烏蕨藥理的最新研究進展

呂麟 綜述 李子儀，伍倩，王怡佳，程少文，姚江凌 審校

海南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院急診和創(chuàng)傷外科(創(chuàng)面修復病區(qū))，海南 ?？?570102

烏蕨[Stenoloma chusanum(L.) Ching]屬于陵齒蕨科烏蕨屬類，在我國長江以南許多省份廣泛分布[1]，又稱細葉鳳凰尾、大葉金花草、中華金粉蕨，且資源豐富，主要以野生為主，也可進行人工培育。在民間，烏蕨用途廣泛，用于治療咽喉腫痛、感冒發(fā)熱，對腸炎、胃癌和痢疾也有一定療效?，F代科學研究證明，烏蕨內含有黃酮類、揮發(fā)油、酚類和多糖等多種有效化學成分，而其活性物質以及活性部位有許多藥理作用，包括抗炎、抗菌、抗氧化、護肝、降血糖、止血等[2]?，F對烏蕨的生物學形態(tài)，有效化學成分，解毒、抗炎抗菌、抗氧化、降血糖的藥理作用和在臨床的應用以及毒理分析進行綜述。

1 烏蕨生物學形態(tài)

1.1 形態(tài)性狀 烏蕨全長達10~60 cm，其中，棕褐色的根莖直徑大約3 mm，短而橫向，形狀像扁平的圓柱體；須根修長、質硬，因此較難折斷；褐色的斷面較平整，且在中間有一個棕褐色圓形維管束；葉柄整體細長、光滑，似方柱形，在其表面可見呈禾稈色的淺溝，在顯微鏡下觀察呈四角突出，長80 μm，寬82 nm，在電鏡下可見基本組織細胞呈多角形，維管束周圍呈“U”型；葉片為綠色或棕色，呈披針形，四回羽狀分裂，小羽片可見有齒牙，基部下延；沿著羽片先端邊緣附有孢子囊著生，生于分叉葉脈頂端，其孢子黃色，從正面看呈現凹形，背面看為橢圓形，中間有一亮線，表面光滑，長有50~52 μm，寬20~30 μm[3]，見圖1。

圖1 烏蕨其一羽片和孢子囊Figure 1 A plumule and sporangium of the black fern

1.2 地理分布 烏蕨喜愛溫暖而不完全黑暗的環(huán)境，對土壤有一定要求，需是富含腐敗物質的酸性或微酸性的土壤，常與雜草混在一起，很難分辨。一般生長于山坡、田邊、路旁、溪溝和樹林下，且分布地區(qū)較為廣泛，分別在日本、喜馬拉雅山區(qū)、印度、菲律賓、東南亞和馬達加斯加等地區(qū)，而在我國主要分布于長江以南各省，陜西南部，臺灣省全境山腳陰涼處、山地路旁[4]。

1.3 繁殖方式 烏蕨的資源豐富，可野生生長也可進行人工繁殖，常以孢子繁殖多見。一般先將采集到的孢子進行消毒，然后進行無菌培養(yǎng)或常規(guī)培養(yǎng)，直到孢子萌發(fā)、配子發(fā)育完畢，才能將試管苗移栽。值得關注的是，選擇不同的培養(yǎng)方式所需的條件會有所不同，在進行無菌培養(yǎng)時，想要減少烏蕨孢子萌發(fā)的時間和提高發(fā)芽率關鍵的一步則是要正確選擇含低濃度的無機鹽培養(yǎng)基，而在常規(guī)培養(yǎng)時，可提高孢子萌發(fā)率的最佳條件是選擇沙土體積比為1∶1的混合基質。與無菌繁殖相比，常規(guī)繁殖的孢子發(fā)芽率、發(fā)芽速度、配子體發(fā)育成孢子體的百分率相似。此外，其孢子的萌發(fā)率也受到培養(yǎng)溫度、儲存溫度、光照強度等的影響，于28℃條件下培養(yǎng)時孢子的發(fā)芽速度可達到最快，因此該溫度對于孢子的發(fā)芽是有利的。對于儲存溫度的探討，有實驗表明，將其放置于-20℃環(huán)境下儲存，所得的孢子在播種后的第8天萌發(fā)率會下降，可見此溫度不利于孢子的儲存。而且孢子在充足的光照和弱光條件下都能發(fā)芽，但在黑暗條件下會對其發(fā)芽產生影響[5-6]。

