胡少平
關(guān)鍵詞:肉桂多酚;藥理;研究進(jìn)展
中圖分類號:R969文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1007-2349(2014)05-0079-03
肉桂(cinnamomum cassia presl)為樟科植物肉桂的干燥樹皮,性辛甘,歸腎、脾心、肝經(jīng),具有補火助陽、散熱止痛、溫通經(jīng)脈的功效,作為香料與藥物有著悠久的歷史[1]。肉桂對心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)疾病均有良好的療效,具有鎮(zhèn)痛、抗菌和抗腫瘤等作用,主要活性成分有肉桂醛,肉桂酸,揮發(fā)油,多酚類,多糖類以及無機物等[2]。桂皮醛,肉桂精油等的藥理作用已有很深入的研究,對肉桂多酚的藥理研究在最近幾年取得了重大進(jìn)步。本文將近年來國內(nèi)外肉桂多酚在藥理作用的研究進(jìn)行總結(jié),旨在更清晰的了解肉桂多酚并為研究者進(jìn)一步開發(fā)肉桂提供參考。
1肉桂多酚的主要成分及提取工藝
肉桂中含有的已鑒定出結(jié)果的多酚主要為類黃酮類及其多聚體化合物,包括兒茶素,表兒茶精,肉桂多酚A2、A 3、A4,甲基羥基査耳酮,表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG),原花青素-A,原花青素-B(單倍體、二聚體、三聚體、多聚體),縮合單寧,阿魏酸等。Luo[3]在肉桂水提物中分離出3種新化合物,兩個為木脂素糖苷和一個酚苷。多酚是肉桂中的主要成分,隨著其藥理作用日漸被人們所關(guān)注,體提取工藝也被逐漸優(yōu)化。平華等[4]最先通過正交試驗設(shè)計確定提取肉桂中多酚物質(zhì)的最佳工藝條件:加水量為藥物粉末的12倍,溫度60℃和提取時間1h,此條件下多酚提取率達(dá)到最高,為5.04 mg/g。姜瓊等[5]后也對乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、提取溫度、提取時間等條件做了優(yōu)化,最佳提取工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)30%,料液比1:10,提取溫度80℃,提取時間90 min,總多酚平均提取率為3.9%。陸文耀等[6]在肉桂多酚的提取工藝上取得了突破。其在水提法的基礎(chǔ)上加了酶催化,在溫度40℃,加酶量為0.15%,pH為6時提取2 h,多酚提取率為15.49 mg/g,與水提法比較提高了20.92%。
2肉桂多酚的藥理作用研究
肉桂多酚作為肉桂中水溶性部位,具有多種藥理作用,現(xiàn)代藥理試驗表明,主要是對消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥理作用,具有抗糖尿病,抗氧化,抗腫瘤,神經(jīng)保護(hù)等作用。
2.1抗糖尿病作用姜瓊等[5]研究給予鏈脲佐菌素(STZ)所致糖尿病小鼠肉桂總多酚,檢測到血糖較對照組有明顯的下降。李誠等[7]觀察連續(xù)28天給STZ致糖尿病大鼠肉桂水提物(140 mg/kg/day,含肉桂多酚28%),血糖和總膽固醇都明顯的下降,分別為43.4%和45.1%。原花青素作為肉桂水提物中的組成成分,被認(rèn)為是水提物中主要的抗糖尿病的成分[8]。盧兆蓮等[9]運用STZ誘導(dǎo)的昆明小鼠,給予肉桂多酚提取物(A型原花青素200 mg/kg,B型原花青素300 mg/kg),與對照組相比,檢測到血糖水平明顯下降。Anderson等[10]在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)肉桂水提物(富含A型多酚)能夠提高代謝綜合癥和多囊卵巢綜合癥等胰島素耐受的相關(guān)疾病患者的空腹血糖水平,收縮壓,糖耐受和胰島素敏感性。大量實驗證實了肉桂多酚在體外,動物實驗和臨床研究中的降糖作用,認(rèn)為其具有治療糖尿病的作用,尤其作用在2型糖尿病上。
