任小菊 徐皓 陳文強
摘要 綜述了艾蒿的主要化學成分及藥理作用,并對艾蒿在醫藥方面的發展前景進行了展望,旨在為艾蒿資源的保護、開發和利用提供科學依據。
關鍵詞 艾蒿;化學成分;藥理作用
中圖分類號 S567.23+9;R284.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)06-0112-03
Research Progress on Main Chemical Composition and Pharmacological Action of Artemisia argyi
REN Xiao-ju,XU Hao*,CHEN Wen-qiang (School of Biological Science and Engineering,Shaanxi Sci-Tech University,Hanzhong,Shaanxi 723001)
Abstract The main chemical composition and pharmacological action of Artemisia argyi was reviewed,and the development prospect of Artemisia argyi in medicine was forecasted,so as to provide the scientific basis for protection,development and utilization of Artemisia argyi.
Key words Artemisia argyi;Chemical composition;Pharmacological action
艾蒿(Artemisia argyi),菊科蒿屬植物,別名蕭茅、冰臺、遏草、香艾、蘄艾、艾蕭、艾蒿、蓬藁、醫草、黃草、艾絨等,多年生草本或略成半灌木狀,植株有濃烈香氣。莖單生或少數,褐色或灰黃褐色,基部稍木質化,上部萆質,并有少數短的分枝,葉厚紙質,上面被灰白色短柔毛,基部通常無假托葉或極小的假托葉;上部葉與苞片葉羽狀半裂、頭狀花序橢圓形,花冠管狀或高腳杯狀,外面有腺點,花藥狹線形,花柱與花冠近等長或略長于花冠;瘦果長卵形或長圓形;花果期9—10月[1]。主要分布于中國、韓國、日本、朝鮮等地;在中國,艾蒿主要生長在華北、華東、東北、華南、西南、陜西以及甘肅等地區。艾蒿的生長適應性能力強,常見于路邊、荒野、林邊、荒坡草地和丘陵地帶,也可人工種植。從古至今,艾蒿一直為我國的傳統中藥,全草入藥,具有溫經、去濕、散寒、止血、消炎、平喘、止咳、安胎、抗過敏等作用。關于艾蒿的最早記載見醫書——《名醫別錄》。同時,艾蒿還具有殺菌抑菌、抗腫瘤、抗病毒、保肝利膽、食品保鮮、染料加工等功能,也是婦科常用藥之一,因此,其已成為我國生物農藥、食品加工、美容、食品保鮮等必備的原材料。 筆者綜述了艾蒿的主要化學成分和藥理作用,并對艾蒿在醫藥方面的發展前景進行了展望,以期為艾蒿資源的有效保護、合理開發和綜合利用提供依據。
1 化學成分
科學研究表明,艾蒿中的化學成分全部來自于其根莖葉,而其主要化學成分則來自于艾葉,包括揮發油、黃酮、微量元素、苯丙素類、三萜類化合物等。
1.1 揮發油類
揮發油可通過多種不同的提取方式得到,其在含量和成分上有較大差別。劉洪玲等[2]采用氣質聯用法檢測了艾蒿全株草揮發油的組成成分,結果發現,艾蒿全草揮發油含有57種組分,而含量在1%以上的揮發油組分有9種。嚴澤群等[3]應用有機溶劑常溫滲透法提取了艾蒿揮發油,通過相關研究工作,分離出了89個組分,總共鑒定出了84種化合物。楊華等[4]、董巖等[5]分別從艾蒿提取液中分離鑒定出48種化合物。王之燦等[6]研究表明,艾蒿精油中主要成分有異蒿屬酮、長葉烯、石竹烯、按葉素、胡椒烯、樟腦、側柏酮。Wang等[7]從艾蒿揮發油中分離和鑒定出三環萜、2-己烯醛、2-甲基丁醇、桉樹腦、水合樟烯、檸檬烯、α-水芹烯、α-側柏酮和香茅醇、松油醇、松油烯、β-谷甾醇、豆甾醇、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯和反式的苯亞甲基丁二酸、蒈烯等化合物等成分。
