盐地碱蓬化学成分及生物活性研究进展

2024-12-02 00:00:00黄闽杰胡激波艾珊
现代盐化工 2024年2期
关键词:生物活性化学成分

摘要:盐地碱蓬是一年生草本植物,生长于盐碱地,在海滩及湖边常形成单种群落,长势茂盛,资源丰富。盐地碱蓬中含有蛋白质、膳食纤维、多糖、色素、黄酮类化合物等多种化学成分,具有抗炎、抗肿瘤、降血糖等多种生物活性。对盐地碱蓬的化学成分和生物活性研究进展进行综述,以期为盐地碱蓬的进一步研究和开发提供参考依据。

关键词:盐地碱蓬;化学成分;生物活性

盐地碱蓬[学名:Suaeda salsa (L.) Pall.]是藜科碱蓬属植物,又名为盐蓬、盐蒿子,其幼苗称为黄须菜,是典型的盐碱地指示植物,主要分布于我国内蒙古、东北、河北等地。碱蓬作为一种中药,本草记载始于《救荒本草》。《本草纲目拾遗》引《药性考》对碱蓬做了详尽地描述:“盐蓬、硷蓬,二者皆产北直咸地……,至秋时,茎叶俱红”[1]。现代药理学研究表明,盐地碱蓬具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、降糖、降脂等作用,鉴于其分布广、适应性强、储量大的特点,在食品、医药及生态保护等方面均具有广阔的开发利用前景。本文对盐地碱蓬的化学成分和生物活性作用进行归纳总结,旨在为盐地碱蓬的深入研究和开发利用提供参考依据。

1化学成分

近年来,越来越多的学者对盐地碱蓬进行了有效成分以及生物活性的研究,发现其植株含有蛋白质、膳食纤维、多糖、色素、黄酮、萜类、辅酶Q等多种化学成分,籽粒中含有丰富的不饱和脂肪酸,食用、药用价值较高。迄今为止,从碱蓬属中分离或检测出的化合物达163种之多[2]。

1.1不饱和脂肪酸

不饱和脂肪酸主要存在于植物种子、植物油及含油量多的海鱼中,对人体具有补脑健脑、调节免疫功能、抵抗心血管疾病等重要作用[3]。研究发现,盐地碱蓬的种子含有30%左右的脂肪,而且脂肪酸中含有不饱和脂肪酸的比例达90%以上。芦欢[4]采用超临界CO2萃取工艺提取盐地碱蓬的籽油,最终种子得油率为21.180%,其中不饱和脂肪酸有8种,占脂肪酸总量的91.245%,亚油酸、油酸、γ亚麻酸含量较高,分别为75.000%、11.100%、4.626%。

1.2黄酮类化合物

黄酮类化合物,是一种广泛存在于植物体内的次生代谢产物,原是指以2苯基色原酮为骨架衍生的一类化合物的总称,具有抗病毒、抗菌[5]、抗氧化、降糖[6]、降胆固醇[7]、抗肿瘤、抗炎、抗突变、抗血栓[8]等作用。盐地碱蓬中含有丰富的黄酮类化合物,且7~9月含量较高[9],已见报道的碱蓬属黄酮类化合物共46种,其中黄酮类8个、黄酮醇17个、二氢黄酮4个、二氢黄酮醇1个、异黄酮6个、二氢异黄酮1个、黄烷3醇3个、花色素类6个[10]。孟然等人分析了24份曹妃甸地区盐地碱蓬样品,发现其总黄酮含量在1.67%~2.88%之间。

1.3多糖

多糖类是构成生命的四大基本物质之一,对人体生命活动的正常进行起着至关重要的作用,可作为天然的免疫调节剂。翟豫州等采用超声提取法提取盐地碱蓬中的多糖,经正交试验优化后多糖提取率达到了2.32%。

