鼠曲草属药用植物化学成分及药理作用研究进展

2012-01-25 00:41张慧颖饶高雄
中国民族民间医药 2012年15期
关键词:活性植物研究

张慧颖 孙 赟 饶高雄

1.曲靖医学高等专科学校,云南 曲靖 655000;2.云南中医学院,云南 昆明 650500

鼠曲草属药用植物化学成分及药理作用研究进展

张慧颖1孙 赟2饶高雄2

1.曲靖医学高等专科学校,云南 曲靖 655000;2.云南中医学院,云南 昆明 650500

菊科鼠曲草属 (Gnaphalium)植物种类不多但分布广泛,在我国民间常用于食用,同时具有很好的药用价值,开发应用价值广阔。经过系统的文献整理,对鼠曲草属药用植物的植物资源、化学成分、药理研究等国内外研究概况进行了综述。

鼠曲草属;综述

菊科 (Compositae)是有花植物进化最高级科之一,药用植物种类多,化学成分复杂,其中的鼠曲草属 (Gnaphalium)植物种类不多但分布广泛,资源蕴藏量大。该属植物在我国有相当长的食用史,一般民间称其为鼠曲草、面蒿、清明菜等,可作为野菜食用,或用于制做“鼠曲饼”、“面蒿粑粑”等风味食品,是具有浓郁民族色彩的食用资源植物。此外,鼠曲草属植物也是我国南方各地常用中草药,鼠曲草G.affine D.Don、秋鼠曲草 G.hypoleucum D.C.、宽叶鼠曲草G.adnatum(Wall.ex DC.)Kitam等均可入药,治疗伤风感冒,咳嗽多痰,泄泻,痢疾,风湿痛腰腿痛等疾病。同时,在南美洲墨西哥、危地马拉、玻利维亚等国,鼠曲草属植物也是当地人治疗呼吸道、肠胃道疾病的常用植物药。

在现代新资源植物开发,药物研究中,传统的应用线索发挥着重要引导作用,作为一类用途广泛且资源蕴藏丰富的药用植物,鼠曲草属的研发潜力值得重视,为此,我们对该属植物的植物资源、化学成分和药理研究情况进行了简要综述。

1 植物资源

菊科鼠曲草属大约有200个种,广布世界各地,我国有19种,主要分布于长江以南省区,以鼠曲草G.affine分布最为广泛。云南产7种,分别是宽叶鼠曲草G.adnatum(Wall.ex D.C.)Kitam,鼠曲草G.affine D.Don,秋鼠曲草G.hypoleucum D.C.,细叶鼠曲草 G.japonicum Thunb.,匙叶鼠曲草G.pensylbanicum Willd.,多茎鼠曲草G.polycaulon Pers.和矮鼠曲草G.stewartii C.B.Clarke ex Hook.F,其中以秋鼠曲草 G.hypoleucum D.C.最为常见[1-2]。

鼠曲草属植物为一年生或稀多年生草本,茎直立或斜生,草质或集部稍木质,被白色棉毛、绒毛或具腺点;叶互生,通常全缘,无柄或具短柄;头状花序小,排列成伞房状花序、圆锥状伞房花序或稀穗状、总状、球状花序,顶生或腋生,盘状,有异型小花,外围雌花多数,中央两性花少数,全部结实;总苞卵形或钟形;总苞片2~4层,覆瓦状排列,膜质或仅先端膜质,金黄色、橙黄色、淡黄色、黄褐色或红褐色,稀白色,背面常被绵毛;花序托平、扁球形或浅杯状,无毛。雌花花冠毛管状,黄色或淡黄色,先端3~4小齿;两性花花冠管状,黄色或淡黄色,冠檐稍扩大,先端5浅裂,雄蕊5个,花药顶端尖或钝,集部箭形,有尾,花柱2分枝,分枝圆柱形,先端平或头状,具乳突。瘦果圆柱形或长圆形,无毛或疏被毛或腺体;冠毛1层,白色或污白色,分离或集部连合成环,易脱落。

2 化学成分

菊科植物种类极多,含有黄酮、生物碱、香豆素、萜类、挥发油等多种天然产物结构类型,化学成分极为复杂。但不同的属,不同的种,在化学成分方面又各有侧重及特点,前人的研究表明,鼠曲草属植物主要含黄酮类和二萜类[5,7-8]。

2.1 黄酮类成分

黄酮类成分是广泛分布于植物中的化学物质,在植物的生长、发育、开花、结果及防菌、防病等方面起着非常重要的作用,也是具有多种生理活性的重要药用成分类群[9]。鼠曲草属植物富含黄酮类成分,如鼠曲草含黄酮苷约5%。

