荷叶成分及功能的研究进展
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荷叶成分及功能的研究进展
Theperspectiveofthefunctionandcompositioflotusleaf
钟先锋
ZHONGXian-feng
黄桂东
HUANGGui-dong
(河南科技大学食品与生物工程学院,河南洛阳471003)
(FoodBioengineeringCollegeofHenanUniversityofScienceand
Technology,Luoyang,Henan471003,China)
摘要:分析了荷叶中活性成分及其生理功能,并对其未来研究方向、产业化发展
趋势进行了阐述。
关键词:荷叶;黄酮;生物碱;
Abstract:Thisarticlehasanalyzedtheactivecomponentsand
physiologicalfunctiofLotusleaf,andelaborateditsresearch
directionandtheindustrialdevelopmenttendency.
Keywords:Lotusleaf;Flavone;Alkaloids;
荷叶属睡莲科植物(NelumbonuxiferaGaerth)[1]的叶片,荷叶分布于我国大
部分地区,主产于湖南、湖北、浙江、江苏等地,荷叶苦,平,归肝、脾、胃经,
具有解暑清热、生发清阳、散瘀止血等功效。在1991年11月中华人民共和国卫
生部的卫监发(1991)第45号文件中,荷叶被列入第2批“既是食品又是药品”
的名单之中。荷叶在食用及药用两方面均有较广泛的应用。
荷叶除了含有普通植物所共有的碳水化合物、脂质、蛋白质、单宁等常规化
学成分外,还富含多种活性成分,如:β-胡萝卜素、黄酮、挥发油、皂类、甾
体、维生素C等。同时它也含有多种生物碱:荷叶碱、N-去甲荷叶碱、O-去甲
荷叶碱、牛心果碱、绕袂碱、亚美帕碱、N-甲基衡州乌药碱、原荷叶碱、鹅掌
楸碱及去氧绕袂碱。另外,荷叶中还含荷叶苷、槲皮素、异槲皮苷以及酒石酸、
枸橼酸、苹果酸、草酸、琥珀鞣质及含有抗有丝分裂作用的碱性成分[3,4]。喻泽
——————————
基金项目:江西省教育厅资助项目(赣教技字[2003]22号)
作者简介:钟先锋(1981-),男,河南科技大学食品科学与生物工程学院讲师。
E-mail:zhongxf81@
收稿日期:2006-03-11
[2]
兰等通过观察荷叶水提物对小鼠的急性毒性反应,发现在中药毒性分析的7项指
标中,荷叶符合其中5项指标,荷叶水提物LD50及可信限MTD>5000mg/kg。
因此,他们认为荷叶水提物毒性极小,且具有广阔的应用前景[5]。
1
1.1
活性成分的研究概况
黄酮与生物碱
在荷叶的众多化学成分中具有明显生物活性和生理功能的是黄酮化合物和
生物碱这两大类物质。游离的黄酮类化合物一般难溶于水,而溶于甲醇、乙醇、
乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂,而黄酮苷一般易溶于热水,还能溶于甲醇、乙醇、
乙酸乙酯、吡啶等有机溶剂。荷叶中的黄酮类化合物属于苷类,故可用热水提取。
荷叶中的生物碱碱性较弱,不能直接溶解于水中,但生物碱与酸作用生成盐类后,
则可溶于水中,故荷叶碱可用偏酸性的水溶液提取[6,7]。
陈海光等研究以水作溶剂来提取荷叶中的黄酮类化合物及生物碱的工艺条
件,他们认为较佳的工艺条件为:水:荷叶(m:m)=30:1,于80~90℃提取1.5
h,提取液呈酸性。并用电子自旋共振(ESR)法测定其水提物对羟基自由基(.OH)
及超氧阴离子自由基(O
2
.)的清除作用,为荷叶食品的开发提供一定的理论
