短梗五加化学成分及生物活性的研究进展

高洪月，张楠淇，王室雅，王延冰

（吉林农业大学 中药材学院，吉林 长春 130118）

短梗五加Acanthopanax sessiliflorus(Rupr.et Maxim.)Seem 为伞形目五加科五加属植物，别名无梗五加、乌鸦子，我国东北地区是其分布、栽培的主产区[1]。短梗五加药用历史悠久，传统功效为祛风湿、补肝肾、强筋骨、活血脉，其根、茎、叶、果等部位均可入药。除药用之外，短梗五加还具有广泛的食用历史。《本草纲目》曾记载五加“春月于旧枝上抽条，山人采为蔬茹”，其嫩茎一直是民间百姓常食的精品野蔬[2]。2008 年，短梗五加获批为新资源食品，其茎、叶、果成为“治未病”的可选原料之一，开发前景广阔[3]。

目前，虽然短梗五加野生资源稀缺，但种子繁殖、扦插繁殖、分根繁殖和压条繁殖等人工栽培技术已较为成熟，扩大了短梗五加植物种群，使短梗五加具有一定资源优势[4]。目前从短梗五加中分离鉴定出的化学成分主要是三萜类、苯丙素类、酚酸类、挥发油类、黄酮类及甾体类化合物[1]。药理学研究表明，短梗五加具有镇静催眠、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、抗疲劳和抗缺氧、抗炎镇痛、抗血栓和抗血小板聚集、降血压、抗肥胖、抗骨质疏松等多种药理活性，有潜力被开发为药品、保健品[5-8]。本文依据国内外已经发表的短梗五加研究文献，对短梗五加化学成分、生物活性进行综述，以期为短梗五加的深入研究及综合开发利用提供参考。

1 短梗五加化学成分

1.1 三萜类化合物

三萜类化合物是短梗五加的主要生理活性化合物之一，叶和果中含量较高，结构类型包括羽扇豆烷型、齐墩果烷型、乌苏烷型、环阿屯烷型。目前，从短梗五加中分离的三萜类化合物约64 个，其中，羽扇豆烷型46 个（1 ～ 46），齐墩果烷型11 个（47 ～57），乌苏烷型1 个（58），环阿屯烷型6 个（59 ～64）。具体信息见表1。

表1 短梗五加中三萜类化合物Tab.1 Triterpenoids in Acanthopanax sessiliflorus

1.2 苯丙素类化合物

苯丙素类化合物是广泛存在于中药中的天然产物，短梗五加根和果中广泛分布，目前已从短梗五加中分离鉴定了45 个苯丙素类化合物，包括32 个木脂素类化合物（1 ～ 32），6 个香豆素类化合物（33 ～38），7 个简单苯丙素类化合物（39 ～ 45），具体信息见表2。其中，刺五加苷B、刺五加苷E 和异秦皮啶是短梗五加中主要活性成分[23]。

表2 短梗五加中苯丙素类化合物Tab.2 Phenylpropanoid compounds in Acanthopanax sessiliflorus

1.3 酚酸类化合物

酚酸类化合物具有抗病毒、抗菌、抗炎等多种药理活性，是短梗五加中备受关注的化学成分之一[34]。目前，已从短梗五加中鉴定酚酸类化合物30 个，具体信息见表3。短梗五加茎及根中绿原酸是其酚酸类成分占比较高的单体成分，另外短梗五加中还具有多种咖啡酰奎宁酸类酚酸成分[35-36]。

表3 短梗五加中酚酸类化合物Tab.3 Phenolic acids compounds in Acanthopanax sessiliflorus

1.4 黄酮类化合物

黄酮类成分广泛存在于大多数药用植物中，也是短梗五加主要活性成分之一，具有抗氧化、降糖、抑菌、抗肿瘤、抗炎等生物活性[39-40]。目前已从短梗五加茎、叶、果中等部位鉴定发现18 个黄酮类化合物，杜鹏[20]应用多种柱色谱及制备高效液等分离方法在短梗五加果甲醇提取物中分离得到isooirenitn、儿茶素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖、异鼠李素-3-O-芸香糖苷、芦丁。雷军等[33]将短梗五加茎乙醇提取物经萃取，硅胶、凝胶柱色谱分离后得到山柰酚、山柰苷、槲皮素、商陆素、金合欢素、金丝桃苷。刘玉强等[41]应用高效液相测定了短梗五加果实中金丝桃苷、槲皮素-4'-O-β-D-半乳糖苷两种黄酮的含量，发现金丝桃苷含量仅为槲皮素-4′-O-β-D-半乳糖苷的1/10 左右。肖瑾等[40]应用高效液相色谱法测定了包含短梗五加茎、叶在内的16 种五加属植物中apigenin-6,8-C-di-β-D-glucopyranoside、芦 丁、金丝桃苷、山柰素、槲皮素、柚皮苷、芹菜素、芹菜素-7-O- 新橙皮苷、大波斯菊苷、异鼠李素10 种黄酮成分，结果显示短梗五加茎和叶中分别是芦丁和金丝桃苷含量较高。

