乔蕊,毛绒,张金玲,杜光
(1.咸宁市中心医院、湖北科技学院附属第一医院药学部,咸宁 437100;2.华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部,武汉 430030)
竹子(Bambusaceae或Bamboo)属禾本科草本植物,全国各地共70多属,1250余种。竹林主要分布于亚洲东南季风气候带,这些地带是竹类植物主要生长地。我国南方拥有大面积竹林,主要分布于珠江流域和长江流域,包括福建、湖南、湖北、浙江等省。竹子各部位均可药用。竹叶具有清热去火、清除燥热、生津止渴之功效,竹沥有止咳化痰之功效,鲜竹沥是效果良好的止咳化痰药,且有多种剂型。竹笋是竹子幼芽,《本草纲目拾遗》记载其有多种功效,以清热化痰为最好。现代研究发现竹叶含有多种活性成分,其中黄酮类物质是其主要有效成分,具有清除氧自由基、抗衰老、抗心肌缺血、抑菌、降血脂等功效[1-2],成为研究热点。
黄酮类化合物(flavonoids)是一种广泛存在于植物体内的天然产物,是多种药用植物的有效成分。黄酮类化合物以多种形式存在,主要存在形式为碳苷黄酮。有研究发现淡竹叶中碳苷黄酮包括异牡荆苷(vitex negundo)[3]、苜蓿素(alfalfa)、苜蓿素-7-O-β-D-葡萄糖苷等,其中异牡荆苷含量最高。竹子生长年限与黄酮含量有很大相关性;竹子种类与黄酮种类和含量也存在密切关系。竹叶黄酮不仅有较多药用功效,还具有较好稳定性,因结构中含酚羟基,与人体胃液、肠液酸性环境一致,可避免首关效应。
黄酮类化合物荭草苷 (orientin) 、异荭草苷(homoorientin) 、牡荆苷 (vitexin)、异牡荆苷 (iso-viextin) 为4种主要存在形式[4]。张飞虎等[5]通过指纹图谱方法对6种长沙青皮竹叶化学成分进行分析,得到的8种化学成分多为黄酮类,含量由高至低依次为水仙苷(narcissin)、牡荆素葡萄糖苷(glucosylvitexin)、蒙花苷(linarin)、山奈苷(kaempferitrin)、牡荆素鼠李糖苷(vitexin rhamnoside)、葛根素芹菜糖苷(puerarin and celery glycoside)、木犀草苷/荭草苷;另有学者引用近20年国内外文献58篇,对18属91种竹叶的黄酮类化合物进行含量统计分析[6],发现涉及刚竹属、箬竹属、箣竹属、大明竹属4类竹子的文献较多,经鉴定箬竹属、刚竹属叶片含异荭草苷最高,分别为0.55和0.84 mg·g-1;大明种属竹叶中荭草苷含量最高(0.41 mg·g-1);值得关注的是,箣竹属叶片中异荭草苷和芦丁含量均较高,但荭草苷含量未见报道。数据显示,同一亚科不同种属之间的竹叶黄酮含量有较大差异,可能与遗传因素、环境、气候、季节、竹叶干燥方式等多方面因素有关系。另有研究表明[7],淡竹叶中研究较多的化合物为黄酮类物质,除含有4种主要结构,还有苜蓿素(alfalfa)、苜蓿素-7-O-β-d-葡萄糖苷(alfalfa-7-O-beta-D-glucoside)、日本当药黄素(flavin in Japan)、木犀草素-7-甲醚-6-c-β-D-半乳糖(luteolin-7-methyl ether-6-c-beta-D-galactose)、salcolin-7-O-β-D-葡萄糖苷、阿福豆苷(avodoxin)、当药黄素(flavin)、木犀草素(luteolin)、苜蓿素-7-O-新橙皮糖苷(alfalfa-7-o-neohesperidin)等成分。
2.1抗心肌缺血 类黄酮有抗心肌缺血/再灌注损伤作用,可通过抑制氧化应激反应、开放线粒体通透膜转换孔来保护心肌细胞、抗炎、钙超载、细胞的自噬和凋亡来发挥对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用[8]。此外,有研究通过建立大鼠心肌缺血/再灌注损伤模型,分析竹叶黄酮对心肌损伤作用,将模型大鼠分为竹叶黄酮组、假手术组及缺血/再灌注组,竹叶黄酮组SD大鼠注射淡竹叶黄酮,30 mg·kg-1·d-1;另外2组注射等量0.9%氯化钠溶液,连续1周,检测小鼠血清乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和肌酸激酶(creatine kinase,CK)水平,TTC染色法测定心肌梗死面积,检测心肌组织超氧化物歧化酶(SOD) 、丙二醛(MDA)含量。结果发现竹叶黄酮组大鼠SOD活性较其他两组明显增高,血清LDH和CK水平明显缩小,心肌梗死面积明显缩小。综合以上研究,竹叶黄酮类化合物可能对心肌缺血/再灌注损伤有保护作用[9]。