2 化學成分

烏蕨內含黃酮類、酚酸類、揮發(fā)油類和多糖類等多種化學成分，而各類總化學成分根據其性質的不同選擇相應的提取方法還可得到不同的小成分。

2.1 黃酮類 黃酮類化合物是烏蕨的主要成分，具有抑菌、抗氧化、抗腫瘤、抗炎、止血等療效。通過運用水煎法、有機溶劑提取法、超聲輔助提取以及微波輔助、酶提取法等方法對其含有的總黃酮進行分離，可得到葒草苷、牡荊素、芹菜素、山萘酚、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷(apigenin-7-O-β-D-glucopy-ranoside)、山萘酚-3-O-β-吡喃葡萄糖苷(kaempferol-3-O-β-glucopyranosid)、牡荊素吡喃葡萄糖苷(glucosyl-vitexin)、牡荊素鼠李糖苷(rhamnosylvitexin)等成分[7]。

2.2 酚酸類 烏蕨中酚酸類也具有抗炎、抑菌等療效。經過多種分離方法從總酚類中分離出丁香酸、香草酸、龍膽酸、原兒茶醛(protocatechuic aldehyde)和原兒茶酸(protocatechuic acid)，同時還含有2,5-二羥基苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸-二(2-乙基-己基)酯、對甲氧基苯甲酸、對羥基苯甲酸、4-O-β-D-(6-0-gentisoylglucopyranosyl) vanillic acid、2-O-β-D-(6-O-gentisoylglucopyranosyl) gentisicacid 及6,7-二羥基香豆素等，其中原兒茶酸對于抗菌活性、抗炎和抑制血小板聚集具有明顯作用[2，8]。

2.3 揮發(fā)油類 陶晨等[2]采用水蒸氣蒸餾法分離出36 種組分均來自烏蕨，并經氣相色譜-質譜聯用儀對其進行鑒定，發(fā)現其中的24種組分主要以單萜類化合物、芳樟醇、松油醇和香葉醇等為主；羅婭君等[25]將從烏蕨內分析出的揮發(fā)油和脂肪酸成分進行鑒定，發(fā)現其含有的揮發(fā)性成分為7個，脂肪酸32個。

2.4 多糖 將烏蕨磨成細末，重復地進行凍結、融化，再利用超聲波將其搗碎，經水提取后去除蛋白，得到粗糖多糖，其內含有的A1、B1 兩種酸性糖組分可經DEAE一纖維素52柱層析分離得出，將這兩種酸性糖組分置于波長為260 nm和280 nm的紫外掃描下，紫外吸收峰并未顯示，這是由于這兩種酸性糖組分里未含蛋白質和核酸等雜質，同樣將其在葡萄糖G-200色譜柱上洗脫均呈單一峰，可見酸性糖組分A1與B1屬于同種組分，但其化學成分以及結構目前尚無相關研究進行明確[9]。

3 藥理作用

當然，烏蕨不僅含有多種化學成分，還具有廣泛的藥理作用，包括解毒、抗炎、抑菌、抗氧化以及降血糖等。

3.1 解毒 楊敬格等[10]研究發(fā)現，烏蕨醇提取物均可降低因砷、銨中毒小鼠的死亡率，同時增加小鼠對砷的耐受能力；且能降低有機磷農藥-樂果急性中毒小鼠的死亡率以及提高小鼠對樂果的耐受量，這是由胡曉等[11]通過研究加以證明的；而盧海嘯等[12]為進一步研究其對樂果中毒小鼠的療效，將烏蕨的醇提取物制備成水、乙酸乙酯和石油醚，分別用于樂果中毒的小鼠，并觀察其對實驗組和對照組膽堿酯酶活性的影響，結果可證明其對樂果的毒性有一定的解除作用，特別是提取物的水部位具有明顯作用，且對膽堿酯酶活性具有增強效果。但烏蕨的水部位解毒機制目前尚無相關研究。

