水生蔬菜答農(nóng)民問（54）：菱角有哪些主要藥用價(jià)值？

劉義滿 黃劍河 劉倩 萬(wàn)元香 魏玉翔

菱角（Trapa natans）是一種適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣泛、應(yīng)用歷史悠久的水生蔬菜植物[1~3]。在世界范圍內(nèi)，傳統(tǒng)采集或栽培利用悠久的地區(qū)，除了重視其食用價(jià)值外，均非常重視其藥用價(jià)值。深化菱角藥用價(jià)值研究與開發(fā)，做到“農(nóng)醫(yī)結(jié)合”，可能為我國(guó)菱角產(chǎn)業(yè)發(fā)展增添新的動(dòng)力和領(lǐng)域。為此，本文主要介紹菱角藥用價(jià)值研究成果，希望為菱角種植和開發(fā)相關(guān)人員提供參考。

1 菱角的傳統(tǒng)藥用

我國(guó)對(duì)菱角的傳統(tǒng)藥用，主要體現(xiàn)在“本草”類系列文獻(xiàn)中，相關(guān)內(nèi)容在《水生蔬菜答農(nóng)民問（53）》中已有介紹[2，3]。在國(guó)外，菱角是印度阿育吠陀醫(yī)學(xué)體系（Indian Ayurvedic system of medicine）中的一種重要植物，用于治療胃、生殖泌尿系統(tǒng)、肝、腎和脾臟疾病。印度文獻(xiàn)認(rèn)為，菱角味苦、澀，有健胃、利尿、解熱和殺菌等功效。菱角整株植物用于治療淋病、月經(jīng)過(guò)多和其他生殖器疾病。治療腹瀉、痢疾、眼病、潰瘍和傷口效果好。還被用于治療皮疹、燒灼感、消化不良等20余種疾病[4]。俄羅斯用菱角治療狂犬病、動(dòng)物咬傷、腹瀉、阿米巴痢疾和其他疾病[5]。

2 菱角現(xiàn)代醫(yī)藥價(jià)值概況

中國(guó)、印度、俄羅斯及日本等國(guó)家和地區(qū)均對(duì)菱角現(xiàn)代醫(yī)藥價(jià)值進(jìn)行過(guò)研究。Chandana等[6]介紹，菱角藥理活性（pharmacological activity）包括抗菌活性（antimicrobialactivity）、止痛活性（analgesic activity）、抗炎活性（antiinflammatory activity）、抗氧化活性（antioxidant activity）、益智活性（nootropics activity）、免疫調(diào)節(jié)活性（imunomodulatory activity）及抗糖尿病活性（antidiabetic activity）等。文獻(xiàn)報(bào)道[7]，菱屬植物主要含有黃酮、多酚、甾醇、生物堿、多糖、揮發(fā)油、氨基酸等物質(zhì)，具有抗癌、抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制活性、抗微生物、鎮(zhèn)痛、保肝、免疫調(diào)節(jié)、抗動(dòng)脈粥樣硬化、降血糖等作用。菱角藥用部位主要是果殼（圖1）。菱角殼化學(xué)成分主要包括生物堿、酚酸類、萜類和甾體、多糖類及黃酮類，藥理活性主要有抗癌活性、抗氧化活性、降低α-葡萄糖苷酶活性、保肝護(hù)肝活性及抗菌活性等。沒食子酸及其衍生物是菱角殼的主要藥用成分[8]。

圖1 菱角藥用部位主要是菱角殼（菱角皮）（照片引自網(wǎng)絡(luò)）

3 菱角藥用功能成分提取及其藥理活性

我國(guó)多所大學(xué)和科研單位進(jìn)行過(guò)菱角功能成分提取及其藥理活性實(shí)驗(yàn)研究。以菱角為原料提取藥用功能成分時(shí)，大致分為菱角果實(shí)（果殼、整果、果肉）和菱莖。

3.1 菱角藥用功能成分提取研究

①以果實(shí)為原料 吉林大學(xué)牛鳳蘭教授及其所在團(tuán)隊(duì)較早在我國(guó)系統(tǒng)進(jìn)行菱角藥用成分提取及藥理活性實(shí)驗(yàn)，主要是菱角抗癌成分提取及其抗腫瘤活性研究。2001年報(bào)道，牛鳳蘭等[9]利用菱角殼水提取物，采用離體培養(yǎng)胃癌細(xì)胞及MFC荷瘤小鼠進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)。2003年報(bào)道，實(shí)驗(yàn)室從菱角植株中提取分離黃酮類化合物[10]。梁睿[11]2006年研究結(jié)果表明，東北菱中含有糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、鞣質(zhì)、酚類、有機(jī)酸、揮發(fā)油、油脂；從東北菱揮發(fā)油中共檢出58種物質(zhì)，鑒定出56種化合物（占總檢出物質(zhì)的96.5%）；東北菱鞣質(zhì)提取最佳工藝為75%乙醇5倍量，每次提取3 h，提取2次；東北菱中沒食子酸含量為0.651 mg/g（生藥）。東北菱鞣質(zhì)含量1.266 mg/g（生藥），其中沒食子酸在鞣質(zhì)中的含量為51.42%。董威嚴(yán)等[12，13]認(rèn)為，沒食子酸（Gallic acid，即3，4，5-三羥基苯甲酸，3，4，5-trihydroxybenzoic acid）為菱角抗腫瘤活性的主要有效成分；采用高效液相色譜法測(cè)定，菱角沒食子酸含量0.08%，平均回收率98.3%，RSD 1.89%。

