孙玉珍,方毅,于晓红,潘军英
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.哈尔滨爱尔眼科医院,黑龙江 哈尔滨 150076;3.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150040)
红树莓生物活性成分及药理作用研究进展
孙玉珍1,方毅2,于晓红1,潘军英3*
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.哈尔滨爱尔眼科医院,黑龙江 哈尔滨 150076;3.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150040)
红树莓是中药覆盆子家族的一员,作为中药材已有数千年的用药历史。红树莓中含有多种生物活性成分,这些生物活性成分具有较强的生理功能和药理作用,对人体健康和疾病防治具有促进作用。文章综述了红树莓的生物活性成分及其药理作用。
红树莓;生物活性成分;药理作用
红树莓果实中含有丰富的营养物质,据分析,每100 g红树莓鲜果含脂肪0.5 g,蛋白质0.2 g,碳水化合物13.6 g,钙22 mg,镁22 mg,磷22 mg,钾168 mg,钠1 mg,维生素A 是苹果的13倍,维生素C是苹果、葡萄的58倍[1]。红树莓中还含有丰富的维生素E、超氧化物歧化酶及花青素等抗衰老物质,同时富含大量抗癌物质鞣化酸。红树莓的含糖量也较普通水果高,接近总含量的10%,其主要以果糖、葡萄糖为主。以柠檬酸和苹果酸为主的有机酸含量超过总含量的2%。
在国外,红树莓已被人们作为良好的防病保健水果食用,并具有悠远的药用历史[2]。民间红树莓也被广泛应用,其根、茎、叶等不同部位发挥的药效作用也存在一定的差异。有研究表明红树莓能够提高淋巴细胞增殖率,改善机体免疫功能,具有抗氧化、抗衰老及抗肿瘤作用。有人将红树莓根茎煮水治疗各种肿瘤,成为民间广为流传的偏方。 本文概述红树莓生物活性成分及其药理作用的研究进展,为红树莓的药用价值及临床开发与利用提供理论基础。
红树莓中所含的生物活性成分,如鞣化酸、多糖、超氧化物歧化酶、花青素、黄酮、水杨酸、维生素E等,在维持人体健康、预防慢性疾病方面起着重要作用。
1.1 鞣化酸
鞣化酸作为一种天然的多酚成分,广泛分布于植物中,具有抗肿瘤、抗氧化及抗菌等多种生物学作用,近些年抗肿瘤作用研究较多。红树莓中的鞣化酸含量居各类可食用植物之首,约为1.5~2.0 mg/100 g[3]。美国明尼苏达大学营养科学学院专家测定了红树莓中的鞣化酸含量,并进一步测定了红树莓鞣化酸在人体血液和尿液中的实际吸收含量,表明人体能很好的吸收红树莓中所含的鞣化酸[4]。
1.2 多糖
多糖是一种天然的大分子物质,其来源较为广泛,可提取于动物、微生物的细胞膜或细胞壁中,同时,从自然界植物中提取也是多糖的一个重要来源。多糖是有机体的重要组成部分,并与维持生命所必需的多种生理功能密切相关。研究证明,多糖不仅对病毒性肝炎、风湿性疾病等多种免疫缺陷性疾病具有明显的治疗效果,而且对恶性肿瘤造成的机体免疫功能紊乱发挥着调节作用,能抑制或延缓肿瘤的进展。王象欣[5]等人认为多糖为红树莓的主要成分之一,确定了热水提取红树莓多糖方法,结果在100℃、1∶10的物液比例下提取1 h,提取效果最佳,其提取率为3.44~5.70%。
1.3 超氧化物歧化酶
新疆野生红树莓果实中含有丰富的超氧化物歧化酶,其含量为606.927(U/mL),居各类水果之首,可以认为红树莓是良好的植物超氧化物歧化酶来源。超氧化物歧化酶具有提高机体免疫功能作用;亦可改善机体内环境,起到美容养颜、延缓衰老的效果[6]。此外,超氧化物歧化酶在消除炎症、抑制肿瘤及减轻辐射等方面显示出独特的效果。
