王碧霞
摘要:指出了油橄欖葉是地中海人用于治療某些疾病最傳統(tǒng)的植物茶之一。油橄欖葉提取物中富含橄欖苦苷、羥基酪醇、黃酮等酚類化合物,其中橄欖苦苷具有強抗氧化、抗高血壓、降血糖、降膽固醇和保護心臟等功效。對油橄欖葉提取物生物活性的研究,目前主要集中在抗氧化、抗菌、抗動脈粥樣硬化和低膽固醇、低血糖以及酚類化合物成分方面,其酚類化合物在醫(yī)藥和保健方面廣闊的運用前景已引起人們的廣泛關(guān)注。因此,提出了油橄欖葉作為一種豐富又廉價的原材料,應(yīng)鼓勵將其高附加值作為抗氧化劑的來源進行工業(yè)生產(chǎn),應(yīng)用于藥品、化妝品、保健品和功能性食品等方面。
關(guān)鍵詞:油橄欖葉;酚類化合物;抗菌成分;抗氧化活性
中圖分類號:R284
文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)14-0278-05
1 引言
油橄欖(Olea europaea L.)為木犀科(Oleaceae)木犀欖屬(Olea)常綠喬木,又名洋橄欖、歐橄欖、齊墩果,是亞熱帶的重要經(jīng)濟林木和地中海生產(chǎn)橄欖油的重要來源[1],在我國油橄欖主要分布在甘肅、廣東、廣西、云南、四川等省區(qū)。地中海國家的油橄欖栽培、橄欖油生產(chǎn)及化合物藥用已有幾千年歷史,油橄欖葉的酚類化合物在醫(yī)藥和保健方面的運用在近幾十年里也日益增多。對油橄欖葉和油橄欖衍生物提取的產(chǎn)品一般被稱為“油橄欖副產(chǎn)品”[2],每年因修枝、自然落葉和加工業(yè)而產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品和殘留物,但大多數(shù)都被丟棄或焚燒,許多橄欖油生產(chǎn)商甚至向農(nóng)戶們收取油橄欖葉的處理費用,從而造成大量的資源浪費和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞[3]。實際上,進行油橄欖葉加工提取時僅需其廢棄物的10%[4]。因此,油橄欖葉是一種豐富又廉價的原材料,可作為具有高附加值的產(chǎn)品進行開發(fā)利用。
油橄欖葉含有豐富的酚類化合物,在醫(yī)藥和保健方面的廣泛運用已成為國內(nèi)外的研究熱點。研究顯示,酚類化合物在動物和人體中具有強抗氧化力和增強機體抵抗力[5,6],如降血壓[7,8]、降膽固醇[9]、鎮(zhèn)痛[10]、消炎和減肥[11]。油橄欖葉提取物中酚類化合物主要是羥基酪醇、橄欖苦苷、毛蕊花糖苷和木犀草苷[12]。通過查閱國內(nèi)外文獻,對油橄欖葉的益處及提取物生物活性進行了歸納總結(jié),不僅為油橄欖葉的開發(fā)利用提供理論依據(jù),同時也為醫(yī)藥和保健方面的科研工作者提供參考。
2 油橄欖葉提取物的多酚類化合物
油橄欖樹不同部位的酚類化合物含量和成分具有差異,如在葉、果實和種子中均不一致,化學(xué)成分主要取決于品種、樹齡、溫度、水分和土壤等條件[12~15],且在果實和葉片不同生長期的酚類成分也差異顯著[15,16]。油橄欖葉中酚類化合物主要有五類[17]:橄欖苦苷、類黃酮、黃酮、黃烷醇和酚類替代物。也有文獻報道,油橄欖葉酚類化合物含有如蘆丁、木犀草苷、木犀草素和芹菜素[18]。油橄欖葉中含量最高的化合物是橄欖苦苷,其次是羥基酪醇、黃酮(木犀草素、芹菜素和毛蕊花苷)。從表1可以看出不同品種提取物的變化范圍在30.80~57.20 mg/g,其中總酚含量的變化為73.05~144.19 mg/g(p < 0.05),總黃酮含量的變化為56.75~125.64 mg/g(p < 0.05)[19]。
