亞貢及同屬植物化學成分研究進展△

丘鷹昆，竇德強，康廷國

(1.遼寧中醫藥大學藥學院，遼寧 大連 116620；2.廈門大學藥學院，福建 廈門 361005)

綜 述

2005遼寧省企業博士后基金項目

*竇德強，Tel：(0411)87586078，E-mail：doudeqiang2003@yahoo.com.cn

亞貢及同屬植物化學成分研究進展△

丘鷹昆1,2，竇德強1*，康廷國1

(1.遼寧中醫藥大學藥學院，遼寧 大連 116620；2.廈門大學藥學院，福建 廈門 361005)

亞貢Smallanthussonchifolius產于南美安第斯地區，是當地印第安人的傳統水果。該植物具有抗糖尿病、抗氧化、防衰老、促進腸蠕動、防止便秘等多方面的保健功能。近年來，亞貢在我國成功引種，為了更好地了解并開發這一植物資源，對該屬植物的化學成分研究作一綜述。

亞貢；化學成分

亞貢Smallanthussonchifolius，原名Polymniasonchifolia，為菊科(Compositae)Smallanthus屬植物[1]，日本名為“ヤーコン”，其根莖在國內被稱為菊薯、雅龍果，我國臺灣地區則稱之為高山雪蓮果。亞貢最早在1933年被歸為紫莞目(Asteraceae)管狀花亞科(Heliantheae)杯苞菊屬(Polymnia)植物[2-5]，但在1978年Robinson[6]將亞貢和其他相關的21種植物重新歸屬在Smallanthus屬下。先前的分類名稱為PolymniasonchifoliaPiepp.& Endl, 而現在首選的名稱為Smallanthussonchifolius(Poepp.& Endl.) H.Robinson[4, 7]，故在一些文獻中仍然會出現Polymniasonchifolia。亞貢生長于海拔880～3 500m的安第斯山脈，從委內瑞拉延伸到阿根廷的東北部，其根莖味甜，可以作為水果生吃，是當地印第安人傳統的塊根食品。亞貢種植現已遍布其他各洲，最先在美國的幾個州有小范圍種植[8]，后在新西蘭作為一種特殊的蔬菜在超市出售[9]，20世紀80年代亞貢從新西蘭引種到了亞洲的日本，進而引種到意大利、德國、法國、捷克共和國、韓國、巴西、俄羅斯等國，近期又被引種到中國，在臺灣、云南、海南、湖南、遼寧等地現已引種成功[10]。

亞貢是多年生植物，常為20多株叢生[11-12]。地下根莖肥大，重量為100～500 g，有些甚至可以超過1 kg[2]。它們的形狀和大小取決于其獨特的無性繁殖，其形狀多為不規則的紡錘形，有時為球形。新鮮采割的根莖為透明的淡黃色，表皮下的皮層組織略帶油脂，在空氣中暴露一段時間表皮迅速變為黑色[13]。除了塊根，亞貢在其主莖上長著較短的莖干，這些莖干用來進行亞貢的無性繁殖，這是由于在漫長的進化過程中，亞貢失去了有性繁殖的能力[4]。通過葉的薄層組織進行培養繁殖的亞貢莖可以長到2 m高，并長有覆著紫羅蘭色香毛簇的深綠色的葉子[14]。花序小，直徑約為30 mm，黃或橙黃色，生長在主莖頂或其他莖的結芽處。亞貢的花很少，果為黑色，種子大小為2 mm左右，瘦果。亞貢的形態學特征如圖1所示[1]。

圖1 亞貢的形態學特征[1]

亞貢作為一種可供食用并具有藥用價值的植物引起了國內外學者的關注，人們對其化學成分、藥理活性開展了一系列的研究。到目前為止，人們已經從亞貢及同屬其他植物中獲得了100多種結構各異的化學成分，其中最為主要的是各種單萜、倍半萜和二萜：包括多種揮發油，以及對于該類植物發揮抗蟲害、抗菌、抗真菌等生理功能具有重要意義的貝殼杉烯衍生物、無柄銹交酯[15-16]兩類二萜類成分。該屬植物中具有抗菌作用的活性成分還有苯乙酮衍生物。研究數據還顯示，亞貢中含有較多的營養功能性成分，其根莖中還含有大量具有抗氧化作用的多酚類成分[7,17-18]，以及大量適合糖尿病人及減肥者食用的果寡糖[19]，這也正是亞貢受到人們重視的原因之一。作者將對上述成分進行總結。