3.2 抗炎 在機體出現創(chuàng)面時，由于大量的炎癥因子處于持續(xù)長時間高表達，因此誘發(fā)一些破壞性的酶產生，可降解創(chuàng)面的纖連蛋白以及細胞基質，進而造成創(chuàng)面的難愈合[13]，因此，在創(chuàng)面愈合過程中抗炎至關重要。不少研究結果可驗證烏蕨含有抗炎的療效，蔡建秀等[14]用CCl4誘導小鼠形成中毒性肝損傷，用二甲苯致小鼠耳腫脹，并將小鼠斷尾引起出血，將烏蕨提取得到的總黃酮和水提液分別給予治療，結果表明，總黃酮、水提液均能降低CCl4中毒性肝損傷小鼠血清中的ALT 活性，還縮短斷尾后的出血時間，甚至可延緩二甲苯所致小鼠的耳腫脹，證實了其具有抗炎的功效；陳明等[15]也是如此，他們使用烏蕨提取物，并觀察這種提取物對小鼠耳腫脹和腹腔毛細血管通透性的效果，結果發(fā)現，該種提取物明顯減少小鼠腹腔毛細血管的通透性，而該提取物的中劑量可明顯降低小鼠血清中環(huán)氧化酶(COX-2)、前列腺素E2(PGE2)、TNF-α和NO水平，與中劑量相比，高劑量組對COX-2和TNF-α的影響更為顯著；陳樂[16]和他的研究團隊通過建立小鼠腹腔毛細血管通透性增高模型，并用烏蕨水煎液進行治療，結果顯示，該水煎液在抗炎方面也有一定的作用；王亞敏等[17]研制出不同濃度的烏蕨醇洗脫物，并應用于小鼠巨噬細胞RAW264.7，利用MTT(比色)法檢測其活力，結果發(fā)現，經LPS引起小鼠巨噬細胞RAW264.7 產生炎癥反應后，使用各乙醇洗脫物均能降低炎癥反應，其中效果最顯著的濃度為50%和70%，這兩種濃度的洗脫物為其最有效抗炎活性部位。綜上所述，烏蕨不論是制備醇提取物還是水提取物均具有抗炎作用。

3.3 抗菌 陳曉清等[9]將在烏蕨內提取到的多糖成分配制成溶液，再進行抗動物、植物病原菌活性的測驗，結果顯示，其對于實驗的5種植物病原菌以及3 種魚類病原菌具有很強的抗菌作用，但對動物病原菌要比對植物病原菌的抑制作用要小。該實驗研究證實了其是一種有潛力的天然抗菌藥物，具有一定的開發(fā)價值。廖建良等[18]在對烏蕨、雞屎藤提取液的抑菌試驗中，發(fā)現在水提物和乙醇提取物中，烏蕨醇提取物對綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌有很大的抑制作用，特別是烏蕨醇提取物，只需要0.25 g/mL 就能起到抑菌作用，但烏蕨醇提取物對枯草桿菌的抑菌作用要比水提物相對弱，而對于黑曲霉菌和青霉菌則沒有抑制作用。同時還發(fā)現，烏蕨水提物和乙醇提取物的抑菌活性都具有良好的熱穩(wěn)定性，但在中性或堿性的環(huán)境下會限制其抑菌作用，相反，在偏酸性環(huán)境下，它的抑菌作用卻是最明顯的。趙雨川等[19]進行了實驗，證實了CTX-M型ESBLS大腸桿菌在烏蕨醇提物的作用下被抑制，并與β-內酰胺類藥物的協同效應各不相同，而與喹諾酮類藥物相比，兩者具有一定的拮抗效果；Ren 等[20]發(fā)現，烏蕨含有的原兒茶酸、丁香酸和芹菜素都有一定的抑菌作用，其中，丁香酸均能抗細菌和真菌，而原兒茶酸對肺炎雙球菌、流感嗜血桿菌、甲型鏈球菌、變形桿菌、金黃色葡萄球菌等有明顯的抑制作用[21]。上述的實驗結果都證實了烏蕨的抗菌活性。

3.4 抗氧化 Xia等[22]收集19種蕨類植物并進行抗氧化能力的鑒定，結果顯示，其中烏蕨這一蕨類醇提取物中的DPPH、ABTS 和O2-(超氧自由基)的清除能力較明顯；盧海嘯等[23]根據早期的試驗進一步觀察烏蕨的水部位抗氧化作用，結果發(fā)現，烏蕨的水部位可提高小鼠體內GSH-PX的活性，還可減少MDA的含量，同時，當小鼠由于體內脂質過氧化對機體造成損傷時能起到保護作用，且能提高SOD酶的活力。筆者認為該實驗結果對樂果中毒的解毒有一定的指導意義。吳思琪等[24]對烏蕨醇提物的5個不同萃取相經總黃酮含量以及抗氧化活性的測定，并通過MTT法和熒光檢測法測定該5 相對K562 細胞生長的影響，發(fā)現，烏蕨的5 個萃取相均具有一定的抗氧化能力，不僅可明顯抑制K562 細胞的生長，還可誘導該細胞凋亡。另外乙酸乙酯總黃酮含量和抗氧化活性最高，使用熒光法測定時可顯示出明顯的抑制作用。羅婭君等[25]制備了三種不同烏蕨提取液，并用分光光度計對超氧陰離子自由基(·O2-)和羥自由基(·OH-)的清除作用進行測定，發(fā)現烏蕨的水提液對羥自由基的清除率為36.85%，可提示烏蕨水提液的清除效果最好，而丙酮對超氧自由基的清除率為31.77%，比水提液稍好，由此可見，這三種提取液中對超氧自由基清除作用最好的是烏蕨丙酮液；進一步經超聲提取，他們對烏蕨水提液的抗氧化能力進行了實驗，發(fā)現超聲水提取液對回流提取液的清除效果比超氧、羥自由基低。