1.2 黃酮類
黃酮也是艾蒿中的主要成分。吳娜等[8]采用色譜質譜技術對艾蒿提取物中的黃酮類物質進行研究,結果表明,艾蒿中含有香葉木素、芹菜素、槲皮素為苷元的黃酮類物質。Seo等[9]從艾蒿提取液中分離得出了6種黃酮類化合物,包括 5,6-二羥基-7,3,4-三甲氧基黃酮、5,6,4-三羥基黃酮、3-二甲氧基黃酮、5-羥基-3,4,6,7-四甲氧基黃酮、5,7,3-三羥基-6,4,5-三甲氧基黃酮、粗毛豚草素。Tan等[10]從艾蒿中鑒別出4種黃酮化合物,分別為5,7-二羥基-6,3,4-三甲氧基黃酮、5-羥基-6,7,3,4-四甲氧基黃酮、 槲皮素和柚皮素。
1.3 桉葉烷類 Tan等[10]研究發現,艾蒿桉葉烷類的主要成分包括魁蒿內酯、 1氧-4α-乙酰氧基桉葉-2,11(13)-二烯- 12,8β內酯、1-氧- 4β-乙酰氧基桉葉- 2,11(13)-二烯- 12,8β內酯、柳杉二醇等。
1.4 三萜類
艾蒿的主要成分三萜類包括豆甾醇、無羈萜、羽扇烯酮、粘霉烯酮、α-及β-香樹脂醇、羊齒烯酮、西米杜鵑醇、α-及β-香樹脂醇的乙酸酯、24-亞甲基環木菠蘿烷酮、3β-甲氧基- 9β,19-環羊毛甾- 23(E)烯-25,26-二醇等[10]。
1.5 其他化學成分
艾蒿中除了以上主要化學成分之外,還含有大量微量化學元素與礦物質[11]。原子吸收光譜測定發現,其風干的葉中含礦物質10.13%、蛋白質25.85%、脂肪2.59%,每100 g艾蒿嫩莖葉中維生素含量分別為胡蘿卜素5.14 mg、維生素B 21.07 mg、維生素C 52 mg[12-13]。艾蒿中的礦物質包括鈣(Ca)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鉻(C)、鎂(Mg)、錳(mn)、鈉(Na)、鉀(K)等。
2 藥理作用
早在春秋戰國時期,孟子即云:“七年之病,求三年之艾”。艾蒿具有殺菌抑菌、抗腫瘤、抗癌、平喘、保肝利膽、通經活絡、調節神經等功效,藥理作用較強。此外,還具有食品保鮮、染料加工、生物農藥制備等功能。
2.1 抗菌活性
艾蒿在農用殺菌抑菌方面的功效顯著,具有抗細菌、抗真菌、抗病毒作用。李姣清等[14]研究發現,艾蒿乙酸提取物對番茄晚疫病病原菌有較好的抑制作用,艾葉中的楊梅酮可殺滅真菌。艾葉揮發油對沙門氏菌(Salmonella Lignieres)、鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、巴氏桿菌(Pasteurella muhocida)的抑菌效果不明顯,但對金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、乙型溶血性鏈球菌(streptococcus hemolytic-B )、白喉桿菌(Corynebacterium diphtheriae)、肺炎雙球菌(Streptococcus pneumoniae)、甲型溶血性鏈球菌(α-hemolytic streptococcus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、炭疽桿菌(Bacillus anthraci)有較強的抑制作用,對水生生物常見病原菌也有較好的抑菌效果[15]。相關試驗表明,傳統的艾葉水煎、艾葉熏蒸不僅可殺滅很多有害病菌,還可抑制多種有害細菌的生長,對多種病毒、細菌和真菌有殺滅或抑制作用。