滕碧蔚
(廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院,廣西 南寧 530031)
石榴(Punica granatum L.)是石榴科(Punicaceae)石榴屬(Punica L.)中的植物,植株為落葉小喬木或灌木,樹高一般為5~10m,原產(chǎn)地為中、西亞地區(qū),如伊朗、阿富汗等。據(jù)記載,我國在西漢時(shí)期由張騫出使西域時(shí)才引入石榴。如今,在我國亞熱帶及溫帶的南北各地區(qū)均有石榴種植,大約有70多個(gè)品種,分為觀賞和食用2大類。石榴皮是水果石榴去除可食的果肉部分后,經(jīng)干燥而得的果皮,約占石榴的20~30%,一般厚度為1.5~3mm,呈片狀、瓢狀等不規(guī)則的形狀,呈紅棕色、暗棕色或棕黃色等多種顏色,質(zhì)硬易脆,氣微弱,味苦澀[1]。我國年產(chǎn)石榴約20萬噸,主要分布在云南蒙自、四川會(huì)理、陜西臨潼、山東棗莊、安徽懷遠(yuǎn)和新疆喀什,其中云南蒙自的石榴種植面積和年產(chǎn)量均居全國之首,種植面積和年產(chǎn)量分別為6.5萬畝和6.0萬噸,超過全國總量的 30%。此外,隨著石榴越來越受到人們的喜愛,石榴已經(jīng)成為我國重點(diǎn)發(fā)展的水果之一,種植面積逐漸擴(kuò)大,然而,具有多種活性成分的石榴皮資源卻沒有被充分的利用起來,幾乎都被廢棄,造成極大的資源浪費(fèi)[2]。
早在1929年,就有外國研究人員對(duì)新鮮石榴果皮的活性成分進(jìn)行分析[3],得出的結(jié)果如表1:
表1 石榴皮主要成分表
1963年,研究人員又從石榴皮中提取出異槲皮甙和石榴皮堿[4];1995年,喬樹華等人采用中草藥化學(xué)成分系統(tǒng)預(yù)測(cè)試方法鑒定了石榴皮的化學(xué)成分[5],結(jié)果表明:石榴皮中含有糖及其苷類、皂苷、有機(jī)酸、鞣質(zhì)、黃酮類、糖、生物堿類、酚性成分、有機(jī)酸、香豆素和油脂類等化學(xué)成分;2008年,張笑穎綜述了石榴皮的化學(xué)成分[6],指出:石榴皮主要含有鞣質(zhì)類、黃酮類、有機(jī)酸類和生物堿類等;2010年,林勇總結(jié)了石榴皮的化學(xué)成分[7],并根據(jù)其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的不同,分為以下三類,見表2。
表2 石榴皮活性成分分類
自古以來,石榴皮一直是用來治療治蛔蟲、瀉痢、腹痛等疾病的中草藥,《本草拾遺》、《本草綱目》、《名醫(yī)別錄》和《太平圣惠方》等古代醫(yī)學(xué)書籍均對(duì)石榴皮進(jìn)行了記載,現(xiàn)行有效的《中國藥典》2010年版也將石榴皮載入,其具有澀腸止血、止血、驅(qū)蟲的功效。經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,石榴皮在抗細(xì)菌、真菌方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的作用。石榴皮含有多酚、氨基酸、生物堿等多種活性成分而被廣泛用于醫(yī)藥保健品、美容化妝品、污水處理等行業(yè)和領(lǐng)域。
早在1995年,喬樹華等人就對(duì)石榴皮活性成分的抑菌活性進(jìn)行了初探,結(jié)果發(fā)現(xiàn):石榴皮乙醇提取液具有較強(qiáng)的抑制黃瓜枯萎病活性;2009年,陳雪珊等[8]對(duì)石榴皮提取液、濃縮液、凍干粉末及石榴皮軟膏的體外抑菌效果進(jìn)行研究,結(jié)果表明:幾種石榴皮成分的藥物均具有較強(qiáng)的體外抗菌活性;2007年,楊林等通過實(shí)驗(yàn)研究[9],表明鞣質(zhì)類和黃酮類化合物是石榴皮具有抑菌功效的主要活性成分。
