关于黄花菜功能成分的文献调研

关于黄花菜功能成分的文献调研摘要：黄花菜在我国个地区广泛种植培养，黄花菜的化学成分及药理活性研究已取得一定的进展，迄今为止，从黄花菜中已提取出黄酮类、蒽醌类、生物碱类、萜类及其苷类及其他类生物活性成分。经研究发现，其化学成分的主要药理活性主要有镇静催眠、抗抑郁、抗氧化、抗肿瘤、保肝、抗菌杀虫等。黄花菜中化学成分种类多样，结构类型丰富，同时具有多种显著的药理活性，值得进一步研究。关键词：黄花菜；化学成分；药理活性；黄酮；蒽醌；抗肿瘤LiteratureresearchonfunctionalcomponentsofdaylilyAbstract:DaylilyhasbeenwidelycultivatedindifferentregionsofChina,andsomeprogresshasbeenmadeinthestudyofitschemicalcomponentsandpharmacologicalactivities.Sofar,flavonoids,anthraquinones,alkaloids,terpenes,glycosidesandotherbioactivecomponentshavebeenextractedfromdaylily.Itisfoundthatthemainpharmacologicalactivitiesofitschemicalcomponentsaresedativehypnosis,anti-depression,anti-oxidation,anti-tumor,liverprotection,anti-bacterialandinsecticidal.Thechemicalconstituentsindaylilyarevarious,thestructuretypesarerich,andthepharmacologicalactivitiesarevarious,whichisworthyoffurtherstudy.Keyword:

daylily;Chemicalcomposition;Pharmacologicalactivity;Flavonoids;Anthraquinone;antitumor.黄花菜又名金针菜，俗称“忘忧草”，学名萱草。百合科萱草属植物，几千年来在亚洲被广泛用作蔬菜和药物。明代李时珍在《本草纲目》［1］中记载，萱草能治红尿、烦体热、除酒、除黄；能除食、化湿热、通胸、通膈、保五脏，使人快乐、无忧无虑、轻松愉快。现代药理学研究也表明，黄花菜具有止血、消炎、解热、消食等作用，其医疗保健价值越来越受到人们的重视。随着人们生活水平的提高，人们更愿意从天然物质中提取具有医疗保健作用的营养成分。近年来，国内外学者对黄花菜的化学成分和药理活性进行了大量的实验研究。研究发现，黄花菜中含有大量的黄酮类、蒽醌类、生物碱类、萜类及其苷类、芳香类等生物活性成分。化学成分研究进展1.1黄酮类化合物黄酮是广泛存在于植物界的一类黄色素、属于次级代谢产物，也是人体必需的营养素之一，人体自身不能合成，只能通过食物摄入。黄酮是植物中广泛存在一种具有药理活性的化学成分,具有保肝抗炎、镇定补脑、延缓衰老等作用。迄今为止，学者们已从萱草属植物中分离并鉴定了26个黄酮类化合物，以黄酮醇及其苷类数量居多，包括少数黄酮及其苷类、异黄酮类和二氢黄酮类[2]。杨日福等[3]在自发研究的提取装置的基础上，通过单因素试验，比较超声协同静电场辅助提取和单独使用超声辅助提取黄花菜黄酮的提取效率；采用正交试验，探索超声协同静电场辅助提取黄花菜总黄酮的最优工艺。