藏藥柳茶分子進化特征與主要成分研究概況

王 昕 馬慧萍

蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院全軍高原損傷防治重點實驗室/甘肅中醫(yī)藥大學藥學院，甘肅 蘭州 730050

藏藥柳茶分子進化特征與主要成分研究概況

王 昕 馬慧萍*

蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院全軍高原損傷防治重點實驗室/甘肅中醫(yī)藥大學藥學院，甘肅 蘭州 730050

藏藥柳茶受長期地理、氣候的劇變，其植被資源的開發(fā)情況產(chǎn)生了巨大的變化。利用查爾酮合酶基因(CHS 基因)鑒定柳茶種群的遺傳分化水平已經(jīng)取得進展。近年研究表明，柳茶具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，抗氧化以及調(diào)節(jié)免疫等作用，其含有豐富的三萜類、有機酸類、揮發(fā)油類、黃酮類物質(zhì)以及部分無機元素等。文章就藏藥柳茶資源的動態(tài)歷史發(fā)展以及近年的主要成分研究進行綜述，以期為藏藥柳茶的研究和發(fā)展提供參考。

柳茶；分子進化；生物活性；成分分析

藏藥柳茶是薔薇科(Rosaceae) 鮮卑花屬(Sibiraea) 植物窄葉鮮卑花Sibiraeaangustata(Rehd．) Hand.-Mazz.的葉和嫩枝，生長在海拔3000～5000m的高原地帶，是我國藏族民間傳統(tǒng)的珍貴藥材，分布在我國的青海、西藏、云南及甘肅等地區(qū)，資源豐富[1]。民間將窄葉鮮卑花作為茶飲，因其形狀似柳葉，故俗稱“柳茶”[2]。全世界發(fā)現(xiàn)的鮮卑花屬植物共有5種，其中我國分布有3種，包括窄葉鮮卑花、毛葉鮮卑花和鮮卑花。窄葉鮮卑化在藏族以其嫩枝入藥，多作為茶飲，因此被稱為“柳茶”。鮮卑花主要生長在海拔3000m以上的灌木叢中，在我國的四川、青海、西藏等地區(qū)分布較多，此外在哈薩克斯坦、西伯利亞地區(qū)、克羅地亞亦有鮮卑花屬植物的分布。柳茶作為一種藏族民間用藥，其主要功效為健脾、消化、疏散發(fā)熱等。現(xiàn)代藥理實驗證明，柳茶還具有清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化等作用。

1 形態(tài)組織學研究

柳茶的藥用部位為其嫩枝和葉，氣味香，微苦，甘涼，葉多卷曲而破碎，展開后呈批針形或倒批針形。嫩枝橫切面呈類圓形，髓部較大，可占橫切面的60%,髓中薄壁細胞大、圓形,皮層與髓部存在散在的油細胞[3]。柳茶葉為等面葉,其上、下表皮細胞呈現(xiàn)長方形或類長方形,外被角質(zhì)層。其氣孔為環(huán)式,周圍存在5～6個環(huán)衛(wèi)細胞。在柳茶葉中，也觀察到單細胞非腺毛,長65～150μm;氣孔指數(shù)為3.6～5.0。葉的粉末呈黃綠色。幼枝的纖維存在兩種，一種韌皮纖維長,壁厚,胞腔較窄；另一種木纖維短,壁薄,胞腔大,壁上具斜向單紋孔，導管多為具緣紋孔與螺紋。

2 分子進化特征

在西伯利亞及歐洲地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了柳茶的分布，對這些區(qū)域柳茶的葉綠體片段限制酶切分析表明，柳茶居群沒有明顯的遺傳變異，并且其mRNA轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)發(fā)現(xiàn)的堿基數(shù)量突變極少[4]。目前多采用查爾酮合酶(CHS)基因研究植物分子的進化特征，作為植物次生代謝的關(guān)鍵酶，CHS基因與生長激素的運輸、花粉的傳播關(guān)系密切[5]。研究者利用查爾酮合酶研究鮮卑花種群的遺傳動態(tài)，發(fā)現(xiàn)鮮卑花屬植物存在顯著的地理譜系結(jié)構(gòu)，并且其居群內(nèi)的變異大于居群間的變異[6]。利用歧點分布曲線分析，揭示在5.58萬年間，鮮卑花屬植物經(jīng)歷了種群擴張，這與末次冰期間冰階段的歷史相符，此時正好處于青藏高原的一個暖期[7]。而在末次冰期早冰階段由于溫度降低，冰川大面積擴展，才會導致一些植被面積縮小[8-9]。除鮮卑花屬植物外，環(huán)境巨變也導致了菊科[10]、柏科栢木屬[11]種內(nèi)遺傳物質(zhì)的變異。利用查爾酮基因的擴增序列進行分析，根據(jù)其物種分子核算替代的速率、核算片段的長度以及物種的世代變化周期，計算出鮮卑化的世代周期為5年，分析其核酸多樣性發(fā)現(xiàn)，柳茶居群內(nèi)存在顯著的遺傳多樣性。

