核桃分心木的研究進(jìn)展

曾詩榆，蘇薇薇，王永剛

(中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東省中藥上市后質(zhì)量與藥效再評價工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510275)

我國是世界核桃主要產(chǎn)地之一，種植面積廣闊，栽培歷史悠久。隨著不斷增多的核桃深加工產(chǎn)品和不斷增長的核桃需求，到2021年，我國的核桃市場需求量預(yù)計將達(dá)到648.57萬噸。分心木，又名胡桃衣、胡桃夾、胡桃隔，質(zhì)地較脆，味道略苦[1]，含有黃酮、多糖、皂苷、生物堿、氨基酸等多種活性成分[2]，可用于治療慢性腎炎、失眠、前列腺炎、遺精、小便頻急、糖尿病等[3-8]。本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)的報道，總結(jié)了分心木的化學(xué)成分、提取分離、生理活性和產(chǎn)品開發(fā)這四個方面的研究，為以后的深入研究和臨床用藥提供理論依據(jù)。

1 化學(xué)成分

分心木中含有多種化學(xué)成分，主要包括黃酮類、酚酸類、多糖等。目前分離到的單體化合物大多是黃酮類化合物。趙煥新等[9-11]從分心木正丁醇部位分離鑒定了20種化合物，其中黃酮類6種，木脂素類5種，酸類4種，萘酮類3種，其他2種。張盼盼[12]用75%乙醇提取分心木，用乙酸乙酯萃取得到9種化合物，其中酚酸類7種，萜類1種，蒽醌類1種。景援朝[13]用石油醚、乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取70%乙醇回流提取的分心木，采用硅膠柱色譜等方法分離得到17種化合物，其中黃酮類8種，酚酸類5種，甾醇類2種，其他2種。楊明珠等[14-15]用色譜和質(zhì)譜等分離鑒定出17種化合物，酚酸類6種，黃酮類3種，醌類2種，萜類2種，其他4種。孫冬雪等[16-18]都用95%乙醇回流提取分心木，分別鑒定出了16、31、6種化合物。殷姝君[19]分離純化出精制多糖P4a和P5a，各自的單糖摩爾數(shù)之比為甘露糖∶巖藻糖∶葡萄糖∶木糖∶鼠李糖∶阿拉伯糖∶半乳糖=1∶2.6∶11.4∶19.9∶23.1∶25.7∶72.2和甘露糖∶巖藻糖∶木糖∶阿拉伯糖∶葡萄糖∶鼠李糖∶半乳糖=1∶2.5∶12.3∶21.9∶26.7∶36.2∶82.7。Hu等[20]用高效液相色譜分析出分心木含有賴氨酸、亮氨酸等17種氨基酸和木糖、海藻糖等9種單糖。

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在近年來發(fā)展較快，在成分分析中具有很大的優(yōu)勢，能在短時間內(nèi)分析多種物質(zhì)，越來越多地被用于成分分析中。Liu等[21]用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析出了分心木中的200種成分，并對其中的37種成分進(jìn)行了定量。李平[22]用氣質(zhì)連用分離鑒定分心木中的易揮發(fā)成分，用液-質(zhì)連用分離鑒定分心木水提液成分，氣質(zhì)中共鑒定出115種化合物，液質(zhì)中鑒定出5種化合物。分心木中提取的化合物按照萃取后所在部位分類，乙酸乙酯中最多，共有43種化合物，包括柚皮素、兒茶素、槲皮素等黃酮類化合物和沒食子酸、原兒茶酸等酚酸類化合物；水中共有13種化合物，大多是酚酸類化合物；正丁醇中共有20種化合物，氯仿中共有19種化合物，石油醚中共有5種化合物。

2 提取工藝

分心木的提取基本都用乙醇作為溶劑，可以用多種提取方法來獲得提取物，如回流提取、超聲波輔助提取、微波輔助提取、酶輔助提取、超高壓提取等。提取方法不同，得到的物質(zhì)種類不同。

2.1 回流提取 回流提取法是提取中藥化學(xué)成分的傳統(tǒng)方法，操作比較簡單。程艷剛等[23]通過響應(yīng)面法優(yōu)化乙醇回流提取分心木的總黃酮，總黃酮提取量為64.12 mg·g-1，與理論預(yù)測值相近。朱青梅等[24]通過正交實驗優(yōu)化80 ℃下乙醇回流提取分心木的總皂苷，得到總皂苷的提取率為2.65%。但是回流提取法消耗溶劑較多，時間較長，不符合綠色環(huán)保理念，現(xiàn)在逐漸被其他方法取代。

