薯茛鞣質(zhì)成分及生物活性的研究2014119

1、 薯茛鞣質(zhì)成分及生物活性的研究進展 李忠軍1 楊燕軍1孟巨光2 （1 廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510520；2. 廣州星業(yè)科技股份有限公司，廣東 廣州 510520）摘要：研究表明，薯茛含有大量的生物活性成分，其中鞣質(zhì)是最重要有效成分之一。本文結(jié)合近10 年來有關(guān)薯茛鞣質(zhì)最新研究成果，闡述了薯茛鞣質(zhì)化學(xué)成分提取工藝、種類、藥用及生物活性的研究進展。關(guān)鍵詞：薯茛；鞣質(zhì)；生物活性Dioscorea Cirrhosae Lour Tannins Components and the Research Progress of Biological ActivityLI Zhong-jun1，

2、YANG Yanjun1，MENG Ju-guang2（1.Guangdong food and drug vocational college, guangdong guangzhou 510520, China；2. Science and technology co., LTD，guangdong guangzhou 510520, China）Abstract: Studies have shown that Dioscorea cirrhosae Lour contains many biological active ingredient, the tannins is one o

3、f the most important effective components. Based on the recent more than ten years on Dioscorea cirrhosae Lour tannins of the latest research results, this paper expounds the Dioscorea cirrhosae Lour tannins chemical extraction process, types, medicinal, and the research progress of biological activ

4、ityKey words: Dioscorea cirrhosae Lour；Tannins;Biological activity 1.前言薯莨(Dioscorea cirrhosae Lour.) 又名血母、紅孩兒、山羊頭、山豬薯、茹榔、金花果,主要生長于我國中南地區(qū)的浙江南部、福建、臺灣、湖南、江西南部、廣東、廣西、四川、貴州、云南、西藏墨脫，它是薯蕷科薯蕷屬的一種多年生藤本野生植物, 藥用其塊莖，是一味常用中草藥，壯藥常用到它l。薯茛中的鞣質(zhì)又叫單寧，是一類多羥基酚化合物的總稱。其主要成分為兒茶素類、黃酮、黃酮醇類、花青素類、酚酸、縮酚酸類及聚合酚類等。其中兒茶素類化合物為茶多酚的主體

5、成分,兒茶素類化合物主要包括表兒茶素、表沒食子兒茶素、表兒茶素沒食子酸醋和沒食子兒茶素沒食子酸醋四種物質(zhì)，所以說薯莨鞣質(zhì)是以兒茶素為母體的典型縮合類鞣質(zhì)(圖1 )，臨床上常用于止血、治療潰瘍、抗菌消炎，也用于抗輻射、延緩衰老等。_收稿日期：2014-11-10基金項目：作者簡介:李忠軍(1964-)，男，河南信陽人，副教授，主要從事精細化工的研究工作。通訊作者:楊燕軍(1963-)，女，江西南昌人，教授，主要從事天然藥物活性成分的研究工作。 圖1 兒茶素為母體的典型縮合類鞣質(zhì)（n=1、2、3、 ）鞣質(zhì)是薯茛的主要成分，目前, 對于薯莨鞣質(zhì)成分的研究有一些報道, 本文就近年薯莨鞣質(zhì)的化學(xué)成份及生

6、物活性研究方面的報道進行綜述。2 薯茛鞣質(zhì)化學(xué)成分及提取工藝研究2.1 薯茛鞣質(zhì)成分的化學(xué)組成 薯莨化學(xué)成分主要是鞣質(zhì)2,鞣質(zhì)又叫單寧，單寧是多元酚或多元酚衍生物的混合物,由兒茶酚、焦性沒食子酸、根皮酚、五倍子酸等組成3，薯莨鞣質(zhì)是以兒茶素為母體的典型縮合類鞣質(zhì)4，同時,薯莨中的色素成份也主要是單寧,主要由兒茶素和表兒茶素縮合而成,二者比例為4：6,平均聚合度為16。薯莨鞣質(zhì)含量豐富，薯茛塊莖中單寧含量隨產(chǎn)地不同變化較大,可從11%到31%不等(指質(zhì)量分數(shù))5。 目前從薯莨中已分離得到酚性糖苷如3,4二羥基苯乙醇葡萄糖苷,根皮酚葡萄糖苷等及鞣質(zhì)右旋兒茶精(+)-catechin,左旋表兒茶精(

