刘雅芳,车志远,薛亚楠,李陈雪,杨玉赫,左 军
(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
香蜂草的化学成分与药理作用研究进展*
刘雅芳,车志远,薛亚楠,李陈雪,杨玉赫,左 军*
(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
香蜂草是传统民族草药,作为一个温和性的镇静剂、解痉剂、抗菌剂而被广泛使用。近年来国内外对其药理作用研究非常火热,研究表明,其具有抗抑郁、抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗脂肪组织的形成等多种功能。本文综述了国内外近几年的研究成果,以期推动其药用资源的进一步开发利用。
香蜂草;化学成分;药理作用;抗抑郁;中医药;研究进展
香蜂草(Melissa officinalis L),别名柠檬香蜂草,属唇形科植物。多年生草本,茎直立,多分枝,被柔毛,下部逐渐变无毛。叶具柄,柄纤细,卵圆形叶片,边缘呈圆齿或钝锯齿状,基部近心形。4对侧脉,网脉在上面明显,中脉在上面近平坦下面隆起。轮伞花序腋生,具短梗,2~14花,苞片叶状小。花萼钟形,先端长刺尖。花梗长约4mm,被长柔毛。花冠乳白色,长12~13mm,被柔毛。冠檐二唇形,上唇直伸,先端微缺,下唇3裂。花期6~8月。香蜂草植株强健,栽培管理极为容易,有别于其他自温带引进之西方药草或香草植物,喜湿润土壤,具有耐寒、耐热和耐水特性。日照或半遮阴均可生长良好,土壤适应性广,最适pH值介于5~7.5之间。香蜂草颇适应各种气候下土壤环境生长,栽培时可以田间、庭园及盆栽等方式进行,茎叶生长繁茂呈深绿色,香味较浓烈。
香蜂草起源于欧洲南部、和北美洲南部。香蜂草主要分布在地中海国家,包括土耳其和伊朗北部沿海地区,中国民间也有引种栽培。十一世纪的阿拉伯药草师认为香蜂草具有可以令人的头脑和心灵变得快活的魔力。香蜂草常栽种在古老欧洲之教堂或寺庙周遭,吸引蜂群采蜜制作蜂蜜,作为祭祀用途。香蜂草被用于多种用途,如食品添加剂、草药茶、化妆品中的成分、装饰物和药品。遇虫咬或创伤,可将香蜂草鲜叶直接贴于患处即可消肿止痛;干燥叶制作成药枕以助睡眠。目前广泛用于医学和药理学方向,具有镇静、抗焦虑、抗肿瘤、抗菌、抗组胺、抗氧化、抗溃疡,调节情绪和认知表现等功效。
香蜂草中含有黄酮类化合物包括槲皮素、鼠李柠檬素、木犀草素等。自由基是生物体内的正常代谢产物,当其在体内失衡时,则可能导致炎症、衰老、癌症和心脑血管疾病等众多疾病。黄酮类化合物对自由基有较好的清除作用。刘爽等[1,2]等人均通过实验证明槲皮素被吸收后,在体内间接或直接的发挥抗氧化作用,有实验证明[3]鼠李柠檬素对L1210,P388D1,Hela,B16,NG108-15和 Hele7404 等 6 种瘤株都有直接抑制作用,确定鼠李柠檬素具有一定的体外抗肿瘤作用。王继双[4]等人认为木犀草素不仅抑制肿瘤细胞增殖,还对神经系统具有保护作用。另外,木犀草素还具抗炎和保护肝脏的功效。
香蜂草中富含迷迭香酸、咖啡酸、原儿茶酸等多种多酚类化合物。周丹[5]等人总结迷迭香酸对肿瘤、炎症、阿尔茨海默病等疾病具有较好的治疗效果。咖啡酸作为抗氧化剂[6]属于天然酚类化合物,广泛存在于水果蔬菜中。其具有极高的清除DPPH和ABTS自由基的能力,还具有较强的铁离子还原能力。原儿茶酸可减轻提高帕金森模型小鼠脑组织病理损伤,发挥神经保护作用,是通过提高内源性抗氧化酶活力,减少自由基的产生[7]。
香蜂草还含有单萜醛、单萜苷类、萜类、倍半萜等[8]化合物。目前香蜂草化学成分的应用主要集中于香蜂草精油。采用不同的萃取方式可从香蜂草的各个部位中分离得到香蜂草精油。香蜂草精油中的六种主要成分来为香茅醛(14.40%)、异香叶醇(6.40%)、乙酸香叶酯(10.20%)、橙花醇酯(5.10%)、石竹烯(8.10%)和石竹烯氧化物(11%),占精油总量的55.20%[9]。