2型糖尿病是由內(nèi)分泌紊亂引起的代謝性疾病,發(fā)病主要因素包括胰島素抵抗,胰島β細(xì)胞分泌缺陷等。肉桂多酚的降糖機制可能有:①類胰島素作用。肉桂水提物多酚部位被證明具有明顯的胰島素樣作用[11~12],降低高血糖小鼠的空腹血糖水平的作用,在Cheng的進(jìn)一步機制研究中發(fā)現(xiàn),肉桂水提物,能夠降低肝臟糖異生兩個重要相關(guān)調(diào)節(jié)因子(葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-Pase)、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK))的水平[11]。②增加胰島素的敏感性,改善胰島抵抗。Qin,B.等[13]在實驗中發(fā)現(xiàn)肉桂水溶性部位可以增加胰島素敏感性相關(guān)基因(lr,lrs1,lrs2,Pi3K和Akt1)水平。盧兆蓮[14]運用HepG2細(xì)胞為模型,肉桂作用24h后檢測到胞內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白2(GLUT2),葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-Pase)和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)的mRNA水平明顯下降,改善了HepG2胰島素抵抗。③減少糖原移解酶激酶-3β(GSK-3β)活性。李宗孝[15]研究甲基羥基查耳酮能刺激胰島素受體的自生磷酸化反應(yīng),促進(jìn)葡萄糖吸收,糖原合成及糖原轉(zhuǎn)移酶(GS)活性,抑制3T3-L1脂肪類固醇,也可抑制糖原移解酶激酶-3β(GSK-3β)活性,刺激糖原合成。④清除自由基,抗脂質(zhì)過氧化。Jarvill-Taylor等[16]研究發(fā)現(xiàn)肉桂中提取的羥基查耳酮可刺激葡萄糖氧化,清除自由基,降低由于自由基增多而加重糖尿病及并發(fā)癥的發(fā)生的可能。
2.2抗氧化多酚類物質(zhì)具有較強的還原性,可清除生物體內(nèi)的超氧自由基,抑制脂質(zhì)過氧化而保護(hù)肝腎。大量實驗證明,在動物和人體身上肉桂多酚具有抗氧化活性。肉桂水提物用5%乙腈和含有0.1N乙酸的水洗脫,第14和19 min的洗脫成分能夠抑制膠原刺激血小板中的ROS的產(chǎn)生[17]。肉桂多酚(0.3,0.6,1.2 g/kg/day)治療顯著降低血清中氧化應(yīng)激標(biāo)記物水平,同時,該治療還顯著減少iNOS表達(dá),NF-κB的表達(dá)[18]。Khuwijitjaru等在研究中發(fā)現(xiàn)DPPH自由基清除能力和總酚含量呈線性正相關(guān),有力的證明了肉桂多酚的抗氧化能力[19]。
2.3抗腫瘤天然植物具有低毒性高藥效的作用特點,如今,植物或草本藥物提取物被廣泛研究用來治療癌癥。肉桂作為一種藥用植物,其多酚提取物也被國內(nèi)外研究其抗腫瘤作用及其機制。Schoene,N.W.研究發(fā)現(xiàn)肉桂總多酚抑制急性淋巴性白血病細(xì)胞增殖,其可能機制是通過調(diào)節(jié)p38 MAPK和細(xì)胞周期蛋白B1兩種信號蛋白,破壞細(xì)胞周期G2/ M 期中磷酸化/去磷酸化作用,阻礙細(xì)胞周期G2/ M 期的進(jìn)程[20~21]。Assadollahi,V.[22]在Schoene,N.W.等發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上研提取物抑制HL-60細(xì)胞系的增殖,表明該提取物的抗腫瘤效應(yīng),其效應(yīng)與濃度和時間相關(guān),這一過程與肉桂水提物促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,停止細(xì)胞周期G1期相關(guān)聯(lián)。Koppikar,S.J.等[23]的研究說明了肉桂水提物在子宮頸癌上的抗腫瘤潛能。肉桂改變了人宮頸癌細(xì)胞株(SiHa細(xì)胞)細(xì)胞的生長動力學(xué),其抗腫瘤機制可能是通過線粒體膜電位的喪失誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,或是下調(diào)宮頸癌的跨膜受體蛋白Her-2的表達(dá)從而抑制惡性腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。endprint
