蕨菜化學(xué)成分及其生物活性研究進(jìn)展

馬 博，蘇仕林，李榮峰

(百色學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，廣西百色533000)

蕨菜化學(xué)成分及其生物活性研究進(jìn)展

馬 博，蘇仕林*，李榮峰

(百色學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系，廣西百色533000)

蕨菜作為藥食兩用植物，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有多種生物活性。文章總結(jié)了蕨菜化學(xué)成分及生物活性的相關(guān)研究，旨在為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

蕨菜，化學(xué)成分，生物活性

蕨菜為蕨科蕨屬植物蕨［Pteridium aquilinum (L.)var.latiusculum(Desv.)Under］的幼苗，是廣泛分布于全國(guó)的多年生草本植物。它始載于《詩(shī)經(jīng)》:“陟坡南山，言采其蕨”，其性寒、味甘、微苦，入大腸、膀胱，具有清熱健胃、降氣化痰、利尿安神和祛風(fēng)等功效，主治感冒發(fā)熱、頭暈失眠、痢疾、風(fēng)濕、高血壓等癥［1］。作為藥食兩用植物，蕨菜不但營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，而且還含有萜類、黃酮類和甾(體)類等多種生物活性物質(zhì)［2］。為進(jìn)一步研究開發(fā)蕨菜資源，故就有關(guān)蕨菜的化學(xué)成分及生物活性概述如下。

1 化學(xué)成分研究

1.1 營(yíng)養(yǎng)成分

蕨菜營(yíng)養(yǎng)成分齊全，含量豐富。新鮮蕨菜中，粗蛋白、脂肪及膳食纖維的含量分別為1.8%、0.5%和1.4%［3］;維生素種類較多，含量也較一般蔬菜高，不但含有常見的VC、VB和胡蘿卜素，還含有VE、葉酸等［3-4］。氨基酸種類多達(dá)18種，不僅包含人體所必需的10種氨基酸，且鮮味氨基酸如Glu、Arg含量也較高［2-6］;另外，蕨菜中還含有γ-氨基丁酸［6］，黃美娥［7］等用滲漉法和柱層析法對(duì)蕨菜葉、莖中的γ-氨基丁酸進(jìn)行提取分離，并用雙波長(zhǎng)薄層掃描法測(cè)定γ-氨基丁酸含量分別為0.319%和0.141%。蕨菜中含有19種無機(jī)元素，其中礦質(zhì)元素含量較一般蔬菜高，人體必需的微量元素有Fe、Cu、Zn、Co、Mn、Cr、Sr、B 8種［2-6］。

1.2 萜類

蕨菜中萜類物質(zhì)主要是倍半萜，包括蕨素(Pterosin)和蕨苷(Pteroside)兩大類，二者均是1-茚滿酮(1-Indanone)衍生物;目前，已經(jīng)鑒定的有20多種(表1)。

1.3 黃酮類

蕨菜中的黃酮類物質(zhì)有紫云英苷(astragalin)、銀椴甙(Tiliroside)、山奈酚(Kaempferol)、異槲皮素(Isoquercetin)、槲皮素 (Quercetin)、原兒茶醛(Protocatechualdehyde)［13-15］、蘆丁(Rutin)、山奈酚-3 -O-(6″-O-反-對(duì)羥基苯丙烯?；?-β-D-葡萄糖苷［16］、Kaempferol-7-O-rhamnoside-4'-O-glucoside、Quercetin-3-O-glucoside、Quercetin-3-O-fructoside［17］。

1.4 甾(體)類

蕨菜中甾體類物質(zhì)為β-谷固醇(β-Sitosterol)、4-豆甾烯-3-酮(Stigmast-4-en-3-one)、豆甾烯-3、6-二酮(Stigmast-3，6-dione)［13］、那坡甾酮 A (Ponasterone A)、松甾酮苷A(Ponasteroside A)［14］、牛膝甾酮(Inokosterone)、胡蘿卜苷(Daucosterol)［16］。

1.5 有機(jī)酸及其他

蕨菜中的有機(jī)酸主要是苯甲酸(Benzoic acid)、3-對(duì)香豆?？鼘幩?3-p-Coumaroylquinic acid)［13］、對(duì)羥基苯甲酸(p-Hydroxybenzoic)［14］、5-O-咖啡酰莽草酸(5-O-Caffeoyl shikimic acid)［18］等;同時(shí)，蕨菜中含有多糖，其平均分子量為458000Da，單糖組分中以葡萄糖(Glucose)為主，約占58.1%，還含有少量的半乳糖(Galactose)、甘露糖(Mannose)、鼠李糖(Rhamnose)及阿拉伯糖(Arabinose)［19］;另外，蕨菜中還含有腺嘌呤核苷(Adenosine)［16］和三種對(duì)羥基苯 乙 烯 糖 苷 Ptelatoside A、Ptelatoside B、Ptelatoside C［20］。

