红景天属植物抗氧化活性研究进展

赵江林，钟灵允，张采琼，彭镰心，向达兵，邹 亮，赵 钢

(1.成都大学生物产业学院，四川成都 610106;2.成都大学医护学院，四川成都 610106)

红景天属植物抗氧化活性研究进展

赵江林1，钟灵允2，张采琼1，彭镰心1，向达兵1，邹 亮1，赵 钢1

(1.成都大学生物产业学院，四川成都 610106;2.成都大学医护学院，四川成都 610106)

红景天是一种珍稀药食兼用植物，具有多种生理功能和药理作用，是食品医药等领域的研究热点之一.红景天属植物抗氧化性能突出，归纳介绍了与红景天属植物抗氧化活性相关的黄酮及其苷类、酪醇、红景天苷、原花青素、多糖等各类活性成分的抗氧化性能及其作用机制，有利于为红景天资源的进一步开发利用提供依据.

红景天;抗氧化活性;黄酮;酪醇;红景天苷

0 引言

红景天属植物为景天科多年生草本或亚灌木植物，全世界约有90种，主要分布在喜马拉雅、亚洲西部至北部以及北美等地区.我国红景天资源丰富，约有70多种［1］.红景天是一种珍贵的药食兼用植物，主要以其干燥根或根茎入药.据《本草纲目》记载，红景天具有扶正固本、醒脑明目、轻身益气之功效.临床上红景天可用于预防高原反应，治疗冠心病、心绞痛、心律失常等症［2-3］.红景天现已成为继人参和刺五加之后，用于加强新陈代谢、调节生理机能的常用营养保健药物，在航天医学、保健医学、老年医学以及食品化妆品领域均有广泛的应用前景.目前，以红景天为原料科研人员已经开发出多种药物和保健食品、美容化妆品等，如红景天注射液，红景天胶囊，红景天口服液，红景天饮料以及红景天系列化妆品等制剂与产品［4-5］.众多研究表明，红景天属植物抗氧化性能尤为突出，目前进行过抗氧化研究的红景天属植物包括蔷薇红景天、高山红景天、狭叶红景天、大花红景天、圣地红景天、四裂红景天、长鳞红景天、长鞭红景天、库页红景天、正红景天、小丛红景天等10多种.本研究主要对红景天属植物抗氧化活性化合物的主要类别及其抗氧化机制等方面进行综述，旨在为红景天属植物资源的深入开发利用提供基础依据.

1 红景天抗氧化活性及其抗氧化机制

红景天属植物含有多种生物活性物质，其中与抗氧化活性相关的活性物质主要有:黄酮及黄酮苷、酪醇、红景天苷、原花青素、多糖、肉桂醇及其苷类化合物络塞琳和络塞维.以及没食子酸等.红景天是良好的天然抗氧化剂，可以通过清除超氧阴离子自由基(·O2)、羟基自由基(·OH)、脂氧自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)等，螯合金属离子，抑制脂质过氧化，提高内源性自由基清除系统中关键酶类(超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等)活性，从而降低细胞脂质过氧化程度，减少多余自由基造成的伤害.

1.1 黄酮及其苷类

黄酮类化合物为自然界中分布广泛的酚性化合物，其基本母核为 2-苯基色原酮(2-phenylchromone)，具有2个苯环与1个C3部分桥接，C3部分可以是脂肪链，也可以是与C6部分形成的五元或六元氧杂环.许多黄酮类化合物具有抗氧化活性及清除自由基的能力.黄酮类化合物的抗氧化活性与其分子结构中羟基的相对位置、具有黄酮2-3位上不饱和双键、C环吸电子性质以及与金属离子络合的能力等因素有关［6］.从红景天属植物中分离得到的黄酮及其苷类化合物主要有大花红景天苷、小麦黄素、棉皮素-8-葡萄糖苷、草质素、4-甲氧基草质素、草质素-7-O-α-L-鼠李糖苷、草质素-8-O-α-L-鼠李吡喃糖苷、草质素-8-O-β-D-木糖-4-O-D-木糖苷、草质素-8-O-α-D-来苏糖苷、山奈酚、山奈酚-7-O-α-L-鼠李糖苷、槲皮素、异槲皮素、异槲皮素葡萄糖苷以及芦丁等［7］.

