陳志誠 何先維 王偉佳
摘要:白蒿(Herba artimisiae sieversianae)提取物的主要成分為揮發油類、黃酮類、木脂素類、萜類等,研究表明其有殺菌、消炎、抗氧化、抗紫外線灼傷等功效,在很多領域都有較大的開發空間和應用價值。通過對白蒿的生長資源分布、活性成分提取方法、成分組成及功效、在日用品方面的應用前景進行了綜述分析,為白蒿的深入研究、開發和利用提供參考。
關鍵詞:白蒿(Herba artimisiae sieversianae);提取物;日用品;應用前景
中圖分類號:R962 文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2018)15-0021-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.15.004 開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Extraction and Application Prospect of Herba Artemisia sieversiana
CHEN Zhi-cheng,HE Xian-wei,WANG Wei-jia,DAI Gui-dong,PANG Nian-gang,PEI Ying-ying,BI Hong-mei
(College of Science, Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,Heilongjiang,China)
Abstract: The main components of Herba Artemisia sieversiana extractive include essential oils, flavonoids, lignans and triterpenes. Researches have shown that it has antimicrobial, anti-inflammatory, antioxidant and anti-ultraviolet efficacy, with a great development space and application value in many fields. The growth resource distribution, extraction method of active ingredient, components and efficacy, and the application prospect in commodity field of Herba Artimisiae sieversiana were reviewed and analyzed, in order to provide an reference evidence for the further research, development and utilization of Herba Artimisiae sieversianae.
Key words: Herba artimisiae sieversianae; extractive; commodity; application prospect
《本草綱目》中記載的三大藥用蒿屬植物主要有青蒿、艾蒿和白蒿[1]。目前,對于蒿屬植物的藥用功能與特性開發關注逐漸增多,其中一些研究已經取得了明顯成果與實際應用。如從青蒿的分屬黃花蒿中提取的青蒿素對瘧原蟲幾乎表現為100%的抑制率,抗瘧疾效果優異[2]。艾蒿有醫家仙草之稱,因其溫經通絡、行氣活血、祛濕逐寒、消腫散結等獨特功效,艾灸在中醫里得到廣泛應用[3]。白蒿,味甘微苦,性涼,無毒,有清熱利濕、涼血止血功效,可治風寒濕痹、黃疸、熱痢、疥癩惡瘡等;可食用,久服輕身益氣耐老、面白長年[1]。《神農本草經》中也有記載:白蒿主五藏邪氣,風寒濕痹,補中益氣,長毛發令黑;療心懸少食常饑。現代醫學研究表明其提取物具有殺菌、消炎、抗氧化、抗紫外線灼傷等功效[4-6],顯示其在日用品及化妝品領域具有一定的應用潛力。
1 白蒿的原料資源與分布
