李亞軍,黃國保
(1.湖南環境生物職業技術學院醫藥技術學院,湖南 衡陽421005;2.玉林師范學院化學與食品科學學院,廣西 玉林537000;3.廣西農產資源化學與生物技術重點實驗室,廣西 玉林537000)
桂花是木犀科植物,種類繁多,花香宜人,為我國南方常見觀賞性植物[1]。桂花的根、花和果實均具有藥用價值。目前關于桂花的研究主要集中在桂花中化學成分的提取分離及藥理活性研究,對桂花果實的研究較少。桂花果實呈橢圓形,春季結果,初期青綠色,4月中下旬果實成熟后變為紫黑色。桂花果實從外向內分為桂花果皮、桂花果肉、桂花籽。桂花果實具有溫中散寒、行氣止痛之功效,可用于治療咳嗽、心絞痛等[2]。桂花果實成熟后大都脫落至地,無人問津,既浪費了藥用資源,又污染了環境。為了促進桂花果實的開發利用,本文從桂花果皮、桂花果肉、桂花籽以及桂花全果4個方面對其化學成分及藥理活性進行綜述,為桂花果實的開發利用提供理論依據。
目前關于桂花果皮的化學成分研究比較深入的主要在其兩種色素:紅色素與黑色素。PAN Y M等[3]從桂花果皮中分離純化得到34.6%紅色素,且紅色素可溶于酸性溶液、堿性溶液及親水性有機溶劑,耐熱性較好,對鹽、有機酸及常見的金屬離子較穩定,但容易被高錳酸鉀、次氯酸鈉及重鉻酸鉀等氧化劑氧化。活性測試表明,桂花果皮中紅色素對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-DiPhenyl-2-PicrylHydrazyl,DPPH)自由基和羥自由基具有較好的清除作用,當紅色素質量濃度為0.03μg/mL時,其對羥自由基的清除率為92.3%。
王恒山等[4]采用堿性溶液提取、酸水解、多種有機溶劑萃取沉淀等方法,首次從桂花果皮中分離純化得到天然黑色素,含有大量鐵、錳、銅等微量元素??寡趸钚詼y試表明,桂花果皮黑色素還原性強于抗氧化劑二丁基羥基甲苯(Butylated HydroxyToluene,BHT),能夠較好地抑制蛋黃脂質過氧化,當桂花果皮黑色素的抗氧化活性與抗壞血酸(即維生素C)相當時,二者質量的數值關系[5]為

式中:m維生素C為維生素C的質量,mg;m黑色素為黑色素的質量,mg。桂花果皮黑色素能夠抵御紫外線,隨著黑色素含量的增加,防曬霜抗紫外線能力逐漸增強[6]。
劉剛等[7]以70%乙醇作為溶劑,制備了桂花果皮乙醇提取物,并測試了其抑菌活性,結果表明桂花果皮乙醇提取物對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有極顯著的抑制效果。
王恒山課題組對桂花果肉不同溶劑提取物的抗氧化活性進行了系統的研究,2010年該課題組從桂花果肉乙醇提取物中分離純化得到11種化合物,分別為5-羥甲基糠醛,羥基酪醇,松脂醇,油酸-7,11-二甲酯,油酸-11-甲酯、馬鞭草素、連翹苷、紅景天苷、β-谷甾醇、十八酸和辛烷??寡趸钚詼y試表明,桂花果肉中的連翹苷和紅景天苷的抗氧化活性最好[8]。
JAWAID T等[9]利用乙醇提取桂花果肉中的化學成分,并測試了對小鼠的抗抑郁作用。結果表明,當乙醇提取物的注射劑量為150 mg/kg時,桂花果肉乙醇提取物抗抑郁作用顯著,無毒副作用。
桂花籽為成熟桂花果實去除果皮果肉后的剩余部分。《本草綱目》中介紹桂花籽,味甘、辛,性溫,能暖胃、平肝、益胃、散寒;《植物名實圖考長編》中介紹桂花籽具有治療心痛的功效[10]。
1)糖苷類化合物。目前報道的桂花籽中的糖苷類化合物主要有紅景天苷、紅景天苷酯[10]及環烯醚萜苷。桂花籽中的環烯醚萜苷主要為特女貞苷Spe與女貞苷G13,其質量分數分別為82.56%和87.94%[2],銀桂品種桂花籽中的特女貞苷Spe和女貞苷G13含量較高,其對5′-二磷酸腺苷(5′-Adenosine DiPhosphate,ADP)、膠原和花生四烯酸(Arochidonic Acid,AA)誘導的血小板聚集有明顯的抑制作用[11]。此外,桂花籽環烯醚萜苷提取物能夠較好地保護對刀豆蛋白A所致免疫性肝損傷小鼠的肝臟,其可能是通過抑制p38MAPK的磷酸化、抑制炎性介質的釋放、提升肝細胞抗氧化能力、降低脂質過氧化反應的發生而產生護肝作用[12]。
2)脂肪酸。油酸與亞油酸為人體必需脂肪酸,對心腦血管疾病具有一定的預防作用。桂花籽中含有大量的脂肪酸,主要為油酸(45.16%)、亞油酸(36.75%)、棕櫚酸(11.46%)和硬脂酸(4.68%)[13]。
3)三萜類化合物。熊果酸為五環三萜類化合物,具有抗氧化、鎮靜、降血糖等多種生物學活性,如熊果酸的抗氧化作用可用于皮膚美容保養。喬春林等[10]以桂花籽為原材料,通過石油醚脫脂、95%乙醇提取、硅膠柱層析分離,得到了熊果酸。