据相关文献报道:红景天总黄酮提取物可明显提高衰老大鼠血清中SOD和GSH-Px含量，使丙二醛(MDA)含量降低，增强衰老大鼠抗氧化能力，具有延缓衰老的功效［8］;小丛红景天总黄酮提取物具有抑制肝微粒体脂质过氧化的活性，其抑制中浓度(IC50)为59.6 μg/mL，与小丛红景天提取物(60.7 μg/mL)基本相当，并高于迪诺康胶囊(125 μg/mL)及抗坏血酸(113 μg/mL)［9］;红景天属植物中的山奈酚及其苷山奈酚-7-O-α-L-鼠李吡喃糖苷、草质素-7-O-α-L-鼠李吡喃糖苷及大花红景天素对DPPH自由基具有显著的清除能力［10］;异槲皮苷和芦丁苷在清除DPPH自由基、超氧阴离子能力和抑制脂质过氧化实验中的IC50值分别为5.72和10.46，23.63和36.39，10.78 和 56.49 μg/mL［11］.

1.2 酪醇及红景天苷

酪醇(p-羟基苯乙-2-醇，p-tyrosol)及其苷类化合物红景天苷(对羟苯乙基-β-D-呲喃葡萄糖苷，salidroside)是红景天药材的主要活性成分，具有抗衰老、抗氧化、抗肿瘤、增强免疫以及改善心血管系统等多种生理活性［12］.研究表明，酪醇和红景天苷都能够有效清除羟基自由基，其IC50分别为10.84和18.97 μg/mL.同时，酪醇能够激发过氧化氢酶活性，抑制脂质过氧化，降低真核细胞DNA氧化损伤，还能通过调节心肌细胞内SOD和GSH-Px活性来抑制自由基造成的损伤［13-14］.

李明正等［15］以仓鼠肺成纤维细胞(CHL)为实验材料，先用不同浓度酪醇作用1.58 h，再加入0.4 mmol/L过氧化氢，导致CHL的DNA损伤，共同培养25 min，然后用单细胞凝胶电泳技术测定DNA链断裂情况，分析酪醇的抗氧化损伤作用，结果表明，给10 μg/mL和20 μg/mL酪醇的预处理可使过氧化氢染毒细胞的拖尾百分率和DNA迁移长度显著降低.杨德森等［16］采用线栓法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型，观察红景天苷对脑缺血2 h再灌注24 h后缺血脑组织的能量物质三磷酸腺苷(ATP)、葡萄糖无氧酵解产物及体内自由基清除剂SOD、GSH和脂质过氧化产物MDA等的影响.结果表明，注射红景天苷24.5 mg/kg和60 mg/kg组与缺血再灌注组相比，缺血脑组织内SOD活性和GSH活力明显增高，MDA含量显著降低，大鼠脑组织内ATP含量显著升高，脑组织内乳酸含量明显降低.此外，红景天苷还有降血清过氧化脂的趋势，能显著降低肝脏过氧化脂的浓度，具有明显的抗脂质过氧化物作用.相关研究还发现，红景天苷的抗氧化活性与其糖苷配基和酚羟基有较大关系，酚羟基位置的变化会影响到红景天苷的抗氧化活性［17-18］.

1.3 原花青素

原花青素(Procyanidins，PC)是由不同数量的单体缩合而成的聚多酚类化合物，其单体有(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素、(+)-儿茶素没食子酸酯和(-)-表儿茶素没食子酸酯等几种结构.这几种单体通过C4-C8和C4-C6键合形成二聚体、三聚体或多聚体.通常将二～四聚体称为低聚原花青素或寡聚原花青素(oligomeric proanthocyanidins，OPC)，将五聚体以上的称为高聚原花青素或多聚原花青素(polymeric proanthocyanidins，PPC).原花青素分子含有较多活性酚羟基，能够清除多种活性氧自由基，具有极强的抗氧化活性，其为目前公认的清除人体内自由基有效的天然抗氧化剂.红景天属植物中原花青素含量丰富，为红景天药材的活性中药成分之一.研究发现，蔷薇红景天原花青素具有较强的清除DPPH自由基、羟自由基和亚硝酸根离子的能力，且清除效果均优于抗坏血酸;原花青素低聚物能有效对抗动物机体的脂质过氧化，经蔷薇红景天原花青素低聚物处理的小鼠外周血、心脏、肝脏、脑组织中的SOD、GSH-Px活性有所增加，MDA含量显著下降;200、400 mg/kgbw剂量组可明显提高上述组织中的GSH-Px活性，降低 MDA 含量［19］.

