五味子果实的功能作用及主要活性成分研究进展

李晓博，胡文忠，*，李　婧，姜爱丽，穆师洋，宋春璐（.大连民族大学生命科学学院，辽宁大连6600；.大连理工大学，辽宁大连604）

五味子果实的功能作用及主要活性成分研究进展

李晓博1，胡文忠1，*，李婧2，姜爱丽1，穆师洋1，宋春璐1
（1.大连民族大学生命科学学院，辽宁大连116600；2.大连理工大学，辽宁大连116024）

五味子为药食同源传统中药材，多以果实入药，具有很高的保健及药用价值。本文就五味子果实的药理及保健作用及其具有保健作用的主要活性成分的提取及组成分析进行了综述，并对五味子果实相关保健产品的开发及未来应用方向进行展望，为五味子果实相关保健产品的研制及资源的利用提供参考。

五味子，药理及保健作用，生物活性成分，提取鉴定

五味子［Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.］又名山花椒、五梅子等，为木兰科植物，是我国传统中药材，应用历史悠久。五味子的干燥成熟果实为一种滋补性传统中药［1］，始载于东汉《神农本草经》，位列上品。《中华人民共和国药典》收录两种五味子药材，分别为北五味子［Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.］和南五味子［Schisandra sphenanthera Rehd.Etwils.］的成熟果实［2］，前者主产于东北三省、内蒙古、河北等地，质量最佳，为传统使用的正品；后者在长江流域以南均有种植及生产，二者的果实均可入药，简称为北五味子及南五味子，统称五味子。五味子果实药理作用广泛，可以镇静催眠、保护中枢神经系统、宁心安神；保护人体五脏尤其是肝脏；抑制肿瘤生长；降血脂、血糖，对血管有保护作用；对多种微生物具有抑制生长作用；并且可以增强人体免疫力等。五味子果实成分复杂，含有丰富的对机体起上述功效的活性多糖、木脂素、挥发油这三种成分，另外，五味子果实中也含有蛋白质、脂肪、有机酸、果胶、胡萝卜素、氨基酸等其他物质，营养丰富。作为传统中药材，国内外研究工作者对五味子果实的药理功能性及其活性成分的提取及鉴定研究日趋成熟，本文就五味子的重要功能作用及具有这些功能作用的三种主要活性成分的提取及分析展开论述，以期为未来五味子的研究及保健产品开发提供参考。

1　五味子果实的功能作用

1.1镇静催眠作用

我国传统中医常建议患者日常饮用五味子水或将五味子果实浸泡于白酒中一段时间后每日适量饮用，用于治疗失眠及神经紧张等病症，他们认为，五味子果实具有较好的镇静催眠功效，可以有效地保护中枢神经系统。现代学者对五味子果实进行了药理研究发现：南、北五味子果实均有镇静催眠的作用。通过比较五味子果实中7种木脂素成分对小鼠神经纤维动作电位的抑制活性，Lee等［3］发现7种成分均有抑制神经纤维动作电位的作用，且抑制活性最强的组分分别为五味子醇甲和戈米辛N，说明五味子果实木脂素确实有镇静心神和保护中枢神经系统的功效。林蔚等［4］用中药五味子果实袋泡茶为原料对小鼠进行直接睡眠实验、催眠实验及延长睡眠时间等实验，实验发现，在这种处理方法下，小鼠的睡眠时间明显延长而且睡眠潜伏期缩短，这表明五味子果实具有改善小鼠睡眠的作用。石绘等［5］将一定剂量的五味子果实木脂素灌喂小鼠后发现，其果实木脂素可抑制大脑皮层兴奋性，说明五味子果实具有显著的镇静和促进睡眠的作用。上述成果说明五味子果实醇提物与水提物都对机体有镇静催眠作用，且作用效果相近，具有镇静催眠作用的成分主要集中于木脂素。