2.2 超聲波輔助提取 超聲波可以擊破細(xì)胞壁，加速有效成分進(jìn)入溶劑，提高提取效率，是一種高效便捷的方法[25]。劉靜等[26]用超聲波輔助提取分心木中的多酚，優(yōu)化條件后得到的多酚提取率為6.98%。楊飛等[27]用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波提取分心木中多糖，最佳條件下的多糖量為17.42%。沙玉歡等[28]優(yōu)化通過超聲波輔助堿液提取分心木中的黃酮，黃酮得率均值為13.95%。高涵等[29]用超聲波輔助提取分心木中的總皂苷，通過響應(yīng)面法優(yōu)化工藝，總皂苷提取率為 1.86%。陳冠林等[29]用超聲波輔助法提取分心木中的多酚，通過正交試驗優(yōu)化條件，結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量(GAE)表示，得到的多酚為56.46 mg GAE/g。目前超聲波提取設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)超聲波提取技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。

2.3 微波輔助提取 微波輔助萃取是利用微波技術(shù)對混合物進(jìn)行加熱，通過離子傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱能輔助提取[30]。趙娟娟[31]通過超聲-微波協(xié)同提取分心木黃酮，用響應(yīng)面分析優(yōu)化后黃酮提取率為5.17%。Meng等[32]用微波輔助提取法提取分心木中的多糖，通過響應(yīng)面法優(yōu)化，得到分心木多糖的提取率為4.701%。大型微波提取設(shè)備的研制尚處于發(fā)展階段，工業(yè)化的微波輔助提取應(yīng)用較少。

2.4 酶輔助提取 分心木由于木質(zhì)化程度高，物質(zhì)不易溶出，纖維素酶和果膠酶能水解細(xì)胞壁，增加細(xì)胞壁的通透性，從而使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)釋放[33]。邢穎等[34]用纖維素酶法提取分心木中的黃酮，通過正交試驗優(yōu)化，提取的黃酮為90.74 mg·g-1。李瑞等[35]加入了果膠酶和纖維素酶提取分心木中的多酚，通過響應(yīng)面優(yōu)化，分心木多酚提取量為 22.29 mg GAE/g。酶輔助提取的要考慮的條件較多，底物濃度、溫度、pH、酶的殘留等都會影響提取效率，但是其操作簡單，條件溫和，提取高效，是目前研究的熱點方向之一。

2.5 超高壓提取 超高壓提取是在高壓下使細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，內(nèi)容物和溶劑充分接觸，從而實現(xiàn)快速、高效的提取[36]。何薇等[37]在385 MPa下提取分心木總黃酮，通過響應(yīng)面實驗優(yōu)化，黃酮得率為12.35%，與超聲波提取法相比提取率顯著提高。該方法雖然提取效率高，但是對儀器要求比較高，目前還沒有被廣泛應(yīng)用。

3 生物活性

分心木的提取物具有良好的抗氧化、抗腫瘤、降血糖、抗菌、抗炎、鎮(zhèn)靜催眠等作用。許多研究者選擇分心木的總提取物或者單體提取物進(jìn)行研究，通過細(xì)胞實驗和動物實驗等了解其作用效果和作用機(jī)制。

3.1 抗氧化作用 抗氧化是防衰老的重要步驟，動脈硬化、心血管疾病等都被認(rèn)為與自由基有關(guān)。消除過多的氧化自由基，能夠預(yù)防很多由自由基引起的疾病。Hu等[38]發(fā)現(xiàn)分心木的水提物和醇提物都具有良好的抗過氧化氫氧化損傷作用，醇提物作用較水提物強(qiáng)，對DPPH和ABTS的清除作用與維生素C相似，且能延長小鼠的爬杠和強(qiáng)迫游泳時間。趙娟娟[31]檢測了分心木黃酮對超氧陰離子、羥自由基、DPPH的清除能力，發(fā)現(xiàn)分心木黃酮有一定的抗氧化活性，但較維生素C弱。趙煥新等[11]發(fā)現(xiàn)酚酸類化合物的抗氧化活性比黃酮類化合物強(qiáng)，其中沒食子酸的半抑制濃度(IC50)為2.10 mg·L-1(維生素C為5.96 mg·L-1)。Zhang等[39]比較了核桃花、分心木和內(nèi)種皮的抗氧化能力，結(jié)果顯示核桃內(nèi)種皮的抗氧化活性最強(qiáng)，分心木最弱。