朱紅薇等[14]以南湖菱為材料研究發(fā)現(xiàn)，沒食子酸等主要次生代謝物主要存在于菱殼中。符少蓮等[15]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，菱角殼醋酸乙酯提取物中含鞣質(zhì)類化合 物1，2，6-三 沒 食 子 酰-β-D-葡 萄 糖 含 量85.7 mg/g、1，2，4，6-四沒食子酰-β-D-葡萄糖含量244 mg/g。周光雄等[16]首次從菱角殼85%乙醇提取物中得到1，2，6-三沒食子酰-β-D-葡萄糖和1，2，3，6-四沒食子酰-β-D-葡萄糖。陳百泉等[17]首次從南湖菱殼的醋酸乙酯和正丁醇部位共分離鑒定4，23，24-三甲基膽甾-22-烯-3-醇、豆甾醇、α-香樹脂醇、（+）-nyasol、齊墩果酸、熊果酸、常春藤皂苷元、3，23-二羥基-12-烯-28-烏蘇酸及β-胡蘿卜苷9個(gè)化合物。

我國(guó)其他一些單位亦進(jìn)行過(guò)菱角活性物質(zhì)提取研究。如朱才會(huì)等[18]研究，用石油醚萃取法從菱角殼提取鄰苯二甲酸二丁酯（Dibutyl phthalate，DBP），獲得較高產(chǎn)率，相對(duì)含量達(dá)9.61%；劉冬敏等[19]進(jìn)行的總黃酮、總酚及皂苷提取實(shí)驗(yàn)中，采用乙醇溶液提取溶劑，超聲波輔助，提取溫度80℃、提取時(shí)間50 min、料液比1∶25、超聲波功率360 W，黃酮、總酚和皂苷提取得率分別5.45%、26.50%、52.20‰。董向東等[20]以提取菱角淀粉后的離心液為原料，采用蛋白酶酶解法提取菱角多糖，條件優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為，蛋白酶添加量0.018%、酶解溫度50℃、酶解時(shí)間2 h、酶解pH值為5時(shí)，菱角多糖提取率12.65%，其中蛋白質(zhì)殘留率1.08%。李嬌等[21]研究認(rèn)為，菱角多糖最佳提取工藝為料液比1∶30、溫度60℃、時(shí)間120 min。

龐中好等[22]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，四角菱菱殼多酚采用酶協(xié)同超聲輔助提取的最佳工藝為用pH值4.5的1.86%纖維素酶溶液30 mL/g預(yù)處理30 min后，在53℃下超聲提取26 min，纖維素酶可充分分解菱角殼組織及細(xì)胞壁中纖維素，超聲波可加速多酚類物質(zhì)擴(kuò)散溶出，兩者結(jié)合可顯著提高多酚提取量。多酚提取量161.3 mg/g，與模型預(yù)測(cè)值（158.14 mg/g）相符，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.00%。葛佳琦[23]用研磨機(jī)將菱角研磨成粉末，之后用1∶20比例乙醇浸泡12～24 h，抽濾，將濾液放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾瓶?jī)?nèi)，利用減壓濃縮法得到黏稠狀態(tài)菱角乙醇提取物。

續(xù)表1 菱角功能成分提取及其藥理活性研究實(shí)驗(yàn)

②以菱角莖為原料 李峰等[24]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超聲提取四角菱莖多酚的最佳工藝為液料比34，45%乙醇，在50℃下超聲提取24 min。多酚得率29.36 mg/g，與模型預(yù)測(cè)值29.89 mg/g的相對(duì)誤差1.77%。龐中好[25]亦進(jìn)行過(guò)四角菱莖多酚實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，超聲耦合雙水相提取，最優(yōu)條件為乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)20.5%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)25.7%，提取溫度46℃。多酚得率59.50 mg/g，鐵離子當(dāng)量55.62μmol/g。

