福建藥用植物金線蓮研究進展＊

李秋靜，鄭曉艷，劉桂君，王寧寧，陶用珍，尹慧勇，王小平

（1.漳州衛生職業學院 漳州 363000；2.中國科學院上海營養健康研究院 上海 200031；3.中國科學院大學 北京 100089）

福建蘭科植物做為中藥或者民間草藥開發歷史悠久，主要有開唇蘭屬、石斛屬、斑葉蘭屬、蘭屬、竹葉蘭屬等47屬93種，分別占全國藥用蘭科植物屬、種總數的62.7%和33.2%，占省蘭科植物屬種72.3%和56.4%[1]。其中主要分布于福建一帶的花葉開唇蘭屬金線蓮傳說具有治療百病之功效，素有“藥王”美稱。自古在《中藥辭海》、《中藥大辭典》、《全國中草藥匯編》、《中華本草》、《本草拾遺》、《福建藥物志》等典籍均有記載，其味甘性平，具有清熱涼血、祛風利濕、解毒、止痛、鎮咳等功效，主治肝炎，咯血、支氣管炎、腎炎、膀胱炎、糖尿病、血尿、風濕性關節炎與腫瘤等疑難病癥[2]。福建全省各地的藥店或農貿市場均有銷售，主要為新鮮全草或者加工成飲品或保健茶，且漳州、龍巖等地區流行金線蓮燉湯入藥膳的風俗。

近期國內外文獻報道金線蓮富含活性成分如Kinsenoside，可以影響多種通路起到抗氧化、抗炎、降血脂、降血糖、保肝腎、抗癌和美白功效。本文通過整理對金線蓮的化學成分、提取分析、生物活性等方面的最新研究進展進行綜述，為進一步開展金線蓮的研究與閩南特色食品開發提供參考依據。

1 化學成分

金線蓮所含營養物質豐富，其中黃酮、多糖及其苷類居多，此外生物堿類、三萜類、酯類、甾醇及微量元素等亦諸見報道[3]。

1.1 黃酮及其苷類

臨床研究數據顯示富含黃酮類物質的飲食有助于對抗疾病，其攝入量與胃腸道癌癥的發病率具有顯著負相關性，近期研究也發現黃酮類物質有助于協助腸道菌群增強對抗流感病毒的作用[4]。如表1所示，金線蓮中至今發現的黃酮及其苷類化合物有槲皮素、8-對羥基芐基槲皮素、異槲皮苷、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3'-O-葡萄糖苷、槲皮素-β-D-蕓香糖苷、槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖苷、異鼠李素、異鼠李素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、異鼠李素-3-O-β-D-蕓香糖苷、異鼠李素-3,4'-O-β-D-二葡萄糖苷、異鼠李素-3,7-O-β-D-二葡萄糖苷、異鼠李素-7-O-β-二葡萄糖苷、異鼠李素-3-O-新橙皮糖苷、鼠李秦素、鼠李秦素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚、山奈酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、山奈酚-7-O-β-D-吡喃糖苷、芹菜素等[5]

1.2 多糖

多糖是維持生命活動正常運轉的基本物質之一，具有免疫調節、抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、降血糖的功效。從金線蓮苷類化合物分離出的Kinsenoside，在高血糖條件下具有保護血管作用。張曉輝等采用超聲波輔助水提醇沉后分離純化得到金線蓮多糖PSA-1和PSA-2：PSA-1是由是鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖6種單糖組成的蛋白多糖，分子量為14208Da，蛋白含量為0.44%；PSA-2由半乳糖和葡萄糖兩種單糖組成的不含有蛋白質的多糖，分子量為17787Da[6]。

表1 金線蓮黃酮類物質

續表

圖1 Kinsenoside

1.3 揮發油

金線蓮具有淡淡的霉味香氣，常作為與銀線蓮，公石松等辨別真偽的依據。陳焰等運用氣相色譜－質譜-數據系統聯用技術（Gas Chromatography/Mass Spectrometry/Data System，GC/MS/DS）在福建組胚金線蓮水蒸氣蒸餾的揮發油中檢測出78個化合物，鑒定了36個化合物，占揮發油總量的96.26%，其中94%為脂肪酸，1.72%為萜類化合物，1.17%為芳香族化合物，其主要成分包括十六羧酸甲酯、棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸甲酯和2-十二酮等。在體外實驗中金線蓮揮發油對人肺癌細胞NCI-H446有生長抑制性，呈濃度依賴性[7]。