2.2 二萜类成分

鼠曲草属植物含有的另一类重要成分是二萜,主要有海松烷型 (pimarane)、半日花烷型 (labdane)、贝壳杉烷型 (kaurane) 等结构类型[7]。

2.3 挥发油成分

鼠曲草属植物也含有一定量的挥发油,例如,G.affine全草含有0.05%挥发油[2],利用毛细管GC/MS和GC/FTIR分离得到了α-蒎稀、菖蒲二烯、α-姜黄烯、β-橙花叔醇、石竹烯、丁香油酚、β-榄香烯、十六烷酸、十四烷酸、亚油酸等成分[15-19]。

2.4 其它成分

植物甾醇、有机酸等也是鼠曲草属植物中的成分,如豆甾醇、谷甾醇、孕激素、4-胆甾烯-3-酮、3β-羟基豆甾 -5,22- 二烯 -7- 酮,延胡索酸等[2-4,7-8,11,13,14,19]。一些鼠曲草属植物还含有蒲公英甾醇乙酯、α-香树素、β-香树素、白桦脂酸等三萜类化合物,大黄素甲醚、大黄素等蒽醌类化合物,紫铆花素 (Butein)等倍半萜类化合物,大根香叶烯D(Germacrene D)、角鲨烯、氯原酸、苯甲酸、硫胺素、核黄素、抗坏血酸、维生素B、胡萝卜素、叶绿素、树脂、脂肪等,以及氯化钾、硝酸钾等无机成分[1-3,5,7,12,19]。

3 药理作用

菊科作为一个大科,药用植物数量多,疗效多样化,其中鼠曲草属植物被广泛用于治疗咳嗽多痰,风湿痹痛,痈疮肿毒,肠炎痢疾,活血止血等病症[3],有广泛的生物活性,近年来引起了不少学者的注意,并对其进行了深入的研究。

3.1 抗菌抗病毒活性

鼠曲草属植物含有槲皮素、木犀草素、山奈酚等抗菌抗病毒活性成分,同时在民间被广泛用于治疗细菌或病毒引起的呼吸系统及肠胃道疾病,甚至抗前列腺炎和皮肤感染,都表明该属植物具有抗菌抗病毒活性。经研究,多种鼠曲草属植物全草提取物均对金黄色葡萄球菌、宋氏痢疾杆菌等细菌有抗菌作用[13,20]。

3.2 L-型Ca2+通道阻滞作用

鼠曲草属植物在国内外均有被用作止咳平喘药的纪录,表明其对呼吸道的肌肉可能有松弛作用。研究发现在G.conoideum提取物在浓度为100 μg/ml-1时,能通过阻滞L-型Ca2+通道明显降低组胺引起的收缩。除了对呼吸道肌肉的松弛作用,我们知道L-型Ca2+通道阻滞剂也是治疗高血压和快速解除咽喉疼痛的首选药物之一,这也为民间使用鼠曲草属植物治疗高血压和咽喉痛提供了理论依据[23]。

3.3 抗氧化自由基活性

人们在大规模筛选抗氧化活性物质时发现,鼠曲草属植物具有很强的抗氧化活性 (抗氧化保护系数Pf≥4)。这可能与其所含化学成分有关,大多数的黄酮类化合物都具有较强的抗氧化自由基活性,作为鼠曲草属植物中的主要成分,槲皮素、芦丁等清除超氧阴离子和羟自由基作用均强于标准自由基清除剂Vitamin E[9]。

3.4 抗UV-B辐射作用

在体内药理实验中,6名志愿者用UV-B辐射诱导产生皮肤红斑,之后分别涂抹鼠曲草属植物G.uniflorum叶的乙醇提取物 (ECR)和乙酸生育酚 (TOC),结果表明,涂抹ECR和TOC对UV-B所至皮肤红斑的抑制率分别为43.5%和21.7%,充分说明了该植物的抗UV-B活性[30]。

3.5 对醛糖还原酶的抑制作用

作为一种常见内分泌疾病,糖尿病在世界范围危害着越来越多人的健康,而糖尿病慢性并发症 (DCC)也极大地增加了心脏病、中风、失明、截肢和肾衰竭的危险性。传统中医常用鼠曲草G.affine进行治疗,同时在墨西哥等地也有使用同属植物G.oxyphyllum提取物进行治疗的例子,引起了相关学者的注意[24,25]。