3.2 菱角提取物的藥理活性

我國(guó)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道中，菱角提取物的相關(guān)藥理活性實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)胃癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞HepG2、肝癌細(xì)胞SMMC-7721、肝癌腹水細(xì)胞H22、肺癌細(xì)胞A549、肺巨細(xì)胞癌細(xì)胞PG、宮頸癌細(xì)胞Hela、腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251、人早幼粒白血病細(xì)胞HL60等癌細(xì)胞及對(duì)金黃色葡萄球菌 （Staphylococcus aureus，SA）、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（Methcillin—resistantStaphylococcus aureus，MRSA）和β-內(nèi)酰胺酶陽(yáng)性金黃色葡萄球菌（ESBLs-SA）、大腸桿菌（Escherichia coli）、溫和氣單胞菌（Aeromonas sobria）等細(xì)菌的抑制效果，對(duì)DPPH、OH自由基及ABTS等自由基的清除效果，對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制活性等。我國(guó)及印度民間都有菱角可以治療癌癥的說(shuō)法。例如，印度控制的班迪波拉（Bandipora district，位于Wular Lake北岸）北部民間認(rèn)為，用熱水沖調(diào)干燥菱米粉，制成乳液（當(dāng)?shù)胤QAertz）與凝乳一起服用，可以治療癌癥[26]。我國(guó)專家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明（表1），菱角提取物在抗癌、抑菌、自由基清除、α-葡萄糖苷酶抑制等諸多方面具有很強(qiáng)的藥理活性。說(shuō)明民間有關(guān)菱角抗癌這一說(shuō)法是有道理的，同時(shí)也說(shuō)明菱角具有較大的藥用價(jià)值開發(fā)潛力。

表1 菱角功能成分提取及其藥理活性研究實(shí)驗(yàn)

4 菱角藥用種質(zhì)資源及其開發(fā)利用問題

從前述內(nèi)容可以看出，菱角不同種類品種、不同產(chǎn)區(qū)、不同器官的藥用功能成分含量及藥理活性都可能存在差異。例如，左袁袁等[40]利用體積分?jǐn)?shù)60%乙醇作提取溶劑，以浙江（嘉興和金華）、江蘇（南京和蘇州）、安徽（馬鞍山）、湖北（洪湖）、湖南（沅江）、江西（新余）、山東（棗莊）、河南（信陽(yáng)）、福建（建甌）、廣東（揭陽(yáng)）及廣西（桂林）11省（自治區(qū)）13個(gè)產(chǎn)地的菱角殼為原料，提取總多酚，結(jié)果顯示，不同產(chǎn)地原料之間總多酚含量差異顯著，高者54.54 mg/g，低者8.15 mg/g。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，不同產(chǎn)地原料提取的總多酚對(duì)DPPH·清除率高者80.60%，低者33.76%，差異顯著；對(duì)ABTS+·清除率高者70.19%，低者22.54%，差異顯著；對(duì)α-葡萄糖苷酶活性抑制率高者78.02%，低者29.09%，差異顯著（表2）。計(jì)算表2中總多酚含量、DPPH·清除率、ABTS+·清除率及α-葡萄糖苷酶活性抑制率4項(xiàng)指標(biāo)值兩兩之間的相關(guān)系數(shù)r，結(jié)果r值均介于0.724 4～0.980 8，呈極顯著正相關(guān)（自由度=13-2=11，r0.01臨界值=0.684）。循此結(jié)果推測(cè)，從總多酚含量高的菱角殼中提取的總多酚，其DPPH·清除率、ABTS+·清除率及α-葡萄糖苷酶活性抑制率亦高。

表2 不同產(chǎn)區(qū)菱角殼總多酚含量及其抗氧化活性和對(duì)α-葡萄糖苷酶活性抑制率[40]

菱角適應(yīng)能力強(qiáng)，分布廣泛，不論自然生長(zhǎng)量，還是人工栽培量均很大，可用作菱角功能性成分提取的資源蘊(yùn)藏量非常大。我國(guó)現(xiàn)從事菱角種質(zhì)資源收集、保存、評(píng)價(jià)、新品種選育及栽培技術(shù)研究，以及菱角種植的單位屬于農(nóng)業(yè)行業(yè)，相關(guān)工作的主要目的是生產(chǎn)食用農(nóng)產(chǎn)品，對(duì)菱角的藥用價(jià)值開發(fā)利用認(rèn)識(shí)和重視不夠。如果要進(jìn)一步深化菱角藥用價(jià)值的挖掘利用，從事菱角科研和種植的農(nóng)業(yè)行業(yè)單位，宜加強(qiáng)與菱角藥用功能性成分研究的相關(guān)醫(yī)藥行業(yè)單位合作，開展菱角種質(zhì)資源藥用功能性成分評(píng)價(jià)，進(jìn)行菱角藥用專用或藥菜兼用品種選育及配套栽培技術(shù)研究和應(yīng)用。