结果表明超声协同静电场提取比超声辅助提取可以获得更高的黄花菜黄酮提取得率。这也在很大程度上加快了超声波提取黄花菜中黄酮工业化生产的步伐。Cichewicz等［4］人在2002年从萱草干燥花的提取物中分离并鉴定了几种黄酮苷如下图所示：1.2蒽醌类化合物萱草属植物中蒽醌类化合物含量很高，故对此类化合物的研究较多。Cichewicz等［4］人在黄花菜的根中分离出了一些蒽醌类物质。从已有文献来看，主要为大黄素型蒽醌，即取代基分布在两侧的苯环上，它们是大黄酚、甲基大黄酸、大黄酸、1，8-二羟基-3-甲氧基蒽醌、美决明子素甲醚、美决明子素、芦荟大黄、黄花蒽醌。贺贤国等［5］人从黄花菜的根的乙醇提取物中分离到一个新型蒽醌化合物，命名为黄花蒽醌(hemerocal)。黄花菜在亚洲用于学吸虫病，Cichewicz等［6］人为确认黄花菜中何种成分发挥作用，早2002年研究了黄花菜根的提取物，从中分离出了7种新型的蒽醌Kwanzoquinones（A-G）。1.3生物碱类化合物张宇[7]通过采用多种现代分离纯化技术(硅胶柱色谱、SephadexLH-20凝胶柱色谱、中压制备色谱，制备HPLC及制备TLC等)对采自小黄花菜干燥根部进行了系统的化学成分分离鉴定，并利用多种现在波谱解析技术对分离得到的单体化合物进行结构鉴定，并用改良的mosher反应结合旋光，圆二色谱等方法确定其绝对构型。从小黄花菜根部一共分离并鉴定了38个化合物。其中包含新的γ-内酰胺型生物碱类化合物有7个，结构如下图所示：从已知的报道来看，萱草属植物中分离得到的内酰胺衍生物主要以γ-内酰胺类物质为主。井上智弘等[8]人在1990年从萱草中分离得到3种2,5-二氢呋喃-γ-内酰胺的衍生物FulvanineAC，接着于1994年萱草中分离得到2,5-二氢呋喃-γ-内酰胺的衍生物FulvanineD和E[9]，1996年再次从从萱草中分离得到3-羟甲基-2,5-二甲氧基-3,4-二羟四氢呋喃。1.4萜类化合物杨中铎等[10]人在2003年对干燥的黄花菜根茎的化学成分进行了研究，在其中极性氯仿的提取物中首次分离鉴定出一种新型的二萜类化合物，并将其命名为HemerocallalA，之后他们还分离得到7中已知的三萜类化合物[11]。ZhangYanjun等[12]人在2004年从萱草的叶中分离得到2个单萜衍生物。其具体结构如下图所示：

1.5芳香族化合物Cichewicz等［4］人从萱草花中除分离出黄酮外还从中分离鉴定了5个芳香族化合物，结构如下图所示：药理活性2.1镇静催眠失眠是指入睡困难、睡眠质量下降和睡眠时间减少，也会伴随记忆力、注意力下降等，同时失眠也是抑郁症的重要诱导因素之一。临床对抑郁症进行治疗时也常会配合使用安眠药物，如苯二氮类、巴比妥类、佐比克隆等药物，但是在临床使用时发现这类药物有较大副作用，若长期服用会产生严重的成瘾性和依赖性，断药后易反复，还会导致患者记忆力和智力出现减退现象，呼吸功能不全的病人则会出现呼吸困难。自从上世纪90年代开始，将黄花菜单方制剂用于临床治疗肝炎时就意外发现黄花菜还具有镇静催眠的作用［13］，且其提取物能显著减少小鼠的自发活动，明显延长戊巴比妥钠引起的睡眠时间，加强戊巴比妥钠阈下睡眠剂量的作用，具有显著的镇静催眠作用］。将黄花菜单方制剂与其他常规使用的安眠药相比效果更佳，而且因为医食同源更加安全可靠。针对这一现象，近年来在天然植物中提取具有促进睡眠成分的研究快速发展，科学家名进一步确证了萱草属植物具有镇静催眠的作用。杜秉健[14]通过小鼠戊巴比妥钠促睡眠实验为主要研究方法，通过分别给小鼠灌胃给予高浓度和低浓度的黄花菜提取物未发现对小鼠有显著的促睡眠作用，但在腹腔注射给药方式下具有一定的促睡眠活性。