现代医学研究证明DCC与多元醇通路相关,通过多元醇通路,糖尿病患者体内的葡萄糖在醛糖还原酶 (Aldose reductase,AR)作用下,会产生大量山梨醇,而山梨醇的聚集可导致细胞损伤。因此作为多元醇通路的限速酶,就成了延缓和防治DCC的关键因素。国内研究选用活性适中的槲皮素作为阳性对照,研究G.affine对AR的抑制活性,发现其乙酸乙酯提取液活性明显高于阳性对照[21]。国外也进行过类似研究,以牛晶体醛糖还原酶 (Bovine-LAR)活性及血小板聚集活性作为指标,筛选植物。结果发现,鼠曲草的甲醇提取物对Bovine-LAR及血小板聚集均有很强的抑制作用[26]。

3.6 加强碱性磷酸酯 (ALPase)的活性

有研究在筛选了大量能提高碱性磷酸酯活性 (ALPase)的植物萃取物后,发现G.affine中含有一种分子量约为10000的多聚糖Gnaf C,可协同抗坏血酸盐通过提高成骨细胞分化标记ALPase活性,刺激MC3T3-E1成骨细胞分化,同时还能加强分化早期ALPase和MMP13的基因表达,并导致Collagenous Extracellular Matric(ECM) 的成熟[27]。

3.7 其它作用

鼠曲草属植物还具有扩张局部血管、降血脂、治疗皮肤感染、护肝等功效[28]。

有研究称该属植物有抗癌活性,但是在研究鼠曲草素对MK2和C6肿瘤细胞的体外细胞毒活性之后,发现其对这两种细胞的生长没有抑制作用[10]。在Brine shrimp细胞毒性试验中,G.spicatum的甲醇和二氯甲烷提取物同样没有明显活性[22]。

另有研究还测定了G.indicum的叶和根的乙酰胆碱酯酶活性 (AchE),也未发现有明显活性[29]。

4 开发与展望

现有研究表明,鼠曲草属植物具有多种生物活性,除了医药方面,在营养保健、生物农药、化妆品等方面也有一定的应用价值。鼠曲草属植物分布广泛、资源丰富,药食两用,是一种极具开发利用潜质的生物资源,进一步开展研究与开发、综合利用,具有一定的发展前景。

[1]国家中医药管理局《中华本草》编辑委员会.中华本草 (精选本)下册[M].上海:上海科学技术出版社,1998:1952-1954.

[2]《全国中草药汇编》编委组.全国中草药汇编 (上册)[M].北京:人民卫生出版社,1975:889-890.

[3]中国医学科学院药用植物资源开发研究所,中国医学科学院药物研究所.中药志 (第四册)[M].北京:人民卫生出版社,1988:725-728.

[4]江苏新医学院.中药大辞典 (上册) [M].上海:上海科学技术出版社,1986:336-336.

[5]江苏省植物研究所,中国医学科学院药用植物资源开发研究所,中国科学院昆明植物研究所,中国医学科学院药物研究所.新华本草纲要 (第三册)[M].上海:上海科学技术出版社,1990:355-366、422-422.

[6]中国科学院昆明植物研究所,云南植物志[M].北京:科学出版社,2004:195-203.

[7] Tamara L.Meragelman,Gloria L.Silba,Elena Mongelli,et al.ent -Pimarane type diterpenes from Gnaphalium gaudichaudianum [J].Phytochemistry,2003,62:569 -572.

[8] Ruben Torrenegra,Julio Pedrozo,Jorge Robles,et al.Diterpenes from Gnaphalium pellitum and Gnaphalium graveolens[J].Phytochemistry,1992,7(31):2415-2418.

[9]徐任生.天然产物化学[M].第二版.北京:科学出版社,2004:305-374,526-572.

[10]左风.黄酮类化合物对MK2和C6肿瘤细胞的体外细胞毒活性[J].国外医学 (中医中药分册),2002,3(24):180.

[11] Patricia Campos-Bedolla,Luis M.Monta?b,Edgar Flores-Soto,et al.Effect of Gnaphalium conoideum HBK on guinea pig airway smooth muscle:role of L-type Ca2+channels[J].Journal of Ethnopharmacology,2005,97:267 -272.

[12] Ferdinand Bohlmann,Jürgen Ziesche.Neue diterpene aus Gnaphalium -arten[J].Phytochemistry,1980,(19):71-74.

[13] J.Roberto Villagómez - Ibarra,Maricruz Sánchez,Ofelia Espejo,et al.Antimicrobial activity of three Mexican Gnaphalium species [J].Fitoterapia,2001,72:692-694.

