辣木葉化學成分和藥理活性的研究進展

袁 靜，梁文儀，袁永兵，周 銘，劉宇琦，王美玲，胡 倩，常子豪，張秋楠，張?zhí)m珍*

1.北京中醫(yī)藥大學中藥學院，北京 100102

2.天津藥物研究院，天津 300462

辣木Moringa oleiferaLam.為白花菜目辣木科辣木屬的藥食兩用多年生喬木，又被稱為“鼓槌樹”[1]、“馬蘿卜”“洋椿樹”[2]、“奇跡樹”[3]、“辣根”[4]、“山葵樹”等，因其營養(yǎng)和藥用特性而聞名，與我國的靈芝和美國的西洋參并稱“世界三寶”。辣木原產(chǎn)于印度和非洲的干旱或半干旱地區(qū)[5]，于20世紀早期，被引進我國云南[6-7]，目前在云南、海南、福建、廣東、廣西等地均有種植，已成為一種極具營養(yǎng)價值、藥用價值和經(jīng)濟價值的植物，且在2012年被列為我國新資源食品原料[8]。根據(jù)《印度阿育吠托藥典》中的記載，辣木葉味甘、性涼，具有除風、消除膽汁、消除脂肪、止痛、殺腹蟲、潤膚、明目、清腦等功效，國外學者已對其化學成分和生物活性進行了廣泛研究。本文對近年來辣木葉化學成分和藥理活性的研究進展進行綜述，為更好地利用辣木葉資源及進一步深入研究開發(fā)提供依據(jù)。

1 化學成分

辣木葉中主要含有黃酮類、多酚類、苯丙素類、萜類、甾體類、生物堿類、異硫氰酸酯類以及多種有機酸類等化學成分。

1.1 黃酮類

黃酮類是辣木葉發(fā)揮藥理活性的重要活性成分，也是辣木葉中的一類主要化學成分，具有抗氧化、抗炎及降糖等活性。已分離鑒定的黃酮類化合物主要以苷類形式存在，主要成分（1～28）見表1。

表1 辣木葉中的黃酮類Table 1 Flavonoids in leaves of M.oleifera

1.2 多酚類

辣木葉中的多酚類化合物是發(fā)揮抗氧化活性的關(guān)鍵成分，主要多酚類（29～59）見表2。

表2 辣木葉中的多酚類Table 2 Polyphenols in leaves of M.oleifera

1.3 苯丙素類

辣木葉中的苯丙素類化合物主要包括香豆素、肉桂酸、阿魏酸及綠原酸等成分，主要化合物（60～68）見表3。

表3 辣木葉中的苯丙素類Table 3 Phenylpropanoids in leaves of M.oleifera

1.4 萜類

辣木葉中的萜類化合物主要包括萜類，有葉黃素、玉米黃素、胡蘿卜素等成分，主要化合物（69～77）見表4。

表4 辣木葉中的萜類Table 4 Terpenoids in leaves of M.oleifera

1.5 甾體類

甾體類成分具有抗菌等活性，主要包括β-谷甾醇（78）[28,33]、β-谷甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（79）[34]、豆甾醇（80）[28]和菜油甾醇（81）[28]等。

1.6 生物堿類

生物堿是降壓、降糖作用的重要活性成分，主要包括辣木米寧、辣木米辛、辣木寧等成分，具體成分（82～95）見表5，化學結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 辣木葉中的生物堿類Fig.1 Alkaloids in leaves of M.oleifera

表5 辣木葉中的生物堿類Table 5 Alkaloids in leaves of M.oleifera

1.7 異硫氰酸酯類

異硫氰酸酯類主要包括異硫氰酸芐酯以及4-(4′-O-乙?；?α-L-鼠李糖氧基)芐基異硫氰酸酯等成分，抗炎的主要活性成分，具體成分（96～100）見表6，化學結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 辣木葉中的異硫氰酸酯類Fig.2 Isothiocyanates in leaves of M.oleifera

表6 辣木葉中的異硫氰酸酯類Table 6 Isothiocyanates in leaves of M.oleifera

1.8 有機酸及其酯類

辣木葉中含有大量的有機酸類成分，如檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸等，具體成分（101～128）見表7。