1.4 花青素
花青素可激活免疫系统,选择性杀死白血病细胞,消除自由基对血清免疫球蛋白的侵害,对心脏病、关节炎、早衰及癌症等多种疾病具有防治作用。孙阳昭[7]等人确定了提取红树莓花青素的方法,将红树莓按5 g∶1 mL的比例加入到盐酸乙醇溶剂中,在71℃恒温下提取53 min,反复两次,其结果为每100 g红树莓中可提取花青素含量36~39 mg。
1.5 黄酮
红树莓果实和叶片中都含有丰富的黄酮类物质。大量实验研究早已证实黄酮类化合物具有抗氧化作用,可防治或延缓机体衰老,对恶性肿瘤亦可发挥一定的抑制作用,可调节血管渗透性及脆性,起到调节心血管功能作用。白立敏[8]等人成功提取了红树莓果实总黄酮成分,并建立了科学的提取方案及含量检测方法,实验结果表明红树莓果实可提取的总黄酮含量为21.93%。
1.6 水杨酸
红树莓中含有丰富的水杨酸,其含量达0.5~2.5 mg/100 g,被称为“天然阿司匹林”。水杨酸具有解热、消炎、抗风湿及抗凝等作用,可用于各种发热、肌肉关节痛、风湿痛及神经痛等症,如长期服用适量的红树莓,则可起到缓解急性风湿性关节炎症状及预防心脑血管栓塞等疾病。
1.7 维生素E
维生素E,又名生育酚,早在20世纪20年代就已被发现,并被科学家比作神话中的“青春之泉”,是重要的自由基清除剂,能阻止脂质的过氧化作用;也是最好的抗氧化剂,对延缓衰老和保持健康状态起到显著效果。医学专家指出:维生素E对防治心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病及并发症、运动系统及中枢神经系统及皮肤等方面疾病具有广泛的治疗作用。红树莓中含有的维生素E含量达99.6 μg/g,几乎是当前已知所有水果中含量最高的,比沙棘(33 μg/g)高出3倍以上[9]。
2.1 抗肿瘤作用
有研究表明红树莓可能抑制癌细胞增殖、调节细胞周期停滞以及诱导细胞凋亡等。张春鹏、刘明[10]等研究了红树莓提取物对肝癌细胞系HepG2的生长抑制作用,从mRNA水平检测红树莓提取物对肝癌细胞系VEGF表达的影响,探讨了红树莓提取物抑制肝癌细胞生长的机制。其结果表明红树莓提取物可在癌细胞增殖及细胞表达VEGF蛋白等环节发挥抑制作用,指出红树莓中植物化学物质的生物活性可能是其抑制肝癌细胞生长的机制。
Aiyer HS[11]等观察了树莓和鞣花酸能够减少雌激素介导的乳腺肿瘤。研究结果表明,实验观察24周后虽然肿瘤发病率没有显著差异,但是与对照组相比,干预后肿瘤体积和多样性减少显著,有统计学意义(P<0.05)。Aiyer HS[12]等报道了早期E2癌变阶段,食用红树莓可能对E2代谢酶的抑制而预防乳腺肿瘤发生。Harini SA[13]等证实了 ACI 大鼠在 E2癌变中食用浆果或鞣花酸对E2代谢酶的表达变化效应。
张善玉[14]等人对成熟红树莓果实、未成熟红树莓提取物进行了实验研究,结果表明,无论是成熟的红树莓果实还是未成熟的红树莓提取物对荷瘤小鼠均具有一定的抑瘤效果,对小鼠免疫系统副作用极小,并对其抑瘤率分别作出阐述,成熟红树莓果实的抑瘤效果明显高于未成熟红树莓提取物。
2.2 降血压作用
由于红树莓果实中含有大量水杨酸、花青素等生物活性物质,有报道经常膳食红树莓果实能够防治动脉粥样硬化、高血压等心脑血管系统疾病。韩加[15]等通过对新疆红树莓果实提取物对自发性高血压大鼠血压影响的研究,发现红树莓果实提取物能轻中度降低自发性高血压大鼠血压,可能与其抗氧化作用有关。
