熊凡，劉陽(yáng)*

（1.武昌理工學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，生物多肽糖尿病藥物湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北省生物多肽糖尿病藥物工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430223；2.武漢工程大學(xué)環(huán)境生態(tài)與生物工程學(xué)院，湖北 武漢 430073）

辣木（Moringa oleifera Lam.）又名鼓槌樹(shù)和牛奶樹(shù)，因其樹(shù)根部位有辛辣味得“辣木”之名[1]，于20世紀(jì)60年代引入我國(guó)，因中巴兩國(guó)辣木合作研究而名聲大噪，并迅速在國(guó)內(nèi)掀起研究浪潮。辣木的大部分植物器官均有藥用價(jià)值[2-3]，其中活性成分在醫(yī)療保健用品、化妝品、食品等領(lǐng)域均有使用，具有十分廣闊的開(kāi)發(fā)前景和極其重要的研究意義。

隨著生活水平的提高，人們的目光已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向飲食健康和對(duì)各種威脅人體健康的慢性疾病的預(yù)防上，辣木葉隨之走進(jìn)大眾和學(xué)者視野。目前辣木葉研究主要集中在諸多活性成分的提取工藝和藥理活性探究上。本文對(duì)相關(guān)研究成果進(jìn)行總結(jié)并歸納，以期為辣木葉在今后相關(guān)各領(lǐng)域的研究和使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 辣木葉中活性物質(zhì)

1.1 蛋白及其提取工藝

辣木葉干粉的蛋白含量約為30%，與大豆中的蛋白質(zhì)的含量相近，且含有人體所需的7種必需氨基酸（含量約占總氨基酸量的32.6%），因此在一些地區(qū)被用作兒童和嬰兒的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑[4-5]。蛋白營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量高低取決于食用的蛋白中8種人體必需氨基酸的絕對(duì)含量和相對(duì)含量以及消化吸收后的生物利用度[6]。大多數(shù)植物中蛋白含硫氨基酸含量低，要攝取多種植物蛋白才能滿足人體生長(zhǎng)發(fā)育所需。植物中的非蛋白的成分（鞣酸、植酸）和蛋白成分（蛋白酶抑制劑、凝集素）均會(huì)影響蛋白在人體胃腸道消化和吸收過(guò)程[7]。雖然植物蛋白的吸收利用受一定限制，但其廣闊的開(kāi)發(fā)前景不容忽視。

辣木葉中優(yōu)質(zhì)蛋白除了給人食用和用作飼料給動(dòng)物補(bǔ)充蛋白外[8-9]，還可用來(lái)酶解得到具有較強(qiáng)的清除自由基能力和修復(fù)氧化損傷的抗氧化肽[10]。Paula等[11]從辣木葉中獲得一種辣木葉蛋白質(zhì)（Moringa oleifera leaf protein isolate，Mo-LPI），該蛋白不僅刺激糖尿病小鼠的胰島素分泌，還能通過(guò)降低丙二醛水平和增加過(guò)氧化氫酶活性來(lái)有效降低糖尿病小鼠的氧化應(yīng)激，同時(shí)Mo-LPI在濃度為2 500 mg/kg下不會(huì)對(duì)小鼠造成急性毒性，因此辣木葉蛋白Mo-LPI是治療糖尿病的替代品或補(bǔ)充劑。

呂曉亞等[12]采用超聲-微波協(xié)同萃取方法提取辣木葉水溶性蛋白，在料液比1∶160（g/mL），提取時(shí)間127 s，微波功率40 W，pH值為11時(shí)，辣木葉蛋白最高得率為40.11 mg/g。施婭楠等[13]報(bào)道了酶解法提取辣木葉非水溶性蛋白，在堿性蛋白酶用量1.8%，溫度55℃，提取時(shí)間70 min條件下，蛋白提取率約34 mg/g。

1.2 黃酮類物質(zhì)及其提取工藝

辣木葉中的總黃酮含量為62mg/g（折合異槲皮素），檢測(cè)出的主要有槲皮素、異槲皮素、山奈酚、異鼠李素等，并多以苷的結(jié)合形式存在[14-16]。研究表明，槲皮素通過(guò)抑制環(huán)加氧酶和脂氧合酶活性對(duì)炎癥有抑制作用[17]，山奈酚和異鼠李素有抗癌療效是食品衍生的預(yù)防癌癥的化合物和抗癌的潛在候選藥物[18-19]。