1.4 多糖

多糖(Polysaccharide)是由10个以上糖基通过糖苷键结合而成的代谢产物，在自然界中含量丰富，

分布广泛.最新研究表明，植物多糖在抗肿瘤、抗衰老及抗氧化等方面都表现出独特的生物活性.植物多糖能够清除自由基，减少脂质过氧化产物MDA的生成量，增加 SOD、GSH-Px的活性等［20-21］.从多糖类型来看，具有抗氧化活性的多糖有中性多糖、酸型多糖、硫酸多糖以及糖蛋白等.红景天属植物多糖主要由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、木糖、半乳糖醛酸等单糖以不同比例组成［22-24］.研究发现，大花红景天经乙醇脱脂，水提碱提后，盐酸中和，乙醇沉淀得到的粗多糖对超氧阴离子自由基和羟基自由基均有清除作用［25］.

1.5 红景天提取物

研究发现，不同极性提取物在清除自由基，抑制脂质过氧化，螯合金属离子，提高内源性自由基清除系统中关键酶类活性等不同活性筛选模型中都表现出了较好的抗氧化活性［26］.总体而言，红景天提取物比单独某类化合物所表现出的抗氧化活性更强，推测可能与粗提物中各类抗氧化活性物质协同作用有关.例如，正红景天根茎水提物对·OH、·、DPPH·及脂氧自由基都有较好的清除能力，其中清除羟基自由基IC50值为3.25 μg/mL，清除能力较维生素E(IC50值为4.00 μg/mL)强;清除 DPPH 自由基 IC50值为 5.56 μg/mL，清除能力较 2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)(IC50值为5.74 μg/mL)强;清除超氧阴离子自由基IC50值为4.68 μg/mL;清除脂氧自由基IC50值为5.06 μg/mL;螯合金属离子 IC50值为5.33 μg/mL 比维生素 E(6.13 μg/mL)高，但比槲皮素(3.12 μg/mL)低［27］.此外，高山红景天乙醇提取物，大花红景天水提物，圣地红景天提取物，蔷薇红景天乙酸乙酯提取物，正丁醇提取物和水提取物对·OH和·O2-都表现出较好的清除能力［28-30］.张莉等［31］采用灌胃给药法，研究高山红景天浸膏对老年小鼠红细胞SOD活力的影响，结果表明，高山红景天剂量为2.8、1.4、0.7 g/kg时均能显著增加老龄小鼠红细胞的SOD活性，呈现出量效关系.1.6 其他成分

研究发现，红景天属植物中表现出抗氧化活性的物质还包括肉桂醇及其苷类化合物络塞琳和络塞维、没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、3，4，5-三羟基苯甲酸、咖啡酸、原儿茶酸等有机酸类、熊果苷及其衍生物 1-O-p-hydroxyphenyl-6-O-galloyl-β-D-glucopyralloside 等［32-33］.熊果苷具有还原三价铁离子的能力，还原值为65.48 μg/mL.此外，肉桂醇和络塞琳、络塞维对羟基自由基也有一定的清除作用.从库页红景天中分离到的没食子酸表现出了较强的清除DPPH·能力［10］.而红景天植物中分离到的2-(4-hydroxyphenyl)-ethyl-O-β-D-glucopyranosyl-6-O-β-D-glucopyranoside， p-hydroxyphenacyl-β-D-glucopyranoside等苯丙素类化合物也具有较好的清除DPPH自由基能力［35］.

