藜麦药理成分及其作用的研究进展

2023-11-21 16:26杨捷王珺儒四川科技职业学院医药健康学部药学院
食品界 2023年11期
关键词:黄酮类皂苷黄酮

+文|杨捷 王珺儒 四川科技职业学院医药健康学部药学院

藜麦作为一种全营养类的食物,富含多酚、黄酮、皂苷、蜕皮激素、蛋白质等营养物质,还富含维生素和矿物质等成分,具有抗氧化、降血糖、抗菌等药理活性。本文综述了国内外关于藜麦内营养物质药理活性的研究,并对其发展前景进行展望。

藜麦(Chenopodium quinoa Willd)又称藜谷、南美藜、昆诺阿藜等。属于苋科藜属,是一年生双子叶植物,原产地主要分布于南美洲的玻利维亚、厄瓜多尔和秘鲁,种植历史悠久,当地已有7000多年的食用历史。藜麦的形状小、圆,其颜色有黑色、红色、白色、紫色等颜色。藜麦的营养价值远超于小麦、水稻和玉米等传统作物(见表1)。藜麦含多种人体必需的氨基酸、维生素、矿物质和膳食纤维,还具有丰富的酚类、皂苷、三萜、蜕皮激素等活性成分,被誉为最适宜人类的完美的全营养食品。藜麦不仅具有很高的营养价值,而且生命力顽强,适宜种植在各种各样土壤的环境中,甚至可以在恶劣的环境中生长。本文以近些年的文献作为参考,对藜麦中的多酚、黄酮、皂苷、蜕皮激素等药学成分进行系统性综述。

表1 藜麦与常见谷物主要营养成分含量比较(g/100g)

1.多酚

多酚是植物次生代谢的产物,还是一类酚羟基结构的化合物。藜麦中的多酚广泛存在于藜麦的种子、叶子、根、茎和果实内,且含量较高。藜麦中至少含有23种酚类化合物。

近年来国内外对藜麦的研究越来越深入,藜麦中多酚类化合物的药理活性被挖掘出来,藜麦多酚不仅有清除自由基和抗氧化作用,还具有很多非常重要的药理活性。

1.1 多酚清除自由基的活性作用

多酚作为天然的抗氧化剂,近几年已得到广泛的关注。赵保堂等通过Vc、CQ-UA(藜麦超声辅助提取多酚)、CQ-H(常规提取多酚)的方法发现,多酚含量的提高对·DPPH、·OH和·O2等自由基有良好的清除作用。

1.2 多酚的抗氧化活性作用

藜麦中的多酚提取物具有较好的抗氧化活性。Alvarez-Jubete L等通过研究藜麦与苋菜植物体内的多酚发现,藜麦中的多酚含量比苋菜中的多酚含量要高,并且观察得知总多酚含量与抗氧化活性之间有很强的相关性。

Yao Tang等对红、白、黑藜麦进行研究,发现了藜麦中不同的酚类化合物,并测定了其抗氧化活性。结果发现,多酚的含量与藜麦种子颜色有关:黑色藜麦种子中的总多酚含量比红色、白色种子的多酚含量高。

藜麦叶片中含有各种营养物质,例如,纤维素占比1.9%,维生素E含量达2.9mg/100g,维生素C含量达1.2-2.3g/kg,并且含有27-30g/kg的蛋白质。Gawlk-Dziki U等通过研究藜麦叶片提取物,发现藜麦中含有大量的阿魏酸、芥子酸、没食子酸、山奈酚和芦丁。结果表明,藜麦叶片具有良好的抗氧化活性。

Paweł Paśko等通过研究测定了藜麦种子和新生芽多酚的含量,结果表明,新生芽中多酚的含量比种子的多酚含量要高,并且还发现藜麦芽与藜麦种子相比,具有更好的抗氧化活性。

2.黄酮

藜麦中富含黄酮类物质,以苷类物质形式存在,包括黄酮醇、槲皮素、山奈酚等,其中,槲皮素和山奈酚的含量最多。Alvarez-Jubete L等通过正相和反相色谱法从藜麦种子中提取出来六种黄酮醇。此后,日本学者Hirose等通过高效液相色谱法从藜麦种子中提取出了4种新的黄酮类化合物。

2.1 黄酮的清除自由基和抗氧化活性

董晶等通过超声波法探讨提取藜麦黄酮的最佳工艺,并发现其具有对自由基的清除能力及对淀粉酶的降解作用。研究表明,在最佳提取工艺条件下,藜麦黄酮提取液对DPPH和OH的清除能力分别为89.3%和86.6%。

2.2 抗炎作用

J.V.Formica等在研究类黄酮槲皮素的过程中证明藜麦中的黄酮具有与其对心血管系统的保护作用一致的生物学特性。槲皮素和其他类黄酮可以改变类花生酸的生物合成。类花生酸能对血小板的聚集、低密度脂蛋白氧化和血管舒张产生一定的影响,有能力中断动脉粥样硬化斑块的形成。

2.3 防止心血管疾病的作用

Yu S H等在研究黄酮亚类中的芦丁时,发现芦丁会影响血管平滑肌细胞(VSMCs)的增殖,而血管平滑肌的增殖在动脉粥样硬化中起着至关重要的作用。结果表明,当细胞在间歇性高葡萄糖条件下孵育时,VSMCs的增殖和迁移能力增强,而芦丁可以抑制血管平滑肌的增殖,并且可以抑制动脉粥样硬化。

