蓝靛果的化学成分与功能活性研究进展

2022-09-19 08:15郭玉岩苏发丽魏宇欣熊迎夏吕邵娃
现代中药研究与实践 2022年4期
关键词:蓝靛浆果花色

张 欢,郭玉岩,苏发丽,赵 洋,魏宇欣,熊迎夏,高 滔,吕邵娃

(黑龙江中医药大学 药学院,黑龙江 哈尔滨 150040)

蓝靛果为忍冬科植物蓝靛果Lonicera caeruleaL.var.edulisTurcz. ex Herd.的果实,俗称蓝果忍冬、蓝锭果、羊奶子、黑瞎子果、山茄子果等[1-2]。广泛分布于黑龙江省大兴安岭东部山区、小兴安岭伊春林区、完达山系勃利县东部山区及吉林省长白山林区等地。在东北民间广泛食用,素有“花青素之王”和“果中之王”的称号。蓝靛果果实中富含花青素和花色苷类成分,具有多方面的功能活性,包括改善视疲劳、抗氧化、抗辐射、抗炎、抗菌、预防肝损伤等,尤其改善视疲劳的功效已成为研究热点。本研究对蓝靛果的化学成分和功能活性进行综述,以期为蓝靛果的广泛应用和推广提供参考。

1 化学成分

1.1 花青素及花色苷

蓝靛果浆果中含量最多的化学成分是花青素和花色苷,其中,花青素主要为6 种,即矢车菊素(Cy)、飞燕草素(Dp)、锦葵素(Mv)、天竺葵素(Pg)、芍药素(Pn)和矮牵牛素(Pt),化合物名称及基团见图1。蓝靛果浆果中的花青素主要以矢车菊素为主,占总花青素含量的79% ~ 92%[3]。花色苷是花青素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物,其含量极高,在蓝靛果中共发现了25 种花色苷,其中,矢车菊素-3-O- 葡萄糖苷含量最高,见表1。

表1 蓝靛果中花色苷类成分Tab. 1 Anthocyanins in Lonicera caerulea L.

1.2 有机酸

蓝靛果中第二丰富的化合物就是有机酸,其中含有18 种酚酸、20 种脂肪酸,还有柠檬酸、苹果酸、酒石酸等,具体信息见表2。ZADERNOWSKI R 等[8]的研究表明,61.1%的蓝靛果浆果总酚酸由羟基肉桂酸(大部分为绿原酸)及其衍生物(对香豆酸和香豆酸)组成。也有研究报道了迷迭香酸、香草酸和龙胆酸的含量占总酚酸含量的0.08%[9]。此外,脂肪酸中亚油酸含量最多,对于单不饱和脂肪酸来说,浓度最高的是油酸,而对于饱和脂肪酸来说,棕榈酸的比例最高。

表2 蓝靛果中有机酸酸类化合物成分Tab. 2 The composition of organic acid compounds in Lonicera caerulea L.

1.3 环烯醚萜

环烯醚萜是一类存在于多种植物和某些动物体内的次级代谢产物,是属于单帖类化合物。就结构而言,它们属于具有环戊吡喃骨架的单萜,是以葡萄糖苷的形式自然存在于植物物质中。JURIKOVA T 等[17]用LCMS/MS 准确鉴定了10 多种环烯醚萜类化合物,见表3。

表3 蓝靛果中环烯醚萜成分Tab. 3 Iridoids in Lonicera caerulea L.

1.4 黄酮类化合物

黄酮类化合物现泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称,即具有C6-C3-C6 结构的一类化合物的总称,可以分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、黄烷酮类等。蓝靛果浆果中的黄酮类化合物占1.3%,见表4。

表4 蓝靛果中黄酮类成分Tab. 4 Anthocyanins in Lonicera caerulea L.

