五味子果實的功能作用及主要活性成分研究進展

李曉博，胡文忠，*，李　婧，姜愛麗，穆師洋，宋春璐（.大連民族大學生命科學學院，遼寧大連6600；.大連理工大學，遼寧大連604）

五味子果實的功能作用及主要活性成分研究進展

李曉博1，胡文忠1，*，李婧2，姜愛麗1，穆師洋1，宋春璐1
（1.大連民族大學生命科學學院，遼寧大連116600；2.大連理工大學，遼寧大連116024）

五味子為藥食同源傳統中藥材，多以果實入藥，具有很高的保健及藥用價值。本文就五味子果實的藥理及保健作用及其具有保健作用的主要活性成分的提取及組成分析進行了綜述，并對五味子果實相關保健產品的開發及未來應用方向進行展望，為五味子果實相關保健產品的研制及資源的利用提供參考。

五味子，藥理及保健作用，生物活性成分，提取鑒定

五味子［Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.］又名山花椒、五梅子等，為木蘭科植物，是我國傳統中藥材，應用歷史悠久。五味子的干燥成熟果實為一種滋補性傳統中藥［1］，始載于東漢《神農本草經》，位列上品。《中華人民共和國藥典》收錄兩種五味子藥材，分別為北五味子［Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.］和南五味子［Schisandra sphenanthera Rehd.Etwils.］的成熟果實［2］，前者主產于東北三省、內蒙古、河北等地，質量最佳，為傳統使用的正品；后者在長江流域以南均有種植及生產，二者的果實均可入藥，簡稱為北五味子及南五味子，統稱五味子。五味子果實藥理作用廣泛，可以鎮靜催眠、保護中樞神經系統、寧心安神；保護人體五臟尤其是肝臟；抑制腫瘤生長；降血脂、血糖，對血管有保護作用；對多種微生物具有抑制生長作用；并且可以增強人體免疫力等。五味子果實成分復雜，含有豐富的對機體起上述功效的活性多糖、木脂素、揮發油這三種成分，另外，五味子果實中也含有蛋白質、脂肪、有機酸、果膠、胡蘿卜素、氨基酸等其他物質，營養豐富。作為傳統中藥材，國內外研究工作者對五味子果實的藥理功能性及其活性成分的提取及鑒定研究日趨成熟，本文就五味子的重要功能作用及具有這些功能作用的三種主要活性成分的提取及分析展開論述，以期為未來五味子的研究及保健產品開發提供參考。

1　五味子果實的功能作用

1.1鎮靜催眠作用

我國傳統中醫常建議患者日常飲用五味子水或將五味子果實浸泡于白酒中一段時間后每日適量飲用，用于治療失眠及神經緊張等病癥，他們認為，五味子果實具有較好的鎮靜催眠功效，可以有效地保護中樞神經系統。現代學者對五味子果實進行了藥理研究發現：南、北五味子果實均有鎮靜催眠的作用。通過比較五味子果實中7種木脂素成分對小鼠神經纖維動作電位的抑制活性，Lee等［3］發現7種成分均有抑制神經纖維動作電位的作用，且抑制活性最強的組分分別為五味子醇甲和戈米辛N，說明五味子果實木脂素確實有鎮靜心神和保護中樞神經系統的功效。林蔚等［4］用中藥五味子果實袋泡茶為原料對小鼠進行直接睡眠實驗、催眠實驗及延長睡眠時間等實驗，實驗發現，在這種處理方法下，小鼠的睡眠時間明顯延長而且睡眠潛伏期縮短，這表明五味子果實具有改善小鼠睡眠的作用。石繪等［5］將一定劑量的五味子果實木脂素灌喂小鼠后發現，其果實木脂素可抑制大腦皮層興奮性，說明五味子果實具有顯著的鎮靜和促進睡眠的作用。上述成果說明五味子果實醇提物與水提物都對機體有鎮靜催眠作用，且作用效果相近，具有鎮靜催眠作用的成分主要集中于木脂素。