1.4膳食纤维

膳食纤维是植物性食物中不能被消化道消化和吸收的物质,是人体的7大营养素之一,对维持肠道健康具有非常重要的作用。据报道,盐地碱蓬中膳食纤维的含量为11.65%。孙佳佳等用酶重量法分别测定夏、秋两季盐地碱蓬中SDF、IDF、TDF的含量,结果显示,碱蓬干物质中的膳食纤维以IDF为主,占89.9% ~98.2%。

1.5蛋白质

研究表明,盐地碱蓬中粗蛋白质量分数为2.18 mg/100 g,且具有良好的持油性、溶解度、乳化性和起泡性。王知一等改进了盐地碱蓬蛋白质中氨基酸的测定方法,发现盐地碱蓬蛋白约含8条亚基;氨基酸组成种类齐全,包含有20种氨基酸,总氨基酸质量分数达841.13 mg/g,其中必需氨基酸质量分数占比44.90%,是理想的植物蛋白来源。

1.6微量元素

微量元素是指在机体内其含量不及体重万分之一的元素,具有强大的生物学作用,在体内一般不能产生与合成,主要是由食物来提供。研究表明,盐地碱蓬中Na、Mg、Ca、K、Fe等微量元素含量较高。

1.7色素类

盐地碱蓬中含有不同种类的色素,比如红色素、甜菜红素、类胡萝卜素、叶绿素等。目前研究较多的为甜菜红素,姜雪等对盐地碱蓬色素进行了提取纯化,确定主要成分为甜菜红素,之后王璐等进一步研究了其组成及结构,发现盐地碱蓬甜菜红素主要由4种物质组成,并定性了其中3种,分别为Celosianin II及其C15异构体、Betanidin。

1.8辅酶Q10

辅酶Q10具有促进氧化磷酸化反应和保护生物膜结构完整性的功能。王璐采用超声辅助、丙酮提取,正己烷萃取的方法对盐地碱蓬籽中的辅酶Q10进行提取,得到盐地碱蓬中辅酶Q10高于沙丁鱼,可作为重要的辅酶Q10原料来源。

2生物活性

2.1抗氧化

研究发现,盐地碱蓬中含有的黄酮类、多糖类、甜菜红素等成分均具有不同程度的抗氧化活性。赵学思对盐地碱蓬黄酮化合物的抗氧化性进行了研究,结果发现,不同生长时期的盐地碱蓬黄酮类化合物对DPPH·和·OH均具有一定的清除作用,且对DPPH·的清除效果要大于对·OH的清除效果。

2.2抗肿瘤

Chung H S在碱蓬中提取出一种紫色化合物,具有典型的β花青苷特征,对SW156(人肾癌)和HEC1B(人子宫内膜腺癌)两种肿瘤细胞具有显著的生长抑制作用。LIU X等发现盐地碱蓬中存在一种酸性多糖SSP22,可以通过激活MCF7细胞中的线粒体途径从而诱导癌细胞凋亡。凌存保等运用网络药理学和分子对接技术探究盐地碱蓬抗乳腺癌的机制,结果表明,盐地碱蓬主要的药效成分有3种,与乳腺癌相关的靶点有179个。

2.3降脂

盐地碱蓬富含多种降脂活性成分。陈晓丹等建立了小鼠营养性肥胖模型,证明了盐地碱蓬提取物有降脂作用。刘亚楠等提取了盐地碱蓬中的膳食纤维并进行了体外的降脂活性研究,发现盐地碱蓬膳食纤维能显著抑制胰脂肪酶活性,且对胆固醇以及胆酸盐有一定的吸附和结合能力,这与阴龙飞等人的实验结果吻合。

2.4抗炎

郑维发等对盐地碱蓬幼苗和种子提取物的炎症抑制机制进行了研究。结果表明,幼苗提取物的抗炎活性稍强于种子提取物,其机制主要是通过抑制炎症因子的形成实现的,γ亚麻酸甲酯含量高是影响抗炎活性的主要原因。此外,还有学者对不同碱蓬属植物抗炎作用机制进行了分析。比如,S. fruticosa甲醇提取物能够抑制NO的释放从而显示出较高的抗炎活性。S. japonica提取物通过调节NFκB信号传导,减轻脂多糖诱导的BV2小胶质细胞神经炎症反应。

