鱼腥草保健功能及开发利用研究进展

2019-03-25 03:21冯堃秦昭王文蜀焦玉国侯肖育
食品研究与开发 2019年7期
关键词:鱼腥草挥发油活性

冯堃,秦昭,王文蜀,2,*,焦玉国,3,*,侯肖育

(1.中央民族大学生命与环境科学学院化学实验中心,北京100081;2.北京市食品环境与健康工程技术研究中心,北京100081;3.中央民族大学转化神经科学中心,北京100081)

鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.)是三白草科(Saururaceae)蕺菜属(Houttuynia)多年生草本植物,常生长于林下湿地、沟边等;主产于亚洲东南部,在我国仅分布有一种,多集中在四川、贵州、湖北等地区[1]。鱼腥草是我国使用数千年的传统中药[2],关于其描述最早在《本草纲目》中:其叶腥气,故俗称“鱼腥草”;《滇南本草》曾对其功效进行了说明:治肺痈咳嗽带脓血,痰有腥臭,大肠热毒、疗痔疮。现代医学证明,鱼腥草性辛、味微寒,归肺经,具有利尿通淋、消痈排脓、清热解毒等功能[3],主要应用于痈肿疮毒、痰热喘咳、热痢、热淋等症。根据唐代《新修草本》记载,鱼腥草为药食两用植物;而近年来鱼腥草又被国家卫生部确定为“既是药品,又是食品”的资源,使其具有极大的开发潜力以及巨大经济价值[4]。

鱼腥草全株可食用,不仅可以生食还可以加工腌渍后食用,其最常见食用部位为有节地下茎:脆嫩、纤维少、辛香味浓郁而且口感好。目前,保健食品中使用的鱼腥草通常也以有节地下茎为主。鱼腥草药用功能记载明确且详细,因而以其为原料制成的天然药物剂型在国内市场上非常丰富,其中部分产品及其功效成分和药用功能与我国保健食品颁布的27项功能具有良好的一致性或相关性,这均为鱼腥草作为保健食品原料奠定了功能基础。

近年来,随着民众生活质量的提高,愈来愈提倡绿色饮食,加之受“回归大自然”之风的影响,使得越来越多人采食鱼腥草,而其营养成分及生理活性也受到了越来越多的关注和研究。现对鱼腥草的营养保健功能研究和开发利用现状进行综述,为进一步研究鱼腥草及对其开发利用提供参考。

1 资源分布

三白草科共4属8种广泛分布于亚洲和北美,其中中国产3属4种,而蕺菜属仅有1种,即鱼腥草。鱼腥草对环境的适应性强,但多分布于我国南方各省区,西北、华北及西藏地区也少有分布,以疏松肥沃的微酸性和中性土壤生长最为旺盛。鱼腥草耐阴性强,但是怕霜冻、不耐干旱和水涝。鱼腥草是喜光植物,光照不足时会严重影响其生长,因此在生长茂密的森林中通常没有分布。

2 鱼腥草中化学成分

鱼腥草化学成分复杂,主要含有挥发油、生物碱、黄酮类、多糖和有机酸等成分[5]。

2.1 挥发油

鱼腥草中挥发油含量约占0.05%,主要成分癸酰乙醛(鱼腥草素,图1)占鱼腥草挥发油的14.53%[6],是鱼腥草注射液的主要有效成分,也是鱼腥草散发鱼腥气也是由该成分所致,除此之外,挥发油中的月桂醛(图2)也具有特异臭气[7]。陈宏降等[8]对水蒸气蒸馏法提取到的鱼腥草挥发油进行成分分析,经气相色谱-质谱仪(gas chromatography-mass spectrometer,GCMS)鉴定得到52个化合物,占挥发油总量的74.59%。此外研究发现,水蒸气蒸馏法得到的鱼腥草挥发油不具有腥味,经推断认为很有可能是因为在加热条件下,癸酰乙醛氧化脱羧为甲基正壬酮(图3),因此一般也将甲基正壬酮含量作为鱼腥草生药的质量控制依据[9]。施春阳等[10]对10批不同生长时期的新鲜鱼腥草进行研究,采用水蒸气蒸馏法提取得到挥发油并通过GC-MS进行成分分析,建立了鲜鱼腥草挥发油气相色谱特征图谱,为鱼腥草的质量控制提供了依据。王宇红等[11]对不同产地鱼腥草的挥发油进行研究,用毛细管气相色谱技术测定指纹图谱,并选用聚类法分析结合含量综合比较判断其道地性。