后来，学者们进一步证实了萱草的镇静和催眠作用。萱草醇提取物可以显着延长小鼠在黑暗时期的慢波睡眠和异相睡眠时间。大鼠自主活动能力的降低可能是由于萱草使大脑皮层和脑干中去甲肾上腺素，多巴胺和5-羟色胺降低所致[15-16]。Uezu等［17］研究表明饲喂萱草花能增加小鼠夜间慢波和异相睡眠时间，对24h睡眠时间没有明显影响，表明萱草不增加睡眠时间但能提高睡眠质量。因此萱草花具有一定的镇静催眠活性。沈楠等［18］进一步研究表明萱草花粗提物能改善慢性应激抑郁大鼠模型的抑郁样行为，提高抑郁大鼠的学习记忆能力。抗抑郁评价抗抑郁药物疗效最常用的行为模型是强迫游泳试验(FST)，由Porsolt[19]于1979年建立。作为一个同源模型，通过观察和测量大鼠在一个无法逃脱的透明水桶内一定时间内的行为来确定抑郁程度。在这一过程中，大鼠静止不动、不挣扎游泳的累计时间被定义为静止时间，代表行为绝望，是人类抑郁症的模仿对象。静止时间越长表示抑郁越严重或类似抑郁的行为。杜秉健[14]研究发现黄花菜水醇提取物具有口服虽然不具有镇静安眠的作用但却具有抗抑郁活性。Du等[20]在研究黄花菜水醇提取物的抗抑郁作用及其潜在的神经药理学成分时发现，发现黄花菜的抗抑郁作用与其中的黄酮类化合物，尤其是以是芦丁和橙皮苷为主。Lin等[21]研究了萱草乙醇提取物和其中典型的黄酮类成分芦丁的抗抑郁作用。结果显示，无论是短期或长期的试验，提取物和芦丁都显著减少小鼠强迫游泳不动时间，还增加了5-羟色胺，去甲肾上腺素和多巴胺的浓度。萱草的抗抑郁作用可能与5-羟色胺能系统相关性更强。从已有的文献报道中了解到，翟俊乐等[22]观察黄花菜对小鼠抑郁模型的抗抑郁作用，对黄花菜中具有抗抑郁作用的有效成分进行筛选。通过对黄花菜中提取出的三种分别编号为I，II，III的不同成分的样品进行初步筛选，采用小鼠强迫游泳实验、悬尾实验和拮抗利血平等几种抑郁模型来考察黄花菜的抗抑郁活性，筛选出了具有抗抑郁作用的活性成分。结果显示黄花菜中具有抗抑郁作用的化学成分是黄酮类化合物，黄酮类化合物对以上三种抑郁模型都有显著的治疗效果。抗氧化研究表明，机体的氧化水平的高低与癌症的发生和转移、心血管疾病、炎症以及一些感染性疾病有关，这一发现也导致近年来对黄花菜抗氧化能力的研究越来越多。郎娜[23]等研究了黄花菜中黄酮类化合物对超氧自由基、羟基自由基的清除作用，结果表明：黄花菜中黄酮类化合物对清除自由基有明显的作用，黄酮类化合物的添加量在试验范围内与其抗氧化性呈正相关；同时他们还研究了黄酮类化合物与VC共同作用的抗氧化效果，证明二者具有协同作用。安英等[24]发现，黄花菜的水提物对脂多糖诱导巨噬细胞中抑制NO的产生具有显著的抑制作用，可能与降低一氧化氮合酶（iNOS）的水平有关。QueFei等[25]证实萱草提取物具有显著的抗氧化活性，醇提物比水提物作用更显著，醇提物中的芦丁（rutin，5）、儿茶素（catechin，26）和没食子酸（103）等多酚类物质可能与其抗氧化活性相关。Zhang等［12］人在体外进行了模拟脂质过氧化反应体系，通过荧光分光光度计分析从黄花菜中提取出的长寿花糖苷、落叶松脂素等物在体外脂质过氧化体系中的变化，证实了从黄花菜中提取出的这些物质具有较强的抗氧化活性，具有潜在的抗氧化要用价值。由此可以发现，黄花菜同时具有良好的体内及体外抗氧化活性，是一种具有抗氧化，抗衰老的药膳，还可发挥在抗癌症和心脑血管疾病方面的作用。CichewiczRH等[26]从黄花菜中分离出了一种新型的抗氧化剂Stelladerol，具有很强的抗氧化性能力，在体外实验发现其抑制脂质氧化效果能达到94.6%。