2 展望

红景天属植物抗氧化性能突出，然而对红景天抗氧化活性成分的研究，目前大多局限于红景天提取物、总黄酮、多糖、总多酚以及酪醇和红景天苷等少数特征性成分，对其中某一类型化合物的抗氧化活性研究相对较少;对红景天挥发油、多酚化合物和多糖抗氧化活性方面尚缺乏深入研究，且研究多集中在各类成分的提取分离和鉴定等方面.因此，对于红景天属植物特定活性化合物的抗氧化活性作用，抗氧化活性中心(基团)，构效关系以及抗氧化机理等方面还需要进行全面系统的深入研究.此外，红景天属植物含有的黄酮、多糖、原花青素、酪醇及红景天苷等抗氧化相关的活性物质，它们在生物体内的利用代谢情况各有不同，有可能被代谢分解而丧失活性，或者因为在体内浓度过低而导致清除自由基能力下降或丧失，对此则需要更进一步追踪研究，以明确其在生物体内的抗氧化效应，从而有助于促进红景天属植物资源的合理开发利用，并提升其利用价值.

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［1］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志34卷(第一分册)［M］.北京:科学出版社，1986.

［2］季宇彬，耿欣，汲晨锋.红景天研究进展［J］.天津中医药，2007，24(1):81-85.

［3］Panossian A，Wikman G，Sarris J.Rosenroot(Rhodiola rosea):Traditional use，chemical composition，pharmacology and clinical efficacy［J］.Phytomedicine，2010，17(7):481-493.

［4］尼玛洛周.红景天的保健作用及开发研究价值［J］.中国民族医药杂志，2007，13(8):48-49.

［5］王建国，冯颖.红景天有效成分研究进展及其在食品工业上的应用［J］.食品研究与开发，2006，27(1):130-132.

［6］刘杰，王伯初，彭亮，等.黄酮类抗氧化剂的构效关系［J］.重庆大学学报(自然科学版)，2004，27(2):120-124.

［7］张晓丹，余自云，张茹.红景天属植物的化学成分研究进展［J］.航空航天医药，2006，17(1):61-63.

［8］曾满红，黄清松，张德兴.红景天总黄酮对自然衰老大鼠抗氧化和免疫功能的影响［J］.解剖学研究，2012，34(2):135-137.

［9］郭增军，谭林，徐颖，等.小丛红景天总黄酮抗氧化活性研究［J］.中药材，2011，34(1):104-107.

［10］Lee M W，Lee Y A，Park H M，et al.Antioxidative phenolic compounds from the roots of Rhodiola saccharinensis A.Bor［J］.Archives of Pharmacal Research，2000，23(5):455-458.

［11］马天翔，史摇宁，陈摇乾，等.红景天中8种成分体外抗氧化作用的比较［J］.中国药理学通报，2012，28(9):1224-1228.

［12］魏平平，张莉，袁茎，等.红景天苷的提取分离、生物合成与生物活性研究进展［J］.时珍国医国药，2008，19(6):1320-1323.

［13］孙非，肖纫霞，孙寒.高山红景天酪醇对病毒性心肌炎小鼠免疫功能及抗氧化酶活性的影响［J］.中国药理学通报，2000，16(1):120-125.

［14］于庆海，吴春福，曾玉兰，等.酪醇的抗脂质过氧化作用［J］.中国药理学与毒理学杂志，1990，4(3):235-236.

［15］李明正，金中初.氧化剂致CHL细胞DNA损伤及酪醇的保护作用［J］.中国公共卫生，2002，18(7):776-778.

［16］杨德森，田先翔，李浩浩，等.红景天苷对大鼠脑缺血再灌注损伤抗氧化活性的实验研究［J］.时珍国医国药，2011，22(9):2288-2290.

［17］Yu P Z，Hu C Q，Edward J M，et al.X-ray crystal structure and antioxidant activity of salidroside，a phenylethanoid glycoside［J］.Chemistry and Biodiversity，2007，4(3):508-513.

［18］郝丹辉，蒋刚，蒲丰年，等.红景天苷几种不同构型对其抗氧化活性的影响［J］.四川大学学报(自然科学版)，2009，46(3):697-702.