1.5 其他类成分

除上述成分外，研究人员从短梗五加中还发现了甾体类化合物、多糖、微量元素及含氮类化合物。目前，从短梗五加中共分离得到6 个甾体类化合物，分别是豆甾醇、豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、菜油甾醇、胡萝卜苷棕榈酸酯、胡萝卜苷和β-谷甾醇[1,31,33]。冯颖、管美玉等[42-43]在短梗五加中发现11 种多糖，包含甘露糖、氨基葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖和岩藻糖。哈永年等[44]测定了短梗五加中锌、铁、锰、铜、钠、钾、钙、镁等微量元素的含量。短梗五加果实中具有川芎哚、3-羟基-L-脯氨酸等含氮化合物[20]。

1.6 挥发性成分

短梗五加中挥发性成分种类丰富，且在短梗五加多个部位均有分布。宋洋[45]利用GC-MS 在短梗五加根中分析出了29 种挥发油成分，香橙烯、反式-橙花叔醇、金合欢醇和镰叶芹醇含量占比较高。吴迪等[46]采用顶空固相微萃取和气质联用技术在短梗五加果中分析出了56 种挥发性成分，石竹烯、γ-榄香烯及γ-松油烯、罗勒烯含量较高。张崇禧等[47]采用GC-MS方法在短梗五加茎皮中分析出了31 个挥发性成分，其中含量较高的是3,7,11-三甲基-2,6,10-十二碳三烯-1-醇。

2 短梗五加生物活性

2.1 镇静催眠

睡眠障碍是现代人常出现的健康问题，已成为危害人类身心健康和生活质量的隐患之一。贺小露等[48]发现短梗五加果可以缩短小鼠入睡潜伏期、增强睡眠持续时间，具有镇静及催眠作用。芮施[49]研究发现，短梗五加根茎水提物、醇提物对PCPA 诱导的小鼠失眠症状具有改善作用，机制可能与五羟色胺能系统、GABA 受体调节有关。曲中原等[50]运用UPLCQ-TOF-MS/MS 及网络药理学研究短梗五加改善失眠的药效物质基础及作用机制，在短梗五加中共筛选金合欢素、异嗪皮啶和东莨菪碱内酯等16 个潜在活性成分，推测短梗五加改善失眠的主要通路为雌激素、PI3K-Akt、ErbB、HIF-1 等。LIU Y 等[12]验 证 了 短梗五加叶可抑制自主活动，缩短睡眠潜伏期并以剂量依赖性方式延长睡眠时间。

2.2 抗氧化

王晶晶等[51]研究发现短梗五加多糖具有抗氧化的生物活性，可以清除超氧阴离子(O2-·)和羟自由基(·OH)，且清除能力随多糖浓度增加而增强。甄国君[52]研究短梗五加果中多酚类化合物抗氧化作用发现，短梗五加多酚化合物清除DPPH 自由基、羟自由基、ABTS+自由基的能力较强，具有较强的抗氧化作用。王莉飞等[53]发现短梗五加乙酸乙酯层及正丁醇层组分清除DPPH 自由基能力较强，且短梗五加叶的抗氧化能力优于短梗五加果。郝旭梅等[54]通过DPPH 法、ABTS 法研究短梗五加叶抗氧化能力发现，30%乙醇洗脱组分抗氧化能力最强。冯颖等[55]考察了短梗五加黄酮类组分的抗氧化能力，发现其对因高温诱导发生氧化反应的猪油具有抗氧化作用。

2.3 抗肿瘤

刘玉强等[56]采用MTT 法考察短梗五加果实乙醇提取物、粗多糖、精多糖对人肝癌细胞SMMC-7721增殖抑制的影响，结果显示三种提取物均能抑制人肝癌细胞增殖，其中，乙醇提取物对人肝癌细胞周期和凋亡的影响最大。刘佳鑫等[57]发现短梗五加果实醇提物、粗多糖、精多糖对小鼠移植肿瘤均有抑制作用，且醇提物抗肿瘤活性最强。管美玉等[58]研究短梗五加果对小鼠肝癌H22 肿瘤的抗肿瘤作用，结果显示，短梗五加果石油醚、二氯甲烷萃取物具有抗肿瘤作用且成剂量依赖性，其抗肿瘤作用可能与免疫调节有关。