注:數(shù)據(jù)來源于文獻[19] 對油橄欖葉酚類成分的研究已很深入,如Pereira等[20]發(fā)現(xiàn)油橄欖葉水提取物中酚類化合物的含量高于水和甲醇以及混合品種的提取物。油橄欖樹葉不同部位的提取物具有不同的抗氧化能力和清除能力(如橄欖苦苷含量在0.005%~0.12%,而油橄欖葉中則在1%~14%),這些性質(zhì)皆歸因于油橄欖葉的酚類化合物[21]。另外,油橄欖葉提取物產(chǎn)生四環(huán)和五環(huán)三萜烯、甾醇、赤蘚醇、蕪香醇和齊墩果酸[21]。Somova等[22]報道了非洲橄欖葉提取物主要成分中齊墩果醇混合物酸及其異構(gòu)體熊果酸的比例是1∶1。研究人員還發(fā)現(xiàn)希臘和歐洲油橄欖葉齊墩果酸的含量是0.71%和2.47%,而熊果酸卻不確定[23]。
橄欖苦苷是一種苦味化合物,具有抗菌消炎的強抗氧化特性[24]。橄欖苦苷的主要降解產(chǎn)物是羥基酪醇,即橄欖苦苷濃度降低則羥基酪醇濃度增加;在果實成熟期或油橄欖果加工過程中還發(fā)生化學(xué)和酶反應(yīng)[25]。橄欖苦苷已顯示出對自由基具有明顯的抗氧化作用,主要是橄欖苦苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)具有強抗氧化性的鄰兒茶酚結(jié)構(gòu),防止自由基形成,催化自由基產(chǎn)生反應(yīng)[26],同時還抑制部分炎癥酶,如脂氧合酶[27]。橄欖苦苷和羥基酪醇都已被證明能清除超氧陰離子以及抑制中性粒細(xì)胞呼吸和自由基次氯酸衍生的爆發(fā)[28]。表2顯示黃酮是橄欖葉多酚類化合物中分布最常見和最廣泛的成分[19,29,30]。該基團的成員通過三個碳連接形成兩個芳環(huán),組成氧化雜環(huán)[31]。
橄欖苦苷的苦味是強效抗氧化劑,如Benavente-Garcia等[12]以鑒定油橄欖葉中主要酚類化合物成分為目的,闡述了這些化合物的抗氧化活性差異,并通過與白細(xì)胞的相互作用,發(fā)現(xiàn)羥基酪醇、橄欖苦苷、咖啡酸和酪醇能夠防止活性氧的產(chǎn)生卻沒有毒副作用。橄欖苦苷與其代謝物羥基酪醇的結(jié)構(gòu)不同(兒茶酚組),其抗氧化能力和清除能力也不同。油橄欖葉茶具有抗氧化的效果,能夠防止DPPH和過氧化氫自由基的產(chǎn)生[32],其提取物還可以在人體內(nèi)獲得氧化應(yīng)激及在糖尿病上的酶促和非酶促氧化反應(yīng)[33]。為了綜合評價油橄欖葉提取物的體外抗氧化活性,測量了其提取物的DPPH自由基清除活性,與BHT的IC50值(17.02 μg/mL)比較后發(fā)現(xiàn),油橄欖葉提取物能夠清除自由基,它們具有比BHT更強的抗氧化能力。的確,部分品種還表現(xiàn)出比BHT的活性高,比如Chemlali(7.90 μg/mL)、Rosicola(0.88 μg/mL)、Limouni(12.25 μg/mL)、Chetoui(15.09 μg/mL)、Meskid(15.24 μg/mL)、Lucques(16.10 μg/mL)[33]。油橄欖葉較強的抗氧化能力可以歸因于它們較高的總多酚含量,且所有種類葉提取物的主要化合物均是橄欖苦苷[33]。Bouaziz等[34]的研究也表明,隨著油橄欖葉和它們水解產(chǎn)物的提高,即豐富了油橄欖的提煉和果殼油,還因葉提取物中酚類成分的抗氧化活性而顯著抑制了氧化的加劇。
4 油橄欖葉提取物的生物活性
研究表明,油橄欖葉提取物已應(yīng)用于體外和體內(nèi),其內(nèi)容為抗氧化活性[8,35,36],防輻射效應(yīng)[37],對白血病細(xì)胞的抗增殖作用,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[38]、細(xì)胞毒活性,對抗人乳腺癌細(xì)胞[39]、HIV病毒效應(yīng)、真菌活性[10],以及減輕糖尿病神經(jīng)性疼痛[33,40],并改善慶大霉素腎毒性[33]。也有文獻也綜述了抗氧化、抗動脈粥樣硬化、降血糖和心臟保護等生物活性[36,41]。