3.5 降血糖 陳明等[26]為構建Ⅱ型糖尿病模型將小鼠進行高脂飲食喂養(yǎng)并腹腔注射STZ，實驗時經生化檢測和半定量RT-PCR技術，發(fā)現在小鼠胰島素抵抗組中胰島素水平降低，而給予烏蕨的小鼠體內胰島素水平與胰島素抵抗組比較是增加的，除此之外，胰島素抵抗組中胰島素信號分子FAS 呈高表達，IRS-1 和IRS-2 表達均下降，反之，烏蕨組中FAS 表達降低、PPAR-α表達增高，因此烏蕨在促進IRS-1 和IRS-2 的酪氨酸磷酸化中起作用，還可提高胰島素敏感性，調節(jié)胰島素信號的轉導。后期同組人通過腹腔注射鏈脲佐菌素，建立Ⅰ型糖尿病大鼠模型，并制備烏蕨醇提取物為其治療，實驗發(fā)現，該提取物能明顯減輕STZ誘發(fā)Ⅰ型糖尿病大鼠的體質量，且能降低空腹血糖以及提高胰島素和葡萄糖激酶的含量，并減少醛糖還原酶的含量。另外，取大鼠胰腺經HE染色后，他們通過觀察大鼠胰島的形態(tài)變化，發(fā)現高劑量組的烏蕨醇提取物可不同程度地減輕胰島的萎縮，減少炎性細胞浸潤，增加胰島數目，說明烏蕨醇提取物具有降低Ⅰ型糖尿病大鼠血糖的作用，并對損傷的胰島也具有一定的修復作用[27]。各提取物的藥理作用見圖2。

圖2 烏蕨提取物藥理作用示意圖Figure 2 Schematic diagram of the pharmacological action of Stenoloma chusanum extract

4 毒理分析

陳明等[1]進行烏蕨毒理分析的試驗，結果發(fā)現，將烏蕨在經過水煎后得到的提取液灌入小鼠口中并沒有造成明顯的中毒和死亡；將其作用于豚鼠的皮膚，也未造成過敏反應等癥狀；同時對家兔的眼睛、皮膚無明顯的刺激性，且無明顯毒性反應，表明烏蕨這一中草藥是安全的。陸定奕等[28]通過開展烏蕨的急性毒性實驗發(fā)現，在服用烏蕨后實驗小鼠死亡率為零，并且在實驗期間小鼠活潑有力，食量和糞便無異常，小鼠的毛發(fā)多而亮，在第7 天時體質量略有增加，肝、脾經病理學分析并未見烏蕨在作用小鼠后出現任何毒理反應。

5 烏蕨的應用

盡管烏蕨的存在悠久且含有廣泛的藥理作用，但在應用方面的報道較少，在現有的有關報道中，烏蕨可用于治療肝炎、小兒腹瀉、下肢頑固性潰瘍的患者，提高了荷瘤小鼠免疫力，且對白癜風、腎衰的患者都具有一定的療效。

使用烏蕨在治療200 余例有肝炎的家畜之后，發(fā)現其具有良好的療效。具體體現于，在病程早期，將其與西藥結合治療，待病情得到好轉，將其煎煮后加入蔗糖，經人工灌注或放置于水池中喂養(yǎng)，在肝炎癥狀完全消退即可停藥。整個治療過程中家畜食欲正常，除了體型太小、身體太虛弱的動物，它們都能自己恢復。而有研究表明，當小兒腹瀉時使用烏蕨干預后有效率可達98%，痊愈率達96%，且療程與對照組相比平均縮短了1.5 d，治療方法為：3 次/d，每次口服0.5 g劑量用溫水沖服的烏蕨細末。另外，在治療50余例下肢頑固性潰瘍患者時，使用烏蕨后發(fā)現效果良好；且使用其作用于S180荷瘤小鼠后發(fā)現S180荷瘤小鼠外周血中的CD3+T、CD4+T 淋巴細胞比例下降明顯，CD8+T淋巴細胞比例則顯著增高，同時CD3+T淋巴細胞和CD4+T淋巴細胞明顯增多，CD8+T淋巴細胞卻減少，CD4+/CD8+比值上升較明顯。并且小鼠的中性粒細胞和單核細胞比例降低，而淋巴細胞比率則較高。