2.4 免疫调节

郑冉等[59]采用MTT 法、硝酸还原酶法和酶联免疫法考察短梗五加多糖免疫调节作用，结果显示不同浓度短梗五加多糖均可促进淋巴细胞增殖、增强巨噬细胞吞噬能力、增加一氧化氮的释放和肿瘤坏死因α(TNF-α)的分泌，表明短梗五加多糖具有免疫调节的作用。

2.5 抗疲劳

刘琦[60]发现短梗五加具有抗疲劳作用，短梗五加多酚类成分可降低小鼠运动后体内血乳酸堆积量、减少血尿素氮的生成，提高小鼠体内肝糖原和肌糖原的储备量。冯颖等[42]研究发现短梗五加多糖不仅能显著增强小鼠负重游泳时间，还能延长小鼠在密闭缺氧条件下的存活时间，表明短梗五加多糖具有明显的抗疲劳和抗缺氧的生物活性。

2.6 抗炎镇痛

杜鹏[20]研究发现，短梗五加果中三萜化合物具有体外抗炎活性，其中(1R,11α)1,4-epoxy-11-hydroxy-3,4-secolupane-20(30)-ene-3,28-dioic acid 抗炎效果最佳，其抗炎机制主要与减低iNOS 和COX-2基因表达有关。任晓枫等[61]研究发现短梗五加可以减少醋酸致小鼠扭体次数，延长小鼠的痛阈，具有较好的镇痛作用。CHOI B R 等[17]发现短梗五加果实中的Acanthosessilioside K、L、M 可以抑制NO、PGE2、TNF-α、IL-1β和IL-6 等炎症因子的产生，并降低iNOS 和COX-2 表达，证明短梗五加可能具有抗炎和抗神经炎性作用。

2.7 抗血栓、抗血小板聚集及降血压

宋洋等[62]发现，短梗五加果乙醇提取物对血栓模型大鼠具有显著抗血栓活性并具有抗ADP 诱导的血小板聚集的作用。李仁杰[63]考察了短梗五加总黄酮和羽扇豆烷型总三萜抗血小板聚集活性，结果显示短梗五加具有较好的抗血小板聚集活性，可以抑制凝血、延长出血时间、抑制血栓形成。YOON D 等[6]研究短梗五加果实对自发性高血压大鼠血清样品代谢变化的影响，发现短梗五加果会导致琥珀酸和与甜菜碱浓度发生变化，推测琥珀酸和甜菜碱可能是短梗五加果发挥降压作用的生物标志物。

2.8 抗肥胖

CHOI B R等[7]研究短梗五加果抗肥胖作用发现，短梗五加治疗组小鼠体重与正常饮食组相似，肝脏重量明显下降，说明短梗五加果在高脂饮食引起的身体和器官重量变化中起积极作用，代谢组学研究发现丙氨酸、肌苷、甲酸盐、焦谷氨酸、牛磺酸和酪氨酸可能是短梗五加果抗肥胖作用的生物标志物。

2.9 抗骨质疏松

HAN S Y 等[8]研究发现短梗五加可抑制RANKL激活的破骨细胞在骨髓巨噬细胞中的分化，并可防止卵巢切除术介导的大鼠模型骨丢失，表明短梗五加可作于与骨骼相关疾病的治疗。

2.10 降血糖、降血脂

华莹[64]发现短梗五加茎黄酮可通过上调INSRR、HNF1A 和GLUT10 基因的表达来调节2 型糖尿病小鼠血糖，并具有降血脂作用。何忠梅等[65]研究短梗五加果多酚对大鼠动脉粥样硬化的影响，发现短梗五加果多酚可以通过降低总胆固醇、甘油三酯水平，抑制TNF-α、IL-6 等炎症因子的表达，发挥预防动脉粥样硬化的作用。

3 结论

短梗五加作为药食两用植物，具有丰富的化学成分和多种生物活性。短梗五加含有三萜类、苯丙素类、酚酸类、黄酮类成分，其中，发现较多的有三萜及苯丙素类成分。在生物活性方面，短梗五加被发现具有镇静催眠、抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、抗炎镇痛、抗血栓和抗血小板聚集等多种活性，其中，报道较多的是镇静催眠和抗氧化活性。药用部位活性研究多集中在果和茎，对叶研究较少。短梗五加尚未被《中国药典》收录，因此缺乏相对权威的质量控制标准，故应针对短梗五加不同药用部位，建立相对应的质量评价体系，其它未经挖掘探索的有效成分及其药理活性也有待进一步研究。