黑老虎植物资源利用研究进展

杨赛男， 戴斌， 潘清平， 梁忠厚,1b*

(1.湖南环境生物职业技术学院a.医药技术学院；b.林下药用植物应用技术湖南省工程研究中心，湖南 衡阳 421005；2.湖南中医药大学 药学院，湖南 长沙 410208)

黑老虎(Kadsuracoccinea)又名冷饭团、钻地风等，是木兰科南五味子属藤本植物，在湖南、四川、江西、贵州等地均有分布[1]。黑老虎是一种珍贵药材，始记于《岭南采药录》：“黑老虎，蔓生，根有香气。连州、英德、清远出产。妇女经期前后肚痛，酒煎饮之，水煎亦可”。根据《中华本草》、《中药大辞典》等记载，黑老虎根主要用于行气止痛、散瘀通络、跌打损伤、骨折，也可用于胃肠道疾病，如胃及十二指肠溃疡、急性胃肠炎；亦用于痛经、产后瘀血腹痛等[2-3]。黑老虎主要以根部入药，其他部位被弃用，造成资源浪费和环境污染。近年来，随着资源节约型、环境友好型、低碳循环型经济理念的推广，中药资源综合开发受到重视[4-6]。深挖黑老虎资源价值，进行多途径、多层次开发，尤其是非根部的利用，实现废弃物的资源化与经济化，促进黑老虎产业的提质增效与绿色可持续发展。本文综述了近10年来围绕黑老虎所开展的应用研究，并对其开发利用提出了建议，旨在为黑老虎的综合开发提供借鉴。

1 黑老虎的根、茎、叶

1.1 药用价值

除医学记载的功效之外，现代研究发现黑老虎更多的药用价值，包括抗炎、抗蛇毒、抗肿瘤、止咳和降血糖等。

1.1.1 抗炎作用

黑老虎根、茎、叶精油成分较多，其中不乏一些有效的抗炎成分。通过对黑老虎根进行挥发油提取，分离151种化学成分，其中相对含量在1%以上的有18种[7]。挥发性成分以烯烃类为主，代表成分有石竹烯、蒎烯、杜松烯等，其中石竹烯治疗皮肤炎症具有良好效果。左毅成等[8]对黑老虎的根、茎、叶进行提取研究，发现三个部位均含有较高石竹烯，尤其是根部，石竹烯的相对含量可达14.44%～27.65%。此外，根茎的氯仿提取物中，也分离得到多种倍半萜类化合物[9]，其中愈创木烷型倍半萜即匙叶桉油烯醇可以明显抑制NO产生，NO在炎症反应的各个阶段都有产生，参与炎症反应的信号传导，抑制NO的产生可以有效抗炎。

1.1.2 抗蛇毒作用

针对毒蛇咬伤者，主要使用抗蛇毒血清治疗，利用其特异性抗体中和蛇毒素。黄达春等[10]利用超声乙醇提取法对黑老虎根进行提取，发现醇提物对尖吻蝮蛇毒中的蛋白水解酶、磷脂酶A2和透明质酸酶有明显抑制作用。当蛇毒与醇提物的质量比为1∶5时，后者能抑制蛇毒中98%磷脂酶A2活性、79%蛋白水解酶活性和65.14%透明质酸酶活性。同时，醇提物明显抑制尖吻蝮蛇毒水解纤维蛋白原和类凝血酶的活性，为抗蛇毒的辅助治疗，提供了一种新方案。

1.1.3 抗肿瘤作用

肿瘤易转移和复发，其治疗一直是医学难题。肿瘤治疗多采用综合治疗，单纯的化疗药物治疗副作用大，患者难以耐受，而中药中的活性分子，成为肿瘤治疗的一个热门研究分支。Zhao等[11]从黑老虎根中提取分离得到多种化合物，发现kadusurain A-C(1-3)明显抑制四种肿瘤细胞系(A549、HCT116、HL-60、HepG2)增殖。Ninh等[12]利用甲醇提取法对黑老虎根进行提取，分离得到多种化合物，其中化合物1、化合物3和化合物5对鼠肝中的肿瘤细胞有明显抑制作用。