艾葉水煎液對常見致病性皮膚菌有抑制作用,如皮膚性黃癬菌(Achorion schoinleinii)、石膏樣毛癬菌(Trichophyton mentagrophytes)等。常用艾葉熏蒸傷口具有明顯的抑菌效果。熏蒸房屋可使房間空氣中的菌落數減少,對常見的腮腺炎病毒(mumps virus)、腺性病毒(adenovirus)、皰疹性病毒(Herpesviruses)、流感性病毒(influenza virus)、鼻病毒(rhinovirus)等均有較好的抑制作用。相關科研工作者研究發現,艾葉熏蒸后的培養皿比沒有經過艾葉熏蒸的培養皿中的微生物殺滅效果好,熏蒸處理的培養皿有較強的抑菌作用。此外,用艾葉熏蒸母嬰室可抑制葡萄球菌、綠膿桿菌、結核桿菌、大腸桿菌等10多種常見細菌的生長,還可對乙肝病毒進行滅活,并且熏蒸后空氣參數可以達到正常,對產婦和新生兒毒性小、刺激小。
2.2 抑菌活性
以無處理的黃瓜、香蕉果實與通過艾葉提取液浸泡過的黃瓜、香蕉果實進行對比試驗,在常溫、相對濕度相同的條件下貯藏10 d,結果表明,在相同時間內,用不同濃度的艾蒿浸泡液浸泡過的果實,其儲藏保鮮品質好于沒有浸泡過的果實;而在不同時間內,用不同濃度的艾蒿提取液浸泡時,提取液濃度高、浸泡時間長,則對黃瓜表皮微生物的殺滅作用越有效,將更利于黃瓜的儲存保鮮。說明篩選合適的艾蒿浸泡液濃度與浸泡時間,對果實將起到很好的抑菌保鮮作用。
2.3 抗腫瘤、抗癌作用
用正丁醇溶液、乙酸乙醇溶液提取出來的新艾與野艾提取液,可在不同程度上對人體癌細胞生長進行抑制。有研究發現,艾葉中的多糖具有很強的抗腫瘤活性與抗氧化能力,并且對人體具有很好的免疫促進作用[16-17];艾蒿中的粗毛豚草素可抗腫瘤,而苦味素則可強力殺傷含鐵量高的細菌與受到含鐵細菌感染的癌細胞[18]。
2.4 保肝利膽作用 艾葉油對正常大鼠、四氯化碳中毒大鼠以及小白鼠具有利膽作用[19]。艾葉焦油混懸劑以3 mL/kg 的濃度經十二指腸給藥,可分別使正常大鼠膽汁流量增加至91.5%,四氯化碳中毒的大鼠和小白鼠的膽汁流量也明顯增加[20]。
楊朝令等[21]通過肌肉注射法對艾葉多糖預防對乙酞氨基酚肝中毒的機制進行研究,結果表明,艾葉化合物與甲氧基薊黃素對乙肝病毒有很強的抑制作用;由于糖一磷酸通路分解了肝臟中的糖原,升高了肝臟中血糖濃度,從而導致了肝臟細胞能量增加、還原性谷肌甘膚數量提高以及還原性輔酶的增加,因此使得肝臟細胞組織免受損傷,起到了保護肝臟的作用。
2.5 止咳平喘作用
艾蒿揮發油的主要有效成分為萜品烯醇,可以鎮咳平喘、祛痰、調節中樞神經,如萜品烯醇直接作用于氣管,對藥物性哮喘有明顯的保護作用[22-23]。文火炒干的干燥艾葉放在患者胃部外敷,能明顯緩解喘息、咳嗽癥狀,對哮喘型支氣管炎有很好的療效[24]。魏國會等[25]對經卵蛋白致敏的哮喘小鼠的研究結果表明,艾葉油20 g/kg的劑量能明顯減少支氣管肺泡灌洗液中的細胞總數和嗜酸性粒細胞數,止咳平喘效果好,也延長了乙酰膽堿加組胺的引哮潛伏期,抽搐動物數量也相應減少。
2.6 對血液系統的作用
艾葉中最強的組分為鞭酸,其具有凝血作用,屬于溫經止血良藥。張袁森等[26]研究了艾葉不同組分(艾炭、艾焦油、艾葉揮發油、s-叔丁基連苯三酚)的體外凝血作用及其抑制血小板聚集的作用,瞿燕等[27]對艾葉與醋艾葉的止血、鎮痛作用進行了比較,結果表明,艾葉具有更好的止血及抗凝血效果。艾葉的多種炮制品不僅具有不同程度的抗炎、抗凝、縮短出血時間的作用,而且其臨床應用側重也有所不同。曾婷等[28]研究發現,砂燙艾葉炭的止血作用最強,依次是生艾葉、烘艾葉、炒艾葉炭、醋艾炭,其中,醋艾炭具有明顯的止血、鎮痛作用,而生品無明顯的鎮痛效果。
2.7 抗過敏作用
