火棘植物功能性成分研究进展

黄 荣，傅小红

(成都师范学院 化学与应用化学系，四川 成都 611130)

火棘属(PyracanthaRoem.)隶属于蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)，该属多为常绿灌木，共约9种，主要分布在欧洲、中国及越南等地[1]，我国有7种，生长在四川、云南、贵州及甘肃、陕西等省海拔在400～1 000 m的广大山区地带，储量很丰富[2]。火棘具有较高的药用价值、食用价值和化工价值[3]。在营养保健食品、药品、化妆品、日用品、盆景培植和生态等方面具有诸多作用，其综合利用价值高，市场前景广阔，是亟待开发和利用的野生植物资源。有关火棘的研究现状和进展有一些综述报道[4-7]，但尚未对火棘的功能性成分的系统报道。本文就野生火棘功能性成分和火棘生物活性及应用等研究进展进行了综述，并对存在问题及未来的研究方向进行了探讨，以期为充分有效地利用火棘这一丰富的野生资源提供参考。

1 火棘的功能性成分

随着对火棘研究的逐步深入，已从中分离出黄酮、多糖和多酚等多种活性成分。

1.1 黄酮类化合物

蔷薇科火棘属植物，目前共分离得到约30种黄酮类化合物，其苷元主要为山奈酚、槲皮素、柚皮素、芹菜素等，常见的糖为鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖。

火棘中黄酮类成分目前的研究主要为：梁淑芳等[8]用微乳薄层法从火棘叶中分离得到了6个黄酮斑点，从火棘果中分离得到了5个黄酮斑点，其中2个为芦丁和槲皮素。陈青等报道[9]：火棘中含有的黄酮类物质有：金丝桃苷、山奈酚及其糖苷等黄酮类化合物。火棘果实、叶、根茎中分离得到的化合物主要有：fonuneanoside A-L、2，4，6-三羟基一苯乙酮-4-0-p-D-吡喃葡萄糖苷、2，4，6-三羟基-苯乙酮-6-0-p-D-吡喃葡萄糖苷、2，4，6-三羟基-二苯基酮-6-0-B-D-吡喃葡萄糖苷、pyrafortunoside A-C、异槲皮苷；金丝桃苷、芦丁、山奈酚一3-0-a-L-吡喃鼠李糖基)-(1—6)-B-D-吡喃葡萄糖苷、山奈酚-3-葡萄糖苷、山奈酚-3-半乳糖苷、槲皮素、山奈酚、(+)-表儿茶素、熊果酸、B-胡萝卜苷。戴毅[10-11]在火棘果中也发现了多种多羟基化合物，包括(+)-表儿茶素、山奈酚、山奈酚-3-葡萄糖苷、山奈酚-3-半乳糖苷等黄酮类成分，李三杰[12]研究了火棘果中的资源化分成分特征，利用LC-MS 技术并参考文献报道，对火棘果HPLC 指纹图谱中部分指纹峰进行归属，包括：绿原酸、二聚儿茶素、矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-半乳糖苷、芦丁、金丝桃甙、异金丝桃甙等。暨南大学申请的专利[13]：火棘提取物包括芦丁，金丝桃甙。

1.2 多糖

多糖是一类重要的生物活性物质，广泛存在于生命有机体中。多糖具有多种生物活性，在生物体内起着重要作用，现已成为许多学科研究的热点[14]。

火棘含有多种糖类成分(可溶性糖含量为10%～13%，以果糖、葡萄糖、蔗糖为主),杨锋等[15]通过分级沉淀、DE-52柱层析分离从火棘中分离出PP-A2,PP-A3,PP-A4和PP-B1,PP-B2,PP-B36种级分,经SephadexG-200柱层析鉴定,PP-A2，PP-A3，PP-B2为均一多糖。黄永春等报道[16]:PP-A2的分子质量为30 kDa,其单糖组分主要是由阿拉伯糖及鼠李糖以及保留时间为3.46 min的未知组分(红外推测可能为糖醛酸)组成的杂多糖，其中还含有少量的果糖、半乳糖和甘露糖，PP-A2中各糖残基物质的量的比为：(阿拉伯糖+鼠李糖)∶果糖∶半乳糖∶甘露糖=9.56∶3.37∶1.88∶1。黄永春等还报道[17]：PP-A3是一种糖蛋白，分子质量为210 000 Da，主要由阿拉伯糖组成，其中含有少量的葡萄糖和果糖，阿拉伯糖：葡萄糖：果糖=1∶62∶1∶1.59，其中氨基酸总含量为0.5%(半胱氨酸未检出)。

