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肉蓯蓉的化學(xué)成分及藥理作用研究進展

2010-02-11 19:55:41宋媛媛張洪泉
中國野生植物資源 2010年1期
關(guān)鍵詞:蓯蓉總苷肉蓯蓉

李 媛,宋媛媛,張洪泉

(揚州大學(xué)醫(yī)藥研究所,江蘇揚州 225001)

肉蓯蓉 (HerbAcistanche)是列當(dāng)科 (Orobanchaceae)肉蓯蓉屬 (Cistanche)植物肉蓯蓉干燥帶鱗葉的肉質(zhì)莖,又名地精、金筍、蓯蓉、大蕓。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為上品,其后古典《本草經(jīng)疏》、《本草匯言》、《月華子本草》等多有記載。李時珍曰:“此物補而不峻,故有從容之兮”。肉蓯蓉味甘、咸,性溫,具有補腎壯陽,填精補髓,養(yǎng)血潤燥,悅色延年等功效,主治男子陽痿、女子不孕、帶下、血崩、腰膝冷痛、血枯便秘等。在我國已有兩千多年的使用歷史,在歷代增力中藥處方中出現(xiàn)率占第 1位,而在抗老防衰類方劑中僅次于人參占第 2位。由于肉蓯蓉屬植物野生資源日益枯竭,已被我國列為二級保護物種,并被收入《國際野生植物保護名錄》[1]。本文結(jié)合最新國內(nèi)外文獻,著重對肉蓯蓉的資源分布、化學(xué)成分、藥理作用等方面的研究進展進行了綜述,以資參考。

1 肉蓯蓉概述

肉蓯蓉原植物為列當(dāng)科植物肉蓯蓉屬的寄生植物,全世界約有 20種,我國有 6種及 1變種:肉蓯蓉Cistanche deserticolaMa.、鹽生肉蓯蓉 Cistanche salsa(C.A.Mey)G.Beck、管花肉蓯蓉 Cistanche tubulosa(Schenk)R.W ight、沙蓯蓉 Cistanche sinensisG.Beck、蘭州肉蓯蓉 Cistanche lanzhouensisZ. Y.Zhang、迷肉蓯蓉 Cistanche ambigua(Bge.)G.Beck 6個種及 1變種白花鹽蓯蓉 Cistanche salsavar.albiflorP.F.Tu et Z.C.Lou[3]。肉蓯蓉主要生于鹽堿地、干河溝、沙地、戈壁、沙漠環(huán)境中,氣候極端干旱,日照強烈,年降水量少于 250 mm,冷熱變化劇烈,風(fēng)大沙多,土壤發(fā)育不良,土層薄、質(zhì)地粗而缺乏有機質(zhì)。具有一定的抗寒和抗旱性。其寄生于紅沙、鹽爪爪、著葉鹽爪、珍珠、西伯利亞等植物的根上,在我國主要分布于北緯 36°~37°,東西橫跨內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、寧夏及新疆等 5個省區(qū)。此外,青海亦有少量分布。其中,內(nèi)蒙為肉蓯蓉的地道產(chǎn)區(qū)之首,20世紀(jì) 90年代以前產(chǎn)量為 10×104kg,新疆為 20世紀(jì) 90年代肉蓯蓉最大產(chǎn)區(qū),年產(chǎn)春大蕓 (北疆大蕓、梭梭大蕓、柴大蕓)20×104kg,秋大蕓 (南疆大蕓、紅柳大蕓、管花大蕓)5×104kg。新疆 4種肉蓯蓉 (肉蓯蓉、迷肉蓯蓉、管花肉蓯蓉、鹽生肉蓯蓉)中,管花肉蓯蓉是新疆的標(biāo)志肉蓯蓉。寧夏為肉蓯蓉傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)之一,主產(chǎn)于中衛(wèi)、靈武、鹽池各縣。原植物有肉蓯蓉,荒漠肉蓯蓉、鹽生肉蓯蓉和沙蓯蓉以及白花鹽蓯蓉[2]。