[14] Saúl Escarria R.,Rubén Darío Torrenegra,Benjamin Angarita.Colombian plants of the genus Gnaphalium [J].Phytochemistry,1977, (16):1618-1618.

[15]陈耀祖,李兆琳,王明奎,等.用毛细管GC/MS和GC/FTIR研究挥发油的化学成分[J].高等学校化学学报,1990,9(11):963-966.

[16]潘明,邓赟,郭脉玺,等.鼠曲草挥发油的提取及 GC-MS分析[J].食品工业科技,2009,30(6):243-245.

[17]黄爱芳,林观样,潘晓军,等.鼠曲草挥发油化学成分的GC-MS分析[J].海峡药学,2009,21(7):91-92.

[18]吕晴,秦军,陈桐,等.气相色谱-质谱法分析鼠曲草挥发油化学成分[J].贵州工业大学学报 (自然科学版),2008,37(5):1-3,10.

[19]席忠新,王燕,赵贵钧,等.鼠曲草石油醚部位的化学成分[J].第二军医大学学报,2011,32(3):311-313.

[20] Armando Caceres,Alma V.Albarez,Ana E.Obando et al.Plants used in Guatemala for the treatment of respiratory diseases.1.Screening of 68 plants against gram - positive bacteria[J].Journal of Ethnopharmacology,1991,31:193-208.

[21] Armando Caceres,Orlando Cano,Blanca Samayoa,et al.Plants used in Guatemala for the treatment of gastrointestinal disorders.1.Screening of 84 plants against enterobacteria[J].Journal of Ethnopharmacology,1990,30:55-73.

[22] C.Desmarchelier,E.Mongelli,J.Corssio et al.Studies on the cytotoxicity,antimicrobial and DNA - binding activities of plants used by the Ese'ejas [J].Journal of Ethnopharmacology,1996,50:91 -96.

[23] Patricia Campos-Bedollaa,Luis M.Montaob,Edgar Flores-Soto,et al.Effect of Gnaphalium conoideum HBK on guinea pig airway smooth muscle:role of L-type Ca2+channels[J].Journal of Ethnopharmacology,2005,97:267-272.

[24]李友宾,常海涛,李萍,等.21种中药不同提取部位对人醛糖还原酶的抑制作用[J].北京大学学报 (医学版),2004,1(36):107-108.

[25] Adolfo Andrade-Cetto,Michael Heinrich.Mexican plants with hypoglycaemic effect used in the treatment of diabetes [J].Journal of Ethnopharmacology,2005,99:325-348.

[26]王柯慧.寻找预防糖尿病并发症的天然产物:对醛糖还原酶及血小板聚集的抑制效应[J].国外医学 (中医中药分册),1996,7(18):49-50.

[27] Yukihiro Aoshima,Yoshinori Hasegawa,Sho Hasegawa,et al.Isolation of Gnaf C,a polysaccharide constituent of Gnaphalium affine,and synergistic effects of GnafC and ascorbate on the phenotypic expression of osteoblastic MC3T3-E1 cells[J].Biosci Biotechnol Biochem,2003,67(10):2068-2074.

[28]姜丽君,朴锦花,刘宇,等.鼠曲草提取物对四氯化碳所致小鼠急性肝损伤保护作用[J].时珍国医国药,2008,19(8):1901-1902.

[29] Ashu Gupta,Rajendra Gupta.A survey of plants for presence of cholinesterase activity[J].Phytochemistry,2005,5(46):827 -831.

[30] Rita Aquina,Silvana Morelli,Antonio Tomaino,et al.Antioxidant and photoprotective activity of a crude extract of Culcitium reflexum H.B.K.leaves and their major flavonoids[J].Journal of Ethnopharmacology,2002,79:183 -191.

R963

A

1007-8517(2012)15-0060-03

张慧颖 (1982-),女,硕士研究生学历,主要从事天然药物及其质量控制研究工作。

饶高雄,Tel:0871-5919635;E-mail:Rao13987124569@QQ.com。

2012.05.23)

猜你喜欢
活性植物研究
Co3O4纳米酶的制备及其类过氧化物酶活性
FMS与YBT相关性的实证研究
骨碎补化学成分和生物活性研究进展
航天器表面抑菌活性微生物的筛选与鉴定
辽代千人邑研究述论
视错觉在平面设计中的应用与研究
EMA伺服控制系统研究
金丝草化学成分及其体外抗HBV 活性
哦,不怕,不怕
将植物穿身上