劉 東,韓邦興,胡賀杰,王灼強(qiáng)
(1.皖西學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院,安徽 六安237012;2.皖西學(xué)院中藥研究與開發(fā)工程技術(shù)研究中心,安徽 六安237012)
蕨菜(Pteridum aquilinum var.latiusculum)別名拳頭菜、如意菜、龍爪菜,屬于鳳尾蕨科。蕨菜喜生于低山區(qū)向陽地塊,多分布于稀疏針闊混交林,主產(chǎn)于華北、東北、西北、西南各省。據(jù)《本草綱目》中記載蕨菜具有清熱、滑腸、降氣、驅(qū)風(fēng)、化痰等功效,可作為藥食兩用植物。蕨菜中富含黃酮類化合物成分,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)蕨菜黃酮具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤﹑抗突變等多種藥理和保健作用,近年來成為藥用植物資源研究的熱點(diǎn)[1-4]。為了更好地實(shí)現(xiàn)對蕨菜資源的利用與開發(fā),本文對蕨菜黃酮的提取工藝及藥理作用研究概況進(jìn)行了歸納與總結(jié)。
近年來,隨著對黃酮類化合物的研究逐漸深入,蕨菜黃酮的提取技術(shù)得到不斷發(fā)展,目前對蕨菜黃酮提取方法主要有直接回流提取法、連續(xù)回流提取法、溫浸提取法、大孔樹脂吸附法。
直接回流提取是應(yīng)用有機(jī)溶劑提取目標(biāo)產(chǎn)物,吳瑞寧等[5]用直接回流提取方法對蕨類黃酮的提取進(jìn)行了研究,得到的黃酮含量較低,推測其原因為初始提取時浸出速度較快,溶劑中不斷增多的黃酮類成分抑制了黃酮的進(jìn)一步浸出,導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物不能被充分提取。此方法雖然操作簡便,但是黃酮提取效率低下,仍需進(jìn)一步改善。
連續(xù)回流提取法也叫索氏提取法,由于克服了直接回流的不足,該方法也是目前從固體物質(zhì)中提取目標(biāo)產(chǎn)物應(yīng)用較為廣泛的一種方法。陳乃富等[6]用70%乙醇回流提取蕨菜總黃酮,第1次加入料液比1∶5,以后每次加入料液比1∶3,每次浸提約2h,浸提溫度90℃,共浸提10次,測得蕨菜中總黃酮含量7.28%。該種提取方法提取效率有所提高,但是提取步驟繁瑣,提取時間較長。張婷婷等[7]對蕨菜黃酮提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,最佳提取工藝條件為回流溫度90℃,50%乙醇,料液比55∶1(V/m),回流時間2.0 h,該條件下蕨菜黃酮提取率達(dá)7.29%。該實(shí)驗提取效率與前述相當(dāng),但提取時間更短,提取次數(shù)更少,同時提取溶劑乙醇的濃度較低。
FOSS全自動索氏浸提系統(tǒng)(SoxtecTM2005)是對傳統(tǒng)的索氏連續(xù)回流提取方法加以改進(jìn)的系統(tǒng)。該方法的應(yīng)用使得蕨菜黃酮的常規(guī)提取方法中面臨的提取效率較低,操作較為繁瑣等問題得以解決。徐麗娟等[8]采用FOSS SoxtecTM2005提取蕨菜總黃酮得率高達(dá)8.80%,最佳提取條件為:60%乙醇,沸騰時間2.0h,淋洗時間1.0h,料液比1∶30。該方法與傳統(tǒng)方法相比具有節(jié)省時間、節(jié)約試劑、操作方便等優(yōu)點(diǎn),具有較好的應(yīng)用與推廣前景。
方玉梅等[9]采用此法對蕨菜總黃酮的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,得出最佳實(shí)驗條件為:水浴溫度60℃,70%乙醇,提取時間1.5h,料液比為1∶40。這種方法雖然操作簡單,重復(fù)性好,但提取效率較低。
