金花茶抗肿瘤功效研究进展

2015-04-26 07:18贺栋业王丽丽曹振辉罗新星徐永平
亚太传统医药 2015年3期
关键词:金花提取物功效

贺栋业,王丽丽,2,曹振辉,张 萍,罗新星,徐永平,2*

(1.大连理工大学 生命科学与技术学院,辽宁 大连 116024;2.教育部动物性食品安全保障技术工程研究中心,辽宁 大连 116620)



金花茶抗肿瘤功效研究进展

贺栋业1,王丽丽1,2,曹振辉1,张 萍1,罗新星1,徐永平1,2*

(1.大连理工大学 生命科学与技术学院,辽宁 大连 116024;2.教育部动物性食品安全保障技术工程研究中心,辽宁 大连 116620)

金花茶是山茶花家族中唯一具有金黄色花瓣的品种,被誉为“幻想中的黄色山茶”,是国家一级、世界二级珍稀保护植物,具有较高的药用和营养价值,其花和叶为广西壮族民间传统用药。近年来研究发现金花茶花、叶和种子具有良好的抗肿瘤作用,通过阐述金花茶不同有效部位粗提物和单体活性成分的抗肿瘤功效,为金花茶抗肿瘤作用的进一步研究以及金花茶资源的有效开发利用提供参考。

金花茶;抗肿瘤功效;药效营养品

金花茶(CamellianitidissimaChi)属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)金花茶组植物(CamelliaSectionChrysanthaChang),是高约2~5m的常绿灌木或小乔木,花叶腊质光泽,耐旱力强。金花茶树苗生长较慢,一般定植3~5年开花,每年7~8月份出现黄色花蕾,次年11月份开放,且生长环境较为严苛,喜温暖湿润气候,适宜于偏酸性土壤,在海拔200~300m范围内最为常见[1]。金花茶由中国植物学家左景烈于1933年7月29日在广西防城县大菉乡阿池隘第一次发现[2],因其独特珍贵的金黄色山茶基因以及稀有的品种备受人们的关注和研究,被誉为“茶族皇后”“植物界大熊猫”“东方魔茶”[3],并于2011年11月获得我国国家地理标志保护产品称号。全球范围内已知金花茶组植物有34种和5个变种,除越南北部3种以及我国云南、贵州、四川各产1种外,其余28种与5个变种均生长于我国广西壮族自治区境内[2,4-5](见表1和图1)。

图1 广西壮族自治区内金花茶组植物的地理分布

金花茶为广西壮族民间传统用药,在《广西中药材标准》中记载,金花茶性味微苦,涩,平,功能与主治为清热解毒、利尿消肿,用于咽喉炎、痢疾、肾炎、高血压、月经不调等[6]。到目前为止,对于金花茶的研究大部分都集中在植物学[7-8]、分子生物学[9-11]以及分析化学[12-14]方面,对于金花茶药理作用的研究却相对薄弱(见表2和图2),现有药理学研究表明,金花茶具有显著的抑菌[15-16]、抗氧化[17-19]、抗肿瘤[20]、降血脂[21-22]以及降血糖[23]等功效,因此对其药理功效的研究在未来一段时间内可能会成为金花茶研究的热点。目前金花茶抗肿瘤功效的研究已经进入分子水平,阶段性总结不仅对金花茶抗肿瘤功效的进一步研究具有重要的意义,同时也将为相关药效营养品的研发提供一定的参考价值。

表1 金花茶组植物种类及主要分布地区Table 1. Species and distribution areas of Camellia Section Chrysantha Chang

表2 2003-2013年金花茶组植物研究性论文数量统计*Table 2 The number of papers on different research fields of Camellia Section Chrysantha Chang from 2003 to 2013

注:*数据来源于谷歌学术搜索和中国知网。

1 金花茶抗肿瘤功效

根据2003—2013年间金花茶不同药理功效研究性论文数量的统计分析结果显示,目前对于金花茶药理功效的研究主要集中在降血脂、降血糖、抗氧化、抗肿瘤以及抑菌作用上,其中,金花茶抗肿瘤功效更是研究热点(见图3)。