2.2抑菌 竹叶黄酮类化合物对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等的抑菌作用已被证实[10]。SUN等[11]研究印度洋竹叶抗菌作用,发现印度洋竹叶所含芹菜素对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌均有抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌等食物污染细菌表现出较强的抑菌活性,并且对不同细菌抗菌谱不同。邓龙兴等[12]采用菌丝生长速率法对箬竹叶粗提物的抗菌活性进行测定,通过观察发现,深绿木霉培养60 h后,箬竹叶粗提物对其菌丝生长的抑制作用随粗提物浓度(1.0~3.0 mg·mL-1)增加而增强,抑制率回归方程Y=31.622X-23.744,相关系数R2=0.9940,EC50为2.33 mg·mL-1,EC90为3.91 mg·mL-1。烟草链格孢菌培养7 d后,加药浓度为8.0 mg·mL-1时,菌丝无生长。通过测定箬竹叶粗提物不同萃取相对于深绿木霉和烟草链格孢菌菌丝生长的抑制作用,发现正丁醇相对深绿木霉抑菌率最强(44.23%),乙酸乙酯相对烟草链格孢菌抑菌率最强(54.39%)。分析抑菌结果发现,竹叶粗提物比萃取物的抑菌效果强,可能由于粗提物中含有的冰乙酸发挥了抑菌效果。总之,箬竹提取物对深绿木霉和烟草链格孢菌菌丝生长均有较好抑制作用。
2.3降血脂 钱俊青等[13]通过建立高脂血症大鼠模型,检测动物体内血清胆固醇。设模型对照组、43%竹叶黄酮各剂量组和24%竹叶黄酮各剂量组,竹叶黄酮各剂量组每天按照低剂量(200 mg·kg-1)、中剂量(400 mg·kg-1)、高剂量(800 mg·kg-1)对大鼠灌胃,2周后测定相关指标。与正常组比较,其他各组血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度增高,模型对照组最明显。竹叶黄酮各剂量组LDL-C和血清总胆固醇(TC)均降低,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)升高,三酰甘油(TG)降低。YING等[14]将雄性SD大鼠分为Con组、DM组、DM+L组、DM+M组、DM+H组、DM+CO组、N+H组,发现每天给予不同剂量竹叶提取物(50,100和200 mg·kg-1),为期12周。测量大鼠体质量、血糖、糖化血红蛋白A1c(hemoglobin A1c,HbAlc)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血清肌酐(serum creatinine,Scr)、24 h尿蛋白(24-hour urinary protein,24 h-UP)。不同剂量竹叶提取物均能减轻糖尿病大鼠体质量,DM组与DM+L、DM+H、DM+H组比较,差异有统计学意义(P=0.017,0.019,0.020),竹叶提取物对糖尿病大鼠血糖和HbAlc无影响。表明竹叶提取物可改善糖尿病大鼠体质量减轻。