張杰等研究人員于 1997年研究了石榴皮對(duì)乙型肝炎病毒(HBV)的體外滅活作用[10],結(jié)果發(fā)現(xiàn)石榴皮鞣質(zhì)具有較強(qiáng)的抗病毒能力,其作用機(jī)制與鞣質(zhì)沉淀蛋白質(zhì)特性緊密相關(guān)。
早在1992年,以色列研究人員就報(bào)道了從石榴皮中提取的逆沒食子鞣質(zhì)及其水解產(chǎn)物鞣花酸具有抗乳腺癌作用;姜婧等2010年綜述了石榴主要成分抗腫瘤作用的研究進(jìn)展[11],指出石榴皮中的多酚類化合物是其具有抗腫瘤功效的活性成分。
周本宏等 2008年研究了石榴皮鞣質(zhì)對(duì)羥自由基和超氧陰離子自由基的清除作用[12],2009年焦士蓉等研究了石榴皮多酚類物質(zhì)的抗氧化作用[13],何春林等2011年研究了石榴皮多糖的抗氧化活性[14],以上結(jié)果表明,石榴皮的鞣質(zhì)、多酚類物質(zhì)和多糖均具有抗氧化作用。
2009年,李春燕等人研究了石榴皮提取物對(duì)大鼠離體十二指腸運(yùn)動(dòng)的作用及其機(jī)制[15],同年,連軍等人也進(jìn)行了石榴皮提取物對(duì)治療潰腸性結(jié)腸炎的大鼠模擬實(shí)驗(yàn)研究[16],以上研究表明:石榴皮提取物對(duì)消化系統(tǒng)疾病具有很好的治療作用。
2006年,李云峰等比較了石榴提取物對(duì)氧化應(yīng)激血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用[17],結(jié)果發(fā)現(xiàn)石榴皮提取物可以保護(hù)氧化應(yīng)激人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(ECV304),表現(xiàn)為人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞存活率升高顯著,而且可以防止細(xì)胞膜微黏度的升高, 同時(shí)還能保護(hù)細(xì)胞抗氧化力值與超氧化物歧化酶活性,抑制細(xì)胞凋等。2009年,祝建平等研究了石榴皮水提物對(duì)中華大蟾蜍心電活動(dòng)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)石榴皮水提物能夠抑制麻醉蟾蜍的心率和心電活動(dòng)[18]。
R.Gracilus等早在2001年就發(fā)現(xiàn)石榴皮懸浮液能極大的增加兔抗體效價(jià),并能抑制白細(xì)胞的移動(dòng)[19]。呂琴等2007年研究了石榴皮醇提物小鼠體液免疫功能的影響,結(jié)果證實(shí)了石榴皮醇提取物能夠提高小鼠的免疫力[20]。
此外,有研究人員還報(bào)道了石榴皮提取物在影響生殖系統(tǒng)上也具有一定的作用,具體表現(xiàn)在:抑制前列腺增生、降低尿毒癥毒素、抑制人精子等;石榴皮中的植物多酚能夠吸收200~300nm的紫外線,所以可以防止皮膚黑色素的生成,可在美容美白化妝品中發(fā)揮一定的作用;石榴皮還可以作為新的吸附劑來吸附廢水中的重金屬或染料,前景廣闊。
研究人員主要以水或有機(jī)溶劑(如乙醇、丙酮等)來浸泡石榴皮粉[9],通過加熱的方式使石榴皮的有效成分溶解在溶劑中,有些采用微波、超聲、超臨界萃取等手段進(jìn)行提取[10],得到粗提液,再通過有機(jī)溶劑萃取、沉淀、離心、大孔樹脂分離、膜分離等方式分離提純,最后通過濃縮、重結(jié)晶的方式獲得純度較高的單體物質(zhì)[11],以該單體物質(zhì)為基礎(chǔ)進(jìn)行藥用有效成分及其臨床應(yīng)用的研究。
研究人員通過紫外分光光度法、高效液相色譜法、氣相色譜法等現(xiàn)代分析檢測(cè)方法對(duì)多酚、黃酮等有效成分的進(jìn)行含量測(cè)定,同時(shí)通過質(zhì)譜、核磁共振等先進(jìn)的檢測(cè)手段對(duì)石榴皮中的沒食子酸等單一組分進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。