表7 辣木葉中的有機酸及其酯類Table 7 Organic acids in leaves of M.oleifera

1.9 其他活性成分

辣木葉中含有豐富的蛋白質(zhì)，組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類高達15種，其中最多的2種分別是天冬

氨酸和谷氨酸，所含的蘇氨酸、纈氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸和蛋氨酸是人體的必需氨基酸，除此之外，還含有丙氨酸、組氨酸、精氨酸、半胱氨酸、亮氨酸和色氨酸[6]。Asghari等[43]發(fā)現(xiàn)辣木葉中含有豐富的維生素C[（83±0.5）mg/100 g]和維生素A[（6.8±0.7）mg/100 g]。同時辣木葉中還存在多種微量元素，丁音琴[44]經(jīng)微波消解電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法測定分析發(fā)現(xiàn)，辣木干葉中含鈣、鉀、硫、鎂、磷、鐵、錳、銅分別為2.000、1.324、0.870、0.368、0.282、0.282、0.064、0.000 6 g/100 g。Asghari等[43]對辣木葉進行元素分析，表明辣木葉中含鈣、鉀分別為（764.8±1.6）、（572±10）mg/100 g。

2 藥理活性

辣木葉在降血糖、降尿酸、抗腫瘤、調(diào)血脂、抗氧化以及保肝等多方面均具有顯著的藥理活性，引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。

2.1 降血糖

藥用植物在糖尿病的治療管理中引起了越來越多的關(guān)注。為了研究辣木葉的醋酸乙酯提取部位對鏈脲佐菌素誘發(fā)的雄性SD大鼠糖尿病的抗氧化和抗糖尿病機制，Bamagous等[45]將24只成年雄性大鼠隨機分為4組（每組6只），糖尿病模型大鼠連續(xù)ig辣木葉醋酸乙酯部位200 mg/kg，給藥30 d，在最后1次給藥24 h后將對照組和實驗組的大鼠處死，提取血液和胰腺組織用于生化和組織病理學分析，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，辣木葉的醋酸乙酯提取物能明顯降低血糖水平（P＜0.05），改善脂質(zhì)代謝，降低丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶等肝臟損傷標志物活性，抑制丙二醛形成，提高抗氧化劑（谷胱甘肽、維生素C和維生素E）和抗氧化酶（超氧化物歧化酶、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶）水平，且抑制促炎性細胞因子[白細胞介素（interleukin，IL）-1β、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-6]；胰腺組織的組織病理學分析與生化結(jié)果一致。這些發(fā)現(xiàn)能夠說明辣木葉通過增加抗氧化劑水平和抑制促炎介質(zhì)對糖尿病起到有效的治療作用。

Yassa等[46]同樣的采用鏈脲佐菌素誘導白化病大鼠出現(xiàn)糖尿病，利用組織形態(tài)計量學、超微結(jié)構(gòu)和生化方法評估辣木葉水提物的抗糖尿病作用，監(jiān)測空腹血漿葡萄糖，并進行胰島β細胞的朗格漢斯（改良的Gomori氏染色）和膠原纖維（馬洛氏三色染色）的β細胞形態(tài)測量，通過測量胰腺組織中的還原型谷胱甘肽和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛水平，可以確定辣木葉的抗氧化作用。與對照組相比，治療組顯著改善了空腹血漿葡萄糖水平（從380%降至145%），減少了谷胱甘肽（從22%降至73%）和丙二醛（從385%降至186%）水平；胰島細胞的組織病理學損害也被明顯逆轉(zhuǎn)；辣木葉水提物明顯增加了陽性紫色修飾的Gomori染色的β細胞的面積（從60%增至91%），并降低了膠原纖維的面積百分比（從199%降至120%）。實驗結(jié)果表明，辣木葉水提取物可以作為潛在的抗糖尿病治療劑。