3.2 抗腫瘤作用 惡性腫瘤是引起人類死亡的最大因素之一，是亟待攻克的醫(yī)學(xué)難題之一。劉亞娜等[40]通過MTT、Western blot、體外建立腫瘤3D細(xì)胞模型等方法，發(fā)現(xiàn)分心木能抑制HCT116細(xì)胞的增殖和遷移,其誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用可能是通過促進(jìn)cleaved PARP和Bax蛋白的表達(dá)與抑制Bcl2蛋白的表達(dá)達(dá)到的。孫冬雪[16]篩選了從分心木中分離得到的16種化合物，發(fā)現(xiàn)3′,4′-二甲氧基苯丙二醇對Hela細(xì)胞和HGC-27細(xì)胞有較好的抑制作用，IC50值分別為12.5和38.7 μmol·L-1。Meng等[32]發(fā)現(xiàn)分心木多糖對HepG-2細(xì)胞和BGC-823細(xì)胞都有抑制作用，IC50值分別為172.08和209.97 μg·mL-1。李平[22]探究發(fā)現(xiàn)分心木水提物是通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)人直結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡，雖然比臨床一線化療藥物5-氟尿嘧啶對癌細(xì)胞的抑制能力弱，但兩者聯(lián)合用藥具有協(xié)同作用。朱青梅[18]探究分心木水提物和醇提物對宮頸癌模型小鼠的作用，發(fā)現(xiàn)水提物能使小鼠的腫瘤細(xì)胞壞死，有較強(qiáng)的抑制作用。

3.3 降血糖作用 隨著現(xiàn)在人們飲食習(xí)慣等的改變，糖尿病的患病率呈持續(xù)增長趨勢，且糖尿病容易引起并發(fā)癥，很難治療。李國艷等[41]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)篩選出分心木黃酮的10個潛在活性成分和15個抗2型糖尿病的潛在靶點，實驗表明分心木中的蘆丁、槲皮素等黃酮類成分通過升高HepG2細(xì)胞AKT蛋白磷酸化水平和降低FoxO1蛋白表達(dá)水平而具有抗Ⅱ型糖尿病的作用。Meng等[42]發(fā)現(xiàn)分心木多糖對α-淀粉酶和α-D-葡萄糖苷酶有較強(qiáng)的抑制作用，小鼠體內(nèi)實驗也表明分心木具有降血糖作用，但效果弱于典型的降血糖藥物。

3.4 抗菌作用 由于細(xì)菌耐藥性越來越嚴(yán)重，耐藥菌已經(jīng)成為威脅人類健康的重大問題，亟須尋找新的治療藥物。殷姝君[19]研究表明分心木正丁醇提取物對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等5種菌株都有較好的抑制作用，其中槲皮素對枯草芽孢桿菌等的抑制作用較強(qiáng)。Meng等[43]發(fā)現(xiàn)分心木多糖能抑制金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌。楊明珠等[14]通過紙片擴(kuò)散法和肉湯稀釋法探究分心木提取物的抗菌活性，結(jié)果乙酸乙酯部位和沒食子酸乙酯對金黃色葡萄球菌、白色分枝桿菌、普通變形桿菌等有較好的抑制作用。

3.5 抗炎作用 長時間的炎癥反應(yīng)會使機(jī)體受到損傷或引起一些慢性疾病。王丹等[44]篩選了從分心木中提取的31種化合物，利用小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7建立炎癥反應(yīng)模型，發(fā)現(xiàn)4，8-二羥基-1-四氫萘醌、2-乙氧基胡桃醌等能抑制細(xì)胞炎癥因子NO的表達(dá)。