同時，烏蕨醇提取物也可以提高荷瘤小鼠血清或腫瘤組織細胞因子中IL-6、IL-10、IL-17 的水平，并能促進TNF-α、NF-κΒ/P65和NF-κΒ/P50蛋白的相對表達量。該實驗證實，烏蕨醇提取物具有增強荷瘤小鼠細胞免疫和體液免疫功能以及激活NF-κΒ信號通路的作用。有研究證明，在臨床中將烏蕨適用于治療白癜風患者，30例患者中外涂烏蕨滲漉液加催化體系的有19 例產生色素，總有效率為63.33%，顯效率為30%，其中有2例痊愈，7例顯效，10例好轉，11例無效；而未使用催化體系治療的僅有14 例患者皮膚產生色素，相比之下總有效率下降了16.66%，顯效率下降13.33%，只有1 例痊愈，4 例明顯改善，9 例好轉，13 例無效。從結果來看，用烏蕨滲漉液特別是使用了催化體系治療白癜風，能取得較好的結果，而且不會出現副作用。另外，有報道將烏蕨、槐花、大黃、太子參、淡附子、大活血和枳殼一起熬制湯后濃縮后采用灌腸的方法在臨床上治療腎衰的患者，結果發(fā)現，給予該湯藥治療后患者的頭昏眼花、食欲不佳、惡心嘔吐、浮腫、抽搐、夜晚尿頻、筋骨疼痛等癥狀緩解，及淤點舌、舌邊有齒痕及苔黃膩、白膩等現象也能得到不同程度地改善；不僅如此，Scr、BUN在用藥之后顯著下降，其中有10 例患者在3~6 個月內Scr、BUN 能顯著地下降至近乎正常的水平，同時血色素也在逐漸地升高，患者無任何不適，14 例因各種原因而未內服中藥，而是將烏蕨制備成湯進行灌腸，但療效并未有差異[29-32]。

6 結語

綜上所訴，烏蕨分布廣泛，具有資源豐富的特點，體現在可野生生長也可人工繁殖。不僅如此，其還具有黃酮類、酚酸類、揮發(fā)油類以及多糖類等多種化學成分，而每類總化學成分里還可提取不同的組分。同時，烏蕨含有解毒、抗炎、抗菌、抗氧化以及降血糖等藥理作用，并有研究證實烏蕨無毒性、副反應等現象。因此，有學者將其用于治療患有肝炎的家畜、小兒腹瀉都具有一定的療效，用于治療下肢頑固性潰瘍的患者能取得良好的效果，還能提高荷瘤小鼠的免疫力及激活NF-κΒ信號通路。而對于白癜風患者，運用烏蕨后能取得較好的效果且不會出現副作用，除此之外，在治療腎衰患者時使用烏蕨能使患者腎衰的臨床表現得以改善。

除此之外，烏蕨的藥用方法并不局限于單一的模式，還可以與其他中草藥或試劑配制成復合中草藥，因此，其具有良好的應用前景。以往有關烏蕨的研究主要集中在烏蕨化學成分的分析以及藥理作用的探討，對于將其應用于臨床的報道屈指可數，尤其是運用于創(chuàng)面的治療更是鳳毛麟角。創(chuàng)面愈合的過程包括滲出期、感染期、愈合期這三個時期，作為“萬能解毒藥”的烏蕨，將其有效的藥理作用應用于創(chuàng)面治療是一大具有前景的研究方向，研究意義廣泛而深遠?！吨兴幋筠o典》中記載了烏蕨在燙傷方面有一定的治療作用，但是目前國內外還沒有相關的文獻報道，基于烏蕨含有的有效化學成分和藥理活性，今后將進行進一步的試驗，觀察其對燙傷的治療效果，為后續(xù)更好地使用該藥物奠定基礎，為烏蕨在臨床的推廣提供科學依據。