1.2对肝脏的作用

五味子果实中某些药理组分对肝脏有许多作用，如抗氧化、抗肝损伤、增强肝脏解毒功能及改善肝脏脂质等。现代科学研究已经对五味子果实以上功能进行了验证，为五味子果实用于慢性肝炎的治疗、许多肝脏疾病的预防及肝脏的保护提供了科学依据。在测试五味子果实的抗氧化作用时，杜鹃等［6］将雄性小鼠随机分为不同小组作为研究对象，连续喂食五味子果实醇提物，研究发现五味子果实醇提物能够维持肝脏内微量元素的水平，进而发挥其抗氧化功能，使得小鼠肝脏抗氧化能力获得提高。一定剂量的五味子还可以对多种类型原因引起的肝损伤起到保护作用，如酒精性急性肝损伤、Ⅱ型糖尿病造成的肝损伤及人为注射CCl4干预所致肝细胞的化学损伤［7-9］等。Wang等［10］将连续灌喂60 d 50%酒精处理的雄性小鼠作为研究对象灌喂五味子果实木脂素，发现一定剂量的五味子木脂素可以改善血清和肝脏的脂质，增强肝脏抗酒精毒性的功能，说明五味子果实可以保护机体肝脏并增强肝脏功能。

1.3抗肿瘤作用

目前，对五味子果实的抗肿瘤作用的研究日趋深入，Zhao等［11］研究了五味子果实水溶性低分子多糖的体内和体外抗肿瘤和免疫调节活性，发现这种成分可以提高机体免疫功能，进一步可以表现出抗肿瘤的特性。为了验证五味子果实的抗肿瘤作用，于赫等［12］采用H22荷瘤小鼠作为实验对象，用五味子果实多糖高、中、低三浓度剂量给药处理一周发现不同浓度剂量均对小鼠H22肝癌移植瘤具有抑制作用，同时发现高浓度五味子果实多糖能够从器官水平上增强小鼠的免疫能力，从而起到间接的抗肿瘤的作用。黄玲等［13］通过实验研究也发现较高浓度的五味子果实多糖能够较好的抑制肿瘤生长，更有研究表明［14］50～100 mg/L浓度的五味子乙素能明显抑制胃癌细胞株SGC-8901的增殖。可见，五味子果实对肿瘤形成及生长有抑制作用，并且可以通过提高机体免疫力间接抑制肿瘤生长，可以被研究开发为抗肿瘤新型保健产品。

1.4对心血管的作用

科学研究表明，五味子果实对心血管的药理及保健作用主要表现为对心血管的保护强健及疾病的治疗作用，目前，医学研究中常见的是将五味子果实入药，用于高血压、高血脂、冠心病、心力衰竭等疾病的防治。末川守［15］在常压缺氧环境中的动物实验中发现，五味子果实的提取液能够有效延长其存活时间，保护动物避免因缺氧或急性心肌缺血带来的影响，可以显著改善由于心肌缺血再灌注对心血管引起的损伤，更有减轻心肌梗死的作用。五味子果实总木脂素还可以显著地降低机体血液中血脂含量，可以显著降低高血脂症模型大鼠的血清甘油三酯、总胆固醇及高密度脂蛋白胆固醇的水平［16］，对高脂肪油腻饮食导致的血脂高的症状具有良好的预防及治疗作用。

1.5其他作用

除上述功效外，五味子果实挥发油具有较强的镇咳作用，可以有效地缓解咳嗽症状，临床可用于治疗久咳虚喘。同时五味子果实的体外抗菌作用也很显著，马廉兰等［17］通过对比研究发现五味子果实对肠道致病菌及绿脓杆菌的抑制作用高于其他多种中草药，说明五味子果实对肠道致病菌群具有良好的抑制效果，可以改善肠道菌群，因此可以用于消化系统疾病的防治。除此之外五味子果实提取物对其他菌株同样具有一定的抑制作用，如大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌及多种皮肤癣菌等。近代研究还表明，五味子果实可以保护呼吸系统、消化系统、泌尿生殖系统，提高免疫力，抑制溃疡、增强体能，还可以滋阴消渴，缓解自汗、盗汗等症状，并可以治疗久泻不止等，是一种不可多得的保健功能型药品。