1.2對肝臟的作用

五味子果實中某些藥理組分對肝臟有許多作用，如抗氧化、抗肝損傷、增強肝臟解毒功能及改善肝臟脂質等。現代科學研究已經對五味子果實以上功能進行了驗證，為五味子果實用于慢性肝炎的治療、許多肝臟疾病的預防及肝臟的保護提供了科學依據。在測試五味子果實的抗氧化作用時，杜鵑等［6］將雄性小鼠隨機分為不同小組作為研究對象，連續喂食五味子果實醇提物，研究發現五味子果實醇提物能夠維持肝臟內微量元素的水平，進而發揮其抗氧化功能，使得小鼠肝臟抗氧化能力獲得提高。一定劑量的五味子還可以對多種類型原因引起的肝損傷起到保護作用，如酒精性急性肝損傷、Ⅱ型糖尿病造成的肝損傷及人為注射CCl4干預所致肝細胞的化學損傷［7-9］等。Wang等［10］將連續灌喂60 d 50%酒精處理的雄性小鼠作為研究對象灌喂五味子果實木脂素，發現一定劑量的五味子木脂素可以改善血清和肝臟的脂質，增強肝臟抗酒精毒性的功能，說明五味子果實可以保護機體肝臟并增強肝臟功能。

1.3抗腫瘤作用

目前，對五味子果實的抗腫瘤作用的研究日趨深入，Zhao等［11］研究了五味子果實水溶性低分子多糖的體內和體外抗腫瘤和免疫調節活性，發現這種成分可以提高機體免疫功能，進一步可以表現出抗腫瘤的特性。為了驗證五味子果實的抗腫瘤作用，于赫等［12］采用H22荷瘤小鼠作為實驗對象，用五味子果實多糖高、中、低三濃度劑量給藥處理一周發現不同濃度劑量均對小鼠H22肝癌移植瘤具有抑制作用，同時發現高濃度五味子果實多糖能夠從器官水平上增強小鼠的免疫能力，從而起到間接的抗腫瘤的作用。黃玲等［13］通過實驗研究也發現較高濃度的五味子果實多糖能夠較好的抑制腫瘤生長，更有研究表明［14］50～100 mg/L濃度的五味子乙素能明顯抑制胃癌細胞株SGC-8901的增殖。可見，五味子果實對腫瘤形成及生長有抑制作用，并且可以通過提高機體免疫力間接抑制腫瘤生長，可以被研究開發為抗腫瘤新型保健產品。

1.4對心血管的作用

科學研究表明，五味子果實對心血管的藥理及保健作用主要表現為對心血管的保護強健及疾病的治療作用，目前，醫學研究中常見的是將五味子果實入藥，用于高血壓、高血脂、冠心病、心力衰竭等疾病的防治。末川守［15］在常壓缺氧環境中的動物實驗中發現，五味子果實的提取液能夠有效延長其存活時間，保護動物避免因缺氧或急性心肌缺血帶來的影響，可以顯著改善由于心肌缺血再灌注對心血管引起的損傷，更有減輕心肌梗死的作用。五味子果實總木脂素還可以顯著地降低機體血液中血脂含量，可以顯著降低高血脂癥模型大鼠的血清甘油三酯、總膽固醇及高密度脂蛋白膽固醇的水平［16］，對高脂肪油膩飲食導致的血脂高的癥狀具有良好的預防及治療作用。

1.5其他作用

除上述功效外，五味子果實揮發油具有較強的鎮咳作用，可以有效地緩解咳嗽癥狀，臨床可用于治療久咳虛喘。同時五味子果實的體外抗菌作用也很顯著，馬廉蘭等［17］通過對比研究發現五味子果實對腸道致病菌及綠膿桿菌的抑制作用高于其他多種中草藥，說明五味子果實對腸道致病菌群具有良好的抑制效果，可以改善腸道菌群，因此可以用于消化系統疾病的防治。除此之外五味子果實提取物對其他菌株同樣具有一定的抑制作用，如大腸桿菌、痢疾桿菌、金黃色葡萄球菌及多種皮膚癬菌等。近代研究還表明，五味子果實可以保護呼吸系統、消化系統、泌尿生殖系統，提高免疫力，抑制潰瘍、增強體能，還可以滋陰消渴，緩解自汗、盜汗等癥狀，并可以治療久瀉不止等，是一種不可多得的保健功能型藥品。