韩加、刘继文[16]等人提取出红树莓乙酸乙酯提取物(EER),通过实验研究证实,红树莓乙酸乙酯成分的存在可能是机体拮抗氧化作用的原因之一,红树莓可有效降低高血压动物模型的血压,并对降血压机制进行深入探讨。
田甜、段玉峰[17]等观察实验小鼠血清、肝脏、脑组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性变化情况,发现红树莓糖蛋白粗提物可显著增强实验小鼠血清、肝脏、脑组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性,抗氧化作用显著。
2.3 降血糖作用
王敏、侯慧先[18]等对链脲佐菌素诱导2型糖尿病模型大鼠用树莓液连续治疗8周进行实验研究,组织形态学观察胰腺组织中胰岛数目及胰岛内细胞数目,实验组大鼠较模型组增多,炎性反应减轻,提示树莓液对糖尿病模型大鼠有明显的降糖作用。
红树莓能够降低2型糖尿病肾病模型大鼠的肾脏损害程度,提高肾血流量,保护肾脏,延缓肾功衰竭。王敏[19]等人在成功诱导2型糖尿病肾病模型的基础上,给予树莓液治疗,发现树莓液组能显著降低空腹血糖(FBG)、HbAIC、SCr及BUN等指标水平,与模型组比较有显著性差异。王敏[20]等实验观察了树莓液对糖尿病肾病模型大鼠的肾脏保护作用。
张淑芬[21]等研究了树莓液对STZ诱导的Ⅱ型糖尿病模型大鼠血糖的影响,结果表明能显著降低血糖,升高血清胰岛素,降低血尿素氮、血肌酐,也提示对早期2型糖尿病肾病(DN)大鼠的肾脏有保护作用,以改善糖尿病临床症状。
2.4 降血脂作用
红树莓果实及叶片中都含有丰富的树莓酮(RK),RK是一类重要的芳香类化合物,这种成分具有与辣椒素(Capsaicin)相似的物质结构,具有改变脂质代谢作用。孟宪军[22]等研究树莓酮对高脂饲料喂养的单纯性肥胖大鼠的减肥作用并探讨其作用机制,研究结果显示树莓酮对糖脂代谢紊乱具有调节作用,可通过改善瘦素抵抗和胰岛素抵抗等作用来降低肥胖大鼠的体质量。
Morimoto C[23]等研究RK可以防止和改善肥胖病和脂肪肝。RK可较好的预防高脂饮食动物体内脂肪组织重量的增加,也可降低甘油三酯含量,其作用机制可能是RK可促进脂肪细胞的分解。Park[24]等探讨了树莓酮减肥作用的可能作用机制,用RK治疗能增加脂肪酸氧化、抑制脂肪细胞的脂质蓄积。
2.5 调节免疫作用
于晓红[25]等观察了红树莓原液对环磷酰胺免疫抑制模型小鼠的免疫调节作用,实验结果表明, 红树莓原液能增加胸腺、脾脏指数;升高IFN-γ水平、降低IL-4水平及纠正Th1/Th2漂移,维持Th1的优势状态,调节免疫抑制小鼠的免疫功能。李书丹、阚洪敏[26]等报道了红树莓原液对环磷酰胺免疫抑制小鼠的进一步免疫调节作用机制,通过上调免疫抑制小鼠脾脏Bcl-2蛋白表达、下调Bax蛋白表达及纠正Bcl-2/Bax失衡,竞争性发挥抗凋亡机制,抑制免疫细胞凋亡,达到免疫调节的作用。
李书丹、宋娜[27]等基于免疫调节机制研究了红树莓原液对D-半乳糖模型小鼠的抗衰老作用,结果显示,红树莓原液还可以通过调节D-半乳糖模型小鼠的免疫状态,调节机体的IL-2、IL-10的表达,起到抗衰老的作用。
2.6 其它作用
在北美和欧洲,红树莓叶片常用于治疗口腔溃疡、扁桃体肿大、肠炎等,促进伤口修复,缓解子宫痉挛[28]。红树莓果含有水杨酸,可作为发汗剂,是治疗感冒、流感、咽喉炎的良好降热药。市场上有许多品牌化妆品以覆盆子为主要成分,其美容功效可能与覆盆子中含有的生物活性物质超氧化物歧化酶,维生素E等有关。