大孔吸附樹脂是近年來發(fā)展起來的一類有機(jī)高分子聚合物吸附劑,它具有吸附選擇性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性高、解吸條件溫和等特點(diǎn),在蕨菜黃酮純化方面具有一定應(yīng)用。陳乃富等[10]采用AB-8型大孔樹脂對蕨菜黃酮進(jìn)行吸附和解析,結(jié)果顯示,蕨菜精黃酮粉中黃酮經(jīng)大孔樹脂純化后含量大大提高。另外,陳乃富等[11]用大孔樹脂法對蕨菜黃酮進(jìn)行了初步研究和工藝條件篩選,分別從最適樣品濃度、上樣量、pH值、吸附速率、乙醇洗脫液濃度和洗脫速率、乙醇洗脫用量等方面對AB-8大孔樹脂純化蕨菜黃酮的因素進(jìn)行了探索,結(jié)果表明,確定大孔吸附樹脂能夠應(yīng)用于蕨菜黃酮的純化。
蕨菜黃酮能夠改善動物脂代謝,降低體內(nèi)血脂水平。陳乃富等[12]向高脂模型大鼠連續(xù)14d給予蕨菜黃酮300mg/kg,并以高脂模型組、脂必妥片組、蕨菜黃酮低劑量組作為對照,結(jié)果顯示,給予高劑量黃酮后高脂模型大鼠血清總膽固醇含量(TC)、低密度脂蛋白膽固醇含量(LDL-C)、動脈硬化指數(shù)(AI)顯著降低,同時能夠升高大鼠體內(nèi)HDL-C/TC比值,降低LDL-C/HDL-C比值,表明蕨菜黃酮對脂代謝紊亂具有較好的調(diào)節(jié)作用,對動脈粥樣硬化、膽固醇類疾病的治療體現(xiàn)出一定的應(yīng)用前景。
研究表明,蕨菜黃酮能夠有效清除自由基,并對亞油酸、豬油的自氧化具有顯著的抗性,表現(xiàn)出一定的抗氧化活性。同時也可降低油脂過氧化值,有效去除油脂中過氧化物,并且在一定濃度范圍內(nèi)蕨菜黃酮的抗氧化活性隨其用量的增大而增大[2]。陳乃富等[13-15]通過一系列動物實(shí)驗對蕨菜黃酮的抗氧化能力進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,蕨菜黃酮可以降低小鼠肝臟及血清組織中丙二醛的相對含量。通過硫代巴比妥酸法(TBA法)和鄰苯三酚自氧化法分別測定大鼠肝組織中丙二醛的含量及肝組織和血清中丙二醛活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蕨菜黃酮能使注射四氧嘧啶后大鼠肝臟中丙二醛含量顯著降低,但不影響肝組織中丙二醛活性。鉛脅迫組小鼠通過飼喂蕨菜黃酮其肝組織丙二醛活性回升,當(dāng)飼喂蕨菜黃酮量達(dá)到300mg/kg體重時,小鼠肝組織丙二醛活性可上升到正常水平。谷仿麗等[16]研究了蕨菜黃酮對于矽塵染毒小鼠的肺纖維及抗氧化應(yīng)激的影響,結(jié)果表明蕨菜黃酮組小鼠血及肺組織丙二醛值顯著下降、超氧化物歧化酶活力顯著升高,證實(shí)蕨菜黃酮延緩了矽塵染毒小鼠肺纖維化進(jìn)程。
研究表明蕨菜黃酮對小鼠免疫功能具有一定的增強(qiáng)作用。張莉等[1]考察了蕨菜黃酮對小鼠免疫器官的臟器體重比值、遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)(DTH)、血清溶血素、單核-巨噬細(xì)胞碳廓清能力的影響。結(jié)果表明,蕨菜黃酮可顯著增加小鼠的足跖腫脹度,促進(jìn)小鼠血清溶血素形成,從而達(dá)到改善小鼠細(xì)胞和體液免疫功能的目的;同時可明顯增強(qiáng)小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬功能,證實(shí)蕨菜黃酮對特異性免疫功能具有一定的改善作用。
陳乃富等[4]以敵克松為致突變劑研究了蕨菜黃酮對敵克松致突變的抑制作用,結(jié)果表明蕨菜黃酮對突變有較強(qiáng)抑制作用。閆鑫等[3]通過建立小鼠宮頸癌模型和腹水瘤模型,分別研究了蕨菜黃酮抗宮頸癌活性及對模型小鼠免疫功能的影響,并以超氧化物歧化酶、總抗氧化能力、丙二醛、谷胱甘肽還原酶等因素為指標(biāo)來進(jìn)一步確定蕨菜黃酮是否對腫瘤具有治療效果,顯示能明顯地提高腹水瘤模型小鼠的生命周期。
據(jù)報道[17],蕨菜黃酮可以不同程度地降低模型小鼠體內(nèi)血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)活性,肝臟中甘油三酯(TG)水平,以及肝臟中丙二醛的水平,顯示出一定的保肝護(hù)肝作用。此外,陳乃富等[18]還對蕨菜黃酮對果蠅壽命和繁殖性能進(jìn)行了研究,顯示蕨菜黃酮可延緩果蠅衰老,進(jìn)而延長果蠅壽命并能夠增強(qiáng)果蠅的繁殖能力。