1.4 核苷類

吳萍萍等應用高效液相色譜-二極管陣列（High performance liquid chromatography-Diode Array Detector，HPLC-DAD）檢測福建金線蓮藥材中含有天麻1.430 mg·g-1和天麻苷元0.562 mg·g-1，高效液相色譜-電噴霧-質譜（High performance liquid chromatography-Electrospray ionization-Mass spectrometry，HPLC-ESI-MS）分析金線蓮中的胞苷、次黃嘌呤、鳥嘌呤、腺嘌呤4種核苷類物質，并建立了福建金線蓮藥HPLC指紋圖譜[8]。

1.5 生物堿

生物堿是一類存在于植物中含氮的且大多具有顯著生理活性的堿性化合物。朱善嵐等采用HPLC/ESI/MS技術同時鑒定金線蓮中的石杉堿甲0.00234%和烏頭堿0.00476%[9]。臺灣大學陳春雄等首次在金線蓮中提取出異亮石松堿，動物試驗研究表明異亮石松堿具有強烈的鎮痛作用，比嗎啡強10-40倍，但伴有“震顫”毒性，通過結構優化可使之成為有用的鎮痛劑[10]。

2 提取分析工藝

微波提取金線蓮多酚采用響應面法分析得到最佳提取工藝條件為：時間37.55 min、微波功率320 W、固液比65:50、乙醇濃度為83.90%，理論總酚提取率可達1.31%，同時UPLC-Q-TOF-MS/MS分析鑒定21種酚類化合物如蘆丁、槲皮素、沒食子酸、綠原酸和山奈酚等化合物[11]。李仲達等對熱水浸提、超聲波提取、微波提取和超聲-微波協同提取金線蓮多糖進行對比分析發現超聲-微波協同提取率最高：熱水浸提金線蓮多糖最佳工藝條件為提取溫度80℃，提取時間2.5 h，料液比1∶25，提取率4.89%；超聲波提取金線蓮多糖最佳工藝條件為超聲波功率為160 W，超聲波時間為80 min，料液比1∶15，提取率5.32%；微波提取金線蓮多糖最佳工藝條件為微波功率為450 W，提取時間為2.5 min，料液比為1：10，提取率為5.87%；超聲-微波協同提取金線蓮多糖最佳工藝條件為超聲波功率120 W，微波功率350 W，料液比1∶14，提取時間3.5 min，提取率達6.54%[12]。王曉雪建立了金線蓮95%乙醇提取物中常量與微量成分結構鑒定的正、負離子檢測模式相結合RPLC-MS/MS及MSE的分析方法，分析福建金線蓮95%乙醇提取液中17個化合物的結構。其中包括4個芳香酸類化合物，5個黃酮苷元、5個黃酮-0-單糖苷類，2個黃酮-0-雙糖苷類化合物和對羥基苯甲醛[13]。王勇等利用正相硅膠、D101大孔吸附樹脂、聚酰胺樹脂、ODSC18、重結晶及制備高效液相色譜進行分離純化，波譜鑒定出福建金線蓮全草中19個化合物，首次在金線蓮中分離得到(22E,24ξ)-24-異丙烯基-22-脫氫膽甾醇、異鼠李素-3-O-β-龍膽雙糖苷、赫爾西酚、5,3'-二羥基-3,7,4'-三甲氧基黃酮、8,9-環氧-1,11,14-三烯、香草乙酮、對羥基苯乙酮、β-腺苷、對羥基苯甲醇等[14]。

