范忠義, 尹秀梅, 金莉莉*, 王思宏, 金麗華
( 1.延邊大學 藥學院, 吉林 延吉 133002; 2.延邊大學 測試中心, 吉林 延吉 133002;3.東北林業(yè)大學 生命科學學院, 黑龍江 哈爾濱 150040 )
瓦松屬(Orostachys)[1]為多年生景天科草本植物.資料[2-6]顯示,我國境內(nèi)有8種瓦松屬植物,分別為晚紅瓦松(Orostachysjaponica)、鈍葉瓦松(O.malacophylla)、瓦松(O.fimbriata)、塔花瓦松(O.chanetii)、黃花瓦松(O.spinosa)、小瓦松(O.minuta)、小苞瓦松(O.thyrsiflora)、狼爪瓦松(O.cartilaginea),其中瓦松被收錄于《中國藥典》中.晚紅瓦松主要分布在韓國、中國、日本和俄羅斯等國家,通常生長在山巖、溪流邊沿和屋頂?shù)耐咂?研究表明,晚紅瓦松中含有黃酮類化合物、甾醇、三萜、酚酸、腦苷脂、甘油糖脂和烷醇等成分,具有抗癌、抗炎、抗氧化等治療作用.但目前對晚紅瓦松缺少系統(tǒng)性研究,其相關應用仍缺乏臨床和食用安全的試驗研究,為此本文對晚紅瓦松的急性毒性、化學成分、藥理作用和可食用性的研究狀況進行綜述,從而為瓦松的研究及開發(fā)利用提供參考.
Y.K.Yoon等在細胞毒性實驗中發(fā)現(xiàn),質(zhì)量濃度小于25 μg/mL的晚紅瓦松乙醇(體積分數(shù)80%)提取物對細胞無毒性[7].S.H.Kim等的研究顯示,雌雄小鼠每日口服晚紅瓦松乙酸乙酯提取物的LD50高于2 000 mg/kg,且生化指標和組織病理學檢查表明小鼠口服該劑量的晚紅瓦松乙酸乙酯提取物不會發(fā)生急性毒性反應[8].
目前,學者們采用柱層析等方法在晚紅瓦松中分離出了60多種成分,其中包括黃酮類化合物、甾醇、三萜、酚酸、腦苷脂、甘油糖脂和烷醇.
H.J.Park等從晚紅瓦松全草中分離出了蒲公英萜酮、麥角甾-4- 烯-3- 酮、豆甾-4- 烯-3- 酮、粘霉酮、無羈萜、β- 香樹脂醇、β- 粘霉烯醇、表木栓醇、1- 己基三十烷醇、阿福豆苷、山奈酚-7-O-葡萄糖基-3-O-鼠李糖苷、山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖基-7-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3,7-二-O-β-D-葡萄糖苷、紫云英苷、槲皮苷、異槲皮苷、木犀草苷[9-10]; J.G.Park等在晚紅瓦松地上部分的水提取物中分離出了山奈酚、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-β-D-半乳糖苷、槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4-羥基苯甲酸、原兒茶酸、沒食子酸[11]; H.S.Sang等在晚紅瓦松地上部分中分離得到了棉花素-8-O-α-D-來蘇吡喃糖苷[12]; S.Lee等在晚紅瓦松全草中分離得到了5α,8α-過氧化麥角甾醇、無羈萜、羈萜醇、β- 谷甾醇、β- 豆甾-4- 烯-3- 酮、β- 粘霉烯醇、粘霉酮7個三萜類化合物[13]; N.Y.Yoon等在晚紅瓦松正己烷活性組分中分離出了羥基何帕酮、β- 谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-6′-O-棕櫚酸酯、β- 谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[14]; S.Y.Choi等在晚紅瓦松氯仿提取物中分離出了(+)-兒茶素[15]; H.J.Kim等在晚紅瓦松乙酸乙酯提取物中分離出了沒食子酸甲酯、焦性沒食子酸、