表1 蕨菜中的蕨素和蕨苷

2 生物活性

2.1 抑菌作用

蕨菜提取物具有一定的抑菌能力。蕨菜多糖對(duì)普通變形桿菌(proteus vulgaris)、甘薯瘟病菌、啤酒酵母(Saccharomyces Cerevisiae)的抑菌效果較好，最小抑菌濃度(MIC)為 5.0mg/mL，對(duì)大腸桿菌(Escherichia Coli)、黃曲霉(Aspergillus Flavus)、青霉(Penicillium sp.)、稻瘟病菌抑菌效果次之，MIC為7.5mg/mL，對(duì)金黃色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)的抑菌能力較差，MIC為15.0mg/mL［21］;另外，蕨菜多糖也能抑制蘇云金芽孢桿菌(Bacillus Thuringiensis)、枯草桿菌(Bacillus Subtilis)［22］。

2.2 抗氧化作用

蕨菜抗氧化能力與蕨菜中的多糖和類黃酮物質(zhì)密切相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)表明，蕨菜水溶性多糖具有較強(qiáng)的Fe3+還原力，當(dāng)其濃度在400μg/mL時(shí)，高鐵還原力達(dá)到827.6μmol/L，多糖濃度為800μg/mL時(shí)的DPPH自由基和超氧陰離子清除率為 83.1%和60.5%，多糖濃度為100μg/mL時(shí)的鄰苯三酚氧化抑制率為52.4%［19］;蕨菜黃酮類物質(zhì)能夠阻斷亞油酸、豬油過氧化作用，清除油脂中已有過氧化物，降低油脂的過氧化值，且抗氧化效果在一定濃度范圍內(nèi)具有劑量依賴性［23］。另外，蕨菜黃酮也能夠清除體內(nèi)自由基，增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力。陳乃富等［24］研究表明，喂食蕨菜黃酮能使鉛脅迫下小鼠肝組織中產(chǎn)氧化物歧化酶(SOD)活力回升，肝組織和血清中的丙二醛(MDA)含量下降，且在劑量為300mg/kg體重時(shí)，肝組織中的SOD活性恢復(fù)到正常水平，說明蕨菜黃酮能夠修復(fù)鉛引起的細(xì)胞氧化損傷。

2.3 降血脂作用

由于蕨菜具有清除自由基和抗氧化的能力，故它能夠阻止脂質(zhì)的過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，改善脂代謝，降低血脂水平。陳乃富等［25］研究發(fā)現(xiàn)，高劑量的蕨菜黃酮能明顯降低高脂血癥大鼠的TC、LDL-C，升高HDL-C/TC值，顯著降低LDL-C/HDL-C比值和動(dòng)脈硬化指數(shù)，表明蕨菜黃酮對(duì)脂代謝失調(diào)具有明顯的改善和調(diào)節(jié)，對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化病變有一定的延緩作用。

2.4 免疫調(diào)節(jié)

張莉等［26］實(shí)驗(yàn)證明，蕨菜黃酮能夠顯著增加綿羊紅細(xì)胞引起的小鼠足跖腫脹度，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬功能，顯著提高血清溶血素抗體的生成。

2.5 抗腫瘤

黃能慧等［27］研究發(fā)現(xiàn)，短期喂食小鼠蕨粉具有抑制肝癌腫瘤作用，但對(duì)S180腫瘤細(xì)胞無抑制作用。閆鑫等［28］通過建立小鼠宮頸癌U14模型和腹水瘤模型，研究了蕨菜黃酮體內(nèi)抗宮頸癌腫瘤活性，并考察了蕨菜黃酮對(duì)小鼠免疫功能的影響及相關(guān)的體內(nèi)抗氧化指標(biāo)，結(jié)果表明，蕨菜黃酮能夠顯著抑制實(shí)體瘤的生長(zhǎng)，提高U14腹水瘤模型小鼠的生命延長(zhǎng)率，促進(jìn)小鼠胸腺及脾臟的生長(zhǎng)，提高小鼠體內(nèi)的總抗氧化能力，增強(qiáng)SOD、谷胱甘肽還原酶活力，降低MDA含量?？梢?，蕨菜黃酮抗腫瘤活性可能與其抑制免疫器官淋巴細(xì)胞的凋亡而提高機(jī)體抗氧化能力有關(guān)。