2.4抗氧化 竹叶提取物有较好抗氧化作用,有学者通过2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid,ABTS]法、1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl,DPPH)法和抗氟化物酸性磷酸酶(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)法研究3种竹叶提取物抗氧化作用,发现竹叶提取物活性与各成分含量有关,ABTS法、DPPH法、FRAP法测定发现,竹叶中抗氧化活性最强的成分分别是绿原酸、异荭草苷、木犀草素,抗氧化活性最差的是芹菜素[15]。另有学者进行了更深入研究,采用竹叶黄酮提取物(bamboo leaf flavonid extract,BFE)对HepG2细胞进行氧化应激实验,研究BFE干预是否能减轻HepG2细胞油酸(oleic acid,OA)诱导的氧化应激反应,通过qRT-PCR和western blot检测,发现BFE干预可上调Nrf2/HO-1/NQO1表达,从而启动抗氧化防御,起到抗细胞氧化损伤作用[16]。此外,GONG等[17]研究发现,3种竹叶提取物竹叶水提取物(bamboo leaveswater extract,BLWE)、竹叶抗氧剂(antioxidant of bamboo leaves,AOB)、竹茹提取物(bamboo shavings extract,BSE)中均含有酚酸和蚕豆酸,能够有效清除DPPH自由基和活性氧;不同浓度竹叶提取物对过氧化氢自由基清除能力有显著差异。龙旭等[18]采用热回流提取、大孔树脂纯化观察竹叶黄酮抗氧化性能,竹叶黄酮中有效成分分别与AB-8树脂和大孔树脂接触,发现大孔树脂与其接触时间最长,吸附率最高上样吸附速率为1.0 mL·min-1;通过清除DPPH自由基法检验竹叶黄酮抗氧化性能,因结构中含有酚羟基,光照下会被空气氧化变质,pH值过高会发生解离反应,两者均会降低其氧化性,因此在对黄酮类化合物进行工艺研究和制药中应注意酸碱度和避光。
2.5防治肝损伤 有研究者通过研究不同溶剂(水、正丁醇、三氯甲烷、乙酸乙酯、正乙烷)对HepG2细胞的细胞毒性和肝保护作用,建立暴食模型进行体内实验。实验发现,以上5个组分中除乙酸乙酯组分[奎尔帕特赤竹乙酸乙酯组分(sasa quelpaertensis ethyl acetate,SQEA)]富含酚酸对HepG2细胞表现出细胞毒性,其他成分如黄酮类化合物均无毒性。采用暴食模型(乙醇5 g·kg-1,12 h/3次)进行试验,SQEA(10,50和100 mg·kg-1)可明显降低乙醇诱导的组织病理学改变和血清乙醇含量[19]。总之,竹叶黄酮可减轻乙醇所致脂肪肝,发挥防治肝脏损伤作用。
2.6保护胃黏膜 黄进波等[20]建立胃黏膜损伤模型,给予竹叶黄酮25,50 mg·kg-1,qd,7 d,结果竹叶黄酮中、高剂量组小鼠胃黏膜损伤最小,仅有少许点状糜烂,无溃疡;竹叶黄酮高剂量组小鼠胃黏膜组织NO、PEG2含量明显升高(P<0.01);竹叶黄酮高剂量组小鼠血清SOD、MDA水平均降低(P<0.01),两者水平比值明显升高(P<0.01)。表明竹叶黄酮对胃黏膜有保护作用,但该药保护胃黏膜的剂量仍不明确,很多实验以维生素E用量为参考。
2.7抗疲劳 氧化应激被证明通过增加释放促炎细胞因子,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和IL-1β导致慢性疲劳[21-22]。许多研究表明,补充黄酮类化合物可减轻疲劳大鼠肌肉疲劳。在对黄酮类化合物的研究中,从毛竹中分离得到的叶黄素-6-c-新橙皮苷木犀草素-6-C-新橙皮糖苷(luteolin-6-c-neohesperidoside,LN),在小鼠负重试验强迫游泳实验(forced swimming test,FST)中LN对小鼠有抗疲劳作用。经3周大鼠游泳模型验证,LN可明显延长大鼠疲劳时间,从而实现抗疲劳效果[23]。
黄酮作为竹叶提取物主要活性成分,具有多方面药理作用,如黄酮的抗氧化活性能够减轻细胞氧化损伤,对人体健康有益;此外,竹叶黄酮还有止咳化痰、抗肿瘤、降低血小板、降血压等作用。竹叶不仅有医药价值,还在保健品、食品[23]、化妆品中发挥重要作用。竹子提取物的研究发展,可为竹子的有效利用奠定基础,也为新药开发奠定基础。我国竹类资源丰富,对其进行有效开发和利用不仅可带动医药研究,也有广泛的经济价值和社会效益。