抗肿瘤在当今医学高度发达的社会，癌症仍然是对人类最大的威胁之一。根据世卫组织的统计，全球每年大约有500万人因癌症死亡。在所有致癌物质中，亚硝胺是最受关注的化学致癌物之一，它能引起人和动物肝脏器官的恶性肿瘤，特别是肝癌、食道癌、胃癌和鼻咽癌等的发生。亚硝胺常存在于食品、饮用水、烟草中，在适宜的环境中亚硝胺的前提物质、仲胺以及亚硝酸盐都可以合成亚硝胺，而且合成的条件并不严苛。在人和动物体内，自然界或实验室中都可以反应生成亚硝胺，尤其是在人和端午的胃中，反应更为常见。从预防癌症，治疗癌症的角度出发，可以通过组织亚硝胺合成，清除亚硝胺前体物质以及烷基自由基等来达到防范癌症、抗击癌症的目的。有大量研究表明黄花菜的提取物具有很强的抗氧化能力。这说明，黄花菜含有活性氧清除能力[27]，但黄花菜对亚硝化反应的作用尚无研究报道，在此基础上，傅茂润等［28］通过70%甲醇、70%乙醇、50%丙酮和蒸馏水等四种不同溶剂对黄花菜进行提取，并分析四种黄花菜提取物对亚硝酸盐和亚硝胺的清除能力，结果显示70%甲醇的提取液的清除效果最好，对亚硝酸盐清除率和亚硝胺抑制率分别达到了65%和64.4%，因此对抑制癌症的发生具有主要作用。蒽醌类化合物抗肿瘤的作用机理主要表现为诱导癌细胞发生凋亡、阻止癌细胞对多种药物的抗药性、作为癌细胞中酶的抑制剂、抑制癌细胞的生长代谢、抑制癌细胞的增殖、影响癌细胞的分裂周期，同时对癌细胞还具有一定的杀害作用。。郑言博等[29]通过药敏纸片法，研究7种蒽醌类化合物对人体肝癌细胞的抗肿瘤方面的生物活性，抗肿瘤活性的蒽醌类化合物，发现其具有较显著的抗肿瘤作用。和莹莹等[30]大黄酸可抑制A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力，其作用机制可能与上调Caspase-3、Caspase-9、Cyt-C和AIF蛋白表达有关。李牧等[31]研究发现芦荟大黄素具有广泛的抗肿瘤活性，对白血病、神经胶质瘤、咽癌、肝癌、胃癌及乳腺癌等多种肿瘤均有作用，同样能通过诱导细胞凋亡、抗转移等多种途径发挥抗肿瘤作用。2.5保肝作用黄花菜中提取的黄酮最初就是用于治疗肝炎，沈楠等[32]探讨了萱草花总黄酮对大鼠肝纤维化的改善作用。结果表明，萱草花总黄酮（25、50mg/kg）可以使血清谷丙转氨酶、天冬氨酸氨基转移酶、r-谷氨酰转肽酶、碱性磷酸酶水平降低，使血清中超氧化物歧化酶含量增加、丙二醛含量降低，降低TGF-β1的含量及表达，减少肝组织中PINP含量，改善肝组织的病理学改变。2,6抗菌杀虫黄花菜的抗菌作用主要体现在黄花菜中的蒽醌类化合物通过抑制菌体糖和糖代谢的中间产物。CichewiczRH等[6]从重瓣萱草中分离得到的蒽醌类化合物2-hydroxychrysophanol和kwanzoquinonesA对血吸虫具有一定的杀伤作用。Dhananjeyan等［33］研究黄花菜根中的蒽醌类化合物，发现其对致病的曼氏吸虫有很强的抑制作用。其团队在2005年合成了一种新型蒽醌类化合物，并研究了这种新型蒽醌的抗疟活性。研究显示黄花菜根中提取出了一种命名为K的蒽醌类化合物活性最强，能够抗森血吸虫的感染，合成的蒽醌类化合物对班氏吴策线虫和马来丝虫具有显著杀灭效果。黄花菜的提取物中，除蒽醌类化合物以外，黄酮类化合物也同样具有抑菌效果。詹利生等［34］通过研究发现，从黄花菜中提取的总黄酮对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。白色念珠菌具有一定的杀灭作用，杀灭效果与黄酮浓度、含量以及作用时间有关。因此黄花菜具有杀虫和抑菌活性。