Wang等[20]使用亞臨界乙醇在126.6℃，2.05 h條件下的辣木葉黃酮化合物提取率為2.6%，與傳統(tǒng)乙醇回流法相比，產(chǎn)率提高了26.7%。Dadi等[21]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用超聲波輔助對(duì)辣木葉中的總黃酮和總酚的提取有較大的幫助，超聲波能加速有效物質(zhì)從植物細(xì)胞中釋放和擴(kuò)散。研究對(duì)比微波輔助提取與加壓萃取2種不同的提取方法，加壓萃取能夠提取具有更多羥基類取代基的酚類化合物，如山奈酚二糖苷及其乙?；苌锖蛯?duì)高溫敏感的硫代葡萄糖苷或氨基酸，而微波輔助提取可以更好地提取山奈酚、槲皮素及其葡糖苷衍生物，應(yīng)根據(jù)要分離的目標(biāo)化合物選擇提取方法[22]。

1.3 多糖類物質(zhì)及其提取工藝

董竹平等[23]選取3種分別來(lái)自亞洲與非洲的辣木葉，測(cè)得多糖含量分別為6.84%、4.67%和3.78%。辣木葉中的多糖含量除了受品種影響外，還與采收時(shí)間和采收部位有關(guān)[24-25]。因結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，多糖已成為生命體中除蛋白質(zhì)和核酸之外能承擔(dān)起復(fù)雜生理功能需求的生物大分子[26]。關(guān)于辣木多糖類物質(zhì)，目前研究發(fā)現(xiàn)有抗氧化、抗炎、降血糖、降血脂、免疫增強(qiáng)、抗病毒[27-32]等作用。

在保證辣木葉多糖的總提取率盡量高的前提下，同時(shí)要考慮兼顧到提取溫度、提取時(shí)間及提取的pH值等因素，以保證多糖的空間結(jié)構(gòu)和生物活性不會(huì)降低甚至喪失。王振西[33]通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)獲得超聲協(xié)同纖維素酶提取法的最佳工藝參數(shù)：料液比1 ∶50（g/mL）、pH 5.17、超聲功率 210 W、提取時(shí)間35 min、提取溫度75℃，纖維素酶1 800 U/mg，辣木多糖的提取率為33.11%。該試驗(yàn)優(yōu)化的超聲波加酶的提取法比吳玲雪等[34]的傳統(tǒng)熱水提取法提取率高一倍，溫度低5℃，時(shí)間減少85 min，同時(shí)比彭凌[35]的超聲波輔助法的提取率高三分之一，但所用的時(shí)間長(zhǎng)，溫度更加高，還需高效纖維素酶輔助。

1.4 揮發(fā)油及其提取工藝

目前從不同品種的辣木葉中分離鑒定出的化合物包括甾體、脂肪酸、酯、醇等，其活性物質(zhì)主要有β-谷甾醇、豆甾醇、羊毛甾醇、維生素E、植醇、棕櫚酸、香草乙酮、香芹酚、β-紫羅酮等[36-39]。辣木葉揮發(fā)油對(duì)金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸桿菌和蠟狀芽孢桿菌等細(xì)菌，以及桔青霉、指狀青霉、毛癬菌、表皮癬菌等真菌均有不同程度的抑制作用[39-41]。Otunola等[42]報(bào)道了辣木葉揮發(fā)油通過(guò)抑制蛋白質(zhì)變性提升紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，且IC50值為0.2 mg/mL。

從辣木葉中提取揮發(fā)油，袁明焱等[37]用正己烷萃取法的產(chǎn)率為0.88%，分離出43種化合物；蔡彩虹等[39]用水蒸氣蒸餾法的產(chǎn)率為0.53%，分離出34種化合物；Zhao等[43]用超臨界流體萃取法的產(chǎn)率為6.34%，分離出12種化合物。因此正己烷萃取法是目前比較合適的提取方法，同時(shí)兼顧了提取效率和化合物數(shù)量。