依据[8]。杜力军等以急性高脂血症小鼠为整体模型观察荷叶水提物对血清胆固醇
及甘油三酯的影响,结果表明:荷叶水提物有明显的调脂作用,其活性部位主要
是荷叶黄酮[9],其次是荷叶生物碱[2]。许腊英等以荷叶提抽物中的生物碱为指标,
通过对小白鼠的喂养试验,证明其具有降脂作用[10]。荷叶的生物碱和黄酮类化合
物还具有抗有丝分裂、抑菌和止痉挛等作用[11]。
在荷叶黄酮和生物碱方面的研究占到对荷叶总研究的70%以上,而且国内外
的学者对这些成分的功能活性也做了进一步的研究,但尚未了解其在体内的反应
途径。随着科学技术的发展和研究手段的日益丰富,动植物组成成分在内的
反应机制已经可以被探知。现在有很多科技工作者提到要把科研工作推向分子水
平,并已在实验室做了大量的工作。荷叶的研究工作也应向深层次推进。
1.2鬼臼毒素
南方山荷叶(DiphylleiasinensisLi)为小檗科山荷叶属植物,分布于陕
西、甘肃、四川、云南和湖北等省,主要用于治疗蛇咬伤、痈疖肿毒、跌打、风
湿筋骨痛及气管炎等症[12]。鬼臼毒素为一系列人工合成的抗癌新药(如VP-16、
VM-26等)的前体。对其成分的测定有比法和薄层谱扫描法,已有论文报道
了用HPLC法来测定小檗科桃儿七属和八角莲属植物中鬼臼毒素的含量[13]。俞培
忠参照上述方法来分离和检测鬼臼毒素,但发现山荷叶中的1个未知成分与鬼臼
毒素部分重叠,未能完全分离,有关这种情况尚未见上述文献进行探讨。为此,
他们又进行了进一步的研究。最后得到了较满意的高效液相谱流动相的组成,
同时也考察了不同的溶剂和提取方法对鬼臼毒素含量测定的影响。他们认为
HPLC方法准确、快速、简便。同时还可用于其它鬼臼类植物中鬼臼毒素的测定。
有研究表明:鬼臼毒素具有良好的抗癌作用,同时有很强的药用价值,作为
荷叶的组成成分,国内外对其研究的报导仅有数篇,因此应加强对荷叶鬼臼毒素
的研究力度。
1.3挥发性精油
新鲜荷叶具有令人愉快的清香气味,香气淡雅,带有田园气息,可以作为香
料资源加以开发。刘密新等用谱法,谱-质谱法和标准样品核对,对荷叶精
油成分进行了分析研究,从其中共鉴定了48种精油成分,占总峰面积的92.5%[14~
16]
[12]
。
多糖
生物多糖是由单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物,主要分为微生物(真菌
1.4
细菌)多糖、植物多糖、动物来源多糖3大类。近年来,生物多糖已成为人们竞
相研究开发的目标[17]。生物多糖具有相对稳定性、生物安全性、生物相容性、生
物降解性、粘度可调节性、金属离子络合性、吸湿保湿性、成膜性、絮凝性、凝
胶性、生物再生性,因此多糖具有多种生物活性如:降血糖[18]、降血脂[19]、保护
免疫器官[20]、增强免疫作用、抗病毒、抗肿瘤[21]等。因此,生物多糖在医药、食
品、化学、日用品、生物技术、农业及环境工程等领域均有重要应用[22~26]。
随着各种糖类化合物分离、分析以及制备技术的产生,人们对这一被视作确
有价值的潜在新型药用资源的研究领域产生了浓厚的兴趣
究证明[29~31]
[27,28]。越来越多的研
:多糖是非特异性的免疫调节剂(生物效应调节剂,BRM),它主要影
响网状内皮系统(RES)、巨噬细胞(MΦ)、淋巴细胞、白细胞以及RNA、DNA、
蛋白质的合成,cAMP(环化腺苷-磷酸)与cGMP(环化鸟苷-磷酸)的含量,
抗体的生成、补体的形成以及干扰素(IFN)的诱生。但目前尚未见对荷叶的生
物多糖的研究。本实验室正对荷叶多糖进行研究,初步发现荷叶干叶片含有8%~
10%的可溶性多糖。
2
2.1
荷叶功能的研究
荷叶成分的抗氧化功能
众所周知,自由基可使生物体的脂肪、蛋白质、核酸等物质发生氧化破坏,
继而导致衰老及癌症、心血管病等疾病。食物中脂肪的过氧化是产生自由基的直
