孙海军,要 辉,陈洪国
(湖北科技学院核技术与化学生物学院,湖北 咸宁 437100)
松针中有效物质提取及药理作用研究
孙海军,要 辉,陈洪国*
(湖北科技学院核技术与化学生物学院,湖北 咸宁 437100)
松针;营养物质;提取方法;药理作用
松针(pinus needles)为松属科植物的针叶,松科植物一年四季常青,是可持续利用的资源。松针中含有丰富的化学成分,包括:黄酮类、莽草酸、木质素、粗纤维、可溶性多糖、粗蛋白、氨基酸、叶绿素、维生素、矿质元素等。松针在医药保健、饲料、工业原料等方面的应用越来越广泛。现代医学研究,松针提取物具有镇静催眠、抗衰老、抗疲劳、抗氧化、抗菌、降血糖、降血脂、保肝、抗肿瘤、改善血液循环等药理作用[1]。因此松针的深度研发具有特大意义。
1.1 黄酮类 黄酮类化合物是一类广泛存在于植物中的多酚类化合物,一般具有C6-C3-C6的基本骨架特征。松针中含有丰富的黄酮物质。向福等[2]采用响应面优化法提取大别山松针黄酮表明,黄酮的最佳提取工艺是提取温度80℃、提取时间100min、料液比1∶32(g/mL)、乙醇体积分数55%,该条件下总黄酮得率可达3.01%,其中料液比对总黄酮得率影响最为显著。战英等[3]采用微波辅助提取红松松针总黄酮,通过单因素实验、正交试验确定提取工艺为:提取溶剂为80%的乙醇、温度为80℃、提取时间为2h、料液比为1∶20(g/mL)、微波功率600W、处理时间5min时,黄酮提取率可达到3.37%。杨炳川等[4]采用闪式提取马尾松中的总黄酮提取率为3.36%,虽然较乙醇回流和超声波提取含量略微低,但大大节约了提取时间和溶剂的耗量。张建敏等[5]研究报道马尾松老松针黄酮含量最高,可高达6.483%,并且树龄大约为20年左右。
1.2 莽草酸 丁雷涛等[6]采用微波辅助提取松针莽草酸,当提取温度为35℃、料液比(1∶20(g/mL)、微波功率550W、乙醇浓度35%、微波时间90s时莽草酸得率为11.312mg/g。周美文等[7]采用热回流得到马尾松中莽草酸的最佳提工艺为提取时间2.5h、料液比1∶20(g/mL)、提取温度95℃、原料粒度60目。该方法简单、准确,适于马尾松莽草酸提取。
1.3 叶绿素 松针中含有丰富的叶绿素。叶绿素常用的提取方法有直接浸提法、超声波法、反复冻融法[8]。不同的提取方法具有不同的优缺点,直接浸提法存在费时、繁琐、准确度差的缺点。超声波提取法,能提高提取效率,保证提取的准确性和结果的精确性。反复冻融法,在提取过程中不存在加热程序,操作方便,但耗时长,对于大量样品效率较低。在相同的提取方法下,运用不同的提取溶剂得到的叶绿素的提取率差别很大。徐新娟等[9]研究了不同提取溶剂的提取效果,结果表明丙酮乙醇混合溶剂要比单独溶剂提取效率高。张宇斌等[10]认为采用乙醇∶丙酮(1∶1)为叶绿素的最佳提取溶剂。
1.4 多糖类 多糖是一类天然高分子化合物,是亲水性物质,多采用热浸提提取,紫外法检测。松针中含有丰富的多糖物质,并且提取方法也有多种,常见的提取法有微波法、醇提法和水提法[11]。葛霞等[12]用水提法提取雪松中的多糖,采用单因素实验得到多糖的最佳提取工艺为:提取时间为4h、料液比为1∶30、温度为100℃、pH为6.0,此时得率为4.907%。许丽丽等[13]采用微波法提取松针中多糖,当提取温度为90℃、料液比为1∶14(g/mL)、提取时间为10min、功率为800W时,松针多糖的得率为2.1698%。
1.5 氨基酸及蛋白类 杨军衡等[14]采用氨基酸自动分析仪检测松针汁中的总氨基酸,含量为0.85g/L。松针中含有大量的蛋白质,刘宁等[15]发现落叶松中蛋白质含量最高达到15.2%,黄山松含量为11.9%,其他品种松针也在含量8%左右,且还含18种氨基酸,其中动物所需的氨基酸有8种,氨基酸的种类相对较多。