7、-)-epicatechin和原花青色素(protocyanidin)的二聚體:原矢車菊素B-1、B-2、B-5,三聚體: 原矢車菊素C-1,兒茶精(4-6)-表兒茶精-(4-8)-表兒茶精, 表兒茶精(4-6)-表兒茶精(4-8)-兒茶精, 四聚體:表兒茶精-(4- 8)-表兒茶精-(4-8)-表兒茶精-(4-8)-表兒茶精。通過物理常數(shù)和光譜分析比較, 結(jié)果二、三、四聚體均為原花青色素類1。2.2 薯茛鞣質(zhì)提取工藝研究 傳統(tǒng)的鞣質(zhì)提取工藝,是用40%乙醇浸提薯莨粉末8小時后, 濾液濃縮干燥即可得到較好的鞣質(zhì)成分。熊曉燕等人6研究了從薯莨中提取單寧的最佳工藝條件, 通過對不同濃度的丙酮提取單

8、寧的得率和純度比較, 發(fā)現(xiàn)用60%丙酮水溶液浸提, 控制溫度在60, 提取2小時,溶劑與溶質(zhì)比為201, 所得單寧的提取率為84.37%, 產(chǎn)品純度可達83.39%,達到工業(yè)品二級標(biāo)準(zhǔn)。 由于薯莨所含鞣質(zhì)為兒茶素類縮合鞣質(zhì), 易被氧化、脫水縮合為不溶于水的“鞣酐”沉淀, 反應(yīng)溫度愈高、時間愈久, 形成“鞣酐”的分子量愈大。黃瑞松7等人采用均勻設(shè)計法對薯莨中的鞣質(zhì)成分的提取進行了優(yōu)化, 采用乙醇溶液滲濾提取法, 藥材用90%乙醇浸泡24小時, 以2ml/(minkg)的速度滲濾, 收集滲濾液為藥材4倍量。這種生產(chǎn)條件下, 濾液中鞣質(zhì)的得率為25.22%(折合為以藥材含量計算), 從藥材到乙醇滲濾

9、液的轉(zhuǎn)移率為82.53%。表明采用均勻設(shè)計法優(yōu)化的最佳生產(chǎn)工藝條件可提取出薯莨中的大部分鞣質(zhì)。 黎碧娜4等人以乙醇、水、丙酮、乙酸乙酯等作溶劑,從薯茛中提取抗氧化成分,結(jié)果表明提取在80%乙醇中,60溫度下進行較好。改乙醇提取物含單寧較多，可以提高油脂的抗氧化性,并有抑菌性,是一種良好的天然抗氧化劑?？勺鳛榛瘖y品、含油脂食品及油脂的添加劑。3薯茛鞣質(zhì)生物學(xué)活性研究薯莨鞣質(zhì)屬于多元酚類大分子化合物，分子表面具有多個酚羥基，因此它的生物活性應(yīng)與這些酚羥基有較大的聯(lián)系。鞣質(zhì)及相關(guān)的多元酚除具有結(jié)合活性外，還能使與之共存的金屬離子減少。這是由于鞣質(zhì)的多元酚結(jié)構(gòu)氧化成醌式結(jié)構(gòu)所致，如鞣酸鹽可氧化成鄰苯醌

10、類。鞣質(zhì)的一些重要活性基于其根本的脫氧作用，脫氧作用是由于鞣質(zhì)向共存物形成的離子供氫而形成穩(wěn)定的自由基。據(jù)報道，鞣質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其不同的生物活性8。3.1 清除自由基 鞣質(zhì)具較強的還原性,可清除生物體內(nèi)的超氧自由基，對1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基具有很好的清除能力9。同時，兒茶素類含有多個游離酚羥基，能提供氫質(zhì)子與體內(nèi)自由基結(jié)合，達到清除自由基的目的，并在與自由基反應(yīng)的過程中，分子內(nèi)能形成氫健，生成穩(wěn)定的自由基中間體，抑制原來的自由基鏈鎖反應(yīng)10。3. 2 抗輻射 薯莨鞣質(zhì)是存在于植物體內(nèi)的一類結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的多元酚類化合物，具有很強的抗氧化性，能清除輻射產(chǎn)生的自由基，保護