2.2 降尿酸

痛風是一種新陳代謝性高尿酸血癥導致尿酸單鈉晶體形成的疾病，尿酸單鈉晶體通過先天免疫系統(tǒng)的激活引起急性和慢性炎癥反應。

梁文娟等[47]連續(xù)7 d給實驗小鼠ig辣木葉70%乙醇提取物和別嘌呤醇，于最后1次給藥前1 h對小鼠ip氧嗪酸鉀鹽，誘導小鼠產(chǎn)生高尿酸血癥，對比小鼠血清中腺苷脫氨酶、血清尿酸、血尿素氮、肌酐以及肝臟黃嘌呤氧化酶的水平變化。辣木葉乙醇提取物1.0、2.0、4.0 g/kg均可以降低高尿酸血癥小鼠的上述血清指標水平，結(jié)果表明辣木葉具有一定的降尿酸活性，具有抗痛風的功效。

勞文艷等[48]連續(xù)14 d給正常實驗用鼠ig酵母膏20 g/kg誘導高尿酸血癥，同時按人體推薦量10 g/d的10、20、30倍，分別給予含辣木葉等配方的袋茶提取物低（1.67 g/kg）、中（3.34 g/kg）、高（5.00 g/kg）劑量，采用試劑盒的方法分別測定血清尿酸、黃嘌呤氧化酶、肌酐、血尿素氮、炎性因子IL-6和TNF-α的水平以及肝臟黃嘌呤氧化酶活性。與高尿酸血癥模型組比較，高劑量的袋茶提取物能顯著降低高尿酸血癥小鼠上述血清水平（P＜0.05、0.01），且抑制肝臟中黃嘌呤氧化酶水平（P＜0.05）。所用袋茶提取物在3種劑量下均可顯著降低高尿酸血癥小鼠血清尿酸和黃嘌呤氧化酶的水平（P＜0.01），同時可抑制肝臟黃嘌呤氧化酶活性、降低血清中肌酐水平（P＜0.05、0.01），降低血尿素氮水平（P＜0.05）。結(jié)果表明，含辣木葉等成分的袋茶能夠抑制黃嘌呤氧化酶活性及炎性因子釋放，因而具有降尿酸的顯著作用。

2.3 抗腫瘤

羅鳳仙等[49]將宮頸癌HeLa細胞用不同質(zhì)量濃度的辣木葉生物堿處理48 h后，生物堿濃度控制在20～320 μg/mL，然后檢測該細胞的增殖、凋亡情況以及蛋白表達水平。研究結(jié)果表明，HeLa細胞的存活率會隨辣木葉生物堿質(zhì)量濃度的增加而下降；克隆形成實驗表明，辣木葉生物堿40、80、160 μg/mL可以顯著抑制HeLa細胞的克隆形成，抑制率分別為26.04%、37.19%、67.77%；當辣木葉生物堿質(zhì)量濃度為80 μg/mL時，HeLa細胞形態(tài)發(fā)生明顯變化；進一步流式細胞術(shù)分析得知，HeLa細胞內(nèi)的凋亡細胞數(shù)隨著辣木葉生物堿質(zhì)量濃度的增加而增加，當細胞經(jīng)160 μg/mL辣木生物堿處理48 h后，其細胞內(nèi)凋亡細胞率為42.10%，通過對凋亡蛋白表達水平檢測發(fā)現(xiàn)，B淋巴細胞瘤-2基因相關(guān)蛋白X/B淋巴細胞瘤-2基因（B-cell lymphoma-2-associated X/Bcell lymphoma-2，Bax/Bcl-2）和半胱氨酸天門冬氨酸特異的蛋白酶（cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase-9）表達水平隨著辣木葉生物堿質(zhì)量濃度的增加而增加，當質(zhì)量濃度增高至80 μg/mL時，與對照組相比有顯著性差異。此外，辣木葉生物堿能顯著降低17號染色體的基因Stat3蛋白磷酸化水平和細胞周期蛋白的表達水平，當質(zhì)量濃度增至160 μg/mL時，與對照相比有顯著性差異。以上實驗結(jié)果表明，辣木葉生物堿可以抑制HeLa細胞的增殖以及誘導此類細胞凋亡，其機制可能與抑制Stat3信號通路活化相關(guān)。

