火棘的研究进展

乃戈日优，李佩华,彭正松,李水琴,彭 容,赵 欢

(1.四川省普格县教育体育和科学技术局，四川 普格 615000；2.西昌学院农学院，四川 西昌 615013；3.西华师范大学生命科学院，四川 南充 637009)

火棘Pyracanthafortuneana(Maxim.)Li别名火把果、红子、救兵粮、救命粮等，是蔷薇科Rosaceae苹果亚科Maloideae火棘属PyracanthaRoem常绿野生灌木[1]。火棘药食兼用，同时也极具园林观赏价值，具有广泛的发展前景。本综述拟对火棘的生物学特征、药理作用、景观价值及产业化开发利用等方面研究成果进行综述，旨在为火棘的遗传资源保护、评价和利用提供依据。

1 资源分布

根据《中国植物志》记载，火棘属共10种，模式种为欧亚火棘，在我国主要分布有7种，包括：火棘、窄叶火棘、全缘火棘、细圆齿火棘、密花火棘、澜沧火棘和台湾火棘[3]。其中，火棘在我国主要分布于东南、西南和西北部，包括陕西、河南、江苏、浙江、福建、湖北、湖南、广西、贵州、云南、四川、西藏等省。在四川，火棘主要分布在江津、乐山、宜宾、广元、凉山州等地区[2]。此外，火棘的垂直分布范围较大，在海拔200～2800m的丘陵、灌丛草地、山地和河沟旁均有分布，通常与马桑、青冈等小乔木混合生长。其中，在500～1500m的生长最为适宜[3]。

2 化学成分

火棘整株可用，其中，火棘果的食用历史在我国已有1700年的历史。研究表明，火棘果中含有原花青素葡萄糖苷、黄酮类、酚类、鞣酸类、萜类、生物碱类化合物等多种有效成分，同时，火棘果实中含有多种营养成分，其中包括多种维生素，如维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素E、维生素B6等；18种氨基酸，其中有8种是人体内的必需氨基酸；还含有多种微量元素、脂肪酸、蛋白质、胡萝卜素、膳食纤维、淀粉、多糖和果胶等[4]。此外，火棘花挥发油中富含醇、醛、酸、酚、烷烃、萜类及其含氧衍生物等多种活性成分，以萜类及其含氧衍生物、烷烃、醛为主；而叶中挥发油以植物醇、二环倍半水芹烯、β-桉叶醇、1,2,3,4,4a,7-六氢-1,6-二甲基-4-萘和表圆线藻烯等为主[5]。

3 药理作用

3.1 抗氧化作用

研究表明，火棘果提取物对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基具有较强的清除作用。王晓静等[6]提取了火棘果中黄酮提取物，并研究其对羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除及对Fe3+的还原效果，结果表明，火棘果黄酮提取物能有效抑制油脂氧化，能很好地清除羟基自由基和超氧阴离子自由基，有较强的还原Fe3+的能力，且在一定质量浓度范围内呈现剂量正相关效应。

3.2 抗肿瘤

Yao等[7]研究表明，火棘多糖提取物诱导卵巢癌Skov3细胞细胞凋亡，使Skov3细胞的活性氧水平升高、线粒体膜电位减少、DNA损伤，从而明显抑制Skov3细胞的生长；此外，火棘多糖还可引起肿瘤细胞自噬性死亡。Yuan等[8]研究表明，火棘中含Se多糖可以抑制人乳腺癌细胞的生长，其主要通过抑制β-连环蛋白信号通路，从而抑制肿瘤细胞增殖、细胞迁移、侵袭及引起肿瘤细胞自噬性死亡。

3.3 其他作用

Wei等[9]结合了13C核磁共振、高效液相色谱和高分辨质谱等方法对火棘果中原花青素的结构进行了研究，结果表明，该类化合物主要由A型和B型原花青素连接组成，并与原花青素糖苷共存。同时，火棘原花青素对α-葡萄糖苷酶具有较好的抑制作用，主要抑制机制可能是由于原花青素的插入，改变了酶活性位点的催化结构，从而降低了其与底物结合亲和力。Yuan等[10]研究表明，火棘果多糖可提高小鼠肝中SOD酶、谷胱甘肽过氧化物酶等活性及谷胱甘肽表达水平，同时降低脂过氧化物如硫代巴比妥酸反应产物和H2O2等的表达水平，故可发展成为一种新的预防肝脏疾病的保健食品。Xu等[11]研究表明，火棘果提取物可降低高浓度乳果糖/甘露醇比值、D-xylose排泄率、glut2基因表达和抑制消化酶活性，及增强高脂肪饲养大鼠中连接紧密蛋白和mRNA表达水平；同时通过促进肠道屏障完整性相关的细菌群体，如放线菌、拟杆菌科、棒状杆菌科、乳杆菌科等的增殖，使高脂肪饲养大鼠中梭状芽胞杆菌、示波螺菌和屈肌螺菌等菌群得以恢复，从而改善高血糖和肠道菌群失调引起的大鼠肠道屏障功能障碍，有效防止肥胖。