1 化學成分研究

1.1貝殼杉烯衍生物(Kaurene derivates)

貝殼杉烯類成分存在于Smallanthus屬植物的最早報道見于Bohlmann等的研究[20]，他們對S.reparius,S.Siegesbeckia根、地上部分的成分進行了研究并發現其中均含有3種貝殼杉烯類成分，之后又有更多的貝殼杉烯成分被分離和鑒定。1992年，日本Yasuyuki研究小組[15]對亞貢植物的抗蟲害活性成分進行研究，發現其腺毛分泌物及葉提取物中含有大量具有很強抗蟲害活性的對映-貝殼杉烯酸 (ent-kaurenic acid)，由此認為它是亞貢發揮抗蟲害能力重要的生理活性物質之一。到目前為止，人們已經從該屬植物的不同部位中獲得21種具有該類結構類型的化學成分，如表1所示。

表1 Smallanthus屬植物中的貝殼杉烷類成分

1.2無柄銹交酯類(Melampolides)

另一類對該屬植物發揮殺蟲、抗病害生理功能具有重要意義的化學成分為倍半萜類的無柄銹交酯類成分，人們已經從該屬植物中獲得了30種該結構類型的化學成分，如表2所示。其中，1995年，Yasuyuki研究小組[16]在進一步對亞貢植物的抗病害活性成分進行研究時發現一個新的無柄銹交酯類化合物，并命名為Sonchifolin，該化合物具有很強的抗真菌活性，對引起作物稻瘟病的真菌Pyriculariaoryzae的抑制活性ED50值為22μg·g-1。2003年，Lin等[21]對亞貢葉進行了研究，發現了一個新化合物8β-methacryloyloxymelampolid-14-oic acid methyl ester，它對Bacillussubtilis和Pyriculariaoryzae菌株具有很好的抑制活性。

表2 Smallanthus屬植物中的無柄銹交酯類成分

續表2

1.3揮發油類(Essential oils)

揮發油成分中以單萜或倍半萜類成分多見，另外，尚含有小分子脂肪族化合物和小分子芳香族化合物，表3所示的是存在于該屬植物中的揮發油類成分，包括杜松烯(cadinene)及其衍生物、單牻牛兒基香橙醇 (homogeranyl nerol)衍生物等結構類型。

表3 Smallanthus屬植物中的揮發油類成分

1.4苯乙酮類(Acetophenones)

Takasugi[22]等將Pseudomonascichorii接種于亞貢的塊根上，從中分離得到了3個具有抗真菌活性的4′-羥基苯乙酮類植物抗毒素(phytoalexin)成分，如表4所示。

表4 Smallanthus屬植物中的苯乙酮類成分

1.5多酚類(Polyphenols)

Yan等[23]采用Folin-Denis法，以綠原酸為標準物，測得亞貢中的酚類成分占植物干重的3.8%，根液汁中含有850μg·g-1的多酚成分。其他的含量測定數據則表明亞貢根中總酚酸含量為203mg·(100g)-1[24]，綠原酸含量為(48.5±12.9)μg·g-1[7]。其酚性成分主要包括：原兒茶酸( protocatechuic acid)、綠原酸(chlorogenic acid)、阿魏酸(ferulic acid)，咖啡酸(caffeic acid)及其衍生物[17,18,25]，結構如表5所示。此外，人們還通過HPLC/MS從Polymniafruticosa中分離鑒定了一個具有細胞毒作用的黃酮類化合物——矢車菊黃素 (centaureidin)[26]。

表5 Smallanthus屬植物中的多酚類成分

1.6糖類(Saccharides)

亞貢根中含有大量的糖類成分，主要為果聚糖，還有少量的葡萄糖[27]，見表6。

表6 亞貢根莖的糖組成[27]