2 化學(xué)成分

從 20世紀(jì) 80年代開始,國內(nèi)外對肉蓯蓉的化學(xué)成分進行了大量研究,其中日本起步較早,隨著分離提取和檢測技術(shù)的飛速發(fā)展,已分離出多種類型的物質(zhì),主要可分為苯乙醇苷類、環(huán)烯醚萜類、木脂素類、多糖、生物堿等。

2.1 苯乙醇苷類 (phenylethanoid glycosides,PhGs)

PhGs的糖鏈部分僅由葡萄糖和鼠李糖組成;與苷元直接相連的中心糖為葡萄糖;除單糖苷外,中心葡萄糖的 3位均連有鼠李糖;在三糖苷中第 2個葡萄糖連在中心葡萄糖的 6位;在中心葡萄糖的 4或6位常常連有咖啡?;?、阿魏?;蛳愣辊;缺奖;惢鶊F。苯乙醇苷類是肉蓯蓉中主要活性成分,具有壯陽、抗氧化、增強記憶力等多種功能。對這一成分的研究也比較深入。目前共分離得到22個苯乙醇苷類成分,包括 1個單糖苷,14個雙糖苷和 7個三糖苷[3]:

2’-乙?;溄晴捃?(2’-acetylacteoside)、麥角甾苷 (2’-acteoside)、肉蓯蓉苷 A、B、C、D、E、G、H(cistanosideA、B、C、D、E、G、H)、去咖啡?;惾~升麻苷 (decaffeoylacteoside)、松果菊苷 (echinacoside)、異麥角甾苷 (isoacteoside)、isosyringalide 3’-α-L-rhamnopyranoside、os manthuside B、紅景天苷(salidroside)、syringalide A 3’-α -L-rhamnopyranoside、管花苷 A、B、C、D、E(tubulosideA、B、C、D、E)、crenatoside。

松果菊苷和麥角甾苷是肉蓯蓉中苯乙醇總苷的主要成分,其含量分別為 0.10%~0.53%、0.06%~0.46%。有文獻報道以綠原酸為內(nèi)標(biāo),采用高效液相色譜法測定肉蓯蓉總苷中松果菊苷的含量,作為肉蓯蓉質(zhì)量控制的指標(biāo)之一,結(jié)果可靠。

2.2 環(huán)烯醚萜類及其苷類

目前從肉蓯蓉屬植物中分離得到環(huán)烯醚萜 2個,環(huán)烯醚萜苷 10個。肉蓯蓉屬植物的環(huán)烯醚萜苷具有以下特征:1位連有葡萄糖;5,9位為β-H;4位有些存在羧基;6,7,8或 10位常常含有羥基,或失去羥基形成雙鍵或環(huán)氧醚鍵。有學(xué)者對我國內(nèi)蒙古產(chǎn)肉蓯蓉 C.salsa進行系統(tǒng)研究,并分得 8-表馬錢子酸 (8-epiloganic acid)、MussaenosideAcid、Leonuride(ajugol)、8-表去氧馬錢子酸、Gluroside、京尼平酸 (geniposidic acid)、Bartsioside、6-Deoxycatalpol、蓯蓉素、蓯蓉氯素等化合物。有學(xué)者從 C.deserticola中分得 8-表馬錢子酸葡萄糖苷。徐文豪等從 C.deserticola中分得 8-表馬錢子苷酸。

2.3 木脂素類及其苷類

有學(xué)者從肉蓯蓉屬植物中已分離得到 1種木脂素和 5種木脂素苷,其中 2種為新木脂素苷。分別是:(+)-Syringaresinol O-β-D-glucopyranoside;Liriodendrin、松脂醇粉末、松香樹脂酚 O-β-D-葡萄糖苷 ((+)-Pinoresinol O-β-D-glucopyranoside)和松脂酸。從 C.tubulosa中分得新木質(zhì)素:Dehydrodiconiferyl alcoholγ’-O-β-D-glucopyranoside及 Dehydrodiconiferyl alcohol 4’-O-β -Dglucopyranoside。