目前金花茶抗肿瘤功效的研究主要分为两个方面,其一是考察金花茶对肿瘤细胞增殖是否具有一定的抑制作用以及抑制能力的强弱,属于基础研究阶段。在近十几年的研究中,学者们将更多的注意力放在了金花茶叶上(见图4),这可能与金花茶不同部位市场价格的巨大差异密切相关;其二主要是检测金花茶对肿瘤细胞是否存在凋亡诱导作用,并初步探讨其作用机制,属于中后期研究阶段,目前研究性论文还比较少。以上两方面均通过体外实验的方法进行研究,而对于体内实验来说,有关于肿瘤移植动物模型的构建以及金花茶对动物模型体内肿瘤的抑制研究尚未见报道。

图2 2003-2013年金花茶组植物研究性论文分类统计*

注:*数据来源于谷歌学术搜索和中国知网

图3 2003-2013年金花茶组植物药理功效研究性论文分类统计*

注:*数据来源于谷歌学术搜索和中国知网

图4 2003-2013年金花茶不同有效部位抗肿瘤研究性论文数量*

注:*数据来源于谷歌学术搜索和中国知网

1.1 金花茶对肿瘤细胞增殖的抑制作用

目前此方向研究主要集中在考察金花茶不同有效部位(花、叶和种子)的粗提物或单体活性成分对不同肿瘤细胞系的抑制作用。金花茶有效成分的提取方法主要有醇提和水提两种,与粗提物相比,金花茶有效单体成分方面的研究相对较少,与有效单体成分复杂以及提取率较低等特性相关。

1.1.1 金花茶花 金黄色花朵是金花茶最珍贵的部分,研究发现金花茶花醇提物和水提物对肿瘤细胞增殖均有一定的抑制作用。李翠云等[24]研究证明金花茶花对二乙基亚硝胺诱导的肝细胞癌前病变有抑制作用,可用于肝癌的早期预防;随后发现金花茶花对肝癌细胞株(BEL-7404)的增殖具有一定的抑制作用,对正常人肝细胞则无抑制作用[25]。于大永等[26]研究证明金花茶花95%乙醇提取物对人白血病细胞(U937)和结肠癌细胞(HCTll6)增殖具有抑制作用,且细胞存活率随样品浓度的增大而降低。李琳等[27]研究证明不同浓度金花茶花水提取物对人胃癌细胞(MGC-803)的增殖均有抑制作用,24h、48h和72h的半数抑制浓度(IC50值)分别为(912.33±12.70)、(789.67±10.69)、(746.00±6.08)μg/mL,并且呈量效关系。戴璐等[28]研究发现金花茶花水提取物可抑制人食管鳞癌细胞(Eca109)的生长,且其作用呈时间和剂量效应关系。

研究发现,金花茶的化学成分主要有黄酮(Flavone)[29]、茶多糖(Tea Polysaccharide)[30]、茶多酚(Tea Polyphenols)[31]、皂苷(Saponin)[32]等。而金花茶的抗肿瘤功效主要由其活性成分的特性所决定,目前除金花茶粗提物外,花朵有效单体成分的抗肿瘤功效研究也受到一定关注。Xiao Peng等[33]通过凝胶色谱、质谱以及光谱分析从金花茶花中得到了一种新的单体成分:槲皮素7-O-(6-O-E-咖啡酰)-β-D-吡喃葡萄糖苷,该成分对人淋巴瘤细胞(U937)的增殖有抑制作用,IC50值为140.1μmol/L。