接原因,为此,各种各样的抗氧化剂添加到食品中以抑制脂肪的氧化。目前最为
广泛应用的抗氧化剂当属合成抗氧化剂(如BHA、BHT等),但近年来中外许多实
验证明了人工合成抗氧化剂的副效应(如BHA的致癌使用,BHT的致动物肝肿大
作用等)。为此,中外科学家一直致力于从天然可食用植物中提取安全、高效的
天然抗氧化剂,以期能形成商业化的生产。
纪丽莲等针对荷叶的成分特点,对其不同有机溶剂提取物的抗氧化活性作了
深入研究,目的是能开发出一种有效的天然抗氧化剂[1]。他们研究了荷叶在食用
大豆油中的抗氧化活性,结果表明:甲醇的荷叶提取物有很强的抗氧化活性,其
抗氧化性与BHA相当,略高于α-生育酚,可抑制约74%的亚麻酸发生氧化反应。
用薄层层析将该提取物分成6部分,其中Rf=0.88和Rf=0.80的两部分具强抗
氧化活性,分别可抑制79.6%和71.1%的亚麻酸发生过氧化反应[1]。
对于荷叶的生理活性研究,国外较少,只有台湾几位学者对荷叶的抗氧化活
性进行了研究[32]。他们通过体外培养实验,认为荷叶的甲醇提取物具有清除自由
基、羟基的能力,这部分说明荷叶的甲醇提取物具有保护细胞免受氧化损坏的能
力。另外,荷叶的甲醇提取物还具有抗血素诱导的亚油酸过氧化的能力。这与
纪丽莲的研究相似。
余以刚等采用电子自旋共振法自旋捕集技术研究了荷叶水提物(LLE)对羟
基自由基(.OH)和超氧阴离子自由基(O
2
.)的清除效果。结果表明26.95μg/mL
的LLE对次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶体系产生O
2
.的清除率达65.6%,LLE浓度大于
8.98mg/mL时可以全部清除由Fenten反应体系产生的.OH。由此可知,荷叶水
提物是一种非常优良的抗氧化剂,在较低浓度和不需要特别的精制的情况下即可
显示出非常强的抗氧化能力。
2.2荷叶的降血脂功能
[33]
近年的研究表明:荷叶具有调节血脂的功能,主要活性部位在黄酮和生物碱,
作用特点主要是促进胆固醇的代谢。陶波等通过研究荷叶水煎剂对高脂血症大鼠
血脂及血液流变学的影响,发现荷叶水煎剂能使高脂血症大鼠的TC下降25.6%~
39.3%,TG下降18.9%~39.2%,对HDL-C未见明显影响,但随TC、TG的降低,
LDL-C显著下降;同时荷叶水煎剂能降低全血比粘度,红细胞压积,从而改善血
液浓粘状态,说明荷叶水煎剂具有明显降脂作用,这对防治高脂血症、肥胖及动
脉粥样硬化等并发症具有重要意义[34]。
单味荷叶治疗肥胖病已为历代医家所证实,临床上广泛用于治疗阳虚肥胖
症、单纯性肥胖或伴高血脂症患者,并且有明显疗效。为观察荷叶生物总碱是否
具有减肥作用,涂长春等以肥胖高脂血症大鼠为模型,对荷叶生物总碱的药效作
用进行了研究。采用肥胖高脂血症大鼠模型,观察荷叶生物总碱对大鼠体重、体
脂及血脂影响,结果表明:荷叶生物总碱明显抑制肥胖大鼠的体重增长,影响其
肥胖程度且可使肥胖高脂血症大鼠TC、TG及AI下降[35]。
龚康敏等观察荷叶饮预防大鼠高脂血症及对相关指标的作用。结果发现,荷
叶饮组大鼠的TC、TG、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、动脉硬化指数(AI)均
显著低于模型,P<0.01~0.05;全血比粘度、红细胞压积(%)明显低于模型组,
P<0.05;脂肪肝数(25%)少于模型组(100%)体重增值较模型组显著降低,P
<0.01。由此,他们认为荷叶饮有抑制高脂血症大鼠TC、TG、LDL-C和AI的作
用,能改善血液的浓、粘状态,减缓体重增值,并抑制脂肪肝的发生
长春的研究结果相似。
2.3荷叶的抑菌功能
纪丽莲用乙醇溶液对荷叶进行抽提实验,得到了荷叶提取物;用荷叶提取物