1.5 蓝靛果多糖

蓝靛果浆果中的总糖含量为15 ~ 25 mg/g[14]。蓝靛果浆果中的糖包括果糖、葡萄糖和蔗糖,其中果糖占主导地位(55%),其次是葡萄糖(43%),蔗糖仅占总糖的3%。JURIKOVA T 等[17]报告了类似水平。蓝靛果浆果的含糖量比苹果、葡萄、蓝莓和草莓等水果的含糖量低,因此蓝靛果是国家糖尿病以及消化和肾脏疾病研究所推荐的糖尿病饮食[19]。这无疑将为未来开发糖尿病患者饮食提供新的思路。

1.6 其它化学成分

蓝靛果中还含有丰富的维生素,包括维生素B1、维生素 B2、维生素 B6、维生素 C 和维生素 PP。其中最丰富的是维生素C,含量高达186 mg/100 g[14]。蓝靛果也含有成人的 8 种必需氨基酸(缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸)和儿童的必需氨基酸(组氨酸)。蓝靛果还含有矿物质K、P、Ca、Mg、Na、Mn、Fe、Cu、Si、Al、Sr、Ba、I 、Zn 、果胶等,其中,K 含量最多,P、Mg、Ca 等次之,Na 含量最少[16]。

2 功能活性

2.1 缓解视疲劳

蓝靛果浆果中的花色苷成分可以激活视网膜,活化和促进视红素的再合成作用,从而改善人眼视觉的敏锐程度,加快黑暗环境适应能力,增强人眼视力。JIN X H 等[20]证明了蓝靛果提取物治疗可显著降低房水中的炎性细胞浸润、蛋白质浓度、NO、TNF-α和PGE2 水平,并改善眼组织的组织学状态。内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁的脂多糖(LPS)成分,通过注射内毒素诱导的葡萄膜炎(EIU)是一种急性眼部炎症的动物模型。注射LPS 后3 h,蓝靛果提取物处理的虹膜睫状体中活化NF-kB 阳性细胞数量较低。可以显著抑制培养基中NO、PGE2 和TNF-α的产生,以及LPS 刺激的RAW264 诱导的iNOS 和COX-2 的表达。此外,蓝靛果浆果中丰富的花青素活性成分也具有缓解视疲劳的作用。因而可以将其开发成具有缓解视疲劳作用的保健品。

2.2 抗氧化性

蓝靛果浆果中的花青素和黄酮类成分是非常好的活性氧和氮清除基,包括羟基自由基,因此可以完美地保护脂质免受过氧化。生物体内自由基攻击的一个重要部位是细胞膜。自由基对其成分,尤其是膜脂的氧化会引起结构变化,干扰膜功能,从而导致人体机体的病理变化。BONARSKA-KUJAWA D 等[21]通过溶血、显微、量热、电学和红外光谱研究中发现,多酚化合物不会破坏生物膜的结构,也不会深入渗透到红细胞和脂质膜的疏水性区域。它们位于膜的亲水性区域,通过改变膜的水化作用来稳定膜结构。因而蓝靛果提取物能有效保护细胞膜氧化。

2.3 预防肝损伤

蓝靛果浆果中的花色苷成分具有预防肝损伤的作用。 非酒精性脂肪肝(NAFLD)是最常见的肝脏疾病。由于甘油和游离脂肪酸(FFA)的酯化作用,甘油三酯(TG)过度积累,导致NAFLD。WU S 等[22]也证实了蓝靛果多酚通过抑制促炎细胞因子的产生和脂质过氧化减轻实验性非酒精性脂肪性肝炎。肠道微生物群也被认为是NAFLD 发病机制中的一个重要角色[23], ZUO A 等[24]实验表明饮食中补充蓝靛果多酚可降低内毒素水平,同时降低细胞因子水平。 此外,也表明蓝靛果中的多酚成分通过调节肠道微生物群,特别是厚壁菌与拟杆菌的比例,有可能减轻NAFLD 的炎症反应。

2.4 调节血脂水平,抗糖尿病作用

蓝靛果浆果中的矢车菊素-3-葡萄糖苷(cy3-glc)是抑制高血脂症和高血糖症的重要成分。SHARMA A 等[25]实验表明cy3-glc 给药组显著降低血糖水平和AUC 的增加,此外,也能使血清甘油三酯浓度、总胆固醇浓度和血糖的增加明显受到抑制。这些结果都能说明,短期或长期摄入cy3-glc 可降低餐后血脂和血糖。MEHTA J L 等[26]的一项研究分析了高脂饮食小鼠的胰岛素、血糖、糖化血红蛋白、血尿素氮和肌酐水平升高,用蓝靛果提取物喂养小鼠时,上述并发症明显受到抑制。该研究还证实了蓝靛果浆果的剂量依赖性活性,这显示了蓝靛果可以作为一种治疗糖尿病的药用食品的潜力。此外,SHARMA A 等[25]利用动物实验和组织学与免疫组化检查表明蓝靛果浆果可以作为一种潜在的中草药治疗高脂饮食诱导的小鼠糖尿病(II 型)及其相关疾病。