1.1.4 止咳作用

咳嗽是一种常见的呼吸道症状，常由炎症、异物或化学刺激引起。植物提取物成分中的蒎烯、石竹烯等成分，可促进呼吸道腺体的分泌作用，降低炎症反应，发挥止咳作用。杨艳等[13]对黑老虎的根、茎、叶这三部位挥发性成分进行分析，提取的挥发油主要成分有石竹烯、蒎烯、榄香烯、毕澄茄油烯、古巴烯、毕澄茄烯、d-苦橙花醇等，其根、茎、叶中挥发性物质质量浓度达到20 mg/mL，叶中蒎烯含量达9.7%，茎中蒎烯含量为6.4%，叶、茎提取物可作为祛痰止咳的原料药。该团队采用了水蒸气蒸馏提取法和顶空-固相微萃取法(SPME)两种提取法，提取效果相当。此外，黑老虎根提取物中，石竹烯含量较高[8]，有一定止咳作用。

1.1.5 降血糖作用

α-葡萄糖苷酶是人体中将低聚糖分解成为葡萄糖的关键酶，抑制该酶的活性，可以减少葡萄糖的摄入，发挥降糖作用，阿卡波糖是典型的α-葡萄糖苷酶抑制剂。段林坪等[14]对黑老虎藤茎进行提取分离，得到多种化合物，化合物1效果与阿卡波糖的效果相当，对a-葡萄糖苷酶活性的抑制率达到46.69%，为黑老虎降糖药物开发提供了参考。

1.2 作为辅料应用价值

食品与化妆品需要加入抗氧化剂、防腐剂等辅料成分，延长产品的有效期。虽然已有多种可供选择的人工合成防腐剂、抗氧化剂，但植物提取物制成的抗菌药和抗氧化剂仍有明显的优势。黑老虎中的多种成分具有抗氧化和抗菌效果，是理想的天然抗氧化剂与防腐剂。

1.2.1 抗氧化价值

天然植物抗氧化剂由于低毒性和安全性，成为研究热点。黑老虎的根、茎、叶三部位提取物均有抗氧化活性[13]，三个部位的抗氧化活性存在差异，林雄平等[15]利用乙醇提取法，对多部位进行提取和抗氧化研究，其抗氧化活性强弱顺序为：老根>幼根>老茎>幼茎>叶，老根的抗氧化活性高到4 604.75 U/ml。李亚军等[16]利用超声波辅助提取黑老虎叶中的总黄酮并研究其抗氧化活性，黑老虎叶中总黄酮表现出较好的抗氧化活性，在浓度为0.8 mg/mL时，黑老虎叶总黄酮抗氧化能力与维生素C相当，清除DPPH自由基、氢氧自由基及超氧阴离子的能力，相当于同浓度下Vc的97.6%、82.1%和95.5%。

黑老虎的根、茎、叶均有抗氧化作用，三个部位的抗氧化活性有差异，但从资源的利用和植物体采收角度出发，可将根、茎、叶三个部位混合后进行提取，实现黑老虎植物资源的综合可持续利用。

1.2.2 抗菌价值

抑菌制剂可有效防止食物腐败和污染，植物抑菌药在食品中受到青睐。大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌是食物污染和腐败的常见菌，黑老虎叶中含有邻苯二酚化合物以及间羟基苯甲酸[8]，邻苯二酚具有灭杀滴虫和强抑菌的作用，间羟基苯甲酸酯类可以破坏微生物细胞膜，抑制菌落生长。在根、茎、叶三个部位的对比研究中发现，叶提取物的抑菌效果最佳。在抑制细菌种类方面，三个部位的提取液对以上三种菌均有抑制作用，其中枯草芽孢杆菌的抑菌效果最明显。此外，叶提取物中的倍半萜类化合物和三萜类化合物也发挥了抑菌作用[14]，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有抑制作用。以上研究为开发黑老虎作为天然的抗菌剂提供了理论基础和指导方向，其中叶的提取液抗菌效果最佳，被废弃的叶片可充分利用，采集叶片有利于黑老虎资源的可持续应用。