近幾年來,無論是石榴皮有效成分的提取分離、含量測(cè)定,還是單一組分的結(jié)構(gòu)確定,均取得了較好的成績,發(fā)表文章數(shù)篇,申請(qǐng)專利多項(xiàng),取得成果多項(xiàng),極大的提高了石榴皮的科研水平,為石榴皮的應(yīng)用發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
目前,石榴皮在臨床上主要用于治療腹瀉、潰腸性結(jié)腸炎、雞眼、新生兒尿布皮炎、無排卵性功能失調(diào)子宮出血等,在其他行業(yè)上的應(yīng)用還比較少,大多數(shù)限于當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)室階段的小型研究,并未形成大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),其原因如下。
全國每年的石榴產(chǎn)量約為20萬噸,以石榴皮占石榴產(chǎn)量的20~30%計(jì)算,全國石榴皮的年產(chǎn)量約為6萬噸左右,且分布在全國各地。即使將廠區(qū)設(shè)在云南蒙自,那么原料年產(chǎn)量量最多也僅為2萬噸左右,難以形成大規(guī)模的工業(yè)化開發(fā)與應(yīng)用。
目前國內(nèi)石榴種植主要以水果為主,其水果成熟后可以分銷到全國各地,在食用水果后將石榴果皮集中回收、統(tǒng)一加工,實(shí)現(xiàn)綜合利用的難度很大。
盡管石榴皮有如上所述的有效成分且被廣泛用于臨床,但是其目前的功效主要體現(xiàn)在抑菌、抗病毒方面,石榴皮的多種化學(xué)成分協(xié)同完成了這些功效,而具有這些功效的藥物種類繁多,所以石榴皮藥物在這一方面沒有價(jià)格優(yōu)勢(shì),目前曬干后作為中草藥使用的石榴皮市場(chǎng)價(jià)格僅為3.0~4.0元/公斤。如果石榴皮的單一組分能夠被不斷的挖掘和純化,在抗腫瘤、防治艾滋病等方面能夠發(fā)揮其不可代替的功效,那么其價(jià)值將會(huì)得到極大的提升。
雖然石榴皮已經(jīng)作為中草藥被《中國藥典》2010年版載入,但是該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)僅限于石榴皮中草藥原材料的采收,石榴皮中的多酚、黃酮、生物堿等單一組分目前尚未建立明確的含量測(cè)定、組分確證等相關(guān)的統(tǒng)一的分析手段和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),這會(huì)造成不同的研究人員對(duì)同一組分的分析帶來較大的差異性,甚至沒有可比較性,不利于石榴皮科研水平的快速提高;以石榴皮的某種組分為原料生產(chǎn)醫(yī)藥保健品、美容化妝品、功能性食品等產(chǎn)品也沒有相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),這也就給石榴皮的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展帶來極大的束縛。
石榴皮資源是寶貴的財(cái)富。石榴皮含有多種活性成分,在治療腹瀉、潰腸性結(jié)腸炎等臨床應(yīng)用上具有很好的療效,在抗氧化、抗腫瘤等方面具有廣闊的發(fā)展前景。大力推廣石榴種植,合理布局種植區(qū)域,形成規(guī)模更大的石榴產(chǎn)區(qū),方便石榴深加工產(chǎn)品的集中研究與開發(fā),同時(shí)加強(qiáng)單一活性成分的研究,完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為石榴皮資源的充分利用提供保障。
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