簡單有效的實驗模型，對接骨木各部分在臨床上的應用，開發(fā)深層次接骨木藥品，促進接骨木深加工、產業(yè)發(fā)展以及提高農產品附加值、提高農民收入、預防疾病、促進人類健康等具有十分重要的意義。