3.6 鎮(zhèn)靜催眠作用 失眠逐漸成為困擾很多當(dāng)代年輕人的重要問題之一，會影響人的正常生活，甚至引起神經(jīng)系統(tǒng)疾病。趙煥新[9]研究表明分心木水提物高劑量組(2.0 g·kg-1)聯(lián)合戊巴比妥鈉可顯著縮短小鼠睡眠潛伏時間和延長睡眠時間，中劑量組(1.0 g·kg-1)即能顯著增加小鼠大腦中γ-氨基丁酸的含量，降低去甲腎上腺素、多巴胺的含量，且沒有明顯的毒性。張?zhí)祛５萚45]研究發(fā)現(xiàn)分心木醇提物協(xié)同戊巴比妥鈉能提高睡眠發(fā)生率，顯著縮短入睡潛伏時間，大幅延長睡眠持續(xù)時間，且對小鼠自主活動沒有顯著影響。

3.7 其他作用 張鳳等[46]用乙醇提取總黃酮，發(fā)現(xiàn)其能顯著降低脂肪變肝細(xì)胞總膽固醇和甘油三酯含量，具有一定的降脂作用。李國艷[47]建立大鼠離體心肌缺血再灌注損傷模型和在體心肌缺血再灌注損傷模型，發(fā)現(xiàn)錦鶴養(yǎng)心方總黃酮具有保護(hù)心肌細(xì)胞的作用，該作用可能與其可抑制TLR4-NF-κB信號通路有關(guān)。王艷等[48]發(fā)現(xiàn)分心木95%乙醇提取物能明顯改善腎小管上皮細(xì)胞水腫，緩解腎小球大細(xì)胞型硬化，改善小鼠模型腎陽虛癥狀。申虎等[49]觀察了分心木聯(lián)合前列腺動脈栓塞術(shù)治療良性前列腺增生的效果，患者用分心木連續(xù)泡服7 d后，前列腺癥狀明顯改善且沒有嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。

4 產(chǎn)品開發(fā)

分心木具有清熱利尿、補(bǔ)腎助眠等功效，但是基于分心木的產(chǎn)品在市面上非常少見。為了讓分心木得到更廣泛的利用，很多人對分心木進(jìn)行了綜合的開發(fā)。

劉凡等[50]發(fā)明了一種分心木降脂保健茶，能降低高脂血癥模型小鼠血清甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇。陳美燕等[51]研究以核桃花、核桃葉、核桃殼和分心木為原料制成的果酒，得到風(fēng)味獨特、口感極佳的果酒。何薇[52]研究分心木、金銀花和甘草的復(fù)合涼茶飲料，用果膠酶和木瓜蛋白酶酶解，得到口感清爽的飲料。張妍等[53]以分心木為原料研究速溶茶，通過響應(yīng)面法優(yōu)化干燥工藝，最佳條件下出粉率為63.41%。

王曉勇[54]研究了一種分心木枕頭，枕芯中核桃樹葉和分心木的數(shù)量比為1∶2，該枕頭能治療失眠，提高睡眠質(zhì)量。羅穎[55]發(fā)明了一種以分心木為原料的著色劑，該著色劑效果好，性能穩(wěn)定，不含有害物質(zhì)。

5 結(jié)語及展望

本文總結(jié)了目前分心木的化學(xué)成分、提取方法、生理活性、產(chǎn)品開發(fā)這四個方面的研究，以期為分心木的深度開發(fā)提供參考。目前分心木的研究多集中于黃酮成分的提取分離和生理活性，作用機(jī)制尚未明確；當(dāng)前結(jié)果表明總提取物的作用強(qiáng)于單體物質(zhì)，說明各物質(zhì)間可能有協(xié)同作用或發(fā)揮主要作用的單體物質(zhì)尚未被純化出來；在產(chǎn)品開發(fā)方面的研究較少，多停留在實驗室階段；文獻(xiàn)中記載的分心木用于治療腎虛遺精、遺尿等的活性和作用機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究來闡明。

核桃是我國重要的經(jīng)濟(jì)樹種，也是四大干果之一，具有很好的發(fā)展前景。為了更好地利用資源，應(yīng)對分心木有更深入和更廣泛的研究。分心木目前大多直接泡水或煎煮服用，沒有經(jīng)過前處理，有效成分不能很有效的溶出。為了更好地控制分心木的質(zhì)量，可以通過制定其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如指紋圖譜等，使其更好地發(fā)揮效果。分心木補(bǔ)腎助眠的作用非常適合時下人們的需求，可以利用這一特點開發(fā)出更多更方便，口感更好，作用更強(qiáng)的食品或藥品。