2.5 抗炎、抗菌作用

RUPASINGHE H 等[27]研究表明蓝靛果提取物多酚含量与促炎细胞因子COX-2、TNF-α、IL-6、前列腺素(PGE2)呈负相关,这就说明多酚提取物能够抑制主要的促炎细胞因子,蓝靛果浆果多酚具有作为一种有效的炎症抑制剂的潜力。WU S 等[22]实验表明蓝靛果多酚抑制转化生长因子β 活化激酶-1(TAK1)介导的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和NF-κB 通路,并增强Nrf2 和锰依赖性超氧化物歧化酶(MnSOD)的表达,此外,cy3-glc 和(-)-表儿茶素(EC)是蓝靛果多酚的两个主要成分,直接与TAK1 结合。这些数据都表明,蓝靛果浆果中的多酚成分可能通过调节炎症和抗氧化介质来抑制脂多糖诱导的炎症。另外,OH 基团能够减少自由基,而环烯醚萜中含大量的OH 基团,因此环烯醚萜类成分的存在也使蓝靛果抗炎抗菌作用更强[28]。

2.6 抗癌

近年来,相关病理学研究发现蓝靛果浆果中的花色苷成分具有一定的抗癌作用,对肺癌、肝癌、宫颈癌和结肠癌等都表现出一定的抑制作用[29],尤其是矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)可以在体外减轻致癌物诱导的正常肺上皮细胞DNA 损伤。AMARARATHNA M 等[30]实验证实C3G 显著降低烟草特异性亚硝胺、4-(甲基亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)诱导的肺肿瘤多样性和肿瘤面积,但不影响肿瘤发生率。免疫组化分析显示肺组织中增殖细胞核抗原(PCNA)和Ki-67 的表达降低,证明了蓝靛果浆果可以抑制小鼠的肺肿瘤发生,可以抑制高危人群(如吸烟者)的肺癌发展。也有研究表明花色苷可通过调节与癌细胞有关的酶,抑制甚至阻止其入侵或者诱导癌细胞凋亡来达到抗癌的目的[31]。HOU D X 等[32]研究表明花色苷可以诱导白血病细胞凋亡,进而抑制白血病的发生。 此外SHIH P H 等[33]发现花色苷能影响细胞周期进程和诱导人类胃腺癌细胞凋亡,对乳腺癌和皮肤癌等都有一定的抑制作用。

2.7 其它

蓝靛果浆果具有调节肠道代谢的作用。FREJNAGEL S 等[34]对35 日龄大鼠进行为期4 周的试验中喂养含有不同剂量的1.2%蓝靛果多酚饲料,研究表明,蓝靛果多酚能够影响大鼠盲肠的代谢。此外,蓝靛果还具有预防牙龈炎、抗甲状腺等作用。VALKO M 等[35]发现蓝靛果多酚提取物(其中 77%为花色苷)处理牙龈成纤维细胞,可抑制活性氧的形成,减少脂质过氧化,降低胞内还原型谷胱甘肽的消耗,从而抑制自由基引起的氧化损伤,预防牙龈炎的产生。蓝靛果浆果也可治疗甲亢,PARK S I 等[36]研究表明,患有甲亢的模型大鼠连服15 d 蓝靛果后,甲状腺机能亢进得以改善,甲状腺激素降低,甲状腺刺激激素增加,同时肝酶水平降低,对肝细胞也具有一定保护作用。更重要的是,蓝靛果浆果具有提高记忆力的作用,BELL L 等[37]证实蓝靛果浆果提取物可以显著改善餐后情景记忆,但对工作记忆或执行功能的影响有限。因此,蓝靛果浆果可以通过改善血管和代谢健康来改善与年龄有关的记忆缺陷。

3 结语

蓝靛果作为一种东北民间广泛食用的浆果,是医治视疲劳的良药,也是老少皆宜的食疗保健品。近年来随着科研人员对其化学成分的探索不断深入,使其物质基础更加明确,功能活性逐渐清晰。但不足的是当前关于蓝靛果缓解视疲劳作用机制的研究相对浅显,笔者认为可借助分子生物学、网络药理学等现代手段对蓝靛果成分与其功能作用之间的作用机制进行研究,能更好地提高蓝靛果在视疲劳治疗上的可信度,并为充分开发利用蓝靛果,提高整体经济效益奠定良好的基础。

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