2　五味子果實主要功能活性成分提取及分析

2.1活性多糖

五味子活性多糖又名五味子多糖，廣泛存在于五味子果實中，由于其具有廣泛的生物學功能和生物活性，五味子活性多糖的提取研究己受到諸多學者的重視，并已成為新藥的發展方向之一。目前，提取五味子果實中多糖的方法有很多，常見的包括水提法、超聲波提取法、酶解法、微波輔助提取法、超聲波輔助酶提取法及微波輔助酶提取法等。高曉旭等［18］用超聲波提取法，優化提取北五味子果實中多糖，經計算得到22.30%提取率，比傳統提取法高36.58%。可成友等［19］使用酶解法提取北五味子粗多糖中的多糖，通過正交實驗法得出最佳提取條件為緩沖液pH6.0，提取時間3 h，提取溫度55℃，加酶量1%，在如此條件下提取率可高達25.15%，經過對比發現，酶解法的平均提取率比傳統的水法提高16.79%。Ye等［20］通過正交實驗優化了水提法來提取五味子果實中粗多糖，確定的最佳提取條件為料液比1∶8，循環提取4次，每次1.5 h，此方法將提取率提高為68.79%。程振玉等［21-22］先后使用微波輔助提取法、超聲波輔助酶法對北五味子果實預處理所得粗多糖中多糖進行提取，在確定了最佳提取條件后，均獲得了較高的提取率，提取效果明顯優于傳統的回流法等。綜合上述結果，對于五味子果實多糖，浸提法基礎上加入適量的酶進行水解的酶解法具有最高的提取率，適量的酶明顯增加了提取率及提取效率。

五味子果實中活性多糖是由多種單糖組成的，通過高效毛細管電泳（HPCE）及高效液相色譜（HPLC）等方法可分析鑒定各單糖組分，國內外學者先后利用這些方法對單糖成分進行了鑒定與分析。王艷杰等［23］優化條件后首先使用HPCE法從五味子果實多糖中鑒定出鼠李糖（Rha）、半乳糖（Gal）、葡萄糖（Glc）和阿拉伯糖（Ara）這幾種單糖組分。汪艷群［24］隨后利用HPLC、氣相色譜結合多糖的經典化學分析的方法，對經多次洗脫蛋白、酶解及純化后所得五味子果實多糖的化學組成及結構進行了初步研究及鑒定，發現五味子果實中的多糖含有Rha、Glc、Ara及甘露糖（Man）。Ye等［20］改善了HPLC法條件，發現五味子果實的多糖中，除了上述成分外還含有半乳糖醛酸這一單糖組分。綜合以上多人研究，可以得出五味子果實中多糖主要是由Rha、Gal、Glc、Ara、Man、半乳糖醛酸等單糖成分組成的。除此之外，五味子果實粗多糖中還含有豐富的氨基酸及多種微量元素，在五味子果實中總含量約為5%［25］。

2.2木脂素

木脂素是五味子果實中主要的活性物質，是一類主要通過對羥基苯乙烯單體氧化耦合而成的、在植物中廣泛分布的小分子量次生代謝產物，具有抗氧化、保肝護心、抗菌等多種功效。由于木脂素成分結構類型多，且具有較高的生物活性，因此已有眾多學者對該領域展開研究并積累了較豐富的研究資料。

表1　五味子果實木脂素的提取Table 1　Extraction of lignanoid in Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.fruits

近年來，五味子果實中木脂素的提取工藝日漸成熟，從傳統的水提法等發展為有機溶劑提取法、超高壓提取法、超臨界CO2萃取法、微波提取法、超聲波提取法及雙水相協同超聲提取法等。表1為近些年學者應用不同提取方法獲得不同產地五味子果實的木脂素的提取最佳條件及得率。由表1可知，無論北五味子或南五味子果實，超臨界CO2提取法均為木脂素的最佳提取方法，而且在相同的提取方法下，北五味子果實中木脂素的提取率明顯高于南五味子，這說明從木脂素含量的角度分析，北五味子果實質量優于南五味子，為最佳入藥品種。