4)多酚類化合物。原花青素為多酚類化合物的一種,研究表明其具有較好的抗氧化活性。金裕華等[14]從桂花籽中分離得到原花青素??寡趸瘻y試表明桂花籽中的原花青素對DPPH自由基的清除率高達92%,具有良好的抗氧化活性。
1)多酚類化合物。田成[15]利用超聲波法提取桂花果皮及桂花果肉中的多酚,并優化了其提取工藝條件,抗氧化活性測試表明,在相同質量濃度條件下,桂花果實的多酚溶液的還原力明顯高于VC溶液,對羥自由基、亞硝酸根離子的最大清除率分別為96.3%和65.4%,并對豬油有較好的抗氧化作用。陶阿麗等[16]采用超聲波提取法,輔助提取桂花全果總黃酮,總黃酮提取率達6.99%。雷明[17]以60%乙醇回流提取、AB-8大孔樹脂吸附、80%乙醇解析,得到純度較高的桂花全果類黃酮提取物,其對羥自由基的清除率達到51.69%,且對O2-離子的抑制作用明顯。
2)不飽和脂肪酸。苗欣[18]分別采用索氏提取法、超臨界CO2萃取法、冷榨法3種提取方法,提取新鮮桂花果實中的脂肪酸(包括棕櫚油酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸、硬脂酸、花生油酸、花生酸、7-十八碳烯酸),通過羥自由基清除實驗、DPPH自由基清除實驗、O2-離子清除實驗,比較3種提取方法得到的桂花果實油抗氧化性能的強弱,結果顯示抗氧化性能最好的是采用冷榨法提取得到的桂花果實油。
3)色素。汪洪濤等[19]采用超聲提取法,提取了桂花全果中的色素??寡趸詼y試結果表明質量濃度在1 mg/mL時,桂花果實色素提取液對O2-自由基和DPPH自由基的清除能力與VC相當,但對羥自由基的清除能力低于VC;穩定性測試結果表明,桂花果實色素在室內自然光下更穩定,對熱穩定,在弱酸性溶液及中性溶液中較穩定[20]。
4)三萜類化合物。三萜類化合物是一類重要的植物次生代謝產物,具有保健功能和防病作用。利用高效液相色譜-質譜聯用技術,對桂花果實中不同位置取代的羥基或甲基的三萜酸和三萜酯進行定性分析,共鑒定出31種化合物,其中27種屬于首次發現[21]。
5)糖苷類化合物。采用C18柱反相液相色譜法,以甲醇/水為流動相,對桂花果實中3種苯乙醇苷進行了有效分離,紅景天苷、新女貞苷及女貞子苷三者的檢測限分別為3.9 ng/mL,25.4 ng/mL和24.2 ng/mL[22]。
6)揮發油。桂花果實中的揮發油以5-乙烯基-3-吡啶羧酸甲酯、對甲酰基苯甲酸甲酯、棕櫚酸等酯類和酸類為主;桂花果實精油總還原力、金屬離子的螯合作用、對于2,2'-聯氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2'-Azino-Bis(3-ethylbenzoThiazoline-6-Sulfonic acid),ABTS)自由基清除作用和對于DPPH自由基清除作用的半數有效量(median Effective Dose,ED50)分別為147.63μL,41.25μL,33.51μL,50.94μL。表現出較好抗氧化活性[23]。
桂花果實中具有多種活性化學成分,主要為桂花果皮中的黑色素與紅色素,桂花籽中的環烯醚萜苷(主要包括特女貞苷Spe與女貞苷G13)、紅景天苷、揮發油、不飽和脂肪酸、熊果酸等。除含有以上化學成分外,桂花全果還含有植物多酚、類黃酮等。這些活性化學成分的藥理活性主要表現在:一是紅色素、黑色素、多酚、脂肪酸、揮發油、類黃酮的抗氧化作用,可作為天然抗氧化劑進行開發利用;二是黑色素與紅色素穩定性好,表明桂花果皮可作為植物染色劑進行開發利用;三是桂花籽中的環烯醚萜苷具有抑制血小板凝聚及保肝作用,可進一步研究開發桂花籽作為抗凝保肝藥物。此外,桂花果肉與桂花果皮乙醇提取物分別具有抗抑郁作用與抑菌作用,但具體是何種物質發揮作用目前尚未見報道。
桂花果實為一種常見的植物果實,含有多種生物學活性物質,是一種容易被浪費卻有研究價值的植物果實,在以后的研究中可圍繞以下3個方面深入開展研究:一是桂花果實中有效化學成分的抗氧化機理,量化并評估其作為天然抗氧化劑的作用價值,為桂花果實開發為天然保健品提供科學支持;二是深入研究桂花果實中發揮抗抑郁作用與抑菌作用活性的具體物質,并進一步研究其機理;三是多糖具有抗氧化、抗癌、抗炎等多種活性,植物果實常含有豐富的多糖,關于桂花果實多糖的研究尚未見報道,可研究桂花果實多糖的含量、優化提取工藝條件及藥理活性。
湖南屬大陸性亞熱帶季風濕潤氣候,陽光充足、水資源豐富,桂花樹隨處可見,以桂花果實為切入點,研究其活性化學成分,不僅為天然產物的開發利用拓寬了思路,帶動了地方經濟發展,而且減少了資源浪費和環境污染。