2.7降脂作用Mori等［35］在研究分离的大鼠皮下脂肪细胞时在黄花菜中提取了一种新型植物提取物，发现这种植物提取物对细胞脂肪分解物无显著作用，但与甲肾上腺素共同作用时能够加快细胞脂肪的分解。这一特性物质可能有助于改善与肥胖相关的疾病和抑制人体脂肪积累。泷泽稔等［36］研究发现萱草提取物可作为瘦身剂和脂肪团改善剂，能降低皮下脂肪的含量。因此可利用萱草的减肥降脂活性，应用于肥胖以及与肥胖有关的疾病治疗，进一步开发萱草在减肥降脂方面的产品，用于日常保健及疾病治疗。2.8生物毒性曾经有很多因为误食黄花菜导致人或动物中毒的报道，这也使很多人对黄花菜有了错误的认识，认为黄花菜是有毒的，不能食用的。那些报道食用黄花菜导致中毒大多集中在误食了新鲜黄花菜引起中毒，这可能与新鲜黄花菜中含有秋水仙碱有关，食用后。秋水仙碱被氧化为二氧化秋水仙碱，侵害中枢神经和心脑血管系统，从而导致神经麻木和内脏出血，使人感到头晕、恶心、呕吐，严重出现血尿、血便等症状［37］。我们经常食用的市场出售的黄花菜的花蕾是经过漂烫、风干处理过的脱水蔬菜，经急性毒性实验证实是无毒可食用的［38］。此外，萱草花的花根也含有毒素，萱草花根中的毒素可导致小鼠出现膀胱充盈、积尿、胆囊肿大、肾脏出血、肝脏肿大，进而死亡［39］。萱草根素与秋水仙碱一样对中枢神经有损伤，进入体内后与神经髓鞘磷脂结合，产生特异性毒性，阻止神经信号的传递，从而使部分节细胞脑愿性神经营养因子缺乏，导致神经细胞坏死凋亡［40］。因此，食用时因选择正确加工处理的黄花菜食用，特殊有毒部位如萱草花根不宜食用。随着对黄花菜功能成分的研究，发现黄花菜同时具有多种显著药理活性，黄花菜保健品开发速度也会加快，黄酮、蒽醌类化合物在抗抑郁、抗氧化、抗肿瘤、护肝等方面有显著效果，对黄花菜中功能成分的提取和纯化技术的提高将会促使黄花菜保健品、药品、护肤品的开发，进一步提升黄花菜的利用多样性。参考文献：[1]李时珍，李炳文．本草纲目彩图版:上篇［M］．天津:天津古籍出版社，2006:199．[2]王艳,黄璐璐,王东晖,方芳,来吉祥,幸岑璨,王凤忠.萱草属植物化学成分与功能研究进展[J].现代中药研究与实践,2017,31(01):79-86.[3]杨日福,耿琳琳,范晓丹.超声协同静电场提取黄花菜中总黄酮的研究[J].声学技术,2017,36(01):32-37.[4]CichewiczRobertH,NairMuraleedharanG.Isolationandcharacterizationofstelladerol,anewantioxidantnaphthaleneglycoside,andotherantioxidantglycosidesfromedibledaylily(hemerocallis)flowers.[J].Journalofagriculturalandfoodchemistry,2002,50(1).[5]贺贤国,余其龙,赵志远,宋国强.黄花(HemerocalliscitrinaBaroni)根中一个新蒽醌的分离和结构研究[J].JournalofIntegrativePlantBiology,1982(02):154-158.[6]Cichewicz,R.H.,Lim,K.C.,McKerrow,J.H.,&Nair,M.G.(2002).KwanzoquinonesA–GandotherconstituentsofHemerocallisfulva‘Kwanzo’rootsandtheiractivityagainstthehumanpathogenictrematodeSchistosomamansoni.