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、(-)-表兒茶素-5-沒食子酸酯、(-)-表兒茶素-3-沒食子酸酯、(-)-表兒茶素-3,5-二沒食子酸酯、(-)-表兒茶素[16]; C.J.Ma等在晚紅瓦松正丁醇提取物中分離得到了草質(zhì)素-8-O-α-D-吡喃核糖苷[17]; J.H.Lee等在晚紅瓦松中分離出了楊梅素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-鼠李糖基-7-O-葡萄糖苷[18];H.Y.Zhang等在晚紅瓦松中分離出了腦苷脂和甘油糖脂[19],它們是瓦松腦苷脂、(2S)-1-O-亞麻醇氧基-2-O-棕櫚醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-硬脂醇氧基-2-O-亞麻醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-二十醇氧基-2-O-亞麻醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-二十醇氧基-2-O-棕櫚醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、(2S)-1-O-二十二醇氧基-2-O-棕櫚醇氧基-3-O-[α-D-半乳吡喃糖基-(1″→6′)-β-D-半乳吡喃糖基]甘油糖脂、姜糖酯、1-O-(9Z,12Z,15Z-三亞麻仁醇氧基)-3-O-β-D-半乳吡喃糖基甘油糖脂; J.H.Kim等在晚紅瓦松中分離出了系列手性化合物,包括(2R,3R)-表兒茶素、(2R,3R)-表兒茶素-3-沒食子酸酯、(2R,3R)-表兒茶素-3,5-二沒食子酸酯、(2R,3S)-表兒茶素、(2R,3S)-表兒茶素-3-沒食子酸酯[20].
J.H.Lee等采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC - MS)在晚紅瓦松中檢測出了山奈酚、槲皮素-3-O-鼠李糖基-7-O-葡萄糖苷、楊梅素-3-O-葡萄糖苷、原花青素二聚沒食子酸酯異構體、沒食子兒茶素沒食子酸酯、原花青素二聚二沒食子酸酯異構體、N1,N5,N10- tri -p-(E,E,E)-coumaroylspermidine[18]; M.R.Jang等利用HPLC - MS在晚紅瓦松中檢測出了槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、(-)-表兒茶素-3-沒食子酸酯、山奈酚-3-O-蕓香糖苷[21]; J.Min等利用HPLC在晚紅瓦松中檢測出了山奈酚、槲皮苷、兒茶素、蘆丁、木犀草素[22]; S.B.Park等利用HPLC - MS在晚紅瓦松中檢測出了阿福豆苷、山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-蕓香糖苷[23]; A.Nugroho等利用HPLC在晚紅瓦松中檢測出了山奈酚-3-O-蕓香糖苷、槲皮素-3-蕓香糖苷[24].
目前在晚紅瓦松中分離得到的成分都是在其低極性提取物中得到的,因此若采用活性追蹤技術并結合制備液相、高場核磁共振解析等方法應該會分離到更多的活性成分.
近年來學者們報道了晚紅瓦松對 MMP -2和MMP -9、HL -60和A549、胃癌、胰腺癌、黑色素瘤A375、乳腺癌、HepG2、結腸癌、原代前列腺癌、白血病、卵巢癌等的靶標、作用組成、關聯(lián)因素、機制等,見表1.由表1可知,這些作用組成大多以晚紅瓦松的粗提取物為主;對不同靶標抗癌的關聯(lián)因素和機制雖然進行了一些探究,但這些研究結果仍停留在實驗室階段,確切的臨床抗癌效果仍需進一步研究.