1.3 根、茎、叶资源利用现状

黑老虎根、茎、叶资源药用价值的应用主要集中在根部，多基于黑老虎的行气止痛、散瘀通络功效，已应用于21种中成药，如壮腰健肾丸、克痛酊、跌打万花油、强力健身胶囊等，也见于多种方剂。无论是中成药还是方剂，均是以黑老虎根部入药。基于黑老虎的抗糖尿病作用，阳祁斌等[17]开发一项提取黑老虎叶、茎中α-葡萄糖苷酶抑制成分的技术，以期用于抗糖尿病治疗。其他的药用价值，虽有文献研究，暂未见市场推广使用。

基于黑老虎的抗氧化、抑制炎症、抑菌的作用，根、茎、叶资源也见用于化妆品领域，邱选东等[18]利用黑老虎根提取物，开发了一种抑菌止痒洗发水，有效抑制马拉色菌繁殖减少头皮屑、抑制脂溢性皮炎所致的瘙痒；赵玲艳等[19]通过乳酸发酵法，提高根、茎提取物的抗氧化和抗炎效果，并制备成黑老虎抗炎面膜；蔡伟等[20]制备基于黑老虎叶提取物的面膜精华液，有效提高面膜精华液的DPPH自由基清除率；杨昌宏等[21]制备了一种基于黑老虎叶子提取物的补水修复面膜，且对黑老虎叶提取工艺进行了详细研究；石远玉等[22]利用黑老虎嫩鲜叶制备出天然的亮肤露，韩国梦妆公司也推出了基于黑老虎根提取物的紧肤润白精华乳。

2 黑老虎的果实与花

黑老虎果实以直接食用为主，但果肉含量低，可食率低。研究发现，黑老虎的果皮、种子中含有多种营养成分，包括氨基酸、糖类、脂肪酸、挥发油、矿物质、维生素、功能成分，各成分及含量(见表1)[23-30]。由表1可见，果皮、果肉和种子三个部位均含有多种营养成分。如氨基酸，除了含有人体必需的氨基酸外，还包含高营养价值的组氨酸、精氨酸、胱氨酸。果实中的脂肪酸也较为丰富多样，亚油酸的含量最高，油酸和棕榈酸也有较高含量。含有石竹烯、杜松烯等多种功能性挥发油，具有抗炎、镇咳等功效。矿物质、维生素以及功能成分种类繁多，除营养价值外，在疾病预防、治疗、增加免疫力等方面具有应用价值。三个部位各成分含量存在差异，如氨基酸和脂肪酸的含量表现为种子>果肉>果皮，而挥发油与维生素含量三个部位差异较小，矿物质含量则随着种类的不同在不同的部位呈现差异。功能成分含量上，果皮与种子要明显高于果肉。不同部位的差异，也意味着三个部位不同的开发价值。黑老虎前期开花量大，结果的过程中需要摘除多余的花，目前黑老虎的花未见被利用，造成了资源的浪费。

表1 黑老虎果实的营养成分Table 1 Nutritional composition of Kadsura coccinea

2.1 食用价值

黑老虎作为一种水果，可直接食用，其果肉维生素C含量较高，粗蛋白中含有7种人体必需氨基酸和8种非必需氨基酸，氨基酸评分为40.06%；含有10种矿质元素，其中镁、锰、铁、铜等矿物元素含量高于苹果、樱桃、葡萄、猕猴桃、荔枝、龙眼、草莓[31]，是营养较为全面的水果品种。对比巨峰葡萄和红玛瑙石榴，黑老虎果肉中维生素C含量最高，钙、铁、锌等矿质元素含量丰富，特别是硒元素；果核中粗多糖、亚麻酸相对含量均高于巨峰葡萄和红玛瑙石榴[23]。

除了常见的水果营养外，学者还对其他不食用部位进行了研究。黑老虎的果皮厚(1.11～2.59 mm)，其中生物碱含量达到3.20 mg/g，花色苷含量达到8.89 mg/g，果皮中含有的营养成分种类与果肉相当，含量跟种子中的丰度相当[27]，适合开发为果脯蜜饯。黑老虎种子含有丰富的脂肪酸，其中不饱和脂肪酸就达到了81.89%[29]，是一种优质的脂肪原料，可作为健康油脂进行开发。种子中营养成分全面[29,32]，含有氨基酸、多糖、矿物质、总黄酮等多种营养成分。氨基酸种类齐全，包含了7种人体必需氨基酸。黑老虎籽中粗多糖的含量为2.68 g/100 g，包含阿拉伯糖、鼠李糖等9种利用价值较高的糖类。种子中的总黄酮(以芦丁计)的含量为1.84 g/100 g，总皂苷(以人参皂苷计)的含量为0.21 g/100 g。还含有维生素B1、维生素B2、维生素C、维生D、维生素E，以及丰富的矿质元素，特别是人体必需的微量元素铁、锌、硒。由此可见，黑老虎籽除开发成健康油脂外，也可开发成具有提高免疫力等功能的保健食品。