蕨菜是一種在我國分布廣泛的天然植物資源,體現(xiàn)出較高的藥用和食用價值,尤其對于蕨菜黃酮組分。蕨菜黃酮的提取工藝現(xiàn)狀仍以有機(jī)溶劑回流提取等傳統(tǒng)方法為主,對于近年來應(yīng)用的超臨界流體萃取法、超高壓提取法、膜分離技術(shù)等新型提取方法未見報道。對于蕨菜黃酮藥理作用的研究也主要集中于藥理效應(yīng)方面,未見相關(guān)作用機(jī)制的研究報道。目前對蕨菜資源的利用主要以食用和保健為主,尚未見到相關(guān)藥用產(chǎn)品的開發(fā)。因此若進(jìn)一步加大蕨菜作為藥用植物資源的開發(fā)與利用,無疑會實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。
[1]張莉,陳乃富,谷仿麗,等.蕨菜黃酮提取物免疫調(diào)節(jié)作用的實(shí)驗研究[J].中國中醫(yī)藥科技,2009,16(1):30-31.
[2]陳乃富.蕨菜黃酮類化合物的提取及抗氧化作用[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(11):63-66.
[3]閆鑫,李青旺,李健.蕨菜黃酮對宮頸癌作用的研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2009(11):95-97.
[4]陳乃富,陳存武,張莉,等.蕨菜黃酮提取物的抗突變作用[J].環(huán)境與健康雜志,2008,25(8):734-735.
[5]吳瑞寧,黃慰生,蔡建秀,等.蕨類植物中總黃酮的提?。跩].福州大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2004,31(6):738-741.
[6]陳乃富,張莉.蕨菜黃酮類化合物的提取與分析[J].中國林副特產(chǎn),2005(6):1-4.
[7]張婷婷,馬博,李榮峰,等.桂西野生蕨菜黃酮提取工藝優(yōu)化研究[J].北方園藝,2013(16):163-165.
[8]徐麗娟,房恒通,沈景林,等.正交試驗法優(yōu)化蕨菜總黃酮的提取工藝[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(34):19327-19330.
[9]方玉梅,譚萍,王毅紅,等.六盤水野生蕨菜總黃酮的提取方法研究[J].六盤水師范學(xué)院學(xué)報,2013,25(4):31-33.
[10]陳乃富,張莉,陳科,等.大孔吸附樹脂法純化蕨菜黃酮的初步研究[J].食品工業(yè)科技,2007,28(8):82-85.
[11]陳乃富,張莉,韓邦興,等.大孔樹脂柱層析法純化蕨菜總黃酮的工藝條件研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2007,33(4):141-144.
[12]陳乃富,谷仿麗,韓邦興.蕨菜黃酮對高脂血癥大鼠脂代謝的影響[J].中國中醫(yī)藥科技,2007,14(6):423-424.
[13]陳乃富,黃新華,季洪武.蕨菜黃酮對小鼠體內(nèi)丙二醛含量的影響[J].生物學(xué)雜志,2006,23(4):30-33.
[14]陳乃富,韓邦興,張莉.蕨菜黃酮對注射四氧嘧啶大鼠的MDA和SOD 的影響[J].皖西學(xué)院學(xué)報,2007,23(5):62-65.
[15]陳乃富,季洪武,黃新華.蕨菜黃酮對環(huán)境脅迫因子(鉛)引起的小鼠細(xì)胞氧化的影響[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2007,13(2):120-123.
[16]谷仿麗,陳乃富,戴軍.蕨菜黃酮對染矽塵小鼠氧化應(yīng)激及肺纖維化的影響[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2012(24):529-532.
[17]陳乃富,張莉,戴軍,等.蕨菜黃酮對小鼠急性乙醇肝毒性保護(hù)作用[J].中國公共衛(wèi)生,2009,25(1):87-88.
[18]陳乃富,張莉,韓邦興,等.蕨菜黃酮對果蠅壽命和繁殖性能的影響[J].營養(yǎng)學(xué)報,2007,29(6):625-626.