鱗狀細胞癌是全球最常見的頭頸癌類型，放射和化學療法是患者的一般治療方法。但是這些療法可能會產(chǎn)生不良反應，并且腫瘤會產(chǎn)生耐藥性。對于癌癥患者，有效的治療仍然需要改善。Luetragoon等[50]研究了辣木葉提取物及其餾份3-羥基-β-紫羅蘭酮對人舌鱗狀細胞癌SCC15細胞的抗癌作用，使用MTT法確定其對SCC15細胞的活力，通過MuseTM細胞分析儀評估細胞周期和凋亡，在6孔板中進行SCC15細胞的菌落形成和傷口閉合分析，通過免疫印跡評估凋亡標記。實驗結(jié)果辣木葉提取物及其餾分3-羥基-β-紫羅蘭酮通過激活裂解的Caspase-3和Bax以及抑制抗凋亡因子Bcl-2，抑制了SCC15細胞系的增殖和誘導凋亡，也抑制SCC15細胞的菌落形成和細胞遷移。此外，辣木葉提取物和3-羥基-β-紫羅蘭酮治療顯著增加了SCC15細胞周期進展的G2/M期停滯。因而辣木葉提取物和3-羥基-β-紫羅蘭酮通過抑制SCC15細胞的進程并誘導其凋亡發(fā)揮抗腫瘤作用。

2.4 調(diào)血脂

高脂血癥是一種無癥狀的慢性疾病，通常表現(xiàn)為血液中的脂質(zhì)過多，它可以悄悄地損害血管、心臟、大腦和腎臟，因此，高血脂患者患有顯著的動脈粥樣硬化、心血管和腦血管疾病，這些疾病是影響人類健康的關(guān)鍵因素。高脂血癥成為全球最重要的公共衛(wèi)生問題之一，對人類健康構(gòu)成威脅。Helmy等[51]將大鼠用高脂飲食喂養(yǎng)60 d，其中含有辣木葉粉或每天服用干辣木葉片。陽性對照組喂養(yǎng)高脂飲食，陰性對照組用基礎飲食喂養(yǎng)。分析脂質(zhì)分布、氧化狀態(tài)和肝功能相關(guān)的血清指標，發(fā)現(xiàn)用含有辣木葉粉或干葉提取物高脂飲食喂養(yǎng)的大鼠總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇和丙二醛的水平顯著降低，并且辣木葉粉或干葉提取物能抑制高脂飲食誘導的血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性，這是第1個證明辣木葉粉具有降膽固醇作用的研究。

Chen等[52]通過體外實驗先證實了辣木葉提取物對胰腺脂肪酶具有顯著的抑制活性，然后使用小鼠胚胎成纖維3T3-L1細胞進一步研究辣木葉提取物的調(diào)血脂作用，發(fā)現(xiàn)辣木葉提取物可以提高胰島素的作用強度并改善細胞脂質(zhì)譜（總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇），表明辣木葉提取物對3T3-L1細胞中細胞脂質(zhì)譜具有有益的影響。用超濾-液相/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（UF-LC/MS）快速篩選出辣木葉提取物中有10種潛在的胰脂肪酶配體，并且分子對接模擬顯示，辣木葉提取物中以槲皮素和山柰酚單糖苷為基的類黃酮糖苷可能是主要的生物活性，具有調(diào)血脂作用。

2.5 抗氧化

Xu等[53]通過2,2-二苯基-1-吡啶基肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical，DPPH）、2,2′-疊氮基雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2′-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid，ABTS）和還原鐵抗氧化劑（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）3種測定法測量抗氧化活性，結(jié)果表明，辣木葉提取物表現(xiàn)出最高的DPPH自由基清除能力和FRAP總還原能力，半數(shù)抑制濃度（median inhibition concentration，IC50）值分別為（1.02±0.13）、（0.99±0.06）mmol Fe2＋/g；葉提取物也表現(xiàn)出潛在的ABTS自由基清除活性，IC50值為（1.36±0.02）mg/mL。Shariff等[54]也使用DPPH法測定辣木葉的抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)辣木葉的甲醇提取物比乙醇提取物有更強的抗氧化活性。