类似于肿瘤组织中,脂肪组织的增长和发展被认为是血管生成依赖性。香蜂草有机萃取出的提取物ALS-L1023能够抑制脂肪组织血管生长,Jeongjun Kim[10]等人发现高脂饮食(HFD)配合ALS-L1023后,在不影响热量摄入的情况下C57BL/6J小鼠体重减少,且腹部血糖明显降低,血清ALT、AST水平降低,内脏脂肪组织血管生长被抑制,脂质代谢得到改善。ALS-L1023还可减少内脏脂肪细胞的平均大小,抑制脂肪变性显著降低肥胖小鼠脂肪。此外,ALS-L1023还降低了CD-68阳性巨噬细胞的数量,以及炎性细胞因子的表达水平。表明香蜂草的萃取提取物作为血管生长抑制剂,在肥胖等疾病的发生和发展中能够发挥疗效。
实验研究表明[11],通过建立小鼠抑郁模型[12-14],采用蔗糖水消耗量实验、开场实验、强迫游泳实验3种方式在CUMS刺激后,经行为学评估发现香蜂草叶石油醚提取物和丙酮水提取物均可增加小鼠自发活动次数,提高对事物兴趣。给予石油醚提取物的小鼠活动更加频繁、活跃。表明香蜂草的提取物有确切抗抑郁的功效,抗抑郁作用更强。GABA是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质,是目前研究镇静、抗焦虑、抗抑郁一个重要靶点。迷迭香酸作为香蜂草有效成分之一,实验证明[15]其能够抑制GABA转氨酶,抑制GABA的降解,从而提高脑内的GABA浓度,起到抗焦虑、镇静的作用。此外香蜂草另外两种主要组成成分:咖啡酸、柠檬醛[16-18]均已有实验证明具有抗焦虑的功效。在强迫游泳试验中,柠檬醛可以显著降低小鼠的总不动时间,并能协同丙咪嗪减少总不动时间。香蜂草的某些有效成分还具有保护神经元的作用,是通过抑制突触间隙的胆碱酯酶活性[19],增加ACh活性及含量,从而发挥保护神经系统的功能。香蜂草提取物能够保护亚甲二氧基甲基安非他明诱导的海马初级神经元细胞的凋亡,通过其较强的抗氧化性和对MAO的抑制而实现的。可见香蜂草作为抗抑郁剂、神经保护剂在缓解压力、改善心理情绪、调节认知表现、预防神经性退行性疾病等方面有独到的作用[20]。
AlvianoDS[21]等人采用MTT法进行体外细胞毒性试验,发现香蜂草的提取物对一系列的人类癌细胞株(A549、MCF-7、Caco-2 细胞、HL-60、K562)和小鼠细胞系(B16F10)具有良好的抑制作用,表明香蜂草的潜在用途作可作为肿瘤抑制剂。Jahanban-Esfahlan A[22]等人采用MTT法检测提取物对细胞毒作用,对香蜂草的提取物在人的不同癌细胞中做了选择性抗癌实验研究。结果发现即使是在最低剂量下(测试剂量 5~1000μg·mL-1)香蜂草提取液将所有癌细胞存活率降低到33%以下,同时发现SKOV3、MCF-7、PC-3、A549 4 种细胞的平均抑瘤率分别达到了73.1%、86.7%、79.9%、77.8%。实验结果表明香蜂草水提醇提物均对肿瘤细胞增殖具有较高的抑制作用,与其剂量大小无关。表明香蜂草作为肿瘤抑制剂,最佳生物剂量比最大耐受剂量更为重要。此外激素依赖性癌症对香蜂草提取物更加敏感,提示香蜂草抗肿瘤具有特异性。
富含多酚类化合物的药用植物,因其良好的抗氧化性被广泛应用。Safaeian L[23]等人发现H2O2诱导的人静脉内皮细胞,经香蜂草提取物处理后,可显著提高细胞活力,降低过氧化物的浓度,提高细胞内外液抗氧化的能力。作为香蜂草的主要活性成分,迷迭香酸是一种抗氧化剂,实验证明[24]给予中、高剂量迷迭香酸可显著降低丙二醛含量和血清甘油三酯水平,从而提高机体抗氧化酶活性,且随着迷迭香酸剂量的升高呈现量效关系。在低氧环境下,机体内发生自由基代谢失衡,脂质过氧化反应增强和抗氧化能力下降。实验结果显示中、高剂量的迷迭香酸能提高衰老小鼠的常压耐缺氧时间。其作用机制可能是迷迭香酸能使机体耗氧量减少,氧自由基的生成随之减少。机体的抗氧化能力就越强,从而达到抗衰老的治疗目的[25]。另外迷迭香酸具有抗血管生成活性,可降低依赖H2O2血管内皮生长因子的表达,同时可抑制内皮细胞氧化低密度脂蛋白[26],减少内皮细胞IL-8的释放,抑制内皮细胞的增殖、迁移、黏附[27]。此外咖啡酸作为香蜂草提取物中另外一种抗氧化剂[28],它可能通过抑制脂质过氧化和减少谷胱甘肽耗竭,来提高细胞对氧化应激的抵抗力[29]。由于具有很强的抗氧化活性,香蜂草的提取物对预防与氧化应激有关的心血管疾病存在潜在的益处。