此外，研究者通過收集和分析青藏高原的土壤中的C、N、P的含量，發(fā)現(xiàn)在青藏高原上，窄葉鮮卑花灌叢土壤N/P比值與全球草地和陸地比較接近[12]。目前N/P比值已經(jīng)作為限制性養(yǎng)分判斷的重要指標之一。筆者推斷，隨著鮮卑花屬植物的生長和演替，或許限制了其灌叢的生態(tài)系統(tǒng)，因此微量元素也可以作為一種指標來研究鮮卑花屬植物的分子進化特征。

3 遺傳分化與分子序列研究的特殊性

有研究者利用窄葉鮮卑花的 nr DNA ITS(核糖體DNA)和cpDNA(葉綠體DNA)序列研究鮮卑花屬的譜系地理學，發(fā)現(xiàn)其基因序列變異并不一致，窄葉鮮卑花 nr DNA ITS 序列變異較cpDNA trnlF快，主要原因是 cpDNA trnL-F 片段不受功能的限制，受外界環(huán)境選擇壓力小[13]。目前普遍認為此片段序列較短，所能提供的信息性狀較少，cp-DNA trn L-F片段的變異速率比其它葉綠體的非編碼區(qū)較慢[14]。因此，從基因入手研究鮮卑花屬的遺傳分化，必須基于能夠提供較多信息量的基因片段，由于cpDNA trn L-F 序列提供的信息位點較少，故其目前不能作為研究鮮卑花屬種群間的進化關(guān)系的片段，所以后續(xù)的研究可以從nr DNA ITS(核糖體DNA)為切入點進行研究。

4 柳茶的主要成分及其生物活性

4.1 微量元素 近年來有研究表明，一些疾病與機體微量元素的缺失關(guān)系極大[15]，鋅(Zn)、銅(Cu)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鎂(Mg)等微量元素與人體的脂質(zhì)代謝，動脈粥樣硬化，心血管系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)等影響深遠[16]。雷世庸等[17]通過火焰原子吸收光譜法測定鮮卑花屬植物中集中微量元素的含量，結(jié)果表明其嫩葉中元素Fe、Mn、Cu、Mg的含量較高。但是在不同區(qū)域內(nèi)，鮮卑花屬植物的嫩葉中Mn的含量差異顯著，Mn與人體的脂質(zhì)代謝關(guān)系密切，含量差異可能與當?shù)氐乃|(zhì)、地理、氣象條件等有關(guān)，這些差異可以影響藥物的療效。4.2 化學成分 目前關(guān)于柳茶化學成分的研究主要集中在三萜化合物、有機酚酸類。除此之外還有黃酮類、揮發(fā)油類、多糖等成分。鮮卑花屬植物的藥理作用多與其化學成分有關(guān)，但是從化學成分與藥理作用的聯(lián)系入手進行研究的報道較少。4.2.1 三萜類化合物 柳茶中的三萜類化合物多以五環(huán)三萜類化合物為主，單體多以羽扇豆醇、羽扇豆酸、羥基熊果酸、齊墩果酸、熊果酸等為主。隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展，具有自由基清除活性的天然來源或人工合成的抗氧化劑已成為國內(nèi)外醫(yī)學、藥學、化學、生物學、食品等學科領(lǐng)域的研究熱點[18]。柳茶是一種天然的藥食兩用的植物，現(xiàn)代藥理實驗證明，柳茶具有清除自由基、抗氧化的作用，可能與其體內(nèi)的三萜類化合物有關(guān)[19]。化合物的抗氧化活性多與其結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上的羥基的數(shù)量和位置有關(guān)，羥基數(shù)目越多，抗氧化活性越強。所以柳茶清除自由基作用越強，抗氧化活性就越強。