［19］殷志萍.蔷薇红景天原花青素的分离纯化及抗氧化、抗肿瘤活性研究［D］.河北:河北农业大学，2012.

［20］安晓娟，冯琳，宋红平，等.植物多糖的结构分析及药理活性研究进展［J］.中国药学杂志，2012，47(16):1271-1275.

［21］冉靓，杨小生，王伯初，等.抗氧化多糖的研究进展［J］.时珍国医国药，2006，17(4):494-496.

［22］骆传环，舒融.红景天中糖组分的分析［J］.中国医药工业杂志，1997，28(10):463-464.

［23］黄荣清，王作华，马成禹.红景天多糖的组成及摩尔比分析［J］.现代应用药学，1997，14(1):33-34.

［24］汉丽萍，梁忠岩，张丽萍，等.高山红景天多糖RSA的分离纯化和组成分析［J］.中国药学杂志，2002，37(6):418-421.

［25］张生明.碱提红景天中的多糖及抗氧化性研究［J］.安徽农业科学，2008，36(18):7741-7742.

［26］Senthilkumar R，Parimelazhagan T，Chaurasia O P，et al.Free radical scavenging property and antiproliferative activity of Rhodiola imbricata Edgew extracts in HT-29human colon cancer cells［J］.Asian Pacific Journal of Tropical Medicine，2013，6(1):11-19.

［27］Gupta V，Lahiri S S，Sultana S，et al.In vitro evaluation of antioxidant and free radical scavenging activities of Rhodiola imbricata［J］.Journal of Complementary and Integrative Medicine，2009，6(1):1553-3840.

［28］张 ，高云，付荣，等.中药红景天提取物抗氧化活性的研究［J］.食品科学，2004，25(10):315-318.

［29］梁淑珍，孟玉彩，安锡忠，等.蔷薇红景天提取物不同极性部位体外抗氧化活性研究［J］.安徽农业科学，2010，38(20):10682-10683，10689.

［30］文镜，贺素华，张博成，等.红景天提取物清除O2-和OH的体外实验研究［J］.食品科学，2005，26(2):219-223.

［31］张莉，赵淑月，郑恺，等.红景天植物的抗自由基作用研究［J］.长春中医学院学报，2002，18(1):44-47.

［32］聂远洋，曹玫，刘素君，等.红景天提取物的结构鉴定及其生物活性研究［J］.时珍国医国药，2011，22(8):1962-1965.

［33］王毓杰，张艺，冯雪梅，等.红景天化学成分的研究及其对低氧诱导因子-1α表达的影响［J］.华西药学杂志，2009，24(1):21-24.

［34］Chen D，Fan J，Wang P，et al.Isolation，identification and antioxidative capacity of water-soluble phenylpropanoid compounds from Rhodiola crenulata［J］.Food Chemistry，2012，134(4):2126-2133.

Research Progress on Antioxidant Components of Rhodiola Sp.

ZHAO Jianglin1，ZHONG Lingyun2，ZHANG Caiqiong1，PENG Lianxin1，XIANG Dabing1，ZOU Liang1，ZHAO Gang1

(1.School of Biological Industry，Chengdu University，Chengdu 610106，China;2.School of Medicine and Nursing，Chengdu University，Chengdu 610106，China)

Rhodiola sp.is a pronounced medicinal and edible plant in China，which has various physiological activities and pharmacological actions.Plants belonging to Rhodiola genus have been a research focus in the field of food and medicine industry.Rhodiola sp.exhibits excellent antioxidant activity.The antioxidant components such as flavonoids and its glycoside，p-tyrosol，salidroside，procyanidins and polysaccharide，as well as their antioxidant mechanisms are concluded in this article，which can provide the basis for further exploring and utilizing the resources of Rhodiola sp.

Rhodiola sp.;antioxidant activity;flavonoids;p-tyrosol;salidroside

R284

A

1004-5422(2013)03-0211-04

2013-07-09.

四川省教育厅科研课题(12ZB174)、成都大学校科技基金(2012XJZ11)资助项目.

赵江林(1983—)，男，博士，讲师，从事功能性食品开发与利用研究.