2.4神經(jīng)保護(hù)作用星形膠質(zhì)細(xì)胞腫脹是在缺血性損傷細(xì)胞毒性腦水腫的一個組成部分。而星形膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)腫脹機制可能多因素,氧化應(yīng)激,線粒體功能障礙都可能導(dǎo)致這種腫脹。大量實驗證明植物多酚因具有抗氧化性在缺血性損傷中起保護(hù)作用,防止缺血損傷相關(guān)的退行性改變。Panickar[24]在研究中發(fā)現(xiàn)CPE減少缺氧缺糖誘導(dǎo)的C6神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(CCL-107)腫脹,可能機制是減弱了線粒體膜電位去極化。Qin用10,20 μg/mL的肉桂多酚作用于C6大鼠膠質(zhì)細(xì)胞24 h,檢測到Ca+結(jié)合蛋白S100β,沉默信息調(diào)節(jié)因子1,2,3的含量較對照組均上升。研究結(jié)果表明,肉桂多酚通過上調(diào)促存活的影響蛋白質(zhì),活化促分裂原活化蛋白激酶途徑,下調(diào)促炎細(xì)胞因子蛋白水平,從而促進(jìn)神經(jīng)保護(hù)作用[25]。
2.5抗炎免疫作用以往的研究認(rèn)為肉桂的抗炎生物活性主要是肉桂精油如肉桂醛發(fā)揮作用的。肉桂水提取物在anti-CD3誘導(dǎo)的細(xì)胞因子反應(yīng)以及p38,JNK,ERK1/2,STAT4的活化上具有免疫調(diào)節(jié)作用[26]。Hong,J.W等[27]在體內(nèi)外研究肉桂水提物L(fēng)PS誘導(dǎo)的模型的影響中發(fā)現(xiàn),CWE可以顯著降低TNF-α,IL-6的水平,有效阻斷LPS-誘導(dǎo)的IκBα的降解及JNK,p38和ERK1/2的活化。此外,Hong等還發(fā)現(xiàn)CWE的抗炎作用與水提部位的總多酚含量有關(guān)[27]。Rathi,B.等[28]在大鼠炎癥和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型(急性(角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠爪水腫),亞急性(棉球誘導(dǎo)的肉芽腫)和亞慢性(AIA,大鼠佐劑關(guān)節(jié)炎))上試驗肉桂多酚(CPP)的抗炎作用。結(jié)果顯示,顯示了良好的抗炎作用,和模型組比較,CPP(100和200 mg/kg)增加了大鼠爪水腫縮爪潛伏期(PWT)16.66%和20.73%,減少了棉球肉芽腫干重34.40%和38.92%,顯著降低AIA的足體積和血清中TNF-α的水平。Vetal S.等[29]在實驗中也證實了肉桂中提取的A型原花青素多酚(TAPP)具有抗炎,抗大鼠關(guān)節(jié)炎作用。
2.6其他作用
2.6.1平喘Kandharea A.D.等[30]研究中首次證實肉桂中A型原花青素多酚(TAPP)具有抗哮喘作用,顯著降低OVA誘導(dǎo)大鼠哮喘的總蛋白(肺和支氣管肺泡灌洗液),白蛋白(血清,支氣管肺泡灌洗液和肺),杯狀細(xì)胞增生,和肺組織中炎性細(xì)胞浸潤的水平。
2.6.2收斂止血肉桂中單寧成分具有收斂劑作用,可以延緩胃排空,內(nèi)服可治療胃腸道出血、潰瘍和止瀉等[31]。肉桂多酚可以防止多元不飽和脂肪酸過氧化反應(yīng),保持細(xì)胞膜的完整性,可局部止血[32]。
3結(jié)語
肉桂作為藥食兩用的植物,在我國地理分布廣,資源豐富。在不斷的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)肉桂具有多種藥理作用?,F(xiàn)國內(nèi)外對肉桂作用的研究日益增多,主要集中在對肉桂提取物(如肉桂醛,肉桂多酚等)的藥理作用及其機制的研究。肉桂多酚是肉桂水提取物中的重要組成部分,具有降糖,抗腫瘤,抗炎等藥理活性。有很多研究表明肉桂水提物的總多酚含量與其生理活性呈正相關(guān)?,F(xiàn)研究在肉桂多酚提取工藝取得了重大突破,為提高肉桂多酚的提取率,望得到進(jìn)一步優(yōu)化。
隨著中藥現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,肉桂多酚,肉桂醛,肉桂酸等提取物在體內(nèi)外作用研究取得的進(jìn)展,為進(jìn)一步深入純化肉桂中單一化合物,研究其在疾病中的作用及作用靶點提供參考。加強肉桂藥理作用的研究,也為其他天然藥物的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
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(收稿日期:2014-03-17)endprint