Harada N[29]等首先将树莓的化学成分羟苯基丁酮,用生理盐水稀释后涂到被剃掉毛的实验鼠皮肤上进行了动物实验,连续观察4周后,发现羟苯基丁酮具有促进毛发生长的作用。然后对脱毛症患者进行了试验,每天晚上把羟苯丁酮涂抹到脱毛症患者头皮上,连续5个月,结果显示,50%患者的毛发明显增多。其中有5名女性受试者每晚1次在脸上涂抹羟苯基丁酮,连续2周后,发现皮肤的弹性提高。
国外种植红树莓已有数百年历史,早在十六世纪初,欧洲及北美洲国家就已经先后开始红树莓的种植、栽培,成为红树莓栽培面积最大、产量最高、历史最悠远的地区[30],目前,红树莓在美国、英国、智利及新西兰等国家都有大面积的种植。因树莓种植业属于劳动密集型产业,劳动力成本要求较高,树莓种植面积近些年在国际上呈现出逐渐下降趋势,个别国家树莓产业已处于萎缩或停滞状态,市场呈现供不应求,树莓价格也随之迅速增长。
红树莓在我国种植及发展经历了国外引种、国家正式立项等阶段,至今已有70余年种植历史,1998年,我国对红树莓产业正式立项,为红树莓大规模种植、开发奠定了基础,并展现出前所未有的广阔前景。2003年开始,东北已将红树莓种植列入重点扶持项目,黑龙江、吉林、辽宁、浙江、江苏及新疆等省已开始大规模种植。
随着对红树莓果实及叶片的深入研究,不断涌现出新的科研成果,证实红树莓含有多种丰富的生物活性成分及营养物质等,在医药、美容行业也将发挥巨大作用[31]。可见,红树莓在中国市场乃至世界市场都拥有着广阔的发展前景。
[1] 刘建华,张志军,李淑芳.树莓中功效成分的开发浅论[J].食品科学,2004,25(10):370-373.
[2] Patel AV,Rojas-Veral J,Dackel CG.Therapeutic Constituents and Actions of Rubus Species.Current Medicinal Chemistry,2004 (11):1501-1502.
[3] 王文芝.树莓果实营养成分初报[J].西北园艺,2001,25(2):13-14.
[4] 毕金峰,魏宝东.酶法提取树莓汁的研究[J].食品科学,2002,23(12):83-85.
[5] 王象欣,徐雅琴.树莓中多糖提取工艺的研究.[J]食品科技,2007,32(5):107-109.
[6] 刘建华,张志军,李淑芳.树莓中功效成分的开发浅论[J].食品科学,2004,25(10):370-373.
[7] 孙阳昭,孙志健,廖小军,等.红莓果中花青素的提取工艺[J].食品与发酵工艺,2006,32(1):129-133.
[8] 白立敏,兰蓉,王晓杰,等.醇法提取红树莓总黄酮的工艺条件研究[J].江苏农业科学,2008(4):235-237.
[9] 徐玉秀,王友升,王贵禧.树莓的利用研究及其在我国的发展前景[J].经济林研究,2003,21(1):64-66.
[10] 张春鹏,刘明,赵金璐,等.树莓体外抑制人肝癌细胞系HepG2生长的实验研究[J].实用肿瘤学杂志,2008,22(5):409-411,408.
[11] Aiyer HS,Srinivasan C,Gupta RC.Dietary berries and ellagic aciddiminish estrogen-mediated mammary tumorigenesis in ACI rats[J].Nutr Cancer,2008,60(2):227-234.
[12] Aiyer HS,Gupta RC.Berries and ellagic acid prevent estrogen-in-duced mammary tumorigenesis by modulating enzymes of estrogen metabolism[J].Cancer Prev Res(Phila),2010,3(6):727-737.