另外，也有學者通過研究新的提取方法分別提取了五味子果實的木脂素中的五味子醇甲、五味子酯甲及五味子甲素等成分，提取率較高。其中，Guo等［31］研究雙水相協同超聲提取法，采用分配系數和恢復率較高的19%乙醇和25%（NH4）2SO4雙水相溶劑，確定了料液比為1∶20，提取功率為800 W，提取時間61.1 min，分離提取出13.10 mg/g五味子醇甲，1.87 mg/g五味子酯甲和1.84 mg/g脫氧-五味子醇甲。Liu等［32］比較了超高壓提取法、超聲和熱回流提取法，提取木脂素中γ-五味子素和五味子甲素，結果發現，超高壓提取法具有提取率高，提取時間短等優勢，并且提取物的生物活性得到了很好的保護。

目前，科研工作者發現多種方法可以鑒定五味子果實中木脂素類化合物，包括薄層色譜法（TLC）、液相色譜質譜聯用法（LC-MS）、HPLC、分光光度法等，在這些方法的基礎上，國內外研究者已經從在五味子科植物中分離出的200多個化學成分中鑒定出150個木脂素化合物。其中，Deng等［33］運用LC-MS法檢測了來自中國不同產地的五味子，發現了15種木脂素類成分，有五味子醇甲、戈米辛D、巴豆酰戈米辛H、前五味辛、γ-五味子素等。建立了HPLC分析方法并優化其條件后，程振玉［34］精密分離并測定了產地不同的十種五味子果實木脂素中各成分，結果表明，雖然含量各不相同，但是這些木脂素中均含有五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素。這一研究結果驗證了五味子果實的活性成分木脂素主要由五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子醇甲等構成。

2.3揮發油

五味子植株的藤莖、葉、果實和種子均含有豐富的揮發油，且果實中含量最高。揮發油具有廣泛的生物學活性，目前可用的提取方法為水蒸氣蒸餾法、油脂吸收法、溶劑萃取法、超臨界流體萃取法和冷壓法等。

目前，對于五味子果實中揮發油的研究較少，且其中多數研究集中于五味子果實揮發油的提取。為了篩選水浸泡提取法對五味子果實中揮發油進行提取的最佳條件，周玲等［35］經過多組實驗，最終確定了最佳條件是浸泡時間為4.3 h，料液比1∶10，提取時間5.5 h，在此條件下揮發油得率為1.3 mL/100 g。通過研究超臨界流體CO2提取法對五味子果實揮發油的提取，毛日文等［36］確定了最佳提取工藝為提取時間3 h、提取溫度40℃、提取壓力15 MPa，得到的南五味子果實揮發油提取率為8.2%。Ma等［37］運用無溶劑微波提取法提取含68%水分的五味子果實，最佳提取時間30 min，提取功率385 W，揮發油提取率可達11 mL/kg。經過分析可知提取時間最短的為無溶劑微波提取法，但是無溶劑微波提取法所用的五味子為含68%水分的新鮮五味子果實，市售五味子大部分為五味子干燥果實，此方法實驗材料受限，因此，實際應用中，提取時間較短且用于實驗的干燥五味子果實的超臨界流體CO2提取法是提取五味子果實中揮發油的較理想方法。