4 景观价值

火棘是一种喜光植物，对土壤的适应性较强，萌芽率强，以野生为主，常见于丘陵山地、沟渠、道路旁多。研究表明，疏松肥沃、土壤层深厚、排水良好且富含Ca、Mg、K等元素的酸性土上火棘生长得较好[12]。在初夏时，火棘白花繁盛，枝繁叶茂，秋季时墨绿色的叶子中会夹杂着红果累累，色彩丰富，花期和挂果时期长，且火棘的茎杆粗壮且呈深色，分枝曲折多姿，易于修剪，可以剪扎结合或者垂枝，设计成不同新颖别致的造型或布置。因此，火棘是园林配置中最常见的观赏树种之一，具有很高的观赏价值。其在现代园林中的应用方式包括：盆景制作、绿篱、景区或庭植观赏、街道绿化、水土保持、艺术插花等。

5 产业化开发利用

我国火棘资源丰富，易于采集，且果实中富含多种活性物质，具有良好的经济和社会效益。目前，火棘果已被卫生部列入作为食品新资源食用的果品，加工产品主要有火棘籽油、火棘色素、火棘果胶、火棘果酒、火棘果醋和复合保健饮料等。时伟等[13]采用响应面法优化野生火棘果保健果酒发酵工艺，其最佳发酵条件为酵母菌株T6-1和酵母菌株Y2-1的接种体积比为1∶4，接种量9%，初始pH值5.5，22℃发酵8d，酒色鲜艳、酒香浓郁、酒感醇厚、整体饱满协调。李尽哲等[14]以火棘果和灵芝为原料,单因素实验的基础上,应用Box-Behnken中心组合实验设计和响应面分析方法，通过色泽、香气、滋味3项感官指标分析，优化了灵芝火棘复合保健饮料的最佳配方。同时，该课题组还进一步研究了灵芝火棘饮料对果蝇生长发育和抗氧化性能的影响，结果表明，灵芝火棘饮料能够使果蝇的延寿率、成蝇率和SOD活性均提高，而使果蝇细胞内MDA含量降低。

6 展望

综上所述，火棘在化学成分、药理作用及临床应用等方面取得较大成功，但仍然存在研究起步晚，技术手段相对落后，开发应用不足，药理等分子机制层面的研究不够深入等问题。基于火棘的研究现状与发展中存在的问题，故提出几点发展建议：

6.1 优化火棘资源有效成分的提取及纯化工艺

目前国内学者对火棘有效成分的提取进行了一定的研究，当前提取工艺主要采用溶剂法、微波辅助或超声破碎等常见方法，基本为实验室研究，产量较少，难以满足工业化生产。故火棘有效成分的提取及纯化等方面应尝试采用一些现代提取技术及仪器设备，提高效率以满足规模产业化生产和临床应用。此外，有关火棘化学成分的研究不够全面，需进一步深入研究火棘的化学成分，争取发现结构新颖、高效特异的活性先导化合物，研究其潜在价值。

6.2 药理机制方面的研究亟待加强

火棘中多部位具有明显的药理活性，在抗氧化美白及抗肿瘤方面具有较好的开发前景和应用价值。但目前以火棘药效评价方面的研究居多，药理机制研究不足，尤其对活性化合物的作用靶点及其作用机制所知甚少。下一步工作需要用新的研究技术手段，从基因、细胞、蛋白等水平上探索其活性成分和作用机理，以便为开发火棘的临床应用提供理论依据。

6.3 加大火棘资源的开发力度

我国火棘野生资源丰富，具有良好的开发前景，在景观、药用、食用保健等方面应值得进一步推广。但目前，火棘综合开发利用方面不足，主要体现为：在园林景观方面，火棘作为观赏性极高的园林植物，至今尚未进入流通领域；在药用方面，有关火棘的药理机理尚不清楚，目前也少有药物上市；在食品保健方面，有关火棘的加工产品处于研制阶段，均未能形成规模化工业产品进入市场。故下一步工作，需加速对火棘资源的开发利用，使其尽快进入市场，。

6.4 建立合理的质量控制标准

虽然我国火棘资源丰富，其分布主要居于山地、丘陵等局部地区，故有必要对优势火棘品种进行人工栽培种植，方便开发利用。此外，有关火棘的质量标准尚未见报道，故亟待采用现代先进技术，加强对火棘种质资源搜集鉴定、新品种选育、合理生态布局及优质高产综合配套栽培技术和科学采收加工等方面的研究，并建立合理的质量控制标准，为实现火棘资源保护、可持续利用及生态效应等方面提供理论依据。