橄欖苦苷是油橄欖葉中多酚類裂環(huán)烯醚萜的主要成分,通過降低細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶在肝細(xì)胞中的激活以降低游離脂肪酸誘導(dǎo)的脂肪生成[8]。橄欖苦苷是由羥基酪醇和芥酸組成的脂類,女貞子苷(ligstroside)是由酪醇和芥酸組成的脂類[17,30]。此外,它的抗氧化性是作用于腸粘膜損傷誘導(dǎo)[33],已證明橄欖苦苷具有強抗氧能力和強抗炎特性。橄欖苦苷能防止自由基形成可能是具有螯合金屬離子(如銅和鐵)的能力,從而催化自由基產(chǎn)生反應(yīng)[13],并抑制部分炎癥酶,但不影響環(huán)氧合酶通路[11]。還有研究表明,橄欖苦苷有助于保護膜免于脂質(zhì)氧化以防止心臟病[41],有助于影響冠狀動脈血管擴張并阻止抗心律失常[36],有助于改善脂質(zhì)代謝、保護酶和預(yù)防癌癥中的高血壓細(xì)胞死亡以及抗病毒的特性[7,11]。
羥基酪醇是橄欖苦苷的降解產(chǎn)物,也具有橄欖苦苷的部分生物活性,如抗菌、降血糖、降血脂、低膽固醇、抗氧化和清除自由基[9,28]。在新鮮油橄欖葉(Ortice品種)酚類提取物中,羥基酪醇含量為0.2g/100g,得率約為33.3%(w/w)[42]。與Bouaziz和Sayadi報道的含量相近[43]。羥基酪醇是橄欖苦苷的衍生物,與橄欖苦苷的作用相似,能改善心臟疾病、腫瘤疾病及保護動脈粥樣硬化并預(yù)防糖尿病神經(jīng)性病變[27]。油橄欖葉提取物中裂環(huán)烯醚萜衍生物(oleuropeoside)具有舒張、放松血管的特性。
目前,人們對食品中含有生物活性的天然抗氧化劑的關(guān)注越來越多,水果和蔬菜富含保護心血管的部分有效成分,能預(yù)防疾病和某些癌癥,且某些癌癥已部分歸因于抗氧化劑的作用[41]。橄欖苦苷在肥胖癥中的作用也有研究,尤其是從生理和分子的途徑上能根本性改變肥胖患者的能量代謝。研究表明,油橄欖葉提取物的保健作用與抗氧化特性緊密相關(guān),這是由于一些酚類化合物及其衍生物的生物活性,如橄欖苦苷、毛蕊花苷、女貞子苷、酪醇和羥基酪醇[36~38]。
油橄欖葉提取物還有助于保護皮膚的黃酮類和齊墩果酸,其組分刺激結(jié)締組織并使其正常化,增強皮膚健康,防止其老化。油橄欖葉富含酚類化合物,特別是歐洲油茶,包括黃酮、黃酮醇、兒茶素和酚酸類。近年來對植物多酚的測定是研究熱點,因為這些化合物含有天然抗氧化活性。表3和表4顯示了油橄欖葉的酚類化合物[24],與確定條件下的Trolox相比,橄欖苦苷的抗氧化活性與它結(jié)構(gòu)中的羥基酪醇含量有關(guān),乙醇提取物對自由基的抑制最強,甲醇提取物次之(表4)。 另外,油橄欖葉的正丙醇提取物差異顯著(p <0.05),其抗氧化活性最低[44]。
4.1 油橄欖葉多酚對低膽固醇血癥的影響
地中海人們心血管疾病的發(fā)病率很少,也與油橄欖葉和橄欖油的酚類化合物有關(guān),作為氧化劑能將身體內(nèi)的自由基減少到最低。油橄欖葉中多酚的脂質(zhì)物起著重要作用,如已被報道的總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)和甘油三酯(TG)[7],這種減少略低于非諾貝特和較好的抗甘油三酯劑[45]。應(yīng)用富含酚類化合物的提取物能夠恢復(fù)脂質(zhì)譜,尤其是能夠接受橄欖苦苷和羥基酪醇濃度為16mg/kg的體重,表明油橄欖葉提取物富含的橄欖苦苷和羥基酪醇可以顯著改善高膽固醇血癥和高血糖[9]。