1.3 色素

火棘果实呈红色且鲜艳、安全，是天然食用色素的潜在资源。王敬勉等报道[18]：火棘色素分为醇溶性色素-火棘红和脂溶性色素成分火棘黄。脂溶性色素主要是β-胡萝卜素、多顺式番茄红素和正二十九烷，水溶性色素主要是矢车菊-3-葡萄糖甙氯化物。同时水溶性色素中还含有牵牛花素、飞燕草素及锦葵素等。文献[19-21]也报道：火棘红色素中的主要成分是花色苷类物质，且花色苷中的主要成分是矢车菊素-3-葡萄糖苷。

1.4 多酚

火棘果富含多酚、原花青素等成分[22], 赵春芳等[23]制得火棘果的果皮肉标准提取物中含0.02%～0.5%花青素，6%～12%的原花青素，0.9%～5%总黄酮，含有2%～5%的植物多酚。

李伟等[24]以火棘为原料，采用乙醇浸提，在最优条件下，制备得到PFPl、PFP2、PFP3三种多酚类物质。李三杰[12]研究发现：火棘果中类黄酮物质种类不仅与“明星水果”越橘相似，原花青素与总黄酮含量还具有明显优势，是开发医药、保健品、化妆品等深加工产品的理想原料。杨博等[25]以野生火棘果为材料，利用乙醇溶液提取原花青素，得率可达到了93.446 mg/g。张伟等[26]以不同产地和不同采收期的火棘果实为原料，黄酮和原花色素最高得率为3.47%和4.63%，多酚类得率为3.86%。火棘果是一个非常值得开发的药食两用资源，火棘原花青素的生产市场前景广阔。

1.5 挥发性化学成分

周铬东等[27]对火棘的挥发性化学成分进行了分析研究。用火棘果干粉蒸馏， 得到火棘挥发油，用气相色谱/质谱联用技术将油分离得到53种挥发性组分，对于其中的34种进行分析鉴定，多为醛、酮类， 发现一种含量较高且具有开发价值的挥发性成分：二氢猕猴桃内酯。

1.6 其它功能性成分

火棘籽油中其脂肪酸组成与其它物质的某些天然特殊植物油较接近[28],含有丰富的亚油酸、β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇[29]。所含有机酸[30]是火棘果中重要的风味营养物质，总酸为0.84%～0.86%，主要为酒石酸和苹果酸，含有绿原酸[12]。董立莎[31]从火棘果实中共检出6个磷脂组分，其中以PA为主,占总磷脂的80%以上，磷脂具有改进机体神经功能障碍、增强记忆及抗衰老等功效。李玉洁等[32]以天然野生植物火棘果为原料分离提取精氨酸，其提取率达到95.83%。湖南农业大学申请的专利[33]：提供了从火棘果实中依次提取(联产)出火棘果汁、红色素、黄色素、果胶等系列有效成分以及残果渣作饲料原料的综合利用方法。

2 火棘生物活性及应用

2.1 具有较强的消食健脾功能

侯建军等[34]研究发现火棘提取物能抑制小肠对水分的吸收，软化大便而起到通便作用，促进大鼠胆汁分泌，使胆汁中固体形含量增加，并促进大鼠胃液的分泌，提高胃蛋白酶的活性，有较好的消食健脾功能。

2.2 具有较好的酪氨酸酶抑制活性

火棘果中发现了联苯糖苷类化合物及二苯并呋喃类化合物具有抑制酪氨酸酶作用，其对酪氨酸酶抑制活性强于熊果苷[10-11]。何蓉蓉等[35]研究火棘果实提取物的美白作用并观察其对大鼠腹腔肥大细胞释放组胺的影响，发现火棘果实提取物显著抑制酪氨酸酶活性和肥大细胞释放组胺，为火棘果实作为美白添加剂提供了实验依据。TaeKo Iino[36]等用中国的Kakyoku(火棘)提取物，进行了对酪氨酸酶活性的B16黑色素瘤和黑色素合成的抑制效果的实验，发现其效果明显。日本三得利株式会社[37]申请的专利也报道：火棘提取物可以预防或防治mospatches和雀斑等，并具有极佳的皮肤增白效果。