2　五味子果实主要功能活性成分提取及分析

2.1活性多糖

五味子活性多糖又名五味子多糖，广泛存在于五味子果实中，由于其具有广泛的生物学功能和生物活性，五味子活性多糖的提取研究己受到诸多学者的重视，并已成为新药的发展方向之一。目前，提取五味子果实中多糖的方法有很多，常见的包括水提法、超声波提取法、酶解法、微波辅助提取法、超声波辅助酶提取法及微波辅助酶提取法等。高晓旭等［18］用超声波提取法，优化提取北五味子果实中多糖，经计算得到22.30%提取率，比传统提取法高36.58%。可成友等［19］使用酶解法提取北五味子粗多糖中的多糖，通过正交实验法得出最佳提取条件为缓冲液pH6.0，提取时间3 h，提取温度55℃，加酶量1%，在如此条件下提取率可高达25.15%，经过对比发现，酶解法的平均提取率比传统的水法提高16.79%。Ye等［20］通过正交实验优化了水提法来提取五味子果实中粗多糖，确定的最佳提取条件为料液比1∶8，循环提取4次，每次1.5 h，此方法将提取率提高为68.79%。程振玉等［21-22］先后使用微波辅助提取法、超声波辅助酶法对北五味子果实预处理所得粗多糖中多糖进行提取，在确定了最佳提取条件后，均获得了较高的提取率，提取效果明显优于传统的回流法等。综合上述结果，对于五味子果实多糖，浸提法基础上加入适量的酶进行水解的酶解法具有最高的提取率，适量的酶明显增加了提取率及提取效率。

五味子果实中活性多糖是由多种单糖组成的，通过高效毛细管电泳（HPCE）及高效液相色谱（HPLC）等方法可分析鉴定各单糖组分，国内外学者先后利用这些方法对单糖成分进行了鉴定与分析。王艳杰等［23］优化条件后首先使用HPCE法从五味子果实多糖中鉴定出鼠李糖（Rha）、半乳糖（Gal）、葡萄糖（Glc）和阿拉伯糖（Ara）这几种单糖组分。汪艳群［24］随后利用HPLC、气相色谱结合多糖的经典化学分析的方法，对经多次洗脱蛋白、酶解及纯化后所得五味子果实多糖的化学组成及结构进行了初步研究及鉴定，发现五味子果实中的多糖含有Rha、Glc、Ara及甘露糖（Man）。Ye等［20］改善了HPLC法条件，发现五味子果实的多糖中，除了上述成分外还含有半乳糖醛酸这一单糖组分。综合以上多人研究，可以得出五味子果实中多糖主要是由Rha、Gal、Glc、Ara、Man、半乳糖醛酸等单糖成分组成的。除此之外，五味子果实粗多糖中还含有丰富的氨基酸及多种微量元素，在五味子果实中总含量约为5%［25］。

2.2木脂素

木脂素是五味子果实中主要的活性物质，是一类主要通过对羟基苯乙烯单体氧化耦合而成的、在植物中广泛分布的小分子量次生代谢产物，具有抗氧化、保肝护心、抗菌等多种功效。由于木脂素成分结构类型多，且具有较高的生物活性，因此已有众多学者对该领域展开研究并积累了较丰富的研究资料。

表1　五味子果实木脂素的提取Table 1　Extraction of lignanoid in Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.fruits

近年来，五味子果实中木脂素的提取工艺日渐成熟，从传统的水提法等发展为有机溶剂提取法、超高压提取法、超临界CO2萃取法、微波提取法、超声波提取法及双水相协同超声提取法等。表1为近些年学者应用不同提取方法获得不同产地五味子果实的木脂素的提取最佳条件及得率。由表1可知，无论北五味子或南五味子果实，超临界CO2提取法均为木脂素的最佳提取方法，而且在相同的提取方法下，北五味子果实中木脂素的提取率明显高于南五味子，这说明从木脂素含量的角度分析，北五味子果实质量优于南五味子，为最佳入药品种。