对7中种常见的食品腐败菌及致病菌进行抑菌活性测定,结果表明:荷叶的抑菌
作用显著,且大多数供试菌的MIC(最底抑菌浓度)值小于或等于8%。实验结果
同时表明了荷叶提取物在中、弱碱性条件下抑菌活性活性最强,并能耐受高温短
时及超高温瞬时的处理[11]。
中草药提取物应用于口腔卫生和口腔疾病治疗,尤其是在口腔卫生用品
中的应用,已被广大消费者认同和接受,现今含中草药物的牙膏是各类牙病患者
首选产品。据统计,目前中草药牙膏已占我国牙膏生产量的60%以上[36]
[26]。这与涂
。近年来,
应用天然植物提取物对预防和治疗牙周病的药理性能和机理研究逐渐受到国内
外学者的关注和重视,并开始于此领域工作的深入研究[37]。陈建芬等对荷叶提取
物有效成分通过层柱分离和化学结构鉴定及对口腔致病菌的药理筛选,得到了对
引起牙龈炎等病状的致病菌有较强抑制作用的荷叶正丁醇提取物有效成分,其有
效抑菌质量浓度为5mg/mL,并将荷叶的提取物应用于牙膏产品中;同时建立了
对荷叶提取物及添加在牙膏中的有效成分——黄酮量的定性定量的检测方法。测
得荷叶提取物中黄酮质量分数在30%以上,添加在牙膏中的荷叶提取物的黄酮量
的定量测试方法的回收率可达96.58%~99.08%[38]。
3展望
我国荷叶资源丰富,具有发展荷叶产业的有利条件,其分布广泛,各省普遍
栽培,每年约有1万t之多,是非常有价值开发的天然药用植物资源,以长江三角
洲、珠江三角洲、洞庭湖、太湖为主产区,价廉易得。但荷叶加工业非常落后,
仅百吨左右应用于食品、医药生产,剩余大部分荷叶都是作为肥料烂在荷田里,
没有得到有效的利用。因此,深入发展荷叶产业能够带来可观的经济效益、社会
效益。
荷叶是卫生部颁布的药食两用植物,近年来被用作减肥的主要原料,其水提
物,气味清香,酸甜可口,并且含有黄酮、生物碱等活性成分,在卫生部已批准
的减肥食品中,已有16个产品是以荷叶为主要原料的,在产品中荷叶用量
越大,减肥效果越好。
由于荷叶具有较好的去脂减肥、降血压、抑菌、抗氧化等功效,故可将荷叶
有效成分浸提出来做成药剂用于临床,或将荷叶直接与其他中草药配伍成中药合
剂用于医疗或,或作为无毒无副作用的天然食添加剂用于食品防腐保鲜,或
直接食用。荷叶中含有多种香气成分、风味物质及活性物质,因此开发出来的产
品具有独特的风味和价值。
现阶段影响荷叶的开发利用的一个关键问题是:荷叶采摘的季节性很强,易
生虫霉变,且比重过轻,贮藏占空间太太,不易保藏。而且荷叶在短期内要达到
减肥效果,需大量饮用,但食用量过大时,对胃口不利,影响食欲。对其有效成
份提取分离、纯化,装入胶囊,直接在肠道吸收,既可达到减肥降脂效果,又不
伤胃口。对其有效成份提取分离、纯化,可彻底解决这些问题。以荷叶为生产原
料,实现了资源的可持续利用,具有大的市场潜力,将为我国荷叶产业的发展起
到重要推动作用,转化为生产力将带来较好的社会效益及经济效益。
综上所述,荷叶具有较好的减肥降脂作用,而且来源广泛,价格低廉,是最
有开发价值的植物之一。但其应用多是在复方中,有些药用制剂仅经过简单的加
工,很少对荷叶的有效部位进行深入研究,在加工过程中也较少的使用高新技
术,对其毒副反应的研究有待加强。因此,今后的研究工作应着重减肥降脂机理
方面,揭开其反应途径和作用位置;对其活性成分的分离提纯应使用高新技术,
提高产品的纯度和功能有效性;应对纯化后单体的药理功效进行研究;应对荷叶
提取物的长期毒性和不良反应作药效学和毒理学的观察;相关产品开发应由粗加
工向提取、精制、深加工转化,多途径、多学科的对荷叶进行系统研究,从而开
发出高效低毒的制品。开发的产品品种也应多样化,可制成饮料、茶、胶囊、
保鲜剂、牙膏等。
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