2.2 药用价值

黑老虎主要是以根入药，但黑老虎果实也有药用价值。黑老虎果皮中含有多种花青素，这些活性成分作用广泛，如通过抑制酶的活性、抑制活性氧ROS的形成等途径发挥抗氧化作用，上调或保护抗氧化防御系统。同时，花青素类多酚化合物还可抑制α形葡萄糖苷酶活性，能改善H2O2氧化应激引起的脂肪细胞对胰岛素的抵抗，黑老虎果皮有一定的降糖作用[33]。李里等[34]也印证了这一点，果皮和种子提取物对a-葡萄糖苷酶和a-淀粉酶也有抑制作用，当提取物浓度达到500 g/L时，对a-葡萄糖苷酶抑制率高达62.96%，对a-淀粉酶抑制率达到(71.68±1.25)%。黑老虎果皮、果肉、种子中含有丰富的挥发性成分，高渐飞等[35]对果实中的挥发性成分进行分析，挥发性物质主要是石竹烯、蒎烯、大月桂烯、榄香烯、毕澄茄烯等，它们大部分具有保健和药用的功效，如镇咳、祛痰和抗真菌作用，榄香烯有抗癌作用，具有良好的抗肿瘤活性[36-37]。

2.3 辅料应用价值

2.3.1 抗氧化价值

天然抗氧化剂在食品防腐领域有巨大应用潜力。现有研究表明，黑老虎果实与花的提取物有抗氧化效果。多酚和黄酮均有较强抗氧化活性，李里等[34]利用超声波辅助乙醇提取法，对黑老虎的果皮和种子进行了提取，提取液中多酚含量为0.21～0.95 mg/g，黄酮含量为0.66～1.61 mg/g，对DPPH清除活性为0.35～0.40 μmol/g。黑老虎花中含有丰富的总黄酮，李亚军等[38]采用超声提取法，对黑老虎花中的总黄酮进行提取研究，花中总黄酮具有与维生素C相当的抗氧化能力，且发现在花全开期(6月)其黄酮含量最高，可考虑提取花中黄酮作为天然抗氧化剂。

2.3.2 抗菌价值

黑老虎干果提取物对食品腐败细菌具有显著的抑菌活性，可开发成天然食品防腐剂。抑菌作用可能与提取液的五味子甲素、五味子酯等木脂素类有关，黑老虎干果的乙醇提取物，对蜡样芽孢杆菌抑菌能力大于苯甲酸钠和山梨酸钾；对金黄色葡萄球菌的抑菌能力与苯甲酸钠相同，稍差于山梨酸钾[39]。刘丽等[40]与林雄平等[15]的研究均证实黑老虎果实提取物有明显抑菌作用，且果实提取物的抗菌活性强于根、茎等部位。

黑老虎干果提取物具有抑菌作用，也可作为植物杀菌剂。刘涛等[41]利用溶剂提取法对黑老虎干果粉末进行提取，其石油醚萃取物、氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物对烟草花叶病毒TMV均表现较好的抑制活性。进一步的分离产物与宁南霉素的配比，效果优于单剂。以上研究为开发植物源农药和复配型农药提供了一定的理论参考基础。陈蔚燕等[42]采用索氏提取法和微波萃取法，利用丙酮溶剂对五味子干果粉末进行了提取。两种方法的提取液均对种植物病原真菌(柑橘炭疽病菌、棉花枯萎病菌、小麦全蚀病菌、白菜灰斑病菌、辣椒炭疽病菌)都有抑制作用，为黑老虎应用于农业和开发植物源杀菌剂提供了可能。