图1 癸酰乙醛结构式Fig.1 Structure of houttuynin

图2 月桂醛结构式Fig.2 Structure of dodecanal

图3 甲基正壬酮结构式Fig.3 Structure of 2-undecanonel

鱼腥草中还鉴定有月桂烯、α-蒎烯、D-柠檬烯、茨烯、乙酸龙脑酯、芳樟醇、石竹烯、丁香烯等[5]。

2.2 黄酮类

黄酮类化合物是植物长期自然选择过程中产生的次级代谢产物,广泛存在于植物中,是植物中的主要活性成分。研究发现,鱼腥草中黄酮类化合物含量较高,是鱼腥草的主要有效成分之一。鱼腥草中总黄酮含量最高部位为叶,其次为茎,根最少[12],其中茎与叶总黄酮的含量相差较大,分别为18 750 μg/g和59 375 μg/g[13]。而齐迎春等[14]对湖南产鱼腥草茎与叶中总黄酮含量分析发现其含量相似。在廖德胜等[15]的研究中,4月份湖南产鱼腥草地上部分总黄酮含量高于地下部分。

鱼腥草花、叶和果实中均含有槲皮素(quercetin)、槲皮苷(quercitrin)、异槲皮苷(isoquercitrin)、阿福豆苷(afzelin)、金丝桃苷(hyperin)、芦丁(rutin)、芸香苷等成分[16]。

2.3 生物碱

目前,因为生物碱的特性等原因,国内外对鱼腥草挥发油、黄酮类的研究报道较多,对生物碱的研究和报道较少。其中主要成分有蕺菜碱、苯甲酰胺、马兜铃内酰胺BI、胡椒内酰胺、三白草内酰胺、阿朴酚生物碱、去甲头花千金藤二酮B等。

2.4 多糖类

鱼腥草中主要含有葡萄糖、果糖、阿拉伯糖等单糖,以及少量的半乳糖、木糖、鼠李糖等多糖类成分,其中多为水溶性多糖。

2.5 有机酸

鱼腥草含有棕榈酸(palmiticacid)、油酸(oleicacid)、硬脂酸(stearic acid)、马兜铃酸、辛酸等多种有机酸[17],还含有丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Glv)、异亮氨酸(Ile)、组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)等 16 种氨基酸[18]。

2.6 其他

鱼腥草含有复杂的营养和功效成分,据2010版药典记载,每100克鱼腥草嫩茎叶中含有蛋白质2.2 g,脂肪 0.4 g,碳水化合物 6 g、热量 150 kJ,Na、Ca、P 等常规元素及Mn、Fe、Cu等微量元素[19-20],以及胡萝卜素、维生素C、维生素B,还含有维生素E、烟酸等基础营养成分。

3 鱼腥草药理活性研究

鱼腥草作为一种药食同源的植物,在我国民间也常被作为中药应用。其药理作用十分广泛,古籍中多有记载。现代药理实验也证明鱼腥草具有抗菌、抗病毒、调节机体免疫力、抗炎、抗肿瘤等作用[21-24]。

3.1 抗氧化活性

研究发现鱼腥草具有良好的抗氧化活性,其中黄酮、多糖均可起到清除羟自由基、超氧自由基[25-26]的作用。蔡文国等[27]研究了16份鱼腥草叶片的总酚总黄酮含量及体外抗氧化活性,并对体外抗氧化活性指标与总酚(7.01 mg/g~15.0 mg/g)和总黄酮(3.56 mg/g~11.0 mg/g)含量进行了相关性分析,结果表明其达到了极显著水平。动物实验表明,鱼腥草中多糖可提高小鼠血清和肝组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的活力,以增强机体抗氧化能力,还可以降低肝组织中丙二醛(methane dicarboxylic aldehyde,MDA)的含量[28]。实践证明,如将鱼腥草混入草鱼饲料中长期饲喂可显著提高其肝组织的SOD活性[29]。