2.3 抗氧化作用

火棘的多种活性成分都具有抗氧化活性。火棘中的黄酮类物质如芦丁和槲皮素能清除自由基；原花青素是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂，具有非常强的体内活性；胡萝素、维生素E以及硒具有抗氧化防衰老的作用；多酚类物质、火棘多糖、火棘红色素具有较强的抗氧化功能。火棘是一种优良的天然抗氧化剂和自由基清除剂的新资源，近几年，有大量文献证实了火棘的抗氧化、抗疲劳、抗衰老等作用。

侯建军等[38]研究了火棘果对D-半乳糖所致衰老小鼠的抗氧化作用，初步证明火棘有一定的抗氧化作用。覃红斌等[39]发现火棘能增加小鼠血液和肝脏中超氧化物歧化酶活力，降低血液、肝脏和脑组织中丙二醛活性，具有一定的抗氧化作用。续洁琨等[40]发现火棘果实提取物对拘束应激负荷下活性氧引起的小鼠肝损伤具有一定的保护作用，其作用机制可能来自于清除自由基和抑制脂质过氧化过程。韦忠恒等[41]以小鼠皮注射法制备砷中毒模型，发现火棘果果汁可以减轻砷中毒小鼠肝损伤，可能是通过清除自由基。田根根[22]通过动物模型，研究了火棘果对于慢性衰老模型D-半乳糖模型、急性肝中毒溴代苯模型小鼠抗氧化水平的影响，发现火棘果标准提取物明显的提高了小鼠肝脏及血液GSH-Px、SOD 活力，降低过氧化脂质的含量(P<0.01)，这表明，火棘果标准提取物具有明显的抗氧化效果。

程超等[42]制得3 种多酚类物质PFP1、PFP2、PFP3，均具有较强的自由基清除能力，其中对羟自由基EC50分别为1.033 4 mg/mL，0.625 5 mg/mL、0.165 1 mg/mL， 对超氧自由基EC50分别为0.112 8 mg/mL 、0.129 9 mg/mL、0.277 0 mg/mL。李伟等[24 ]也证实了火棘多酚的抗氧化活性。李安林等[43]研究显示火棘红色素具有抗氧化能力，在色素浓度为1.8 g/L 时，对超氧自由基的清除率大于27%，羟自由基清除率大于60%。丁爱玲[44]发现火棘果多糖对小鼠肝、肾、心和脑各组织体内外均有抗氧化作用。袁成福[45]，赵杰[46]，Yuan C[47 ]等研究发现火棘多糖具有增强免疫和抗氧化功能，清除氧自由基和抗脂质等作用。周蓉蓉[48]发现全缘火棘多糖提取物能延长小鼠负重游泳时间，初步证明鄂产全缘火棘多糖类具有抗疲劳的作用,文献[49-52]也发现和证实了火棘果的抗疲劳功效。

2.4 降血脂作用

田根根[22]研究在治疗性肥胖模型和预防性肥胖模型中，火棘果标准提取物表现出明显减缓高热量饮食大鼠体重增加的作用(P<0.05)，在治疗性高血脂及预防性高血脂模型中，火棘果标准提取物也表现出显著的降低总胆固醇、甘油三酯、低密度值蛋白胆固醇、升高高密度脂蛋白胆固醇的作用(P<0.01)。同时火棘果标准提取物具有明显改善肠道菌的作用。侯建军[34]发现火棘能够抑制小肠对水分的吸收，促进肠壁水分被吸收进肠道，软化大便而起到通便作用。侯建军等[53]还发现火棘可明显升高正常大鼠血中HDL-C、APOA 水平，降低APOB/APOA，对TC 亦有一定程度的降低和具有改善血粘度的作用。安性和等[54]发现火棘醇提取物对己形成的高血脂症家兔具有明显的降血脂及防止动脉硬化斑块的形成。

2.6 促进血凝作用

梅兴国等[55]发现火棘提取物灌胃给药可显著缩短小鼠的玻片凝血时间(P<0.05)，体外给药可明显缩短血浆复钙时间(P<0.01)和血浆凝血酶原时间(P<0.01，P<0.05)，显示其醇提取物对内、外源性凝血系统均有明显的凝血作用。