4.2.2 有機酸類 目前從柳茶中分離得到的化合物多具有苯丙烯酸及苯丙烯酸酯類結(jié)構(gòu)[20]，其中以阿魏酸，異阿魏酸，甲基阿魏酸較為多見。

4.2.3 其它 柳茶中的化學成分也包括、揮發(fā)油等，有報道稱當用水蒸氣蒸餾法提取窄葉鮮卑花葉的揮發(fā)油，可以鑒定出柳茶揮發(fā)油中的50多種成分；此外還有多糖類、生物堿等成分，但是對于這些成分并沒有深入研究[21-22]。

4.3 生物活性研究 衛(wèi)陽飛等[23]發(fā)現(xiàn)柳茶中的黃酮和多酚類成分具有體外抗氧化的作用，柳茶中的多糖具有調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、保護肝損傷[24]等作用，此外柳茶還具有抑制葡萄糖球菌的生長[25]、抑制腫瘤細胞生長等作用[26]。作為柳茶體內(nèi)含量最多的一類化合物，三萜類化合物中單體熊果酸和齊墩果酸的也值得研究，二者屬于同分異構(gòu)體，已經(jīng)有研究證明這兩種單體都具有減肥、清除自由基、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫等作用，與柳茶的藥理實驗結(jié)果較為相符。

5 小結(jié)

柳茶作為一種傳統(tǒng)的藏藥，其化學成分復雜，生物活性豐富，目前對于柳茶的研究尚不夠深入。化學成分的研究[27-28]多集中在三萜、有機酸類，微量元素方面研究不多；對于其生物活性的研究目前報道也較少，對其作用機制研究更是欠缺。一種天然藥物的生物活性與其生長環(huán)境、氣候、歷史動態(tài)發(fā)展等因素密切相關(guān)，筆者就有關(guān)藏藥柳茶資源的歷史變革、化學成分、生物活性展開介紹，以期為天然藥物的開發(fā)利用提供豐富的理論依據(jù)。由于生長環(huán)境的特殊性，部分藏藥內(nèi)的化學成分生物活性高，屬于藥材中的上品， 藥用效能高于低海拔地區(qū)同類藥物，具有極高的藥用價值和經(jīng)濟價值，因此在研究中要深入研究高純度有效成分的提取工藝，并加強藥用生物活性方面的研究，以期更好地為臨床研究提供依據(jù)。

藏藥柳茶雖然分布廣泛，但隨著開發(fā)利用的不斷增加，其野生資源逐漸減少，故應注意開發(fā)的季節(jié)和頻率，同時可加大人工種植栽培的力度，才能實現(xiàn)藥用資源的可持續(xù)發(fā)展，更好地促進藏藥柳茶的發(fā)展。

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Advances in Molecular Evolution and Main Components ofSibiraeaangustata(Rehd.) Hand.-Mazz

WANG Xin MA Huiping*

Gansun University Traditional Chinese Medicine/Key Laboratory of Prevention and Cure for the Plateau Enviroment Damage of PLA, General Hospital of Lanzhou Military Area Command, Lanzhou 730050, China

The development ofSibiraeaangustata(Rehd.) Hand.-Mazz. resources has been greatly changed by long-term geography and climate change. The use of chalcone synthase gene (CHS gene) to identify the genetic differentiation of willow tea population has been progressed. Recent studies have shown thatSibiraeaangustata(Rehd.) Hand.-Mazz. has the role of regulating lipid metabolism, antioxidant and immune regulation, which is rich in triterpenoids, organic acids,volatile oils, flavonoids and some inorganic elements. This paper summarizes the dynamic historical development ofSibiraeaangustata(Rehd.) Hand.-Mazz.resources andthe main ingredients in recent years, which is the basis for the research and development of Sibiraea angustata(Rehd.)Hand.-Mazz.

Sibiraeaangustata(Rehd.)Hand.-Mazz; Molecular Evolution; Bioactive;Components Analysis

國家自然科學基金(81571847、81202458)；甘肅省自然科學基金(145RJZA089)：全軍醫(yī)藥衛(wèi)生科研基金(CLZ14JA01)。

王昕(1992-)，女，漢族，碩士研究生, 研究方向為天然藥物研究。E-mail:2391345724@qq.com

馬慧萍(1966-)，女，漢族，博士研究生，主任藥師，研究方向為天然藥物研究。 E-mail：mahuipingcxr@aliyun.com

R29

A

1007-8517(2017)16-0056-03

2017-06-17 編輯：穆麗華)