表1 晚紅瓦松抗癌活性的相關研究
D.J.Jung等研究發(fā)現(xiàn),質(zhì)量分數(shù)為1%的晚紅瓦松乙醇(體積分數(shù)為70%)提取物的DPPH清除率為80%[25],與濃度為25 μg/mL的狼爪瓦松乙醇提取物的DPPH清除率相同[5].Y.J.Cho的研究顯示,200 μg/mL的晚紅瓦松水和乙醇提取物的ABTS清除率高于95.0%[26].文獻[23]和[27]的研究顯示,晚紅瓦松的氯仿-甲醇(體積比為2∶1)、水、70%甲醇(體積分數(shù))、70%乙醇(體積分數(shù))、乙酸乙酯提取物,對ABTS、DPPH、FRAP的清除能力與提取物中的總酚和總黃酮的含量有一定關系,其抗氧化機制是通過擾動細胞內(nèi)的ROS水平實現(xiàn)的.A.Nugroho等的研究顯示,晚紅瓦松甲醇提取物對過氧亞硝基陰離子(peroxynitrite,PON)的清除能力明顯高于對照物青霉胺[24].綜上,晚紅瓦松的提取物對ABTS、DPPH、FRAP、PON具有一定的抗氧化性.目前,對瓦松屬植物的抗氧化性仍缺乏構效關系的研究,因此有必要在相同實驗條件下對晚紅瓦松、狼爪瓦松等的抗氧化能力進行對比,以發(fā)現(xiàn)更有效的天然抗氧化劑.
H.S.Lee等的研究表明,晚紅瓦松的正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水提取物均具有抗炎作用,其中:二氯甲烷提取物不但可以顯著抑制LPS誘導的RAW 264.7細胞中的促炎介質(zhì)和細胞因子(包括iNOS、COX -2、IL -1β、IL -2、IL -6和IP -10)的mRNA水平,而且能夠顯著降低作為轉錄因子的AP -1(phospho -c -Jun和phospho -c -Fos)和phospho -IRF3蛋白的表達;正己烷提取物是通過抑制NF-κB和PI3K/Akt信號轉導來實現(xiàn)其對RAW 264.7細胞抗炎作用的[38].J.H.Jeong等的研究表明,晚紅瓦松的三氯甲烷提取物不但可以顯著抑制LPS誘導的RAW 264.7細胞的ROS和NO,而且還可以抑制MAPK和PI3K/Akt通路的NF-κB及iNOS的表達[39].N.Y.Myung研究發(fā)現(xiàn),晚紅瓦松水提取物可降低由5% DSS(體積分數(shù))誘發(fā)的結腸炎中的TNF -α水平[40].J.W.Lee研究發(fā)現(xiàn),在晚紅瓦松中分離出的3 KDa蛋白肽當其濃度為10 μg/mL時可使細胞中的NO濃度下降約81%[41].由以上研究表明,晚紅瓦松提取物可作為抗炎藥物的潛在資源.
S.G.Kim等的研究顯示,晚紅瓦松的乙酸乙酯、氯仿、正丁醇提取物對二酰甘油?;D移酶的抑制率分別為96%、90%、67%,乙酸乙酯和正丁醇提取物對甘油-3-磷酸?;D移酶的抑制率分別為81%和77%,且乙酸乙酯提取物降低血清瘦素(高血脂癥指標物)和胰島素(肥胖標志物)的能力顯著優(yōu)于對照組[42].K.S.Lee等的研究顯示,晚紅瓦松的水提取物可顯著降低小鼠(高脂喂養(yǎng))血清中的甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平[43].S.J.Lee等的研究顯示,晚紅瓦松的乙醇提取物與臨床藥物組合能明顯降低糖尿病大鼠(由鏈脲佐菌素誘導的)的血糖和血脂,這一結果可能與乙醇提取物具有較高含量的酚類和黃酮類化合物有關[44].
J.H.Kim等在晚紅瓦松乙醇提取物中分離出了姜糖酯,且研究顯示姜糖酯具有競爭性抑制α-葡萄糖苷酶的作用,其中IC50=(0.60±0.20) μmol/L,Ki=(1.10±0.20) μmol/L,且具有較低的猝滅常數(shù)(0.55×106L/mol)和結合常數(shù)(0.95×106L/mol)[45].上述研究表明,晚紅瓦松中含有治療高血脂癥或肥胖癥的活性成分,因此應進一步加強對其的相關研究,以為治療高血脂癥或肥胖癥藥物的研究提供參考.
