皂角属植物化学成分及生物活性研究进展

罗立梅+王继伟+杨巡纭+欧敏功++李++磊

摘要：皂荚属（Gleditsia Linn）系豆科（Leguminosae）苏木亚科植物，始载于神农本草经（下品），全球约12种，主要分布在美洲、亚洲和非洲，中国有8种，引进1种。近年来，因皂角属植物中多种成分的生物活性被陆续发现而受到研究者的青睐，成为研究的热点之一。皂荚是我国特有种，分布最为广泛，覆盖面积约占国土面积的一半，故又名中国皂荚。三刺皂荚（也称美国皂荚）是国外利用最广，研究最为深入的一种。本文就皂角属植物的化学成分，生物活性以及产品开发状况等方面的研究现状做以详细的阐述。

关键词：化学成分；生物活性；产品开发

中图分类号： Q946 文献标识码：A 文章编号： 1674-0432（2014）-12-17-2

从20世纪40年代起，国内外学者开始逐步研究皂荚属植物，70年代后进入系统研究阶段，并取得很多的成果。

1 化学成分

皂角刺主要含皂苷类、黄酮类、酚酸类、氨基酸等成分。田吉等[1]首次采用HPLC法测定了皂角刺中槲皮素的含量，结果表明槲皮素在0.067～0.536微克范围内与峰面积的线性关系良好（r=0.9998），平均加样回收率为98.68%，RSD=2.17%。冯武等[2]对滇皂荚果壳的化学成分进行了初步研究，得出滇皂荚果壳中的成分含量排序依次为总多糖、粗纤维、可溶性糖、粗蛋白、粗淀粉、果胶等，并初步确定了滇皂荚果壳中提取的皂甙类成分为三萜皂苷类。李楠等[3]用HPLC法对三种皂角属植物的刺囊酸含量进行了测定，发现刺囊酸在皂荚属植物中分布广泛，且含量较高，种间差异明显。万亚坤等发现山皂角种子中含有多种氨基酸，总量占21.62%；多糖占0.31%；脂肪占2.6%； 同时还含有Na、Mg、K、Cu、Fe、Ca等矿物元素。龚宁等证实了皂角籽中含有生物碱、黄酮及其甙类、皂甙、挥发油及油脂、氨基酸和蛋白质类；不含有糅质、强心甙、氰甙。Hamana 等[4]利用高效液相色谱仪和气相色谱仪等现代检测设备得出日本皂角苗中含有二氨基丙烷、腐胺、尸胺和胍基丁胺。

2 生物活性

2.1 抗肿瘤作用

现代研究证实皂角刺具有一定的抗肿瘤活性，能治疗多种肿瘤，已被列为为数不多的抗癌中草药的一种。皂角刺中的有效成分总黄酮能诱导结肠癌HCT116细胞凋亡，肖顺汉[5]等应用CCK-8试剂盒检测皂角刺总黄酮对体外培养的HCT116的增殖具有抑制作用，且呈现出良好的量效关系，其IC50值为104.72±0.96 毫克/升。徐哲采用四甲基偶氮唑盐（MTT）比色法测定皂角刺乙醇提取物的体外抗肿瘤活性成分，首次发现3β-acetoxyolean-12-en-28-oic acid对体外培养的人肝癌细胞株Bel-7402、人宫颈癌细胞株HeLa、人纤维肉瘤细胞株HT1080、人口腔表皮样癌细胞株KB、人肺癌细胞株A549、人胃腺癌细胞株SGC-7901、小鼠肝癌细胞株HepG2等7种肿瘤细胞的生长有较强的抑制作用；黄颜木素对除肺癌细胞株A549之外的6种肿瘤细胞株抑制作用良好。醇提皂苷SSG经处理后，对前列腺癌PC-3细胞抑制率可高达97.24%。

2.2 抗病毒

赵声兰等[6]在皂荚皂苷的提取及其抗HIV、抗解脲支原体和抗菌作用的研究中表明猪牙皂中的皂角皂苷对HIV-1也有较强的抑制作用。李万华等在皂角刺中发现5个具有明显抗HIV活性的白桦脂酸型五环三萜化合物，其抗HIV病毒机理不同于目前临床抗HIV药物，这为新型抗HIV药物研制带来了新的希望。

2.3 抗凝血作用

皂角刺水煎剂体外实验证明，水提液能有效抑制家兔血小板聚集，能明显减轻大鼠动静脉内血栓的质量。此外，给家兔按10 克生药体重单次灌胃能有效延长血浆复钙凝血时间、延长凝血酶原时间等，从而起到增强血浆抗凝血酶活性的作用。

2.4 抗菌作用

李端等发现皂角棘刺水提物对枯草芽孢杆菌和番茄疮痂病菌有一定的抗菌活性，对枯草芽孢杆菌最低抑菌浓度为 2.5毫克/毫升；对番茄疮痂病菌最低抑菌浓度为10毫克/毫升。当皂角棘刺乙醇提取物浓度在1毫克/毫升时，能抑制瓜果腐霉、番茄叶霉、番茄灰霉、棉花枯萎病菌4种病原菌的生长。用极性不同的溶剂萃取皂角棘刺醇提物，发现乙酸乙酯萃取液对枯草芽孢杆菌、番茄疮痂病菌、欧文氏杆菌都具有明显的抑制作用，且活性强于其他的极性段。滇皂荚枝叶水浸液对小麦秆锈病菌、叶锈病菌的夏孢子发芽抑制效果为100%，对红蜘蛛杀虫率约达100% [7]。