2.6 预防肿瘤作用

火棘籽油中含有丰富的亚油酸，而制备纯度较高的亚油酸，则是研究和开发共轭亚油酸的基础，共轭亚油酸是亚油酸的立体和位置异构体混合物的总称，是一种很强的抗癌物质，具有抗动脉粥样化形成、抗糖尿病、抗过敏、调节免疫、促进生长等生理功能[29]。火棘果中含有的芦丁、槲皮素、胡萝卜素、维生素E以及Se等微量元素具有抗氧化防衰老和防癌抗癌作用[4]。陈青等报道[9]：火棘中含有多种黄酮类物质，黄酮类化合物具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、延缓衰老和保肝护胃等多种生物活性。

2.7 抗菌作用

李宇[56]报道：火棘果实提取液中含有较多的花青素类物质，1%盐酸+70%乙醇浸提获得的火棘果实浸提液对大肠杆菌(Escherichiacoli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)和一种未知的革兰氏阳性细菌有较强的抑制作用。陈志敏，田小曼等[57-58]从蔷薇科植物火棘的茎、叶、果中分离出内生真菌15株，有13株内生真菌(86.67%)对某些植物病原真菌表现出50%以上的抑菌活性，其中J4菌株对9种植物病原真菌的抑菌活性都在50%以上，最高可达97.14%，其抗菌谱较广，值得迸一步研究。

3 应用研究

3.1 医药保健方面

火棘果的药效作用主要包括：一是促进消化、改善体内循环、促进新陈代谢、增强体力和免疫力；二是清除机体中有害氧自由基的影响，抑制脂质过氧化过程，从而具有很强的抗氧化功能，这可能是其抗衰老、降血脂、美白、清除体内垃圾、减肥等保健功效的药理基础。火棘具有较高的药用价值。根主治虚劳骨蒸、湿热痹痛、月经不调、跌打损伤等症；果实主治脾胃虚弱，消化不良、泻泄、痢疾、疳积、崩漏、白带、产后腹痛等病症；叶主治血崩及贫血、经闭和暴发性火眼，外敷治疗疮疡肿毒。成药如火棘颗粒能健脾消积、活血止血[59]。暨南大学[13]在专利“火棘提取物及其制备方法和应用”中提出：火棘提取物可用于制备缓解由应激反应中氧自由基引起的肝损伤等不良反应的药物、食品或食品添加剂。

3.2 食品和化妆品方面

火棘果作为一种储量丰富的野生植物，不仅营养价值丰富，还富含黄酮类、花青素类、SOD等功效保健成分，是一种可用于开发天然植物抗氧化剂、天然植物提取物的理想新型资源。可生食或加工成多种营养保健食品，火棘提取物亦可以作为健康食品和食品添加剂。火棘可开发出食品添加剂、火棘酒、果丹皮、果酱、果茶、低度果酒、果汁等多种保健产品[60]。梁先长[29]以纯化的火棘籽油为原料，明胶、甘油作软胶囊囊壳材料，对火棘籽油软胶囊生产过程中的制丸及软胶囊干燥等关键工艺条件进行研究。果皮可以提取优质食品添加剂———红色素，可用于饮料、软糖、果冻、蛋糕、果酒等食品的着色，也可用于化妆品、医药和日化产品中，宜在酸性条件下使用。

火棘中还可提取生物增白活性物质，其能有效地抑制人体内多种色素酶的活力，具明显在美白功效。日本三得利株式会社[37]申请的专利:火棘提取物，可以预防或治mospatches和雀斑等，并具有极佳的皮肤增白效果。其可以以片剂、胶囊或颗粒的形式，或混入食品如糖果、口香糖或饮料来摄取。赵春芳等申请的专利[23]中制得的火棘果的果皮标准提取物的整体功效表现为多组分及它们的交互协同作用，具有良好的抗氧化、美白和降血脂等功效，可作为制备降血脂功能食品、美白化妆品和食品添加剂的原料。

火棘果中还含有抑制龋齿的活性物质，可以防治人类牙病，是制作牙膏的优良原料。

4 结 语

近年来，关于火棘的研究报道很多，发现了许多新的化学成分及药理活性，但对其功能性成分如黄酮类，多酚类的成分研究还远远不够，其作用机制、体内代谢和主要成分活性的研究方面还需有新的突破，有必要研究火棘有关成分对脂代谢、糖代谢、肥胖症、癌症、衰老和疲劳、以及消化功能的影响及其作用机理，在此基础上开发相应的营养强化剂或有关疾病的预防或治疗剂，使火棘真正实现它的价值。对其应用在研究也较多，但大多是单一产品，极少涉及火棘果的综合利用研究。

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