1.6 多酚类 荀二娜等[16]以乙醇为提取溶剂采用微波辅助提取红松松针的多酚类化合物,在合适条件下得率为52.97mg/g。张卫丽等[17]采用水蒸气蒸馏提取马尾松针的总酚,得到马尾松针中总酚的含量为6.56mg/mL。田建华等[18]采用盐酸-香草醛比色法测定油松松针和树皮的原花青素的含量,产率为6.0g/100g和3.91g/100g。
1.7 挥发油 松针含有多种挥发油,王委等[19]采用水蒸气蒸馏法提取马尾松针的挥发油发现料液比、提取时间、松针长度、浸泡时间等因素都对松针挥发油提取有显著影响,在最佳的提取条件下松针挥发油提取得率为0.3608%。陈菲等[20]采用GC-MS分析松针中的挥发油发现松针挥发油共分离出46个色谱峰,含量和相似度较高的成分有20种,其成分类型较为复杂,主要有单萜、倍半萜、脂肪醇和脂肪酸等成分。
1.8 其他物质 除上述物质外松针中还含有丰富的矿质元素,徐娟等[21]研究发现华山松针叶中元素含量丰富,K、Ca、Mg、P元素的含量较高,还含有木脂素、微量元素等。
2.1 降血脂作用 松针提取液中含有丰富的物质,具有降血脂功效。郑晓珂等[22]在研究中发现将雌性大鼠摘掉卵巢,每周开始给药后,松针提取物能抑制大鼠的体重,腹部脂肪明显降低,提高血清中TG、TC、LDL-C含量,但对HDL-C效果不显著,松针多糖部位降血脂作用优于其他部位。黄静等[23]研究发现松针提取物对高血脂症的大鼠具有降低血脂作用,并且能降低主动脉壁ICAM-1表达,抑制炎症反应,保护血管内皮。
2.2 抗氧化作用 松针含有丰富的黄酮化合物,黄酮类化合物属于低分子量化合物,由其母体化合物黄酮衍生而来,并且都以甲基化和糖苷的形式存在[24]。刘红煜等[25]在评价松针总黄酮的抗氧化和调血脂作用时,表明松针可以升高SOD、GSH-Px、CAT的活性,降低MDA含量。松针中含有大量的叶绿素物质,叶绿素-胡萝卜素可以制软膏。郑光耀等[26]发现松针叶绿素-胡萝卜素软膏,对·OH、O2-、DPPH具有明显的清除能力;能明显提高大鼠血清、肝脏和心脏中SOD、GSH-Px活性和降低MDA含量,在体内外均具有良好的抗氧化功能。
2.3 抑菌作用 松针不同的提取液抑菌效果不同。徐丽珊等[27]分别观察马尾松、湿地松和黑松的水提物与醇提物对枯草杆菌、曲霉的抑制效果,最终得到松针提取物均有抑菌效果,醇提取液的抗菌效果更为广泛。刘文朵等[28]研究马尾松松针氯仿提取物对食品中常见的细菌的抑制作用,发现氯仿提取物的抑菌效果比水提取物强,并且对常见的细菌均有抑制作用。
2.4 降血糖作用 王春梅等[29]观察松针提取物降糖作用,发现松针提取物对肾上腺素和四氧嘧啶引起的高血糖小鼠的血糖具有良好的降低作用。杜兴旭等[30]研究发现松针提取液能使大鼠的FBSAA降低,ISI提高,正常组的没有变化。
2.5 其他药理作用 顾小文等[31]也研究报道松针中的莽草酸具有抗炎镇痛作用。也有报道松针具有安神、治疗失眠、神经衰弱的作用。
松针含有丰富的营养物质和化学物质,在医药、化工原料、日化方向发挥着重要的作用,目前对于松针的研究仍处在初级阶段,随着科技的进步,人们生活水平的提高,相信不久的将来对松针的研究将会逐步提高。
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A
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2016-03-23)