天然精油从植物的各个部位获得,是高效的活性抗菌剂。抗菌药物的广泛使用,严重影响了抗生素治疗的有效性。使用草药是一种预防措施,可以防止因合成抗生素缺乏敏感性所导致的治疗失败。实验证明香蜂草精油中发挥抗菌作用的化合物是柠檬醛、香茅醛、反式石竹烯,香蜂草精油比对革兰氏阳性菌表现出较高程度的抗菌活性,且对白色念珠菌也有很高的活性。Canadanovi等人发现香蜂草正丁醇提取物中,脂质过氧化氢清除活性与羟自由基清除活性较高。香蜂草石油醚和乙酸乙酯提取物对藤黄八叠球菌均有良好的抗菌活性,氯仿的提取物对HeLa细胞和MCF-7细胞具有抗增殖作用。表明香蜂草提取物具有较高的酚含量和自由基清除能力、抗菌活性和抗增殖活性。
Saberi A[30]等人建立大鼠胃溃疡模型,发现香蜂草甲醛提取物能显著降低溃疡指数以及大鼠血清MDA水平。香蜂草甲醛提取物保护胃黏膜的机制可能是通过调节抗氧化酶SOD和GPX的表达水平,或者是降低MDA水平,这些均是影响细胞损伤和脂质过氧化的生化指标。此外香蜂草甲醛提取物的天然抗氧化成分如维生素E、迷迭香酸、黄酮等也能够降低胃酸的总量和酸度,提高胃液的PH值。表明香蜂草萃取物可能是通过介导抗氧化性来达到抗溃疡的治疗效果。
香蜂草作为民间草药,应用范围之广泛,证明了其较高的药用价值。近年来香蜂草精油在临床抗肿瘤、抗氧化、抗菌等方面表现出独特的优势,充分突显了传统中医药的治疗特色。但目前我们对香蜂草的化学成分以及临床治疗,还缺少相关作用环节和作用机制的研究,所以对于香蜂草的化学成分以及药理研究仍要继续研究与探讨,为更好开拓香蜂草的药用前景提供科学依据。
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Chemical composition and pharmacological action of vanilla grass is reviewed*
LIU Ya-fang,CHE Zhi-yuan,XUE Ya-nan,LI Chen-xue,YANG Yu-he,ZUO Jun*
(Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
The herb is a traditional folk herb,widely used as a mild sedative,anticonvulsant and antibacterial agent.In recent years,the research on its pharmacological action is very hot,and the research shows that it has many functions such as anti-depressant,antibacterial,anti-tumor,anti-oxidation and anti-adipose tissue formation.This paper reviews the research achievements in recent years in order to promote the further exploitation and utilization of its medicinal resources.
sweet bee grass;chemical composition;pharmacological action;antidepressant;Traditional Chinese medicine;the research progress
R285.5
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20171250
2017-09-13
黑龙江省青年科学基金项目(QC2014C118);黑龙江中医药中青年科技攻关项目(ZQG-026);黑龙江中医药大学科研基金项目(201201)黑龙江中医药大学大学生创新创业训练计划资助(201610228014)
刘雅芳(1979-),女,博士,副教授,山东莱州人,现任黑龙江中医药大学科技处副处长。
左 军(1971-),男,黑龙江哈尔滨人,副研究员,硕士研究生导师,博士,研究方向:方剂配伍规律及药效物质基础研究。