[13] Harini SA,Ramesh CG.Berries and ellagic acid prevent estrogen-in-duced mammary tumorigenesis by modulating enzymes of estrogenmetabolism[J].Cancer Prev Res(Phila),2010,3(6):727-737.
[14] 张善玉,朴惠顺,姜艳玲,等.红树莓抗肿瘤作用的初步研究[J].时珍国医国药,2007,18(2):380-381.
[15] 韩加,何更生,刘继文,等.树莓果实提取物减轻自发性高血压大鼠氧化应激的作用[J].中华高血压杂志,2009,17(8):695-699.
[16] 韩加,刘继文,何更生,等.新疆红树莓果实提取物降压作用及机制的实验研究[J].中华老年心脑血管病杂志,2009,11(10):754-757.
[17] 田甜,段玉峰,牛付阁.覆盆子糖蛋白的抗氧化作用[J].食品科学,2010,31(21):357-360.
[18] 王敏,侯慧先,时培海,等.树莓液对糖尿病模型大鼠血糖、胰岛素水平影响的实验研究[J].中医药信息,2002,19(6):57.
[19] 王敏,王芝兰,边晓燕,等.树莓液对2型糖尿病肾病大鼠肾功的保护作用[J].中医药学报,2010,38(5):41-43.
[20] 王敏,边晓燕,何秀丽.树莓液对2型糖尿病大鼠肾功能保护作用机理研究[J].中医药信息,2010,27(5):104-106.
[21] 张淑芬,王敏.树莓液对早期2型糖尿病肾病大鼠肾脏保护作用的实验研究[J].辽宁中医杂志,2006,33(7):902.
[22] 孟宪军,周艳,刘学,等.树莓酮对单纯性肥胖大鼠的减肥作用的试验研究[J].食品工业,2008(1):1-3.
[23] Morimoto C,Satoh Y,Hara M,et al.Anti-obese action of raspberry ketone[J].Life Sci,2005,77(2):194-204.
[24] Park KS.Raspberry ketone increases both lipolysis and fatty acid ox-idation in 3T3-L1 adipocytes[J].Planta Med,2010,76(15):1654-1658.
[25] 于晓红,李书丹,阚洪敏,等.红树莓原液对免疫抑制小鼠脏器指数及血清 IFN-γ、IL-4水平的影响[J].天津中医药,2015,32(3):173-175.
[26] 李书丹,阚洪敏,孙玉珍,等.红树莓原液对免疫抑制小鼠脾脏Bcl-2、Bax蛋白表达水平的影响[J].中医药导报,2016,22(18):23-26.
[27] 李书丹,宋 娜,李晓东,等.红树莓原液对D-半乳糖模型小鼠抗衰老作用[J].长春中医药大学学报,2016,32(5):902-904.
[28] Rojas-Vera J,Patel,A V,Dacke C G.Ralaxant Activity of Raspberry(Rubus idaeus)Leaf Extract in Guinea-pig lleum in vitro[J].Phytother Res,2002,16:665-668.
[29] Harada N,Okajima K,Narimatsu N,et al.Effect of topical applica-tion of raspberry ketone on dermal production of insulin-like growthfactor-I in mice and on hair growth and skin elasticity in humans[J].Growth Horm IGF Res,2008,18(4):335-544.
[30] 中国农科院科技情报研究所.国外农产品加工业的研究[M].北京:农业经济技术文集编辑部,1987:78-111.
[31] 陈晶,翟春梅,宋春艳,等.树莓茎对小鼠急性肝损伤的保护作用[J].中医药信息,2014,31(6):10-12.
R289
A
1002-2392(2017)05-0106-04
2017-04-23
2017-08-30
黑龙江中医药大学校科研基金资助项目(201734)
孙玉珍(1966-),女,硕士,主治医师,主要从事中医药对机体免疫调节机制的研究。
*通讯作者:潘军英(1981-),男,主治医师,研究方向:中医临床。