白蒿(Herba artimisiae sieversianae),別名蘩、皤蒿、由胡、莓母、旁勃、白艾蒿、蓬蒿、大白蒿、大子蒿等,1~2年生草本,高50~150 cm,主根單一,狹紡錘形,莖下部稍木質化,縱棱明顯,多分枝,莖、枝呈類白色微柔毛。春季返青早,生長快,3月中旬至4月開始生長,8月中旬開花,9月初結實,10月初成熟。主要生于海拔500~4 200 m的路旁、荒地、河灘、草原、干山坡或林緣等地。在高平原、山地、丘陵、沙地或撂荒地的沙質和礫質土壤上也能繁育生長。主要產于中國東北、華北、西北、西南及西藏等地。此外山東、江蘇等地也有栽培。因此,白蒿對生長環境要求較低,分布范圍廣,產量大。在開展其提取物及應用研究方面具有原料天然、資源豐富、成本低廉等資源優勢。
2 白蒿的活性成分提取研究
白蒿的清熱、解毒、殺菌等功效主要是因為其內含白蒿揮發油等活性成分,對其活性成分進行有效提取是充分發揮白蒿藥用功效、擴大其實際應用的前提。目前,多種方法可以實現白蒿活性物質的提取[7,8]。如水蒸氣蒸餾法[9]、溶劑萃取法[10]、蒸餾萃取法[11]、固相微萃取法[12]、分子蒸餾法[13]、超臨界流體萃取法[14]和超聲波法提取法等[15]。其中,水蒸氣蒸餾法適用于具有揮發性、可隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與水不發生反應且難溶或不溶于水的成分提取,不適用于化學性質不穩定組分的提取。孫志恒等[16]和李海亮等[17]采用水蒸氣蒸餾法提取白蒿中的揮發油,并通過氣相色譜質譜聯用技術分析鑒定其化學成分。溶劑萃取法中的浸提法無需加熱,具有萃取溫度低、萃取成分較完全、提取率較高等優點。韓小冰等[18]以石油醚、三氯甲烷、丙酮和乙醇為溶劑,呂敏蘭[10]以石油醚、乙醚、甲醇、石油醚:乙醚:甲醇、無水乙醇及73%乙醇6種溶劑分別進行了白蒿的活性成分提取研究。綜合比較各種提取方法,溶劑萃取法和水蒸氣蒸餾法操作簡單、成本低廉、萃取率高且高效安全。
3 白蒿提取物的活性成分研究
研究表明白蒿提取物主要為揮發油類、黃酮類、木脂素類及萜類等,鑒定出的化學成分共有上百種之多。劉群等[19]從長春地區的野生白蒿中提取并鑒定了23種化學成分,其中1,8-桉葉油素、反-丁香烯、順-丁香烯和樟腦為主要成分。Suleimenov等[20]發現哈薩克斯坦的白蒿主要含有月桂烯、桉油精、芳樟醇、對傘花烴等成分。Tkachev等[21]研究發現西伯利亞的白蒿主要含有β-月桂烯,桉葉油素,吉瑪烯D和石竹烯等成分。王金蘭等[22]從白蒿提取物中分離得到17個單體化合物,其中異苦艾素、安洋艾素、洋艾內酯B和龍腦葡萄糖苷首次從白蒿中分離得到。呂敏蘭[10]鑒定黑龍江地區的白蒿揮發油主要為桉葉油素、樟腦、蒎烯、龍腦等17種化合物。李海亮等[17]對西藏地區的白蒿進行提取,從其揮發油中共鑒定48種化合物,占揮發油總量的95.36%,主要成分為紅沒藥醇、蘭香油奧、α-水芹烯、棕櫚酸和薰衣草醇等,但未檢測到側柏酮、樟腦等成分[19,23],說明白蒿的生長環境對揮發油中的化學成分組成有影響。另外,張琪等[24]從白蒿提取物中分離、鑒定出2種黃酮類化合物。后來也有其他黃酮類化合物相繼被發現,如馬栗樹皮素、貓眼草黃素、蕓香苷、異槲皮苷、艾黃素等。Greger等[25]鑒定分離得到7個木脂素類化合物,Suleimenov等[20]分離得到一個木脂素類化合物。Tan等[26]從白蒿中分離得到2個新木脂素類化合物,Bohlmann等[27]從中分離得到5個新的愈創木內酯和4個愈創木內酯的二聚體。
4 白蒿提取物的功效研究
《本草綱目》中記載的白蒿有清熱利濕、涼血止血、治風寒濕痹,黃疸,熱痢,疥癩惡瘡;可食用,久服輕身益氣耐老、面白長年。在民間則一般將白蒿全草或地上部分曬干直接做藥用,主要用于消腫(外洗),止血,清熱消暑;治療暑熱胸悶、痢疾、刀傷、疥瘡、風濕等,高原地區還利用白蒿治療太陽紫外線引起的灼傷[28]??蒲猩蠈τ诎纵锾崛∥锏墓πа芯恐饕w現在殺菌、抗氧化方面。如李海亮等[17]以人工合成的有機自由基DPPH為探測指標,研究了西藏地區白蒿揮發油的抑菌及抗氧化能力。體外抑菌及抗氧化結果表明,白蒿揮發油對枯草芽孢桿菌、糞腸球菌、金黃色葡萄球菌和新型隱球菌具有較強的抑菌效果;對多種自由基具有一定的的清除能力,且白蒿揮發油對DPPH自由基清除能力總體強于維生素C。孫志恒等[16]的研究表明乙醇萃取法提取分枝期白蒿的揮發油對DPPH的清除能力最強,具有較好的抗氧化能力。黃瑞等[29]研究揮發油中的紅沒藥醇具有抗炎、滅菌、愈合潰瘍、溶解膽石等作用,蘭香油奧則具有明顯的體內抗炎能力,在醫藥行業中具有廣泛的用途。