Tetrahedron,

58(42),8597-8606.[7]张宇.小黄花菜根部的生物碱成分研究[D].上海交通大学,2017.[8]井上智弘,岩越淳,小西天二,等.Novel2,5-dihydrofuryl-.GAMMA.γ-lactamderivativesfromHemerocallisfulvaL.var.kwanzoregel[J].Chemicalandpharmaceuticalbulletin,1990,38(11):3187-3189.[9]井上智弘,小西天二,清沢脩,等.2,5-Dihydrofuryl-γ-lactamderivativesfromHemerocallisfulvaL.var.kwansoREGEL.II[J].Chemical&pharmaceuticalbulletin,1994,42(1):154-155.[10]YangZhong-duo,ChenHua,LiYuan-chao.ANewGlycosideandaNovel-TypeDiterpenefromHemerocallisfulva(L.)L[J].Helveticachimicaacta,2003,86(10):3305-3309.[11]杨中铎,李援朝.萱草根化学成分的分离与结构鉴定[J].中国药物化学杂志,2003(01):40-43+5.[12]YanjunZhang,RobertH.Cichewicz,MuraleedharanG.Nair.Erratumto“Lipidperoxidationinhibitorycompoundsfromdaylily(Hemerocallisfulva)leaves”[LifeSciences75(2004)753–763][J].LifeSciences,2004,75(17).[13]王翘楚,庞传宇.萱草花治疗失眠症的临床与实验报告[J].上海中医药杂志,1993(8):42-44.[14]杜秉健.黄花菜水醇提取物的抗抑郁和促睡眠活性及综合利用研究[D].中国农业大学,2014.[15]卢兰芳.萱草花镇静作用的实验研究[J].海峡药学,2010,22(05):59-60.[16]许红.“解郁Ⅱ号”中萱草花不同分离部位药理筛选研究[C].中国睡眠研究会中医睡眠医学专业委员会、上海中医药大学附属市中医医院、国家中医药管理局中医药优势学科继续教育基地、全国名老中医王翘楚传承工作室.睡眠疾病临床与相关基础研究学术交流会暨继续教育培训班论文集.中国睡眠研究会中医睡眠医学专业委员会、上海中医药大学附属市中医医院、国家中医药管理局中医药优势学科继续教育基地、全国名老中医王翘楚传承工作室:中国睡眠研究会,2014:75-77.[17]EIKOUEZU.EffectsofHemerocallisonsleepinmice[J].PsychiatryandClinicalNeurosciences,1998,52(2).[18]沈楠,李治伟,李晶晶,张刚,李小燕,罗小琴,王云锋,姚俊涛,金连海.萱草花对抑郁模型大鼠行为学及学习记忆的影响[J].中华行为医学与脑科学杂志,2011,20(05):400-403.[19]PorsoltRD,BertinA,BlavetN,DenielM,JalfreM.Immobilityinducedbyforcedswimminginrats:effectsofagentswhichmodifycentralcatecholamineandserotoninactivity.[J].Europeanjournalofpharmacology,1979,57(2-3).[20]DuBingjian,TangXiaoshuang,LiuFei,ZhangChunyue,ZhaoGuanghua,RenFazheng,LengXiaojing.Antidepressant-likeeffectsofthehydroalcoholicextractsofHemerocalliscitrinaanditspotentialactivecomponents.[J].BMCcomplementaryandalternativemedicine,2014,14.[21]Shih-HangLin,Hui-ChiChang,Pei-JuChen,Ching-LiangHsieh,Kuan-PinSu,Lee-YanSheen.TheAntidepressant-likeEffectofEthanolExtractofDaylilyFlowers(金針花JīnZhēnHuā)inRats[J].JournalofTraditionalandComplementaryMedicine,2013,3(1).[22]翟俊乐,田欢,李孟秋,等.黄花菜抗抑郁作用有效成分的筛选.中国食品添加剂,2015,26(10):93-97[23]郎娜,罗红霞.黄花菜中黄酮类物质抗氧化性的研究7J2.食品研究与开发,2007,28(3):74一77.[24]安英,沈楠,王艳春.萱草抗氧化及肝保护作用[J].医药导报,2015,34(4):495.[25]QueFei,MaoLinchun,ZhengXiaojie.Invitroandvivoantioxidantactivitiesofdaylilyflowersandtheinvolvementofphenoliccompounds.[J].AsiaPacificjournalofclinicalnutrition,2007,16Suppl1.[26]CichewiczRH,NairMG.Isolationandcharacterizationofstelladerol,anewantioxidantnaphthaleneglycoside,andotherantioxidantglycosidesfromedibledaylily(Hemerocallis)flowers[J].JAgrFoodChem,2002,50(1):87.[27]FUMR,MAOLC.InvitroantioxidantactivitiesoffivecultivarsofdaylilyflowersfromChina[J].NaturalProductResearch,2008,22(7):584-591.[28]傅茂润，陈庆敏，茅林春．黄花菜提取物对亚硝化反应的抑制能力研究［J］．食品科学，2009，30(15):114-118．[29]郑言博,马卓.蒽醌类化合物抗菌