2 辣木葉藥理功能

2.1 抗腫瘤

辣木葉中含有的三萜類、黃酮和多糖等物質(zhì)可以通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞變態(tài)生長(zhǎng)、誘導(dǎo)癌癥細(xì)胞凋亡和抑制癌癥細(xì)胞抗氧化等多種途徑來(lái)治療癌癥[44]。Jintana等[45]通過(guò)柱層析法從辣木葉（Moringaoleiferaleaf，MOL）提取物得到連續(xù)組分 MOL1、MOL2、MOL3、MOL4。研究表明，MOL2、MOL 3和MOL 4均以濃度依賴性方式抑制人結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞生長(zhǎng)，且抑制作用是由胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2磷酸化下調(diào)介導(dǎo)的。Madi等[46]研究了用辣木葉水提取物能促使人肺癌A549細(xì)胞凋亡，提取物能讓細(xì)胞能量代謝發(fā)生障礙，誘發(fā)重要蛋白酶和DNA氧化損傷，還促進(jìn)胱天蛋白酶活化和促凋亡蛋白表達(dá)增加。辣木葉水提取物中含有對(duì)人乳腺癌細(xì)胞MCF-7細(xì)胞具有細(xì)胞毒性作用的異硫氰酸芐酯，該物質(zhì)能激活p38絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)細(xì)胞凋亡[47]。Berkovich等[48]體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)人胰腺癌細(xì)胞Panc-1細(xì)胞暴露于2mg/mL辣木葉水提取物后，細(xì)胞活力的降低達(dá)到100%，免疫印跡分析發(fā)現(xiàn)提取物可以顯著減少細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子κB信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子RelA（p65），細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子κB抑制蛋白α和磷酸化細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子κB抑制蛋白α的表達(dá)，因細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子κB信號(hào)傳導(dǎo)途徑的抑制導(dǎo)致Panc-1細(xì)胞的存活能力下降。

2.2 降血糖

隨著糖尿病的發(fā)病率逐漸升高，有研究表明辣木葉具有降血糖療效，對(duì)辣木葉提取物降糖機(jī)理相關(guān)研究日益深入[49-50]。Irfan等[51]研究發(fā)現(xiàn)辣木葉乙醇提取物對(duì)Ⅰ型糖尿病大鼠有急性抗高血糖活性，同時(shí)鑒定出具有潛在的降糖物質(zhì)可能是乙醇提取物中的隱綠原酸、槲皮素-3-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-葡萄糖苷。Olayaki等[52]在治療糖尿病小鼠過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，辣木葉甲醇提取物能夠提高胰島素分泌水平，進(jìn)而增強(qiáng)肝臟細(xì)胞和肌肉細(xì)胞對(duì)葡萄糖攝取及糖原合成來(lái)降血糖。除了增加胰島素分泌水平外，胰腺β細(xì)胞的保護(hù)和再生，肝組織中糖異生途徑中的丙酮酸羧化酶的mRNA表達(dá)正常化，抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性等途徑也是辣木葉提取物治療糖尿病小鼠的重要途徑[53-55]。

2.3 降血脂

高脂血癥是常見(jiàn)慢性心血管疾病的發(fā)病因素之一，易引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病和外周血管病變等代謝性疾病，也會(huì)增加Ⅱ型糖尿病和脂肪肝的發(fā)病率。辣木葉中的植物固醇、2-腈苷、3-芥子糖苷等物質(zhì)能降低膽固醇的吸收，可用作開(kāi)發(fā)治療高脂血癥的藥物[56]。有研究報(bào)道了喂食辣木葉粉可降低高脂血癥大鼠的膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平與抑制丙二醛和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性，表明辣木葉有較好的降血脂功效[57]。

Jing等[58]報(bào)道辣木葉石油醚提取物以劑量依賴性方式抑制小鼠3T3-L1脂肪細(xì)胞中的脂肪形成，并在高劑量下對(duì)細(xì)胞存活率沒(méi)有影響。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)該提取物能顯著下調(diào)3T3-L1脂肪細(xì)胞中的脂肪生成過(guò)程中相關(guān)蛋白表達(dá)和抑制脂肪酸合成酶活性來(lái)抑制脂肪酸的合成，上調(diào)3T3-L1脂肪細(xì)胞中脂代謝途徑相關(guān)蛋白的表達(dá)。高脂小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該提取物在高劑量下顯著降低了血清總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶的水平，在小鼠肝和附睪脂肪組織中下調(diào)了與脂肪生成相關(guān)的蛋白的表達(dá)，并上調(diào)了與脂解相關(guān)的蛋白表達(dá)，并增加脂代謝途徑中限速酶即腺嘌呤核糖核苷酸的蛋白激酶α表達(dá)以抑制脂肪細(xì)胞釋放脂肪酸及促進(jìn)脂肪酸降解。

2.4 抗菌

人工合成多種抗生素因容易獲得、價(jià)格合適和療效好已在許多領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用。雖然已推行聯(lián)合用藥減緩耐藥菌株的產(chǎn)生速度，但耐藥菌株的出現(xiàn)是不可避免的，植物源“抗生素”成為較好的解決方案[59]。