另外，也有学者通过研究新的提取方法分别提取了五味子果实的木脂素中的五味子醇甲、五味子酯甲及五味子甲素等成分，提取率较高。其中，Guo等［31］研究双水相协同超声提取法，采用分配系数和恢复率较高的19%乙醇和25%（NH4）2SO4双水相溶剂，确定了料液比为1∶20，提取功率为800 W，提取时间61.1 min，分离提取出13.10 mg/g五味子醇甲，1.87 mg/g五味子酯甲和1.84 mg/g脱氧-五味子醇甲。Liu等［32］比较了超高压提取法、超声和热回流提取法，提取木脂素中γ-五味子素和五味子甲素，结果发现，超高压提取法具有提取率高，提取时间短等优势，并且提取物的生物活性得到了很好的保护。

目前，科研工作者发现多种方法可以鉴定五味子果实中木脂素类化合物，包括薄层色谱法（TLC）、液相色谱质谱联用法（LC-MS）、HPLC、分光光度法等，在这些方法的基础上，国内外研究者已经从在五味子科植物中分离出的200多个化学成分中鉴定出150个木脂素化合物。其中，Deng等［33］运用LC-MS法检测了来自中国不同产地的五味子，发现了15种木脂素类成分，有五味子醇甲、戈米辛D、巴豆酰戈米辛H、前五味辛、γ-五味子素等。建立了HPLC分析方法并优化其条件后，程振玉［34］精密分离并测定了产地不同的十种五味子果实木脂素中各成分，结果表明，虽然含量各不相同，但是这些木脂素中均含有五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素。这一研究结果验证了五味子果实的活性成分木脂素主要由五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、五味子醇甲等构成。

2.3挥发油

五味子植株的藤茎、叶、果实和种子均含有丰富的挥发油，且果实中含量最高。挥发油具有广泛的生物学活性，目前可用的提取方法为水蒸气蒸馏法、油脂吸收法、溶剂萃取法、超临界流体萃取法和冷压法等。

目前，对于五味子果实中挥发油的研究较少，且其中多数研究集中于五味子果实挥发油的提取。为了筛选水浸泡提取法对五味子果实中挥发油进行提取的最佳条件，周玲等［35］经过多组实验，最终确定了最佳条件是浸泡时间为4.3 h，料液比1∶10，提取时间5.5 h，在此条件下挥发油得率为1.3 mL/100 g。通过研究超临界流体CO2提取法对五味子果实挥发油的提取，毛日文等［36］确定了最佳提取工艺为提取时间3 h、提取温度40℃、提取压力15 MPa，得到的南五味子果实挥发油提取率为8.2%。Ma等［37］运用无溶剂微波提取法提取含68%水分的五味子果实，最佳提取时间30 min，提取功率385 W，挥发油提取率可达11 mL/kg。经过分析可知提取时间最短的为无溶剂微波提取法，但是无溶剂微波提取法所用的五味子为含68%水分的新鲜五味子果实，市售五味子大部分为五味子干燥果实，此方法实验材料受限，因此，实际应用中，提取时间较短且用于实验的干燥五味子果实的超临界流体CO2提取法是提取五味子果实中挥发油的较理想方法。