5 白蒿提取物在日用品中的應用前景
2015年諾貝爾生理學或醫學獎最終歸屬于受中國古老醫學啟示而發現的青蒿素,這也預示中草藥或天然植物提取的成分會越來越得到世人的認可與接受。與青蒿同屬的白蒿,研究發現其富含揮發油,內含揮發油類、黃酮類、木脂素類、萜類、酯類和醌類等物質,具有祛痰、平喘、消炎、殺菌、抗氧化、防紫外線等功效,可應用于天然植物類日用品及化妝品中。在綠色、環保、崇尚自然及回歸自然理念的推動下,目前,各種天然植物類日用品及化妝品在中國市場的增長遠超過普通化妝品的增長速度。近幾年,含有天然成分的日用品及化妝品研究發展迅速,如含有石榴、黃瓜、葡萄、玫瑰、櫻桃、銀杏、綠茶等精華成分的各種日用品及化妝品已經很多。一些含有中草藥成分的日用品及化妝品發展則逐漸呈現發展勢頭,如金銀花、野菊花、人參、甘草、首烏和生姜等中草藥成分逐漸在一些化妝品類中進行應用。目前,利用白蒿揮發油的殺菌功效,孫延芳等[30]研制一種新型白蒿揮發油殺菌空氣清新劑具有廣譜抗菌效果,也預示著白蒿在醫藥及天然日用品方面具有極大的研究、應用和開發潛力。
參考文獻:
[1] 王漢章,楊毅生,盧智玲,等.《神農本草經》白蒿的考證[J].中藥材,2001,24(4):294-295.
[2] 蘇新專,MILLER L H,李 劍.青蒿素的發現與諾貝爾生理學或醫學獎[J].中國科學:生命科學,2015,45(11):1148-1152.
[3] 李春娜,占 穎,劉洋洋,等.艾蒿藥理作用和開發利用研究進展[J].中華中醫藥雜志,2014(12):3889-3891.
[4] HASHEM M.Antifungal properties of crude extracts of five Egyptian medicinal plants against dermatophytes and emerging fungi[J].Mycopathologia,2011,172(1):37-46.
[5] MAREGESI S M,PIETERS L,NGASSAPA O D,et al. Screening of some Tanzanian medicinal plants from Bunda district for antibacterial, antifungal and antiviral activities[J].Journal of ethnopharmacology,2008,119(1):58-66.
[6] KIRMIZIBEKMEZ H,DEMIRCI B,YESILADA E,et al. Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oils of Lavandula stoechas L. ssp. stoechas growing wild in Turkey[J].Natural Product Communications,2009,4(7):1001-1006.
[7] ABAD M J,BEDOYA L M,APAZA L,et al. The artemisia L. Genus:a review of bioactive essential oils[J].Molecules,2012, 17(3):2542-2566.
[8] 劉春秀.植物活性成分的提取技術研究進展[J].安徽農業科學,2011,39(3):1273-1274,1277.
[9] LUCCHESI M E,CHEMAT F,SMADJA J. Solvent-free microwave extraction of essential oil from aromatic herbs:comparison with conventional hydro-distillation[J].Journal of chromatography.A,2004,1043(2):323-327.