3.2 抗菌活性

鱼腥草中的癸酰乙醛是抗菌的有效成分,尤其对金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、流感杆菌和溶血性链球菌有明显的抑制作用[30]。研究表明不同采收时期和不同品种的鱼腥草挥发油对6种细菌(大肠埃希氏菌、普通变性杆菌、铜绿假单胞菌、粪肠球菌、八叠球菌、金黄色葡萄球菌)的抑制作用中,鱼腥草挥发油对革兰氏阴性菌(大肠埃希氏菌、普通变性杆菌、铜绿假单胞菌)具有较强的抑菌效果,而对革兰氏阳性菌(除大肠杆菌)作用不甚明显[31]。魏练平等[32]研究发现白色念球菌对鱼腥草提取物最为敏感(minimum inhibitory concentration,MIC,4.0 mg/mL),此外鱼腥草提取物对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和黄曲霉等都具有较好的抑菌效果。徐燕等[33]对鱼腥草乙醇提取物的抑菌测试中发现其对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、汉逊氏酵母菌都有较好的抑菌效果。

3.3 抗炎活性

现代医学研究证明鱼腥草具有很好的抗炎活性,临床上用于治疗呼吸道感染、角膜炎、结膜炎、急慢性鼻炎等炎症。鱼腥草滴眼液用于治疗流行性角膜结膜炎时发现其疗效明显优于0.1%阿昔洛韦滴眼液,且治疗时间也明显缩短[34]。

动物实验中,鱼腥草制剂与其挥发油均表现出抗炎作用[23,35]。鱼腥草注射液用于治疗大鼠因油酸引起的急性肺损伤,可减轻肺水肿、降低肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达[36]。通过对大鼠直肠给药,鱼腥草制备的栓剂可显著改善大鼠非细菌性前列腺炎的病理组织[37]。将水蒸气蒸馏法得到的鱼腥草挥发油用于灌胃和鼻孔滴入,均可抑制二甲苯引起的小鼠耳部炎症,同时超临界CO2萃取的鱼腥草提取物也具有同样的功效[38]。

鱼腥草对多种致炎剂引起的炎症渗出和组织水肿均有明显的抑制作用,可以显著降低小鼠耳肿胀和大鼠足肿胀程度,降低小鼠腹腔毛细血管通透性。在临床应用上,局部湿热敷配合鲜鱼腥草外敷可有效缓解百白破疫苗接种后因炎症引起的硬结[39]。此外,还有研究认为鱼腥草的抗炎作用与其动脉硬化[40]和改善胰岛素抵抗[41]的作用相关。

3.4 抗癌活性

鱼腥草素能有效增强白细胞吞噬能力并提高血清备解素,以调节机体对肿瘤的防御因素与非特异性免疫力。我国广州中山医科大学从鱼腥草中提取鱼腥草素和新鱼腥草素对小鼠的艾氏腹水癌有明显的抑制作用,对癌细胞有丝分裂最高抑制率为45.7%。可防治胃癌、贲门癌、肺癌等。应用噻唑蓝(methylthia zolyl tetrazolium,MTT)法检测鱼腥草黄酮类化合物对HL60和B16BL6肿瘤细胞株的细胞抑制,结果证明其能有效诱导HL60和B16BL6细胞的凋亡[42]。张志伟等[43]以中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary cell,CHO)细胞株为模型,验证了鱼腥草醇提物具有较强的体外抗肿瘤活性。鱼腥草挥发油还具有抗流感病毒的作用,能起到保护宿主细胞,抑制流感病毒感染引起的细胞凋亡[44]。