眾所周知,油橄欖葉是傳統(tǒng)的抗糖尿病藥和抗高血壓草藥,也被用作治療糖尿病性高血糖、高血壓和感染性疾病的藥用植物,在歐洲還被公認(rèn)為是糖尿病和高血壓的傳統(tǒng)補救措施。在糖尿病中橄欖苦苷的低血糖效應(yīng)有兩種機制可以解釋:①潛在影響葡萄糖誘導(dǎo)胰島素釋放,②增加外周攝取葡萄糖效果[33]。另外,橄欖苦苷對糖尿病及并發(fā)癥的部分影響是源自于其抗氧化活性[19],在糖尿病家兔中發(fā)現(xiàn)橄欖苦苷對低血糖和抗氧化的作用 [33]。根據(jù)這些結(jié)果,橄欖苦苷可能有效抑制了糖尿病誘導(dǎo)的高血糖癥和氧化應(yīng)激,同時還表明橄欖苦苷的應(yīng)用可能是有助于預(yù)防糖尿病并發(fā)癥相關(guān)的氧化應(yīng)激。Komaki等人[46]通過油橄欖葉提取物研究了糖尿病大鼠的餐后血糖,結(jié)果表明,木犀草素和齊墩果酸作用后,餐后血糖受到抑制,糖尿病大鼠增加,油橄欖葉中的橄欖苦苷加速了細(xì)胞對葡萄糖的攝取。此外,部分低血糖效果應(yīng)歸因于橄欖苦苷的抗氧化能力[33]。Jemai等人[9]評估了油橄欖葉提取物中橄欖苦苷和羥基酪醇作用在糖尿病小鼠中的濃度效果,其體重分別為16和8 mg/kg。
4.3 油橄欖葉的抗動脈粥樣硬化效果
地中海人們心臟病發(fā)病率較低,與飲食中的油橄欖葉和橄欖油的酚類化合物有密切關(guān)系。因此,這些抗氧化劑通過清除自由基防止食物氧化的有害影響,從而抑制氧化和延遲動脈粥樣硬化[47]。歐洲油橄欖葉中提取物對心血管的作用也已被全面研究,起主要作用的主要成分是橄欖苦苷和油酸[48],而作用于舒張血管和起緩解作用則是提取物中的裂環(huán)衍生物(oleuropeoside)和酚類化合物。
經(jīng)過定量分析后發(fā)現(xiàn),油橄欖葉中存在酚類化合物的單體且已被鑒定。但大多數(shù)研究油橄欖葉提取物的抗菌活性則是從以下幾個方面[19, 36,37,42,49]:枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌(Gram +)、大腸桿菌、銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯氏菌(革蘭氏)細(xì)菌、白色假絲酵母(C.albicans)和新型隱球菌提取物,測試這些細(xì)菌和真菌的抑菌效果顯示,廣譜抗菌活性取決于油橄欖葉提取物的濃度。在不同濃度下,根據(jù)微生物生長速率的大小,其抗菌能力的順序為:蠟狀芽孢桿菌~白色念珠菌>大腸桿菌>金黃色葡萄球菌> C.新型隱球菌?肺炎克雷伯菌?銅綠假單胞菌>枯草芽孢桿菌。蠟狀芽孢桿菌(革蘭氏陽性)和白色念珠菌(真菌),最敏感的微生物,呈現(xiàn)IC25值低于1 mg/mL [19]。羥基酪醇和橄欖苦苷屬于其他酚類化合物已被證明,可抑制或延遲幾種人體腸道或呼吸道病原體(即嗜血桿菌)的生長速率,如流感嗜血桿菌、粘膜炎莫拉菌、傷寒沙門氏菌、弧菌副溶血菌、金黃色葡萄球菌、霍亂弧菌和溶藻弧菌[49]。以前研究的關(guān)于油橄欖葉提取物中抗菌組合的稀少和抗真菌作用,與Markin等人報道的相一致[50]。
5 結(jié)論
油橄欖樹和橄欖油加工產(chǎn)生大量的葉被認(rèn)為是富含酚的副產(chǎn)物。酚類化合物定性和定量的變化,取決于如下幾個因素:水分、鹽分、營養(yǎng)成分、地理位置、年份和氣候條件。 在過去十年里,油橄欖葉中豐富的酚類化合物對健康的應(yīng)用,具有廣闊的應(yīng)用前景,應(yīng)鼓勵將油橄欖葉的高附加值作為抗氧化劑的來源進行工業(yè)生產(chǎn),如藥品、化妝品、保健品和功能性食品。地中海地區(qū)油橄欖葉和油橄欖葉茶具有傳統(tǒng)的用法和廣泛的運用,但在眾多產(chǎn)品中,油橄欖葉的副產(chǎn)品具有巨大的升值潛力。
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