五味子果實揮發油成分復雜，其中大部分為萜類物質，包括單萜類、倍半萜類、含氧單萜類、含氧倍半萜類等，此外還含有少量的醇、酯、醛、酮以及苯和苯的衍生物，如α-蒎烯、茨烯、4-蒎烯、月桂烯、α-萜品烯、檸檬烯等［38］，這些化學成分都是醫療、日用化工及食品行業不可缺少的原料來源。李慧等［39］采用超臨界CO2萃取和3級分子蒸餾相結合的方法分離提純北五味子果實中揮發油，經過氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）對其化學成分分析后發現，五味子果實揮發油的3級化學成分主要為長葉松香芹酮、去氫白菖烯、亞油酸-2-氯乙酯、9，12-十八碳二烯酸甲酯和9，12-十八二烯酸。通過GC-MS技術，李昕等［40］分別分析了南北五味子果實揮發油成分的區別，鑒定結果為南五味子果實揮發油中有54種化合物，而北五味子果實揮發油中有55種化合物，且其中大部分為萜類物質，這與之前劉亞敏等［41］學者的研究成果不同，劉亞敏等從南五味子果實揮發油中鑒定出51個化合物，北五味子中鑒定出40個，經過比較可以發現GC-MS技術雖然可以鑒定出較多的成分，但其鑒定分析條件仍需進一步優化及完善。此外，Liu等［42］將五味子果實的果肉及種子分離開來并分別提取了揮發油，結果從五味子種子揮發油中鑒定出52種化合物組分，從五味子漿果果肉提取的揮發油中鑒定出55種化合物，同時兩種樣品提取出的木脂素含量較高的組分也不相同，種子揮發油為衣蘭烯和β-雪松烯，果肉揮發油為4，11-蛇床二烯和α-杜松醇。

3　展望

五味子作為一種傳統的中藥材，具有悠久的應用歷史，良好的保健作用，其具有藥理作用的成分多集中于木脂素、粗多糖及揮發油等。作為國家衛生部公布的“藥食同源”產品之一，五味子在保健食品方面具有良好的應用前景，其營養豐富、毒性小、有廣泛的原材料來源。近年來，對于五味子的研究多為對其藥理功效及有效活性成分提取工藝的考察，對于其功能性成分保健功效及保健產品的研究鮮有報道，為這方面的深入研究提供了廣闊的空間。

目前，五味子多以藥用形式為主，市面上已有護肝片、五味子素片等中成藥出現，未來對于五味子的研究應多集中于開發其保健產品及保健食品，便于對五味子進行更深的認識和進一步的利用。已有科學研究者將研究目光聚焦于五味子與其他功能性食品結合的產品的開發上，研制了五味子復合保健茶，五味子、龍眼、姜、紅茶復合保健飲料，五味子黑木耳復合乳酸菌飲料［43-45］等，另外，也有果酪、果糕、果汁、飲料、果凍、棒冰［46］等產品出現。未來，可在各學者的研究基礎上充分吸收最新理論成果，結合社會對健康產品的需要，利用現代科學技術手段研發及研究最佳程度富集五味子有效成分的功能性保健品，如可以安神助眠、降壓降脂、保護肝臟的五味子果酒、五味子糖漿、五味子飲料等一系列保健品，應注意著眼于產品的開發，強化產品的保健作用，在產品的加工工藝上，保證產品口感的同時，還要保證五味子有效成分不被破壞，發揮其保健功效。

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Review on the extraction of main effective active ingredients and function of Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.

LI Xiao-bo1，HU Wen-zhong1，*，LI Jing2，JIANG Ai-li1，MU Shi-yang1，SONG Chun-lu1
（1.College of Life Science，Dalian Nationalities University，Dalian 116600，China；2.Dalian Nationalities University，Dalian 116024，China）

Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.has high health value and biological activity as Chinese traditional and edible herbal medicine of which the fruit is used as medicine.In this paper，the pharmacology and health care effects，the extraction and identification of main bioactive ingredients which had health care effects，the development health care products in the future and the direction of bioactive components were discussed to provide reference and basis for exploitation and the research of new products of Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.resources.

Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.；pharmacology and health care effect；bioactive ingredients；extraction and identification

TS201.4

A

1002-0306（2016）04-0386-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.04.070

2015－07－24

李曉博（1991-），女，在讀碩士研究生，研究方向：食品加工與質量安全控制，E-mail：690381251@qq.com。

胡文忠（1959-），男，教授，研究方向：食品加工與質量安全控制，E-mail：hwz@dlnu.edu.cn。

滿族醫藥與特色食品的研發（DC201501020101）。