2.4 揮發(fā)性成分

國內(nèi)學(xué)者運用 GC-MS技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù) (SFE)對肉蓯蓉的脂溶性及揮發(fā)油成分作了大量研究,大致分為 3類:C16-C28的直鏈烷烴;酯類化合物中有 3個主要成分是鄰苯二甲酸二丁酯、葵二酸二丁酯和鄰苯二甲酸二異辛酯;低相對分子質(zhì)量的含氧、含氮化合物,以丁子香酚為主,其次為香草醛和異丁子香酚等。此外還發(fā)現(xiàn)有棕櫚酸和亞油酸等成分[4]。

2.5 其他類

肉蓯蓉中還含有酚苷、單萜苷、生物堿、糖類、糖醇、甾醇等成分。楊建華等從人工栽培鹽生肉蓯蓉中分離鑒定出 7個化合物:β-谷甾醇、胡蘿卜苷、β-谷甾醇葡萄糖苷 -3’-O-十七酸酯、8-OH-香葉醇 -1-β-D-葡萄糖苷、2-羥甲基 -5-OH-吡啶、甜菜堿、半乳糖醇。這些化合物均為首次從人工栽培鹽生肉蓯蓉中分離得到,其中β-谷甾醇葡萄糖苷 -3’-O-十七酸酯、8-OH-香葉醇 -1-β-D-葡萄糖苷為首次從本種植物中分離得到,2-羥甲基 -5-OH-吡啶為首次從該屬植物中獲得[5]。陳曉東等還分析了其中所含的鈣、鎂和磷的含量比較高,鐵、銅、錳、鋅含量也較高,比一般中藥要高,尤其鐵的含量達(dá)到 63.1 mg/100 g。肉蓯蓉具有益精壯陽、強筋健骨等功效,與其含豐富的鐵及鈣、鎂、磷有直接關(guān)系[6]。

3 藥理作用研究

3.1 免疫作用

肉蓯蓉屬于一種能興奮垂體、腎上腺皮質(zhì)或有類似腎上腺皮質(zhì)激素樣作用,調(diào)節(jié)機體免疫功能的名貴中藥。多糖在其提取物中含量較高,多糖成分的免疫增強作用在肉蓯蓉的強壯和補益效用中可能發(fā)揮著主要的影響。很多研究表明,肉蓯蓉多糖能單獨和協(xié)同 ConA、PHA促進小鼠胸腺淋巴細(xì)胞增殖,增強小鼠脾淋巴細(xì)胞分泌 IL-2的能力,提高小鼠脾指數(shù)、血清溶血素值及 E-玫瑰花結(jié)形成率,促進小鼠腹腔內(nèi)吞噬細(xì)胞的吞噬能力。王成蓉等研究證實了肉蓯蓉多糖能提高肉雞免疫新城疫苗后外周血液中 T淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率及 IFN-γ含量,且其效果與肉蓯蓉多糖用量存在著一定的量效關(guān)系[7]。張洪泉等對管花肉蓯蓉麥角甾苷的研究也顯示麥角甾苷可以促進淋巴細(xì)胞增殖,提高機體非特異性細(xì)胞免疫和免疫調(diào)節(jié)功能,通過提高 T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生L-2,增強老年小鼠免疫功能而達(dá)到延緩免疫老化的作用[8]。另一方面,腎陽虛將導(dǎo)致免疫功能的低下和紊亂,因此補腎壯陽的作用與改善機體免疫功能有密切關(guān)系,具有補腎壯陽作用的苯乙醇苷類成分實際上也有助于提高機體免疫力,這也從側(cè)面反應(yīng)了中藥中有效成分協(xié)同作用的治病機理。