3 生物活性研究

3.1 抗氧化

人體內氧化反應和抗氧化機制失衡會導致氧化應激，進而引起脂質過氧化，大量實驗數據顯示該過程與衰老和許多疾病息息相關，如代謝性疾病、心血管疾病、癌癥、神經退行性疾病等。抗氧化酶（如超氧化物歧化酶SOD、過氧化氫酶CAT、谷胱甘肽過氧化物酶GSH-PX，GSH Peroxidase）和小分子抗氧化劑（如谷胱甘肽、維生素C和E、藥用植物活性成分）都是對抗氧化應激的重要防御系統。唐楠楠等發現采用溶劑提取法提取金線蓮多糖抗氧化效果較佳，特別是乙酸乙酯部位對羥自由基和氧自由基都具有較強的清除作用，與濃度成正相關，可以延長處于高過氧化氫氧化壓力下的秀麗隱桿線蟲的壽命[15]。福建金線蓮移栽苗和組培苗的60%乙醇提取物均顯示較好的抗氧化能力，移栽苗在總抗氧、清除DPPH和超氧自由基能力上顯著優于組培苗，這種清除能力與移栽苗中黃酮含量較高有關，而在清除羥自由基能力上，組培金線蓮強于移栽金線蓮，在最高濃度(12 g·L-1)時組培苗清除率達到92.48%，而移栽苗只有71.32%，推測這種清除能力與其糖類物質含量較高有關[16]。劉青等發現金線蓮水提液能提高CCl4肝損傷模型或STZ糖尿病模型中的GSH-PX活性，抑制正常小鼠肝組織及線粒體MDA生成和高脂血癥金黃地鼠LDL過氧化。金線蓮乙醇提取物也可提高自然衰老小鼠血清和肝中SOD與GSHPX活力，并能降低MDA的含量[17]。以上研究結果說明金線蓮無論是水提物、有機溶劑提取物都有一定的體內外抗氧化活性。

3.2 抗炎

炎癥是機體組織對各種損傷因子刺激所產生的防御反應。炎癥產生與活性氧催化下各種細胞因子釋放有關（如TNF-α，IL-β，IFN-r，IL-12，IL-4，IL-13，IL-22，IL-23，IL-10，TGF-1β），細胞因子釋放促進了炎癥細胞的聚集與活化進而誘發了紅腫熱痛等癥狀[18]。天然植物活性成分在多種炎癥模型上顯示不同程度的抗炎效果，如黃酮及其苷類、蒽醌類、萜類、生物堿類和糖類等。金線蓮水提取物通過影響血小板前列環素PGI2和主動脈內皮的血栓素TXA2產生可減輕二甲苯致小鼠的炎性癥狀。中、高劑量的金線蓮水提取物也能顯著抑制醋酸致小鼠的毛細血管通透性的炎癥。研究發現不同梯度的金線蓮多糖治療CCl4誘導小鼠肝臟損傷模型，干預后小鼠血清中的SOD，CAT，GSH-1增加，而MAO，AST減少，進一步通過qRT-PCR檢測CYP2E1的mRNA和Western－blot檢測CYP2E1蛋白都表達升高，NF-κB通路上的TNF-α，IL-6，p65表達減少，進而減輕炎癥[19]。Kinsenoside灌胃給藥20天可顯著抑制膠原誘導性關節炎大鼠病理模型，明顯減輕足爪腫脹，減少骨和膝關節軟骨損傷和變形，減少炎癥細胞的侵襲有效降低發病率。Kinsenoside降低IL-1β，TNF-α和MMP-9的表達，同時增加IL-10的表達，協同進行炎癥細胞因子的平衡調控，還可以通過增加CD4+、CD25+調節T細胞的數量抑制Th1細胞和B細胞群的生成，血清中抗膠原抗體IgG1和IgG2a水平降低[20]。