2.4 预防糖尿病的作用

杨卫杰等在研究桑叶总黄酮(MLF)时,通过为糖尿病小鼠喂养MLF发现,MLF对糖尿病、心肌病有抑制作用。Reynolds R等在2008年对2480种含有血糖的食物进行分析,发现藜麦的血糖含量远低于水稻和小麦。由此可见,食用藜麦可以有效预防糖尿病。

2.5 抑菌活性

孙永杰等通过打孔法对黄酮类物质进行测定,得出藜麦黄酮类物质提取液对金黄色葡萄球菌的抑制起正向作用这一结论。在藜麦黄酮类物质提取液的浓度不超过44mg/100g时,提取液浓度升高,抑菌圈的直径也会变大,抑菌圈直径最大可达11.3mm;之后,当提取液的浓度再升高时,抑菌圈的直径将不再变大。再通过二倍稀释法得出结论:黄酮类物质对金黄色葡萄球菌有抑制作用。

3.皂苷

皂苷作为一种存在于植物中的苷类,具有良好的生物活性,并且皂苷由三萜或甾类苷元与一个或多个糖链连接组成。藜麦中含有丰富的皂苷。藜麦中的皂苷成分不仅仅存在于藜麦种子中,还存在于藜麦的叶、花、果实中。藜麦的籽粒外覆盖着一层水溶性的皂苷。有研究表明,藜麦中富含16种不同的皂苷类型,对于不同的藜麦,其皂苷含量有明显的差异。

杜静婷等采用普鲁士蓝显色法、水杨酸比色法、邻苯三酚自氧法等方法对Fe3+、·OH、O2-和DPPH等自由基进行试验,结果表明皂苷有很强的抗氧化性。Li等研究者在对熊果酸(Under Armour)和齐果酸(OA)进行研究时,发现Under Armour和OA对结肠肿瘤细胞的增生具有抑制作用,从而验证皂苷具有一定的抗肿瘤活性。

研究证明,皂苷具有一定的抑菌活性,对溶血活性和白色念珠菌的抑菌活性较强,对真菌的活性较弱,并且对大肠杆菌、鼠伤寒沙门式菌、肠炎沙门等细菌都有一定的抑菌作用。

皂苷对特殊部位产生特异性球蛋白的免疫应答并且对疾病有抗性。Estrada 等将藜麦皂苷作为鼻子和胃的黏膜助剂,对携带霍乱毒素的小鼠进行试验时发现,其可以抑制小鼠携带的霍乱毒素。

4.蜕皮激素

蜕皮激素既包括昆虫蜕皮激素(类动物蜕皮激素),又包括植物次生代谢物(植物蜕皮激素),可保护植物免受昆虫和线虫的入侵。Zhu N等的研究报告显示,藜麦中蜕皮激素的含量是最多的,高达138-570μg/g。藜麦中蜕皮激素的主要分成包括20-羟基蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)、罗汉松甾酮和kancollosterone三类。

Kizelsztein等通过培养肥胖和高血糖的小鼠,每天给小鼠喂养20-hydroxyecdysone(20HE),持续13周后,发现小鼠的体重和血糖有所降低。由此可以得出结论,蜕皮激素有助于降血糖和抗肥胖。日本学者Nsimba等在藜麦中发现三种新的蜕皮激素。随后开展了清除·DPPH自由基和螯合铁离子的实验,结果表明,蜕皮激素有抗氧化的作用。

5.蛋白质和多肽

藜麦中含有丰富的氨基酸和蛋白质。Wright等对甜藜麦和苦藜麦的蛋白质成分进行分析,发现藜麦中所含的蛋白质含量比玉米和稻米中的蛋白质含量多。藜麦中主要的蛋白是白蛋白和球蛋白,比重分别占到44%到47%。藜麦中还含有16种氨基酸,包括人体所需的9种必需的氨基酸。不仅如此,藜麦还富含日常谷物中缺乏的赖氨酸,以及孕产妇、婴幼儿所需的组氨酸。日本学者Liu J在大豆中发现了43种氨基酸多肽,证明其对人体有多种生物活性,如抗高血压、抗氧化活性、抗癌和免疫调节等。

卢宇等在研究内蒙古的藜麦时发现藜麦中的蛋白质含有的赖氨酸是玉米的6倍,可以协助产生抗体,提高人体免疫力,还能促进钙的吸收。石振兴等将藜麦中的lunasin蛋白加入3T3-L1脂肪细胞培养液中,实验结果发现,lunasin蛋白能下调PPARγ和CEBPαmRNA的表达,具有抑制脂肪细胞产生的作用。Liu J等学者发现,Lunasin还可以抑制炎细胞因子扩散,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)。

6.展望

藜麦中所含的药学成分不仅能补充人体所需的氨基酸和维生素,还能帮助人体产生抗体,提高人体免疫力,起到降血糖、抗肥胖及抗心血管疾病的作用。对孕妇、儿童和老年人而言,藜麦是特别适用的药食同源作物。

如今,人们更加注意个人的营养搭配和饮食质量。藜麦是一种具有丰富营养成分和较高营养价值的谷物,但是与其他谷物相比,国内外市场上的藜麦产品较少。将藜麦中的皂苷去除,可以制作藜麦粥、糕点和面条等食物,满足现代人对健康饮食的需求。目前有关藜麦中酚类、黄酮、皂苷、蜕皮激素等活性物质的研究正逐步深入。未来,藜麦将在食品保健、药物研发、农业经济等方面获得更广阔的发展空间,体现出更高的研究和应用价值。

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