1.1.2 金花茶叶 研究发现,金花茶叶醇提物和水提物对肿瘤细胞的增殖也具有一定的抑制能力。段小娴等[34]通过应用建立二乙基亚硝胺(DEN)致大鼠肝癌作用的短期体内实验模型,研究金花茶叶对DEN致肝癌作用的影响,结果显示金花茶叶有抑制DEN致大鼠肝癌作用。Hua Zhu等[35]通过金花茶叶70%乙醇提取物(F1)、40%~60%石油醚提取物(F2)、乙酸乙酯提取物(F3)、正丁醇提取物(F4)以及水提物(F5)对肝癌细胞(HepG2)的增殖抑制进行研究,结果显示除F5外,其他四种对HepG2细胞均有增殖抑制能力,且抑制能力大小顺序为F3>F1>F2>F4。朱华等[36]研究证明金花茶叶醇提物对人低分化鼻咽癌细胞(CNE-2)的增殖有抑制作用,且呈时间和剂量效应关系。沈洁等[37]研究证明金花茶叶醇提物对CNE-2细胞的生长增殖具有抑制作用,抑制效果有时间和剂量依赖性,且显著效应浓度大于50μg/mL。Jia-Ni Lin等[38]研究发现六种金花茶叶水提物对人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的增殖有抑制能力,浓度800μg/mL时的作用强弱顺序为C.tunghinensis>C.murauchii>C.euphlebia>C.nitidissima>C.nitidissima var.microcarpa>C.impressinervis。同时,金花茶叶活性成分的抗肿瘤功效也有报道,农彩丽等[39]研究证明金花茶叶总黄酮对四种肿瘤细胞的增殖具有抑制作用,其强弱顺序为:人肝癌细胞(SMMC-7721)>人高分化鼻咽癌细胞(CNE-1)>人胃癌细胞(SGC-7901)>人大细胞肺癌细胞(H460)。

1.1.3 金花茶种子 韩立春等[40]采用噻唑蓝比色法(MTT)分别测定金花茶种子乙醇提取物及其萃取后的正丁醇部分和水溶部分对人宫颈癌细胞(HeLa S3)和人前列腺癌细胞(PC3)增殖的影响,结果证明三种提取物都显示了较强的肿瘤细胞增殖抑制作用,其IC50值分别为85.88、67.62、55.71μg/mL和63.06、56.20、68.53μg/mL。史丽颖等[41]研究发现金花茶种子乙醇提取物对人单核细胞白血病细胞株(U937)增殖有抑制作用,且呈浓度—量效关系,其IC50值为89.74μg/mL。时贞颂等[42]研究证明金花茶种子95%乙醇提取物部分及其萃取后的正丁醇部分和水溶部分对人肺癌细胞(A549)和人乳腺癌细胞(MCF-7)的增殖均有剂量依赖性抑制作用。单从IC50值上来看,金花茶种子对肿瘤细胞的抑制能力要强于其他部位及其有效成分,但因所治疗的肿瘤细胞系是不同的,不能排除其具有一定的组织特异性,所以金花茶各个部位的抗肿瘤功效还需进一步全面的探究。

1.2 金花茶对肿瘤细胞凋亡的诱导作用

Xiao Peng等[33]从金花茶花醇提物中分离得到的酰化黄酮苷,通过AV-FITC/PI染色以及含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase-3)活性的测定发现其可以诱导人淋巴癌细胞(U937)的凋亡。于大永等[43]采用流式细胞术(FCM)、Western印记法等检测金花茶种子乙醇提取物的正丁醇萃取物(CCEB)对人前列腺癌(PC3)细胞凋亡及Bax、Bcl-2等基因表达的影响,结果显示CCEB能够以caspase依赖性线粒体途径的方式诱导PC3细胞的凋亡。时贞颂等[44]用金花茶种子乙醇提取物的正丁醇萃取物处理人子宫颈癌细胞(HelaS3)后,通过检测凋亡相关蛋白表达以及线粒体膜电位变化等影响证明其能够通过线粒体途径引起HelaS3细胞发生凋亡。金花茶诱导肿瘤细胞凋亡作用的研究不多,但随着金花茶抗肿瘤功效研究的进一步发展,金花茶诱导肿瘤细胞凋亡作用以及凋亡分子机制的深入探讨将会受到更多关注。