3.2 抗衰老和抗氧化作用

近年的研究認(rèn)為衰老與自由基引起的生物膜脂質(zhì)過氧化有密切相關(guān)。玄國東等人研究發(fā)現(xiàn),苯乙醇苷能顯著抑制血清、腦 SOD活力的降低,對降低肝臟、血清MDA含量亦有一定作用,說明苯乙醇苷可通過增強機體抗氧化能力而抗衰老,其機理可能與苯乙醇苷的自由基清除作用有關(guān)。另外,對衰老模型小鼠體重及胸腺、脾臟臟器系數(shù)的研究結(jié)果表明,與模型組比較,苯乙醇苷高劑量組的脾臟系數(shù)顯著升高,從另一側(cè)面反映了苯乙醇苷可通過提高機體免疫功能延緩衰老[9]。

肉蓯蓉總苷主要成分是苯乙醇苷類,羅蘭等對其研究表明,肉蓯蓉總苷可改善鋁中毒致擬 AD模型小鼠學(xué)習(xí)記憶功能,提高擬 AD小鼠腦組織中SOD活性,降低MDA含量,同時提高腦重系數(shù)。作用機制可能與其增加自由基清除酶的活性,防止脂質(zhì)過氧化作用,減輕腦萎縮,保護神經(jīng)元功能有關(guān)[10]。

吳波等實驗研究結(jié)果顯示肉蓯蓉多糖可顯著提高亞急性衰老小鼠 SOD的活性;并明顯降低亞急性衰老小鼠的血液和肝中的脂質(zhì)過氧化物的含量。這說明肉蓯蓉多糖具有調(diào)節(jié)衰老小鼠機體氧化/抗氧化平衡的功能,消除 D-半乳糖引起自由基產(chǎn)生的增多。提示肉蓯蓉多糖具有抗氧化的作用及延緩衰老的作用[11]。

對于肉蓯蓉多糖在線粒體水平上抗衰老作用的機制,國內(nèi)外研究較少。徐輝等觀察肉蓯蓉多糖在線粒體水平的抗衰老作用,結(jié)果得出肉蓯蓉多糖顯著提高對D-半乳糖致衰大鼠肝臟 Ca2+-ATP酶活性、肝線粒體膜流動性及呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ+Ⅲ、Ⅱ+Ⅲ活性,顯著降低肝線粒體 MDA含量、PLA2活性。提示肉蓯蓉多糖能提高衰老模型大鼠肝線粒體抗氧化能力,改善線粒體能量代謝,具有抗衰老作用[12]??傊?肉蓯蓉可通過多種途徑拮抗致老因素對機體的損傷而達(dá)到抗衰延年的作用。

3.3 保護肝臟

吳煜等研究松果菊苷對大鼠急性肝損傷的保護作用及機制,大鼠注射 CCl4后血清 ALT、AST水平和組織MDA含量明顯升高,SOD活性則顯著下降;同時伴有組織 caspase-3活性增強和 TNF-α水平升高,HE染色證實有嚴(yán)重肝損傷表現(xiàn)。而預(yù)先給予松果菊苷可有效降低染毒大鼠血清 ALT、AST水平和組織 MDA濃度,使 SOD活性升高,并抑制caspase-3活性和 TNF-α水平,與急性肝損傷組相比差異均十分顯著;同時,大鼠肝組織損傷程度大為改善,表明松果菊苷對 CCl4誘導(dǎo)的急性肝損傷有很好的防治作用,其機制可能與松果菊苷能有效減少自由基生成和抗脂質(zhì)過氧化作用有關(guān)[13]。