3.3 降血糖

臨床II型糖尿病治療案例分析發現金線蓮復方制劑膠囊有效劑量1.2 g·kg-1，治療總效率可達80%，具有明顯的降血糖作用和顯著改善“三多一少”癥狀。金線蓮水提物、正丁醇提取物、石油醚提取物對四氧嘧啶或STZ誘導的糖尿病大鼠有明顯的降血糖作用。特別是極性提取物中得到大量金線蓮糖苷成分為降糖的主要活性物質，實驗結果表明金線蓮多糖對α-葡萄糖苷酶活性具有一定抑制作用，其IC50值為78.66 μg·mL-1，小鼠餐后血糖的控制率為（53.65±13.65）%[21。金線蓮苷15 mg·kg-1劑量給鏈脲霉素誘導的糖尿病大鼠灌胃3周后，給藥組大鼠血清胰島β細胞數量增加、細胞較飽滿，分泌胰島素能力增強，血清胰島素含量增加，血糖水平顯著降低，接近正常組水平。研究發現金線蓮苷通過修復氧自由基和NO介導胰島β細胞的損傷，恢復胰島β細胞的分泌胰島素能力而起到降血糖能力[22]。Kinsenoside通過抑制NF-κB mRNA的表達，激活基質金屬蛋白酶-基質金屬蛋白酶組織抑制劑（MMPTIMP）系統，抑制各種生化物質生成進而有效降低血糖和膽固醇水平，對糖尿病小鼠在高血糖條件下具有血管保護作用[23]。

3.4 降脂

天然植物活性成分可以促進機體抑制脂肪的生成或加強脂肪分解進而減少脂肪量。美國全國健康和營養調查針對2005-2008年9951臨床樣本數據分析發現富含黃酮的飲食攝入量與肥胖呈負相關性，飲食中黃酮攝取量高的成人比低攝取者有較好的體質指數BMI和較低的腰圍，并且黃酮攝取量高的女性體內炎癥相關性標記物C反應蛋白水平下降顯著[24]。研究發現金線蓮甲醇提取物明顯降低大鼠的肝臟比重，其中高劑量組血清總膽固醇（Total cholesterol，TC）、甘油三脂TG和LDL-C較模型組分別下降了32%、42%和51%，HDL-C則升高了91%；肝臟TC和TG分別下降了53%和44%，HDL-C越高，清除血管內多余血脂、緩解動脈粥樣硬化斑塊形成的能力越好[25]。50 mg·kg-1、100 mg·kg-1、200 mg·kg-13個劑量組的金線蓮多糖給SD大鼠灌胃30天，與高脂對照組比較，200 mg·kg-1劑量組可顯著降低飼高脂飼料大鼠血清甘油三酯、總膽固醇水平，表明金線蓮多糖對大鼠具有降血脂功能[26]。金線蓮多糖Kinsenoside通過活化AMPK，上調AMPK介導的脂解相關基因包括ATGL，CPT1，SIRT1，PACC，Pcreb表達，增加脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）介導的脂肪分解[27]（圖2）。

3.5 保肝腎

復合金線蓮口服液（每次10 mL，每日3次）聯合恩替卡韋（每次0.5 mg，每日1次）治療30例慢性乙型肝炎病人，12周后觀察ALT正常化率、HBeAg血清轉換率和乙型肝炎病毒核酸標志物HBV-DNA的變化。兩組間HBeAg陰性率無顯著性差異，而治療組在提高HBV-DNA轉陰率和ALT正常化率方面優于對照組。金線蓮口服液聯合恩替卡韋能顯著抑制HBV-DNA復制，提高ALT正常化率，協同療效明顯優于單獨使用恩替卡韋[28]。Kinsenoside能對抗樹突狀細胞（DC）負載肝癌細胞（DC/Hepa1-6）誘導的小鼠T細胞介導自身免疫性肝炎，靶向結合到血管內皮生長因子受體2（VEGFR-2）激酶結構域，抑制代謝相關的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白kinase B（PI3K-AKT）通路和協同阻斷炎癥相關的JAK2-STAT3通路，從而破壞DC誘導交叉反應的CD8+T細胞應答，減少淋巴細胞浸潤和細胞因子誘導炎癥，避免肝組織病理學損傷[29]（圖3）。Kinsenoside可通過抑制炎癥介質NO生成TNF-α、IL-1β，單核細胞趨化蛋白1和巨噬細胞游走抑制因子，也可以降低核因子κB-DNA復合核p65和p50蛋白水平，從而抑制CCl4誘導的慢性肝炎。

圖2 Kinsenoside激活AMPK通路促進脂肪分解[27]

圖3 Kinsenoside治療小鼠自身免疫性肝炎[29]