血管生成是氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的過量輸送而導致的一種慢性疾病.H.D.Cho等研究發(fā)現(xiàn),晚紅瓦松的乙醇提取物在10~20 μg/mL范圍內(nèi)可明顯抑制臍靜脈內(nèi)皮細胞的血管內(nèi)皮生長因子的增殖,該增殖是通過抑制PI3K/Akt/mTOR、MAPK/p38、MAPK/ERK、FAK - Src和VEGF-VEGFR2信號通路實現(xiàn)的[46].
K.S.Shim等研究了晚紅瓦松水提取物抑制破骨細胞分化的作用機制,結果顯示在水提取物中分離出的槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷和沒食子酸能夠抑制RANKL誘導的NFATc1的表達,從而可以防止破骨細胞分化和骨丟失[47].這表明,晚紅瓦松具有治療骨疾病的潛力.
S.Koppula等[48]的研究顯示,0.5 mg/mL和0.1 mg/mL的晚紅瓦松提取物對HSC -T6細胞的凋亡率分別為17%(p<0.01)和27%(p<0.001),而水飛薊素(0.05 mg/mL)對HSC -T6細胞的凋亡率為26%(p<0.001).這表明,晚紅瓦松提取物可作為治療肝纖維化的潛在藥物.
S.M.Kim等利用紙片瓊脂擴散試驗對晚紅瓦松提取物的抗菌性能進行了試驗,結果發(fā)現(xiàn)晚紅瓦松提取物抑制Listeriamonocytogenes、Staphylococcusepidermidis、Staphylococcusaureus和Malasseziafurfur的能力強于卡那霉素[49].J.W.Lee研究發(fā)現(xiàn),晚紅瓦松中的肽組分對Escherichiacoli、Bacilluscereus和Bacillussubtilis的抑制作用與對照組相近[41].上述研究表明,晚紅瓦松提取物具有良好的抑菌活性.
J.H.Kim等[20]的研究顯示,在晚紅瓦松中分離出的(2R,3R)-表兒茶素-3,5-二沒食子酸酯對BuChE的抑制作用(IC50=(17.80±3.80)μg/mL)優(yōu)于AChE (IC50=(58.30±2.40) μg/mL).利用分子對接軟件模擬(2R,3R)-表兒茶素- 3,5-二沒食子酸酯與BuChE的活性部位的結合方式發(fā)現(xiàn),受體-配體存在6種氫鍵關系.以上研究表明,(2R,3R)-表兒茶素-3,5-二沒食子酸酯是一種膽堿酯抑制劑.
E.J.Na等研究開發(fā)了一種含有晚紅瓦松乙醇提取物的保健用果汁,其與高脂飲食聯(lián)用對肥胖相關的疾病具有一定的輔助治療效果,其機制可能與該果汁可降低體重、血脂水平以及減少脂肪堆積有關[50].J.M.Kim等研究發(fā)現(xiàn),添加晚紅瓦松后的香腸和清麴醬,其在pH值、質(zhì)地、水分、總多酚、抗氧化性等方面都顯著優(yōu)于添加前,其原因可能是晚紅瓦松能夠?qū)ο隳c、清麴醬的理化性質(zhì)和功能性質(zhì)產(chǎn)生影響[51].S.H.Kim等的研究表明,晚紅瓦松二氯甲烷提取物可明顯促進3T3-L1細胞的脂質(zhì)代謝[52].以上研究表明,晚紅瓦松不僅可作為藥物資源,還可作為食用性植物,且具有良好的保健功能.
綜上所述,目前已在晚紅瓦松中分離和檢測出了68種成分.晚紅瓦松提取物及其分離出的組分不僅在抗癌、抗炎、抗血脂和降糖等方面表現(xiàn)出了良好的潛在藥用價值,而且還具有可食用性和保健功能.但目前對晚紅瓦松的研究還處于初級階段,其藥理活性、可食用性仍然多集中在粗提取物方面,而對其單一活性成分的藥理作用機制的研究較少.今后需聯(lián)用多種方法(如活性追蹤、多方法富集、高場核磁測試)對晚紅瓦松的活性成分進行分離與鑒定,并在構效關系的解釋和臨床證據(jù)評判等方面加強研究,以為瓦松屬植物的進一步開發(fā)和利用提供理論基礎與科學依據(jù).