此外，皂角属植物的提取物还具有免疫调节、改善心肌缺血、杀虫、杀鼠、解毒、抗炎抗过敏、降血脂、祛痰利尿、抗疲劳、 强壮筋骨、治疗面部神经麻痹、抗肝纤维化等作用。

3 产品开发

3.1表面活性剂

皂角属植物是一类能广泛应用在医药、食品和日用化工产品中的天然优质原料，具有广阔的市场前景。皂角属植物中含有天然皂荚素活性成分，具有易降解，无刺激，无毒害的特性，是一类新型的环保产品。同时还具有较强的去污能力和耐酸、耐碱、耐盐能力，能与多种表面活性剂复配产生协同效应，其性质优于使用蔗糖、脂肪酸酯和聚甘油脂肪酸酯等化学合成表面活性剂，是一种很有潜力的强极性非离子的天然表面活性剂，可用作饮料起泡剂及各种香辛料的乳化剂。

3.2 助留助滤剂

皂角植物中的胶类成分可用做铜网添加剂，在纸张粘结中起粘结作用，取代和补充天然的半纤维素。田春华等[8]从皂角中提取的皂角多糖胶，在乙醇溶剂和碱催化条件下与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应，得到季铵型阳离子多糖胶，经改性后得到的阳离子皂荚多糖胶具有助留助滤性能，这一发现可以促使皂荚类植物被广泛运用于造纸业、化学用品等领域。

3.3 杀虫剂、杀微生物剂

据《滇南本草》记载，皂荚具有较强的除湿杀虫功效。熊力夫发明了一种含皂角、枫杨叶等的生物制剂，杀虫效果好；殷振鹏、王国政等人也研制了一种以皂角为主要原料的多用途无公害复合农药。此外，研究表明：皂荚属植物枝叶中的壬醛、己醛、正戊醛、trans-2-己烯醛、癸醛、苯甲醛、1-辛醇、β-蒎烯、3-己烯醇等对细菌和真菌有明显的抑制作用，对放线菌的生长表现为高浓度抑制作用，可作为杀空气中微生物的候选物[21]。

3.4 美容产品

《本草纲目》记载，“十月采荚煮熟，捣烂和白面及诸香作丸，洗面，去垢而赋润”[9]。从明代开始，就有人关注皂角美容的功能，从天然皂角植物中提取制成的纯天然美容产品，具有深层清洁、滋润、收敛作用，还有一定的防皱功效，一定会深受广大女性的喜爱。

4 结语

由于皂角属植物分布地域跨温带与亚热带，能很好的适应平原、丘陵和山区等多种复杂地形的气候条件，同时还具有抗旱节水、耐盐、耐高温、固氮改土的功能，具有多种多样的生态属性和较高的遗传多样性，因此，皂角属植物是一类优良的生态经济型树种资源，也是绿色产业亟需的好树种资源，它的作用价值显然高于众多树种。鉴于上述优越条件，历史上皂荚属植物就曾经遭受到掠夺性利用，导致皂角属天然种质资源损失严重，甚至处于群体濒危状况。为此，需要建立全分布区的皂荚属植物种质资源保存机制，采取有力措施，科学地利用这一资源，造福人类。

参考文献

[1] 田吉,陆松梅,何兵.HPLC测定皂角刺中的槲皮素[J].华西药学杂志,2009,24(6):667-668.

[2] 冯武,刘嘉宝,武力,马永涛,陆斌.滇皂荚果壳化学成分的研究[J].云南林业科技,2003,（2）:69-71.

[3] 李楠,包文芳,宋刚.HPLC法对皂荚属植物中刺囊酸的含量测定[J].沈阳药科大学学报,2001,18(3):198-200.

[4] Hamana K, Niitsu M, Samejima K. Further polyamine analyses of leguminous seeds and seedlings: the occurrence of novel linear, tertiary branched and quaternary branched pentaamines. Canadian Journal of Botan y,1996, 74(11):1766～1772.

[5] 肖顺汉,姚健,刘明华,李荣,任美萍,李蓉.皂角刺总黄酮诱导HCT116细胞凋亡的透射电镜观察[J].泸州医学院学报,2010,33(2):116-118.

[6] 赵声兰,陈朝银,董其江,王磊.皂荚皂苷的提取及其抗HIV、抗解脲支原体和抗菌作用的研究[J].陕西中医,2007,28(7):923-925.

[7] Aiken C, Chen CH.Betulinic acid derivatives as HIV-1 antivirals[J].Trends Mol Med,2005,11(1):31-36.

[8] 田春华,冯清华,林青含,朱莉伟,蒋建新.阳离子皂荚多糖胶的合成及其助留助滤研究[J].中华纸业,2009,30(18):43-46.

[9] 李时珍.皂荚.《本草纲目》下册[M].人民卫生出版社, 1982,(11).

作者简介：罗立梅，云南瑞宝生物科技有限公司。