金線蓮多糖（100 mg·mL-1、300 mg·mL-1）口服喂養高糖血癥病理模型小鼠15天，小鼠血糖水平顯著下降，體重恢復正常。高血糖、高血壓、氧化應激和一些細胞因子或生長因子可激活p38MAPK激酶信號通路進而引發腎病。金線蓮多糖抑制p38MAPK激酶及及聯下游炎癥因子TNF-α，MCP-1，FN和MMP2/9的表達，同時減少腎小球系膜基質沉積和損傷以及保護微血管結構[30]（圖4）。

3.6 抗腫瘤

金線蓮多糖對肺腺癌細胞A549、肉瘤細胞143B、大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞PC12，乳腺癌細胞MCF-7，急性白血病細胞HL60、慢性白血病細胞K562、結腸癌細胞SW620、食管癌細胞OE19，肝癌細胞HepG2，神經膠質瘤細胞U251都有抑制作用，其中OE19的抑制效果最好，其IC50值為5.67 ± 0.831 μmol·L-1，主要通過阻滯G2/M期誘導細胞凋亡[31]。金線蓮石油醚部位所含豐富的β-谷甾醇、阿魏酸和齊墩果酸也具有抑瘤作用。Bolleddula等研究發現阿魏酸酯對人結腸癌細胞的增殖具有顯著抑制作用。齊墩果酸通過上調Bax、Bad蛋白，同時下調Bcl-2蛋白來誘導肺癌細胞株SPC-A-1凋亡，從而對其產生抗腫瘤作用。Baskar等的體內和體外實驗表明，β-谷甾醇對人結腸癌細胞株COLO320DM的生長增殖具有顯著的抑制作用，并且通過清除活性氧自由基來誘導腫瘤細胞凋亡。金線蓮多酚預處理明顯下調caspase3蛋白表達，抑制Bax表達bcl-2蛋白。caspase3是凋亡相關酶之一，在細胞凋亡的執行過程中起關鍵作用。線粒體依賴性途徑介導細胞凋亡的Bcl-2家族蛋白主要位于線粒體膜上，是重要的抗凋亡或促凋亡調節因子。

3.7 抗黑色素沉著

蘭科植物的根膜除了水分和營養的吸收與儲存功能外，在對抗UV-B中起著關鍵的作用。研究發現UV-B激活查耳酮調節系統，誘導蘭科植物根部PhCHS4高表達使其細胞壁中的兩種黃酮苷積累，從而持久對抗UV-B輻射的傷害[32]。金線蓮總提取液、金線蓮醇提液、金線蓮醇沉物分別作用于斑魚胚胎72 h發現福建金線蓮醇提液可以下調黑色素相關基因silv，tyr，tyrp1a的mRNA表達，同時減弱酪氨酸酶活性，顯著抑制黑色素生成[33]。

4 總結與展望

近期研究采用超聲－微波協同提取優化提取工藝，液質、氣質聯用技術分析福建金線蓮鑒定出許多黃酮、多糖及其苷類、揮發油、生物堿等化學成分。福建金線蓮活性物質通過清除自由基，提高小鼠血清和肝中SOD與GSH-PX活力，降低MDA起到抗氧化作用；降低IL-1β，TNF-α炎癥因子的表達，增加IL-10抗炎因子的表達起到調節炎癥反應作用；通過影響PI3KAKT通路和p38MAPK激酶信號通路起到保肝腎作用；通過抑制NF-κB mRNA的表達，有效降低血糖和脂肪水平；調節caspase3和Bcl-2家族蛋白表達促進癌細胞凋亡；抑制黑色素相關基因表達起到美白功效。

金線蓮具有豐富的營養價值，可開發為安全有效的保健品或藥品，并且拓展為具有閩南特色的食品或化妝品。現有活性研究主要局限于提取物，除Kinsenoside外其它化學成分的分離，體內機制研究還不詳盡，用藥后機體內的生物利用度、藥代動力學和生物代謝、潛在副作用知之甚少，有待進一步深入探索，以期開發出安全有效的天然藥物。其次金線蓮作為保健茶成為閩南人民日常生活飲品，長期飲用對正常機體的體內代謝影響未見知曉，食品質量與安全評價保障研究欠缺，需進一步關注。