11、機體組織免受輻射損傷,薯莨鞣質(zhì)可提高8.0 Gy60Co射線照射小鼠30天存活率，有利于小鼠度過急性放射損傷期，對射線輻射損傷具有防護作用，薯莨鞣質(zhì)較茶多酚具有更好的抗輻射作用11。以一定劑量的薯莨鞣質(zhì)對小鼠進行灌胃，可減輕放射線對小鼠小腸黏膜絨毛的損傷，降低小腸組織TGF1與ICAM-1的表達，減輕炎性反應(yīng)，提高機體抗氧化能力，降低小腸組織脂質(zhì)過氧化程度，對小鼠放射性腸損傷有一定的防護作用10。3.3 抗氧化作用 薯莨鞣質(zhì)抗氧化特性是一種綜合效應(yīng)，可通過幾種途徑：清除或抑制自由基；與金屬離子整合，減少其對氧化反應(yīng)的催化；與其他抗氧化劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。兒茶酚具有良好的抗氧化作用。薯莨鞣質(zhì)抗氧化特

12、性可以與茶葉茶多酚抗氧化作用有相似性，自從1963 年日本根本五郎最早報導(dǎo)茶葉的抗氧化活性以來，數(shù)以百計的研究報導(dǎo)了茶葉及其活性組份的抗氧化活性。茶葉中多酚類化合物抗氧化活性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是B環(huán)上的鄰二羥基(3，4 OH)，A 環(huán)上5 和7 位上的二個羥基，以及C 環(huán)上的3 位上的羥基，此外兒茶素結(jié)構(gòu)上的3，4鄰二羥基可將游離金屬離子整合以減少金屬離子活化而產(chǎn)生的活性氧離子。兒茶素類化合物具有非常強的抗氧化活性，遠高于維生素C 和維生素E12。4 薯茛鞣質(zhì)藥用效果研究4.1 止血 薯莨的乙醇提取物能有效縮短小鼠的出血時間和凝血時間并可提高血小板數(shù)量，具有良好的止血和凝血效果，其中鞣質(zhì)及苷類是薯莨的

13、主要化學(xué)成分，鞣質(zhì)可使創(chuàng)傷后滲出物中蛋白質(zhì)凝固，形成痂膜，致減少分泌和防止感染，并能使創(chuàng)面的微血管收縮，有局部止血作用，可外用于創(chuàng)傷、灼傷13。同樣的道理，用極細薯莨粉末敷于外傷出血處,能當(dāng)即止血,因而具有快速高效特點,可用于應(yīng)急救治藥物14。4.2 治療潰瘍 薯莨鞣質(zhì)具收斂性,內(nèi)服可用于治療胃腸道出血、潰瘍和水瀉等癥。吳國正研究表明,薯莨煎劑治療應(yīng)激性潰瘍的作用機制可能在于:薯莨煎劑呈凝膠狀,覆蓋胃黏膜出血面及小穿孔點,形成保護性膜,防止胃酸的進一步侵蝕;人體吸收后,可發(fā)揮血小板樣促凝作用,縮短出、凝血時間,達到止血效果;能興奮血管平滑肌,促進胃黏膜小血管收縮,抑制出血;鞣質(zhì)具收斂作用可抑制

14、胃酸的分泌,提高胃液的pH值,利于潰瘍出血的止血;可抑制幽門桿菌的侵襲,促進潰瘍面的愈合15-16。4.3 抑菌作用 薯莨鞣質(zhì)能與蛋白質(zhì)作用,凝固微生物體內(nèi)的原生質(zhì),故有抑菌作用17。薯莨酊劑或煎劑在試管內(nèi)對金黃色葡萄球菌有抑制作用,對甲型副傷寒桿菌與宋內(nèi)氏痢疾桿菌有較弱的抑菌作用,對皮膚淺部真菌也有較好的治療效果18。張其威研究報道了薯莨對病毒性乙型肝炎具有一定療效19。4.4 其他作用 薯莨鞣質(zhì)還有抗變態(tài)反應(yīng)、驅(qū)蟲、降血壓等作用。另外, 也用于延緩衰老等2。5 薯莨鞣質(zhì)的應(yīng)用開發(fā)與展望5.1 在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用全國中草藥匯編中記載薯莨苦、微酸、澀,平,能活血補血,收斂罟?jié)?；中華本草記載薯莨活