[10] 呂敏蘭.白蒿揮發油的提取及其生物活性研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2016.
[11] 閆克玉,賈玉紅,閆洪洋.水蒸氣蒸餾萃取法和同時蒸餾萃取法提取款冬花揮發油的比較[J].河南農業科學,2008,37(7):91-93.
[12] 薛月芹,袁 珂,朱美曉,等.不同方法提取-GC/MS法分析淡竹葉中的揮發油化學成分[J].藥物分析雜志,2009(6):954-960.
[13] 崔 剛.分子蒸餾法分離提取大蒜精油[J].食品科學,2010,24:236-240.
[14] 謝麗莎,龔志強,歐陽煒,等.超臨界CO2萃取法與水蒸氣蒸餾法提取香茅草揮發油化學成分比較[J].安徽農業科學,2012, 40(20):10397-10398.
[15] 劉永青,任 琳,張子鋒,等.響應曲面法優化超聲波提取白蒿總黃酮研究[J].天津農業科學,2015,21(11):63-67.
[16] 孫志恒,呂敏蘭,張智嘉,等.白蒿揮發油成分的測定及其抗氧化活性分析[J].分析化學,2017,45(11):1655-1661.
[17] 李海亮,陳海魁,徐福利,等.大籽蒿精油化學成分及其抗菌抗氧化活性[J].食品科學,2016(20):63-68.
[18] 韓小冰,馬 玲,馬 偉,等.不同方法提取蒿屬植物有效物質的抑菌活性研究[J].森林工程,2008(3):13-16.
[19] 劉 群,鄧治邦,楊智蘊,等.大籽蒿揮發油化學成分的研究[J].東北師大學報(自然科學版),1991(2):63-66.
[20] SULEIMENOV E M,OZEK T,DEMIRCI F,et al. Component composition and antimicrobial activity of essential oil from Artemisia kasakorum[J].Chemistry of Natural Compounds,2008, 44(2):263-265.
[21] TKACHEV AV,KOROLYUK EA,LETCHAMO W. Chemical screening of essential oil bearing flora of Siberia. VII. Composition of the essential oil of Kadenia dubia (Schkuhr) Lavrova et V.N. Tichom. from Altai Region[J].Journal of Essential Oil Research,2005,17(6):636-637.
[22] 王金蘭,趙巖磊,王 丹,等.大籽蒿化學成分研究[J].中草藥,2017(17):3486-3492.
[23] 周金沙,朱 良,李 樂,等.褐苞蒿揮發油成分及其抗菌活性研究[J].食品與機械,2014(2):152-155,254.
[24] 張 琪,郭國寧,苗瑞東,等.大籽蒿化學成分分析及抗癌活性研究[J].蘭州大學學報,2004(4):68-71.
[25] GREGER H.Sesamin-type Lignans as chemical markers within artemisia[J].Biochemical Systematics And Ecology,1981,9(2-3):165-169.
[26] TAN R X,TANG H Q,HU J,et al. Lignans and sesquiterpene lactones from Artemisia sieversiana and Inula racemosa[J].Phytochemistry,1998,49(1):157-161.
[27] BOHLMANN F,ANG W,TRINKS C,et al. Dimeric guaianolides from artemisia-sieversiana[J].Phytochemistry,1985,24(5):1009-1015.
[28] 桑 吉,土旦卓瑪,徐福春.藏藥大籽蒿化學成分的研究現狀[J].西藏科技,2012(12):77-78.
[29] 黃 瑞,張建水,劉 烽,等.紅沒藥醇和異紅沒藥醇的合成進展[J].上海應用技術學院學報(自然科學版),2012,12(2):141-146.
[30] 孫延芳,梁宗鎖,劉新桐,等.一種新型白蒿精油空氣清新劑的研制[J].應用化工,2011,40(11):1861-1863.