2.3.3 其他价值

黑老虎果皮提取物是一种美白护肤的潜在原料[34]，果皮和种子提取液对酪氨酸酶有抑制作用。其中，络氨酸酶是色素生成的一种关键酶，参与了体内黑色素的产生，可引起皮肤斑点，酪氨酸酶抑制剂被广泛应用于美白化妆。黑老虎果皮提取液可明显抑制酪氨酸酶的活性，且果皮中的维生素C具有抗氧化活性，可促进胶原蛋白的形成，具有抗氧化、抗衰老作用。因此，黑老虎果实提取物可作为一种天然美白护肤品进行开发。

黑老虎的花含有多种挥发性物质[35]，主要成分含蒎烯(含量17.7%)、月桂烯(12.2%)、石竹烯(6.3%)，尤其是月桂烯具有特殊香气，可用于饮料的香型配制和香料调合剂的制作等[43-44]。

2.4 果实资源利用现状

黑老虎果实的应用，多集中在食品领域。黑老虎果实具有以下特点[45]：单个浆果的弹性和咀嚼感、胶黏感与葡萄类似，具有较强的咀嚼性，适宜制作果脯蜜饯类产品；果皮出汁率低，榨汁的浊度较高，不适宜生产饮品果汁；黑老虎果肉果汁适宜生产混浊型产品，不宜调配成澄清型产品；黑老虎种子有苦涩味，在制备果汁过程中，应剔除种子部位。除了作为水果直接食用外，目前也有多件涉及黑老虎果实深加工的技术发明。

在固体/半固体食品方面，邹建文等[46]将黑老虎鲜果去皮去籽后制备成黑老虎果脯；谢玮等[47]采用微波渗糖的方法，对果脯制备工艺进行研究，对护色硬化、渗糖浓度以及时间、干燥时间进行优化，制备得到形态饱满，酸甜可口，品质较高的果脯。饶红欣等[48]制备了黑老虎调味果粉，便于直接冲泡食用。程金生等[49]通过提取黑老虎果的多糖、黄酮，并将其喷雾干燥制备黑老虎冲剂颗粒。赵玲艳等[50]利用掺入黑老虎果以降低槟榔硬度、同时利用黑老虎果的抑菌和提免疫效果，制备了黑老虎健康槟榔，以降低槟榔致癌性；杨振宇等[51]通过益生菌发酵制备益生菌黑老虎果膏。赵玲艳等[52]将黑老虎果引入到辣椒酱，制备了口味独特的黑老虎辣椒酱。

在液体食品方面，刘玮等[53]采用湿法超微粉碎方法生产黑老虎果浆，同时也制备了一种发酵型黑老虎果酒。邹建文等[54]进一步探讨湿法超微粉碎技术制备黑老虎果汁的工艺参数，认为以新鲜黑老虎浆果为原料，粉碎度控制在80～100目最佳，在此条件下制备的果汁饮料产品较为澄清且风味稳定；陆俊等[55]通过预处理、破碎，榨汁、调配混匀和发酵等工序制备了一种黑老虎酵素饮料；杨昌宏等[56]通过乳酸菌发酵工艺制备了一种黑老虎醋酸饮料；陆英等[57]充分利用黑老虎种子，通过剥离含苦涩味的种皮，制备了无苦味黑老虎籽油。

在化妆品领域也有应用，杨昌宏等[58]通过黑老虎种子提取物制备了一种细胞修复精油；阳祁斌等[17]发现黑老虎果皮的醇提液对酪氨酸酶有较高的抑制率，并发明了一种果皮醇提取方法，以期用于天然美白护肤品的开发。梁忠厚等[59]利用黑老虎果提取物，制备了黑老虎美白沐浴露。

3 总结与展望

总得来说，黑老虎几乎整个植株(根、茎、叶、花、果实和种子)均具有较高的应用价值，具有广阔的开发利用前景。然而，目前关于黑老虎非根部分的应用价值依然没有引起足够的重视，且少有黑老虎活性成分药用和非药用(食用、美业和辅料应用等)作用机理的深入研究。黑老虎的种植随着品种[60-61]、产地[62-65]、生境的[66-67]的不同，产量及有效成分存在差异。因地制宜，开展黑老虎良种选育、推动其栽培种植技术和加工方法标准化，可提升黑老虎资源的综合利用效率，促进黑老虎产业的可持续发展。