Rahman等[60]報(bào)道出新鮮辣木葉乙醇提取物對(duì)志賀氏菌、銅綠假單胞菌、蠟狀芽孢桿菌、枯草桿菌等均有一定抑制作用。辣木葉甲醇提取物對(duì)金黃色葡萄球菌和鼠傷寒沙門(mén)氏菌有抑制活性[61]；辣木葉乙醇提取物對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的細(xì)胞壁有破壞作用以及能顯著影響兩種管家蛋白的產(chǎn)生來(lái)抗菌[62]；辣木葉乙酸乙酯提取物對(duì)煙曲霉、黑曲霉和白色念珠菌等真菌有體外抑制活性，并分析出單寧是主要活性物質(zhì)[63]。Khatun等[64]直接從辣木葉中分離得到了3種凝集素（糖蛋白）SLL-1、SLL-2和SLL-3。在3種常見(jiàn)的致病菌的抑制活性試驗(yàn)中觀察到SLL-1表現(xiàn)出最高抗菌活性。試驗(yàn)還通過(guò)鹵蟲(chóng)（Artemia salina L.）測(cè)得凝集素的細(xì)胞毒性，三者 LC50值分別為 15.8、17.78、14.12 μg/mL。

2.5 治療胃潰瘍

胃潰瘍是一種消化道常見(jiàn)且多發(fā)的疾病，逐漸呈年輕化的趨勢(shì)。其誘因主要有幽門(mén)螺旋桿菌感染、胃酸分泌異常、非甾體藥物刺激、不良的生活習(xí)慣等。Verma等[65]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，辣木葉乙醇提取物以劑量依賴方式減少大鼠的幽門(mén)結(jié)扎胃潰瘍模型、應(yīng)激胃潰瘍模型、阿司匹林誘導(dǎo)胃潰瘍模型等的胃潰瘍面積，抗?jié)兊臋C(jī)制是通過(guò)代謝脂質(zhì)過(guò)氧化物和清除內(nèi)源性H2O2等抗氧化途徑實(shí)現(xiàn)。經(jīng)辣木葉水提取物治療后的胃潰瘍小鼠的腸嗜鉻細(xì)胞密度增加，5-羥色胺含量增加，黏膜厚度增加，顯示出對(duì)胃黏膜的保護(hù)作用[66]。辣木葉水提取物能幫助阿司匹林誘導(dǎo)的胃潰瘍小鼠的環(huán)氧合酶-1基因的表達(dá)水平與胃的黏膜黏蛋白數(shù)量接近正常值，同時(shí)還促使炎癥因子中的腫瘤壞死因子-α、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β和環(huán)氧合酶-2基因表達(dá)下調(diào)2.7、2.3、4.1倍[67]。辣木葉對(duì)胃潰瘍的多重療效相對(duì)于中和、抑制胃酸分泌藥物和抗生素的聯(lián)合使用有其獨(dú)特的治療優(yōu)勢(shì)。

2.6 抗氧化

研究結(jié)果表明，辣木葉中含有的蛋白、多酚、糖類等成分均有抗氧化活性，抗氧化能力受到品種提取工藝、生長(zhǎng)時(shí)間、品種等因素影響[68-69]。辣木葉的抗氧化成分能通過(guò)直接清除自由基和絡(luò)合金屬離子，提高抗氧化相關(guān)的酶系統(tǒng)基因的表達(dá)，激活核因子E2相關(guān)因子2/血紅素加氧酶-1途徑調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激等方式實(shí)現(xiàn)抗氧化[70-72]。

3 展望

辣木葉蛋白含量高且含有多種人體必需氨基酸能滿足生長(zhǎng)需求，黃酮類物質(zhì)能抗氧化延緩衰老和預(yù)防癌癥，多糖類物質(zhì)能抗病毒和增強(qiáng)免疫力，揮發(fā)油能抑制多種有害細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)繁殖。辣木葉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，生物學(xué)藥理活性突出，能夠治療和預(yù)防多種疾病。然因辣木的種植技術(shù)和品種改良研究不夠深入限制了辣木葉的產(chǎn)量，活性物質(zhì)提取工藝的提取效率較低，辣木葉的其它藥理功能，如抗?jié)儭⒈８?、通便等研究較少，藥理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)與治病機(jī)理的探究有待進(jìn)一步加深。