3.5 增强免疫力

鱼腥草能明显促进白细胞和巨噬细胞的吞噬功能,体外试验鱼腥草煎剂能增加正常人和慢性支气管病人白细胞吞噬金黄色葡萄球菌的能力,提高机体非特异性免疫力。Lau等[22]发现鱼腥草提取物能刺激小鼠淋巴细胞增殖,增加CD4+和CD8+细胞的比例,同时能增加小鼠脾淋巴细胞分泌IL-2和IL-10,这些物质均可以增强机体免疫力。将鱼腥草挥发油中的主要成分甲基正壬酮给小鼠注射可显著增强血清溶血素水平、迟发型超敏反应强度、巨噬细胞吞噬功能、自然杀伤细胞活性(natural killer cell,NK),同时还呈现剂量依赖关系[45]。鱼腥草中果胶多糖可促进人体外分泌非特异性免疫中起着关键作用的物质[46]。

4 鱼腥草的开发利用

鱼腥草作为一种高效、无污染、多功能的药用植物和营养价值极高、保健作用很好的野生蔬菜,已被广泛用于功能性食品及医疗应用中。

4.1 食品应用

鱼腥草地下茎和地上部的嫩叶都可以作为蔬菜食用。鱼腥草经深加工可制成鱼腥草茶,经开水冲泡后色似红茶,不但没有鱼腥味,而且散发出类似肉桂的香味。此外,鱼腥草保健酒的生产工艺技术研究已被列入国家“星火863”计划。鱼腥草营养液和鱼腥草袋装方便食品等鱼腥草保健食品也都相继问世。鱼腥草食品加工的开发也从传统的半成品(凉拌、干品)及茶、饮料、酒等轻工业食品向航空食品、戒烟食品、减肥食品等方向发展[47]。

4.2 药用价值

在医药上,鱼腥草被广泛应用于治疗肺脓溃疡、肺热咳喘、热痢热淋、水肿、脚气、尿路感染、痈肿疮毒等症。在中医处方中,往往成为有关肺病、泌尿系统疾病的主药。民间将鱼腥草和其他中药药材水煎服,可治疗湿疹、鼻炎、中暑和感冒等疾病。鱼腥草中的槲皮苷具有抗病毒和利尿的作用。临床实践证明,鱼腥草对上呼吸道感染、支气管炎、肺炎、慢性气管炎、慢性宫颈炎、百日咳等均有较好的疗效。

5 安全性问题

鱼腥草极易富集土壤中的Pb、Zn、Cd、Cu等多种重金属,因此选择食用和药用的鱼腥草均应注意产地来源,确保原料没有受到重金属污染。作为传统的药食两用植物,目前并没有明确规定保健食品中鱼腥草用量的限制范围,但是中华人民共和国药典(2010版)中规定鱼腥草原料药日用量为15 g~25 g,新鲜原料加倍。那么鱼腥草作为药食两用植物,其作为保健食品原料时的用量应该是可以超过药典规定上限的。但考虑到已经报道的鱼腥草可能的毒副作用[48-50],希望继续研究其作为保健食品原料时的使用量,以便确保产品的有效性和长期食用的安全性。

6 前景与展望

近年来,人们越来越追求回归自然、返本归真的绿色保健食品。鱼腥草作为药食两用佳品具有很大的潜在应用价值,值得进一步推广。鱼腥草在我国资源丰富,含有多种营养元素和功效成分,现代研究也表明鱼腥草及其制备物具有多种生物活性及保健功效。鱼腥草中标志性成分确定,由此可有效控制鱼腥草产品质量,以确保其长期食用安全性和有效性。在食品生产方面,鱼腥草已被加工成了多种产品;在保健品方面,共有27种含鱼腥草的产品已经通过了“国产保健食品”审评。尽管鱼腥草已被开发为保健品,而目前也只初步分离到鱼腥草素等有效成分,对于鱼腥草的产品开发以及其他有效成分分离提取还待进一步研究。

随着市场对鱼腥草的需求量增加,人们乱挖滥采,加重了鱼腥草野生资源的破坏。考虑到鱼腥草中有效活性成分的分布,以及生长环境对鱼腥草成分的影响,需有针对性的对鱼腥草进行驯化种植以及开发利用,以确保食用产品的安全性和效用性。

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