2.6 護(hù)肝作用

蕨菜黃酮能夠降低乙醇肝損傷模型小鼠血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性和肝中甘油三酯含量;并且，高、中劑量組還能降低肝臟中MDA水平。由此表明，蕨菜黃酮對(duì)乙醇肝損傷具有一定的保護(hù)作用［29］。

2.7 抗突變作用王希梅等［30］研究表明，蕨菜鮮汁和水提液均具有顯著抗環(huán)磷酰胺誘發(fā)微核效應(yīng)，但蕨菜水體液抗性效果更高;陳乃富等［31］通過Ames改良實(shí)驗(yàn)，研究得知蕨菜黃酮提取物對(duì)敵克松致突變有很強(qiáng)的抑制作用，且蕨菜黃酮?jiǎng)┝吭?00～1000μg/皿范圍內(nèi)，隨著劑量的增加，突變抑制率增大。

2.8 其他

蕨粉具有促進(jìn)幼鼠生長(zhǎng)發(fā)育，延緩大鼠衰老［32］的作用;蕨菜黃酮還具有延長(zhǎng)果蠅壽命，增強(qiáng)其繁殖力等作用［33］。

3 毒理學(xué)研究

M.Rukuoka等［14］發(fā)現(xiàn)蕨菜具有一定的致突變性，但蕨菜中的類黃酮、山奈酚及槲皮素并不是其致突變?cè)?，且蕨菜加工過程中，有助于致突變?cè)娜コ推茐?M.Fukuoka等［13］從蕨菜中分離得到5-O-咖啡酰莽草酸，它能夠抑制牛的血小板和白細(xì)胞，體外實(shí)驗(yàn)表明它還具有抗硫胺素效應(yīng)，但并不能引起豚鼠產(chǎn)生血尿癥;W.Charles Evans等［34］研究得知，蕨菜的毒性可能是一些不穩(wěn)定物質(zhì)造成的，與其主要成分倍半萜類無關(guān)。谷仿麗等［35］按照食品毒理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行了蕨菜醇提物對(duì)小鼠的急毒性研究。結(jié)果表明，小鼠灌胃后在活動(dòng)、毛發(fā)、飲食、分辨及精神狀態(tài)方面，均無異常，未出現(xiàn)任何中毒癥狀及死亡現(xiàn)象;陳存武等［36］研究也表明，蕨菜黃酮提取物沒有使小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核無明顯增多，對(duì)雌性小鼠生殖細(xì)胞無明顯遺傳損傷作用。故小鼠受試物的半致死量(LD50)大于20.0g/kg時(shí)，屬于無毒級(jí)別。

4 結(jié)語(yǔ)

蕨菜是一種純天然、無污染的藥食兩用植物，作為滋補(bǔ)食品歷史悠久。雖然國(guó)內(nèi)外已有一些關(guān)于其化學(xué)成分及其生物活性的研究，但有關(guān)蕨菜的有效成分、生物活性及其作用機(jī)制等方面還沒有深入系統(tǒng)研究。蕨菜的進(jìn)一步研究，對(duì)其資源的合理開發(fā)利用具有重要意義，也具有較為廣闊的發(fā)展前景。

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Research progress in the chemical constituents and bioactivities of Pteridium aquilinum var.latiusculum

MA Bo，SU Shi-lin*，LI Rong-feng
(Department of Chemistry and Life Science，Baise College，Baise 533000，China)

As the medicinal and edible herbal plant，the Pteridium aquilinum(L.)var.latiusculum is rich in nutrition and has many bioactivities.In order to study and further utilize the Pteridum aquilinum(L.)var.latiusculum，the related researches of chemical constituents and bioactivities were reviewed.

Pteridium aquilinum(L.)var.latiusculum;chemical constituents;bioactivities

TS201.2

A

1002-0306(2011)03-0413-04

2010-01-14 *通訊聯(lián)系人

馬博(1983-)，男，碩士，助教，從事微生物及天然產(chǎn)物的開發(fā)與利用。

廣西教育廳基金項(xiàng)目(200807MS012);百色學(xué)院青年科研基金項(xiàng)目(2009KQ01);一般科研基金項(xiàng)目(2010KB12)。