15、血止血,理氣止痛,清熱解毒2。薯莨塊莖作為藥物, 主要用于治療內(nèi)傷吐血、外傷出血、胃炎、腸炎、筋骨痛、痢疾、失血性貧血、月經(jīng)不調(diào)、月經(jīng)過多、血崩、產(chǎn)后腹痛、癰瘡腫毒、毒蛇咬傷等癥9。廣西壯族民間主要用于治療痢疾、腹瀉等。為開發(fā)中成藥劑，天然殺菌藥，食品、化妝品的抗菌殺菌劑，殺蟲劑的開發(fā)開辟廣闊的市場。5.2 在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用 薯莨的塊莖除含有極其豐富的淀粉外，還含有蛋白質(zhì)、糖類、氨基酸以及維生素，有較高的營養(yǎng)價值，可以釀酒、制果醬產(chǎn)品，也可制作酒精。袁建波等人以糯米和薯莨為原料生產(chǎn)薯莨保健酒，薯莨保健酒顏色為橙紅色，色澤清亮透明，甜酸醇色協(xié)調(diào)，酒質(zhì)醇厚，口感柔和，風(fēng)味獨特，符合GB2758-

16、81發(fā)酵酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定20。為健康保健食品，風(fēng)味食品，涼茶，飲料產(chǎn)品等提供了很好的途徑。5.3 在紡織印染領(lǐng)域的應(yīng)用薯莨塊莖富含單寧，鞣質(zhì)含量達30%，塊莖的粘液也易于提取，民間大量取其汁染皮制革、漁民工作服及漁網(wǎng)；工業(yè)上也用來染布匹、絲綢和香云紗等，是天然色素的來源之一。香云紗原稱莨紗，是目前世界紡織品中唯一用純植物染料染色的真絲面料。它是一種20世紀(jì)四、五十年代流行于嶺南的獨特的夏季服裝面料，由于該面料具有涼爽宜人、易洗快干、色深耐臟、不沾皮膚、輕薄而不易折皺、柔軟而富有身骨的特點，特別受到沿海地區(qū)漁民的青睞。為天然色素開發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。5.4 在日化領(lǐng)域的應(yīng)用 由于薯莨含有大量兒茶

17、素等，所以薯莨鞣質(zhì)的活性成分可以開發(fā)成護膚、保濕、美白、祛痘等化妝品產(chǎn)品中。宇井美樹等研究表明，添加10ml 兒茶素對甲基硫醇消臭可達62，1g 兒茶素消臭率也可達45，而1g 葉綠酸銅鈉只能消臭8。俞興福等利用添加茶多酚的牙膏進行實驗，結(jié)果表明其防齲效果相當(dāng)好，且安全性高，無氟化物中毒之癥。利用茶多酚配制的化妝品具有消退皮膚折皺、色素沉淀、青春痘、日光性皮炎等功效。洗滌劑，染發(fā)劑，可進一步應(yīng)用于美容護膚化妝品中。如采用新的技術(shù)來提取分離鞣質(zhì)的使用效能, 其在人類護膚美容方面將發(fā)揮更大的作用。 薯莨具有較強的環(huán)境適應(yīng)能力, 生產(chǎn)地域廣。目前，我國已經(jīng)形成廣闊的薯莨鞣質(zhì)生產(chǎn)資源，有非常優(yōu)越的薯莨

18、栽培土壤條件，野生數(shù)量巨大，人工栽培技術(shù)日漸成熟，經(jīng)濟成本低。因此深入開展薯莨鞣質(zhì)化學(xué)成分及其生物學(xué)活性的研究, 開發(fā)出能防治腫瘤、心血管疾病等一系列具有醫(yī)療和保健作用的藥品、飲料、食品和化妝品, 用于提取其中的色素作為天然染料， 不僅可以為保障人民健康做出貢獻, 而且可以創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益和走向國際市場。目前, 對于薯莨的化學(xué)成分的研究較少。薯莨是否具有薯蕷屬植物特有的皂苷成分尚未見有報道, 深入研究薯莨的化學(xué)成分和藥理活性, 發(fā)現(xiàn)其發(fā)揮藥理作用的藥效作用部位、有效成分及其作用機制為有效利用薯茛提供理論依據(jù)具有理論和現(xiàn)實意義。參考文獻：1鐘超,嚴(yán)奉祥. 薯莨的研究進展J. 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2

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