2.6 抗炎和鎮(zhèn)痛

Sulaiman等[55]利用Balb/C小鼠和SD大鼠研究了辣木葉水提物的抗炎和鎮(zhèn)痛活性。以化學（即醋酸誘導的扭動和福爾馬林試驗）和熱（即熱板試驗）傷害模型研究辣木葉水提物的鎮(zhèn)痛效果，以大鼠角叉菜膠致足腫脹試驗研究其抗炎效果。在所有實驗中，辣木葉水提物10、30、100 mg/kg均表現(xiàn)出顯著的抗傷害活性（P＜0.05）和抗炎活性（P＜0.05），且呈劑量相關(guān)性，但與抗炎藥布洛芬100 mg/kg相比，抗炎活性盡管顯著，但效果較差。

炎癥是影響顳下頜關(guān)節(jié)等許多臨床疾病的關(guān)鍵組成部分，辣木也已經(jīng)用于治療炎癥性疾病。Dos等[56]也證明了辣木中天然存在的異硫氰酸鹽對顳下頜關(guān)節(jié)炎性痛覺超敏的大鼠模型具有抗傷害性和抗炎作用。

2.7 保肝

肝臟是人體內(nèi)非常敏感的器官，在維持體內(nèi)平衡中起著重要作用。肝病是世界上最豐富的疾病之一，通常由藥物、化學物質(zhì)和酒精引起。非酒精性脂肪肝疾病是發(fā)達國家最常見的慢性肝病。Asgari-Kafrani等[57]將30只平均體質(zhì)量為（185±10）g的成年雄性Wistar大鼠分為6組，并喂養(yǎng)高脂飲食，其中每100克飲食含24 g玉米油（以誘導脂肪肝），然后用2%、4%的辣木葉粉處理8周。其中給予基礎飲食的作為對照組。最后進行血液檢查并檢查組織學變化，檢測總膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、極低密度脂蛋白、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的水平變化，與高脂飲食組相比，用辣木治療大鼠可顯著改善上述指標水平（P＜0.05）。組織病理學檢查顯示，高脂飲食組肝臟切片有脂肪變性和炎癥。與高脂飲食組相比，辣木治療組的脂肪變性和炎癥性顯著降低（P＜0.05）。研究表明辣木葉可以預防非酒精性脂肪肝。

對乙酰氨基酚是一種常見的解熱藥物，但過量服用會導致嚴重的肝毒性，在實驗動物和人類中可能進一步發(fā)展為肝衰竭和肝小葉中心壞死。Azim等[17]通過慢性口服對乙酰氨基酚750 mg/kg 4周來誘導白化雌性大鼠的肝毒性，與參照物水飛薊素相比，辣木葉被認為是一種富含抗氧化劑的植物，對肝功能和氧化應激生物標志物有顯著的改善作用。水飛薊素50 mg/kg與對乙酰氨基酚一起口服給藥4周。對乙酰氨基酚顯著增加血清肝酶并引起氧化應激，其表現(xiàn)為組織丙二醛、谷胱甘肽過氧化物酶、肝DNA片段化顯著增加，以及肝、血液和腦中谷胱甘肽和抗氧化酶顯著減少。綜上所述，與作為誘導大鼠肝毒性的參照物水飛薊素相比，辣木葉被認為是一種富含抗氧化劑的植物，對肝功能和氧化應激生物標志物有顯著的改善作用。

3 結(jié)語

近年來，研究人員對辣木葉的化學成分和藥理活性等進行了較為廣泛的研究，主要含有黃酮類、多酚類、苯丙素類、萜類、甾體類、生物堿類、異硫氰酸酯類以及多種有機酸類等化學成分，且這些成分表現(xiàn)出良好的降血糖、降尿酸、抗腫瘤、調(diào)血脂、抗氧化以及保肝等藥理活性。但對辣木葉化學成分和藥理活性的研究仍然較少，活性成分相關(guān)的藥理作用機制也不明確。因此有必要對辣木葉的化學成分和藥理活性進行深入研究，并通過網(wǎng)絡藥理學和系統(tǒng)生物學等方法揭示其多靶點、多途徑、多層次的作用機制，為辣木葉的的開發(fā)利用和臨床應用提供依據(jù)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突