3.4 補腎壯陽

肉蓯蓉是名貴的補藥,具有補腎,壯陽強肝腎益精氣等作用。研究發(fā)現(xiàn)肉蓯蓉中起補腎壯陽的有效成分是苯乙醇苷類成分,如松果菊苷,洋丁香酚苷類等。它主要通過兩種途徑起作用:其一,增強下丘腦-垂體 -腎上腺功能,促進體內(nèi)相關(guān)遞質(zhì)和激素的釋放,提高性欲;其二,抗疲勞、提高身體機能作用。肉蓯蓉的補腎作用與一般補腎藥如淫羊藿、巴戟天等不同,肉蓯蓉補腎而不傷陰,長期服用一般不會出現(xiàn)上火、口干等癥狀,故《本草綱目》謂其“補而不竣,故有從容之兮”,其意為從容補腎。肉蓯蓉補腎男女皆宜,故其既可治療男子陽痿,也可治療女子不孕。由于肉蓯蓉確切的補益作用,成為歷代醫(yī)家處方中最常用的補益藥之一[14]。龔夢鵑等采用氫化可的松造模,模型小鼠出現(xiàn)精神不振、活動減少、豎毛、消瘦、尾冷肢涼等陽虛癥狀。肉蓯蓉水煎液高劑量組可拮抗氫化可的松所致小鼠“陽虛證”癥狀,明顯增加陽虛小鼠的體重、增加陽虛小鼠的活動次數(shù);降低運動后小鼠的乳酸累積;能顯著降低血清尿素氮含量。證實了肉蓯蓉可提高陽虛小鼠的抗疲勞能力[15]。潘玉榮等試驗結(jié)果表明,動物在較長時期使用皮質(zhì)激素的同時,加用補腎壯陽的中藥肉蓯蓉醇提物,可防止單用激素所引起的腎上腺皮質(zhì)萎縮。提示肉蓯蓉醇提物對腎功能有一定的保護作用[16]。

3.5 肉蓯蓉的神經(jīng)保護作用

迄今為止,約有近 70種化合物從肉蓯蓉屬植物中分離出來,主要包括苯乙醇苷類、環(huán)烯醚萜及其苷類、木脂素及其苷類以及生物堿和糖類等其他成分。其中,文獻報道明確具有神經(jīng)保護作用的單體有 4個,即麥角甾苷 (acteoside)、松果菊苷 (echinacoside)、管花苷 (tubuloside)B和紫葳新苷 (campneosideⅡ)??赡芎猩鲜鰡误w成分的非單體成分如肉蓯蓉總苷、苯乙醇苷類和多糖類等也顯示出神經(jīng)保護活性[17]。

凋亡是多種致病因素導(dǎo)致的細(xì)胞程序性死亡,在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)退行性病變和興奮性神經(jīng)元損傷中均起重要作用。鄧敏等采用 PC12細(xì)胞模擬神經(jīng)細(xì)胞的反應(yīng),以 H2O2誘導(dǎo)細(xì)胞氧化損傷,觀察管花苷B的神經(jīng)保護作用。結(jié)果證實,管花苷 B可以有效地減輕 H2O2誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的發(fā)生,在 1~100 mg·L-1的劑量范圍內(nèi),其神經(jīng)細(xì)胞保護作用呈現(xiàn)一定的劑量依賴關(guān)系。管花苷 B可能是通過抑制細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基的生成和 caspase-3活性的升高,并維持線粒體膜電位的高能狀態(tài),這幾個環(huán)節(jié)相互聯(lián)系,共同抑制細(xì)胞凋亡,實現(xiàn)神經(jīng)保護作用[18]。

衰老既是人體神經(jīng)系統(tǒng)功能退行性改變的一個重要方面,也是許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的初始階段。衰老的機制十分復(fù)雜,除了與細(xì)胞凋亡、自由基損害等密切相關(guān)外,血管病變、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的異常等也是導(dǎo)致其發(fā)生發(fā)展的重要因素。因此以肉蓯蓉提取物為主要成分的抗衰老制劑在人體實驗中,也顯示出明顯改善人體神經(jīng)系統(tǒng)衰老癥狀的作用。