2 产品研发现状

迄今为止,金花茶的产品研发主要集中于食品[45]、日用品[46]和药效营养品[47]。市场上已开发出的金花茶产品主要有金花茶砖茶、金花茶袋泡茶以及金花茶凉茶、金花茶饮料、金花茶浓缩液、金花茶口服液和金花茶含片等一系列饮品及药效营养品[48],其中产品生产过程中已有许多成熟的加工工艺,例如保健饮料[49]、口服液[50]、浓缩饮液[51]以及速溶茶[52]等。2010年中华人民共和国卫生部第9号公告指出,根据《中华人民共和国食品安全法》和《资源食品管理办法》规定,批准金花茶、显脉旋覆花(小黑药)、诺丽果浆、酵母13-葡聚糖、雪莲培养物五种物品为新资源食品,改善了金花茶产品研发的局限性,然而金花茶产品的研发尚处在起步阶段,抗肿瘤、降血脂、降血糖等功效且无毒副作用的潜在价值将在未来一段时间内使金花茶新资源食品的研发成为热点。

3 展望

通过查阅近十年国内外报道的有关金花茶的研究性论文,并分析金花茶抗肿瘤功效的研究进展,结果发现国内对于金花茶的研究大部分集中在金花茶种群的形态分类、繁殖培育、基因克隆表达以及生物活性成分的提取、纯化和分析方面,而对金花茶药理功效的研究却相对较少。与金花茶降血糖、降血脂、抗氧化及抑菌的功效相比,其抗肿瘤的药理作用更让人关注,这与癌症所受到的高度关注是分不开的。研究者们对金花茶花、叶、种子和有效单体成分给予了同样的关注度,因为所治疗的肿瘤细胞系是不同的,所以不同部位和成分药理作用的强弱并不具有可比性,但是毫无疑问,金花茶具有一定的抗肿瘤功效且具有很高的研究价值。目前对于金花茶抗肿瘤功效的研究还存在很多不足,比如有效单体成分尚不明确,提取工艺简单,加工手段落后,抗肿瘤实验方面缺乏对照实验和肿瘤移植动物模型实验等,研究者们还需要对金花茶抗肿瘤功效进行更深入的研究,从而为金花茶抗肿瘤药效营养品的研发以及我国金花茶资源的有效开发利用提供参考。

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(责任编辑:魏 晓)

Research Progresses on Anti-tumor Efficacy ofCamellianitidissimaChi

He Dongye1, Wang Lili1,2, Cao Zhenhui1,Zhang Ping1,Luo Xinxing1,Xu Yongping1,2*

(1. School of Life Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 2. MOE (Ministry of Education) Center for Food Safety of Animal Origin, Dalian 116620, China)

CamellianitidissimaChi, a rare and famous ornamental species with its only golden-yellow flowers in the genus Camellia (Theaceae), belongs to a national class I protected species and international class II protected species.CamellianitidissimaChi, called as the Fortune’s Yellow Camellia, has very high medicinal and nutritional values. The flowers and leaves ofCamellianitidissimaChi are traditional herbs in Chinese medicine. They are commonly used for the treatment of dysentery, hypertension, diarrhea, and irregular menstruation. Recent studies found that the flowers, leaves and seeds ofCamellianitidissimaChi had good effects in anti-cancer. This paper aims at elaborate the anti-tumor effects ofCamellianitidissimaChi and products developed from it.

CamellianitidissimaChi; Anti-tumor Efficacy; Nutraceuticals

2014-08-25

贺栋业(1988-),男,大连理工大学博士研究生,研究方向为天然产物药理学。

徐永平(1959-),男,大连理工大学教授,博士生导师,研究方向为动物生物技术与营养。

R285

A

1673-2197(2015)03-0068-05

10.11954/ytctyy.201503028

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