由于艾葉揮發油中含有葛縷醇、反式-葛縷醇、2-萜品烯醇等成分,因此,能抑制豚鼠肺組織釋放SRS-A,可引起豚鼠回腸收縮,進而抑制大鼠被動皮膚過敏反應,抗過敏效果明顯;其中,反式-葛縷醇能對豚鼠離體氣管Sc-hultz-Dale反應起到較好的抑制作用[29]。
2.8 對心血管系統的作用
通過兔子及蟾蜍的心臟試驗表明[30],1 mL艾葉精油(其中精油與水比例為1∶150)可使兔心率及冠脈流量明顯減少,抑制心臟收縮力,對兔主動脈在緊張度提高的情況下呈松弛作用,對抗異丙腎上腺素呈強心作用;如果使用精油與水比例為1∶50的艾葉精油1~2滴,可對離體兔心與蟾蜍心臟的收縮力起到抑制作用,引起房室阻滯現象,但對心率影響不大;而如果加大艾葉油濃度,則可使心搏停止。野艾蒿中含硒量比較高,可以消除組織炎癥、阻止細胞膜氧化損傷,但其藥理機制尚不清楚,還需進一步研究。脂肪酸對人體而言,有較強的生理活性和較好的保健作用,而野艾蒿中所含的多種脂肪酸為人體必需。通過GC-MS分析可知,在已鑒定出的野艾蒿脂肪酸中,單不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸分別占42.98%、13.12%、27.04%。近代醫學研究表明,當混合脂肪酸中的多種不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值大于2時,該混合脂肪酸具有降血脂的功能;而野艾蒿脂肪酸中該比值為2.061,因此具有一定的降血脂功能。
3 開發利用前景展望
目前,在艾蒿開發利用上,國際市場上韓國和日本占主導地位[31],韓國對艾蒿的研究比較深入,主要集中在食品、醫藥產品保健品、美容產品以及食品添加劑領域,包括生活用品、韓國料理、韓國化妝品、除蟲枕頭按摩膏、沐浴露、日本的保濕水、食品保鮮袋等。利用艾蒿原材料生產的化妝品對人體無副作用,使人皮膚光滑細嫩,有延緩衰老的功效。艾蒿香水濃郁,艾蒿揮發油具有很強的殺蟲殺菌功效,對人和動物有低毒,對馬鈴薯甲蟲有強烈的排斥作用,是一種純天然又廉價的殺蟲劑,其還可用于動物飼料、卷煙、保健品、香水、調控清新劑等。
我國自古以來以艾蒿為傳統中藥入藥,20世紀80年代以來,艾蒿提取物原材料也相繼出口國外。在“綠色生產”“綠色消費”觀念的倡導下,我國已有艾蒿食品、保健品的誕生,尤其是黃酮、揮發油生產的抗癌與抗氧化藥物的需求,為未來艾蒿的開發利用及走入市場奠定了堅實的基礎。艾蒿提取原材料還可以用于生物農藥的研制,有研究表明,艾蒿的不同溶劑量所提取的提取液可殺死蚜蟲、鱗翅目幼蟲、朱砂葉蜻等有害農作物昆蟲[32]。利用艾蒿資源開發植物性農藥具有低毒、高效、高選擇、少殘留的安全性,是一種“綠色農藥”,艾蒿已成為純綠色農藥的首選對象之一。隨著科學進步與生活水平的提高,有機蔬菜的上市,生物農藥代替了化學農藥,多數植物性農藥具有高選擇、高效率、低毒、少殘留、更安全等特點,再加上艾蒿好種植、產量高、價格低等原因,因此,艾蒿的藥用開發與應用前景十分廣闊。
4 結語
艾蒿是一種多功能性植物,含有豐富的化學物質,生物活性多樣、資源豐富、價格低廉、毒副作用小,具有廣闊的開發利用前景。艾蒿中的主要成分尤其是揮發油含量高,是提取油類資源最佳的綠色原料之一。從艾蒿中提取的揮發油既可以替代紡織品中的化工染料,又可以代替化學農藥。
安全、環保、保健是人類發展的主題,艾蒿在各個領域的應用亦有不同,如艾蒿中醫針灸、艾蒿天然食品加工、動物飼料添加劑等,既可節約飼料又能增強動物體質,從而減少了抗生素的使用。為了建立環保節約型社會,研發綠色農藥和天然色素,促進綠色發展,是今后工農業發展的方向。然而,人類對艾蒿的藥理作用研究還不深入,對艾蒿的開發利用還不夠全面,因此,應用艾蒿進行新型綠色農藥和天然染料的研究開發具有良好的應用前景。
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