2.5降糖

张国伟等通过免疫组化和Western blot实验发现,盐地碱蓬可下调T2DM大鼠的血糖水平,增强大鼠OGTT中对糖负荷的耐受性,从而改善葡萄糖代谢紊乱以及葡萄糖耐量异常,其机制可能与盐地碱蓬能够上调pIRS1、PI3K、pAKT、GLUT4,下调 PTP1B有关。公衍玲等发现盐地碱蓬总黄酮提取物对α淀粉酶有抑制作用,在5 mg/mL的质量浓度下,抑制率达到了46.39%。

2.6抑菌

王记莲用碱蓬红色素对改性棉织物进行染色后发现,织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、绿脓杆菌均具有较好的抑菌性,且在一定范围内抑菌作用随碱蓬红色素质量浓度的增加而上升。贾海健等在盐地碱蓬中分离得到了20种共附微生物,发现其中5种能够抑制金黄色葡萄球菌活性,6种能够抑制白念珠菌活性。

2.7抗衰老

张泽生等建立D半乳糖致衰老模型小鼠,研究盐地碱蓬提取物对小鼠抗衰老的作用效果,结果显示,盐地碱蓬提取物能够提高小鼠学习记忆能力,增强小鼠兴奋性以及认知能力。刘甜甜发现盐地碱蓬醇提物能够降低果蝇体内的MDA水平,增强抗氧化酶活性,达到延缓衰老的目的。

3结语

盐地碱蓬在我国分布广、储量多,但目前对盐地碱蓬的主要研究仍集中在其抗盐、生态保护等方面,对于生物活性研究相对较少。鉴于盐地碱蓬表现出的降脂、降糖、抗癌等多种药理作用,将其作为重点沿海野生资源进行研究具有重要意义。因此,建立快速便捷的盐地碱蓬质量标准体系,更加深入地探究其活性成分、作用机制以及加大盐地碱蓬研究成果转化,开发相关药用、食用产品都是今后研究的重点方向。

参考文献:

[1]崔洋洋.碱蓬与盐地碱蓬的生药学研究[D].济南:山东中医药大学,2011.

[2]王雪钰.盐地碱蓬地上部分消食化积作用物质基础研究[D].长春:长春中医药大学,2023.

[3]姚朝辉,刘凯珍,虎业浩,等.不饱和脂肪酸在反刍动物饲粮中的应用研究进展[J].动物营养学报,2024(1):11.

[4]芦欢.盐地碱蓬和角果碱蓬籽油成分超临界CO2萃取及抗氧化活性研究[D].呼和浩特:内蒙古大学,2023.

[5]Jin Y. Recent advances in natural antifungal flavonoids and their derivatives[J]. Bioorganic amp; Medicinal Chemistry Letters,2019,29(19):32-34.

[6]李晓兵,何蕊,位鸿,等.消渴痹通胶囊含量测定[J].长春中医药大学学报,2019,35(3):503-506.

[7]王昭晶.碱蓬抗氧化活性成分的研究[J].长春中医药大学学报,2009,25(3):335-336.

[8]HUSSAIN G,ZHANG L,RASUL A, et al. Role of plantderived flavonoids and their mechanism in attenuation of alzheimers and parkinsons diseases: an update of recent data[J]. Molecules,2018,23(4):41-43.

[9]徐晶,赵学群,殷树鹏,等.盐地碱蓬发酵前后营养物质的变化研究[J].山东化工,2023,52(12):105-107.DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008021x.2023.12.010

[10]牟浩.盐地碱蓬黄酮的分离提取及抗氧化活性的研究[D].天津:天津科技大学,2009.

作者简介:黄闽杰,男,江西临川人,在职研究生,研究方向:中药药理学。

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