注：G=glucose, F=fructose, GFn=glukosylfructose

亞貢根中的果寡糖(fuctooligosaccharide, FOS)經分離純化后鑒定為β-(2→1)-fructaoligosaccharide- sucrose (菊糖型果寡糖)，其結構與其他菊科植物(如耶路撒冷朝鮮薊)所含相同[19]。由于含有大量的FOS,亞貢作為含有豐富FOS資源的一種植物，引起了人們極大的興趣，亞貢根中的果寡糖(聚合度DP值約為4.3)的含量可達干重的20 %～67 %，并主要與種植時間長短、貯存有關[2-3]。研究表明，亞貢中的糖和相關酶的含量隨著種植和儲存條件的變化而不同[14]；果聚糖的聚合程度隨種植的時間而增加，隨儲藏的時間而減少[28]，但果糖、葡萄糖和蔗糖的含量會相應的增加[21]，這與目前最大的果糖、菊糖來源植物耶路撒冷朝鮮薊所發生的含量變化相同，參與低聚果糖和低聚糖新陳代謝的酶近來從不同采收期的亞貢中提取并鑒定出來。還有研究表明，在熱帶亞貢的最佳采收期是8月[30]。

β-(2→1)果聚糖與廣泛運用在免疫缺陷、傳染病、過敏癥、慢性心智衰竭、高膽固醇、胃病等的治療，與腫瘤輔助治療[31]的β-葡聚糖一樣，是來自酵母和真菌的多糖，它們都是廣泛的免疫刺激劑，它們被特定地綁定在巨噬細胞上以激發它們的免疫串聯作用。人類沒有可以水解β(2→1)糖苷鍵的酶[8]，菊糖型β-(2→1)果聚糖因此成為人類飲食中以植物原型存在不被消化的部分[32]。它們不能在人體腸道被消化吸收，而被運送到結腸，在那里被兩種選擇性的腸內菌發酵，這兩類菌分別為Bifidobacterium和乳酸菌，都是腸內菌群平衡的指示菌。腸內菌群的構成和新陳代謝活動，很有可能與油脂的代謝過程、鈣質吸收和兒童免疫系統有關，而亞貢根提取物對Lactobacillusplantarum,L.acidophilus和Bifidobacteriumbifidum幾種普通菌群的發酵作用均有影響[14]。因此，亞貢中的果聚糖被當作具有食療作用的蔗糖替代品，對人腸內菌群具有有益的作用并且改善高脂血癥[33]。

1.7 功能性成分

人們對亞貢中的營養、功能性成分進行了一系列測定，如表7所示。亞貢葉中粗蛋白質、脂肪、纖維及總糖的含量均較高，其中粗蛋白質含量達14.533 %，高于常用作沖飲的菊花(6 %)，花茶(10.5 %)，低于綠茶(34.2 %)，但脂肪與纖維的含量較上述飲品高[24,34]。亞貢葉中硒含量較高，銅、鋅含量超過一般葉類蔬菜和水果，鍶含量達到40.6 μg·g-1。另外亞貢葉中含VE0.004 1 mg·g-1, VB20.001 7 mg·g-1, VB60.006 3 mg·g-1, 尼克酸0.028 4 mg·g-1。亞貢葉中含有18種氨基酸，含量豐富，必需氨基酸組分齊全。其中必需氨基酸占氨基酸總量的40 %，達到FAO/WHO提出的蛋白質中的E/T比40 %的要求，營養價值高。

綜合上述實驗結果，亞貢葉中粗蛋白質含量高，富含多種氨基酸和礦物質元素，不含膽固醇，是畜禽的優良飼料，也是人類膳食中蛋白質的重要補充來源，在保健、功能食品領域具有廣闊的應用前景。

表7 亞貢根莖、葉、莖的營養成分組成[2,4,26]

注： 鈣、磷、鐵、銅、錳、鋅的含量單位為mg·(100g)-1

2 展望

亞貢作為一種可供食用并具有藥用價值的植物引起了國內外學者的關注。研究表明，亞貢具有降血糖、降血壓、抗氧化等多方面的藥理活性。

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