五味子果实挥发油成分复杂，其中大部分为萜类物质，包括单萜类、倍半萜类、含氧单萜类、含氧倍半萜类等，此外还含有少量的醇、酯、醛、酮以及苯和苯的衍生物，如α-蒎烯、茨烯、4-蒎烯、月桂烯、α-萜品烯、柠檬烯等［38］，这些化学成分都是医疗、日用化工及食品行业不可缺少的原料来源。李慧等［39］采用超临界CO2萃取和3级分子蒸馏相结合的方法分离提纯北五味子果实中挥发油，经过气相色谱-质谱联用（GC-MS）对其化学成分分析后发现，五味子果实挥发油的3级化学成分主要为长叶松香芹酮、去氢白菖烯、亚油酸-2-氯乙酯、9，12-十八碳二烯酸甲酯和9，12-十八二烯酸。通过GC-MS技术，李昕等［40］分别分析了南北五味子果实挥发油成分的区别，鉴定结果为南五味子果实挥发油中有54种化合物，而北五味子果实挥发油中有55种化合物，且其中大部分为萜类物质，这与之前刘亚敏等［41］学者的研究成果不同，刘亚敏等从南五味子果实挥发油中鉴定出51个化合物，北五味子中鉴定出40个，经过比较可以发现GC-MS技术虽然可以鉴定出较多的成分，但其鉴定分析条件仍需进一步优化及完善。此外，Liu等［42］将五味子果实的果肉及种子分离开来并分别提取了挥发油，结果从五味子种子挥发油中鉴定出52种化合物组分，从五味子浆果果肉提取的挥发油中鉴定出55种化合物，同时两种样品提取出的木脂素含量较高的组分也不相同，种子挥发油为衣兰烯和β-雪松烯，果肉挥发油为4，11-蛇床二烯和α-杜松醇。

3　展望

五味子作为一种传统的中药材，具有悠久的应用历史，良好的保健作用，其具有药理作用的成分多集中于木脂素、粗多糖及挥发油等。作为国家卫生部公布的“药食同源”产品之一，五味子在保健食品方面具有良好的应用前景，其营养丰富、毒性小、有广泛的原材料来源。近年来，对于五味子的研究多为对其药理功效及有效活性成分提取工艺的考察，对于其功能性成分保健功效及保健产品的研究鲜有报道，为这方面的深入研究提供了广阔的空间。

目前，五味子多以药用形式为主，市面上已有护肝片、五味子素片等中成药出现，未来对于五味子的研究应多集中于开发其保健产品及保健食品，便于对五味子进行更深的认识和进一步的利用。已有科学研究者将研究目光聚焦于五味子与其他功能性食品结合的产品的开发上，研制了五味子复合保健茶，五味子、龙眼、姜、红茶复合保健饮料，五味子黑木耳复合乳酸菌饮料［43-45］等，另外，也有果酪、果糕、果汁、饮料、果冻、棒冰［46］等产品出现。未来，可在各学者的研究基础上充分吸收最新理论成果，结合社会对健康产品的需要，利用现代科学技术手段研发及研究最佳程度富集五味子有效成分的功能性保健品，如可以安神助眠、降压降脂、保护肝脏的五味子果酒、五味子糖浆、五味子饮料等一系列保健品，应注意着眼于产品的开发，强化产品的保健作用，在产品的加工工艺上，保证产品口感的同时，还要保证五味子有效成分不被破坏，发挥其保健功效。

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Review on the extraction of main effective active ingredients and function of Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.

LI Xiao-bo1，HU Wen-zhong1，*，LI Jing2，JIANG Ai-li1，MU Shi-yang1，SONG Chun-lu1
（1.College of Life Science，Dalian Nationalities University，Dalian 116600，China；2.Dalian Nationalities University，Dalian 116024，China）

Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.has high health value and biological activity as Chinese traditional and edible herbal medicine of which the fruit is used as medicine.In this paper，the pharmacology and health care effects，the extraction and identification of main bioactive ingredients which had health care effects，the development health care products in the future and the direction of bioactive components were discussed to provide reference and basis for exploitation and the research of new products of Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.resources.

Schisandra chinensis（Turcz.）Baill.；pharmacology and health care effect；bioactive ingredients；extraction and identification

TS201.4

A

1002-0306（2016）04-0386-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.04.070

2015－07－24

李晓博（1991-），女，在读硕士研究生，研究方向：食品加工与质量安全控制，E-mail：690381251@qq.com。

胡文忠（1959-），男，教授，研究方向：食品加工与质量安全控制，E-mail：hwz@dlnu.edu.cn。

满族医药与特色食品的研发（DC201501020101）。