腦缺血再灌注損傷與活性氧族 (ROS)大量形成、細(xì)胞內(nèi)鈣超載及一氧化氮 (NO)生成過多等有關(guān),對缺血再灌注后患者腦功能的進一步康復(fù)具有重要影響。皋聰?shù)仍趯嶒炛写笫?ig給藥的第 16天,進行局灶性腦缺血 -再灌注致血管性癡呆 (VD)模型制備,繼續(xù)給藥的第 7天開始進行學(xué)習(xí)記憶的訓(xùn)練和測試。在測試的前 3d,模型組的平均正確反應(yīng)率明顯低于假手術(shù)組大鼠,說明腦缺血 -再灌注損傷造成模型大鼠學(xué)習(xí)記憶功能障礙;而蓯蓉總苷各劑量組大鼠的平均正確反應(yīng)率明顯高于模型組,與假手術(shù)組大鼠的水平相當(dāng),說明肉蓯蓉對 VD大鼠的學(xué)習(xí)記憶障礙確有預(yù)防和治療作用,蓯蓉總苷為其抗癡呆的有效成分[19]。

3.6 通便作用

中醫(yī)認(rèn)為,本品入腎和大腸經(jīng),補腎助陽以潤燥通便。肉蓯蓉類藥物的水煎劑具有明顯的通便作用,可改善腸蠕動,抑制大腸的水分吸收,縮短排便時間。對老年習(xí)慣性便秘,體虛便秘和產(chǎn)婦產(chǎn)后便秘療效顯著[20]。

3.7 其它

有報道稱苯乙醇總苷作為肉蓯蓉提取物的主要活性成分還具有鎮(zhèn)痛、消炎作用。另外還有肉蓯蓉苷類化合物鎮(zhèn)靜作用的報道。多糖除了具有增強免疫力,抗衰老作用外,在創(chuàng)傷愈合中亦有重要作用,能明顯促進成纖維細(xì)胞的生長。毛新民等研究發(fā)現(xiàn)鹽生肉蓯蓉苯乙醇總苷能提高心肌組織中磷酸肌酸激酶活力,具有保護缺血心肌作用。沈敬華等稱肉蓯蓉有抗腫瘤和抗肝炎的作用[21]。

4 肉蓯蓉的毒性

胡余明等對蓯蓉總苷的毒性進行了研究,發(fā)現(xiàn)急性毒性試驗為無毒;遺傳毒性試驗均為陰性;體重、食物利用率、血常規(guī)、血生化、臟器比值及組織病理學(xué)檢查等各項指標(biāo)與對照組比較差異均無顯著性(P>0.05)。為開發(fā)利用蓯蓉資源提供了實驗依據(jù)[22]。

4 肉蓯蓉的發(fā)展前景與展望

肉蓯蓉為國家二級保護植物,具有極好的藥用價值,是我國中西部地區(qū)著名的中藥材之一。我們應(yīng)對其藥理作用的有效成分及其作用機理進行深入研究,在保證藥效的前提下,改進中藥傳統(tǒng)制劑,提高質(zhì)量控制水平,發(fā)展療效確切,使用安全,質(zhì)量可控的中藥新產(chǎn)品。另外,為保護資源,開發(fā)利用及提高中藥材的質(zhì)量,一方面,應(yīng)建立肉蓯蓉及其寄主植物 (護沙植物)產(chǎn)業(yè)化栽培基地,既可解決肉蓯蓉資源的緊缺問題,實現(xiàn)肉蓯蓉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,又可大面積治理鹽堿地,最終實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益的統(tǒng)一。另一方面,利用組織培養(yǎng)手段獲得商品蓉的研究亦需同時進行。目前,這方面工作仍很薄弱,

如何進一步改善品種,提高產(chǎn)量,并使其優(yōu)良品種迅速推廣,以保護資源,開發(fā)利用及提高中藥材的質(zhì)量,是生物技術(shù)工作者急需解決的問題。隨著科技的發(fā)展和人們對肉蓯蓉認(rèn)識的加深,這一寶貴資源一定會有可觀的發(fā)展前景。

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