紫苏叶药理作用研究进展

2021-12-05 00:41唐飞冯五文敖慧
成都中医药大学学报 2021年4期
关键词:紫苏叶挥发油提取物

唐飞,冯五文,敖慧

(1.成都中医药大学 药学院西南特色中药资源国家重点实验室,四川 成都 611137;2.成都中医药大学 中医药创新研究院,四川 成都 611137)

紫苏Perillafrutescens(L.) Britt.为唇形科紫苏属植物,是我国前卫生部公布的药食两用的60种中药之一[1]。《本草纲目》记载,其叶、梗、子均可入药。紫苏叶解表散寒、行气和胃;紫苏梗理气宽中、止痛安胎;紫苏子降气消痰、平喘润肠。研究表明,紫苏叶含有多种有效成分,如挥发油类,主要为紫苏醛、β-石竹烯、芳樟醇等[2];黄酮类,如芹菜素、木犀草素等[3];花色苷类,如天竺葵苷、芍药素-3-葡萄糖苷等[4];酚酸类,主要为迷迭香酸、咖啡酸[5];苷类,如紫苏苷、苯丙素苷等[6];三萜类,如齐墩果酸、熊果酸[6];甾体类,如β-谷甾醇、豆甾醇等[6]。紫苏叶具有广泛的药理活性,如抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗炎等。本文就近几年紫苏叶药理作用的研究进展作一综述。

1 抗氧化、抗衰老

大量研究表明,紫苏叶中提取的花色苷、挥发油、花青素、多糖、黄酮类和酚酸类物质具有良好的抗氧化作用,可开发为天然的抗氧化剂及食品添加剂;对抗机体的氧化衰老也有一定作用。研究表明,紫苏叶的水提物[7]、醇提物[8-9]、花青素[10]、黄酮[11]、挥发油[12]均有清除OH-、O2-、DPPH氧化自由基的能力,其水提物和醇提物主要成分为总黄酮、多糖、迷迭香酸类,其中50%甲醇提取物活性最好,可能与提取物中迷迭香酸类成分含量较高有关[13]。紫苏叶水提物对大鼠肝脏氧化损伤具有一定保护作用,能降低谷胱甘肽和丙二醛(Malonaldehyde,MDA)等氧化应激指标,减少丁基过氧化氢(Tert-butyl Hydroperoxide,t-BHP)诱导的肝细胞变性和中性粒细胞浸润[14]。蔡宁晨等[15]通过荧光漂白恢复法(Fluorescence Bleaching Recovery,FRAP)、清除DPPH和ABTS+试验、ORAC法,发现紫苏叶提取物具有良好的抗氧化能力,但其活性部位花色苷类成分具有更好的活性,约为紫苏叶提取物的两倍。此外,紫苏叶总黄酮还有潜在的治疗慢性肾病的活性,其对H2O2所致人肾小管上皮细胞HK-2细胞毒性损伤有保护作用,且能明显提高HK-2细胞内过氧化氢酶(Catalase,CAT)、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GSH-Px)等抗氧化酶的活性[16]。此外,苏叶挥发油能提高D-半乳糖亚急性衰老模型大鼠的体能和记忆能力,增加大鼠负重游泳时间,减少大鼠在水迷宫的逃避潜伏期,升高其SOD水平,降低其MDA水平,其机制可能与通过减少血液中的自由基有关[17]。

2 抗菌

紫苏叶对G+菌有良好的抗菌活性,其抗菌的活性成分为挥发油、黄酮、酚酸[5]、萜类等化合物。紫苏叶水提物对金黄色葡萄球菌具有良好的抑制作用,MIC为0.312 5 g/L[18]。紫苏叶的水浸液、水煎液、醇提液对大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、八叠球菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用,其中水浸液效果较好,对枯草杆菌的抑制作用最显著,MIC为62.5 mg/mL[19]。此外,紫苏叶醇提物对口腔变形链球菌具有抑制活性,当紫苏叶醇提物的浓度≥3.13 mg/mL时,具有明显抑制变形链球菌粘附和产酸的作用;抑制变形链球菌体外生长的MIC值为12.5 mg/mL[20]。孙也评[21]从紫苏叶乙酸乙酯部位分离出5个具有抗菌活性的化学成分,如5-羟基-6,7-甲氧基黄酮、香树脂醇等,其对金黄色葡萄球菌、变形链球菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、耐喹诺酮金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均有抑制作用。紫苏叶总三萜也具有较强的广谱抗菌作用,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的抗菌作用最明显,MIC范围为0.48~15.50 mg/mL,MBC≥0.97 mg/mL[22]。

3 抗炎、抗过敏

研究表明,紫苏叶对急、慢性炎症,局部组织和全身炎症有一定的治疗作用,其抗炎的活性物质为挥发油、黄酮和酚酸[5]等。紫苏叶水提物对DFE(粉尘螨)引起的小鼠皮炎也有改善作用,能抑制表皮和真皮层的增生和炎症细胞的浸润,降低血清骨膜素和胸腺的TARC水平,抑制脾T细胞的CD4+/CD8+比率[23]。紫苏叶醇提物能够减弱LPS刺激RAW264.7细胞的活化;抑制IL-6、IL-8、TNF-α、COX-2和iNOS的mRNA表达,减少NO产生和前列腺素E2(Prostaglandin,PGE2)分泌;抑制丝裂原活化的蛋白激酶,上调 NF-κB-α抑制剂(Inhibitor of NF-κB-α,IκB-α)水平,并下调核因子(Nuclear factor-κB,NF-κB)的水平[24]。紫苏叶挥发油能显著减轻角叉菜胶致去肾上腺大鼠足跖肿胀,降低炎症组织PGE2含量,抑制胸腔渗出液中蛋白含量和白细胞数,降低NO含量。机制可能与其抑制白细胞游走、减少蛋白质渗出、清除氧自由基、抑制PGE2等炎症介质生成有关,而与肾上腺皮质系统无关[25]。紫苏叶中异麦芽酮能够抑制LPS刺激的RAW264.7细胞产生NO、MCP-1、IL-6,表明异麦芽酮具有体外抗炎活性。且超临界二氧化碳萃取的异麦芽酮含量较醇提物高[26]。紫苏叶中木犀草素能抑制大鼠腹膜肥大细胞炎性细胞因子如IL-1β和TNF-α分泌,抑制释放组胺,降低5-羟色胺诱导的ICR小鼠的血管通透性[27]。从紫苏叶乙酸乙酯部位分离出紫苏叶酸A和8-羟基-6,7-二甲氧基黄烷酮等黄酮类化合物,能抑制由IL-1β引起的大鼠肝细胞的一氧化氮生成,提示其有一定的抗炎活性[28]。

此外,紫苏叶醇提物可改善恶唑酮、卵清蛋白血清诱导的小鼠过敏性耳水肿,抑制Ts细胞,降低IL-2、TNF-α等因子水平,降低耳血管通透性,缓解过敏性耳水肿,主要活性成分为迷迭香酸[29-30]。还可降低OVA致敏小鼠血清、脾脏和鼻黏膜 IgE以及组胺水平,抑制IL-1β、IL-6、NF-κB、Caspase-1等的表达,使肥大细胞和嗜酸性粒细胞浸润增加,从而改善过敏性鼻炎和过敏性鼻结膜炎[31],能抑制尘螨致敏的小鼠肺中IL-4和IL-5以及嗜酸细胞活化趋化因子的蛋白表达,抑制小鼠气道周围的嗜酸性粒细胞数量,从而改善过敏性哮喘[32]。

4 抗肿瘤

紫苏叶提取物中主要成分如挥发油、迷迭香酸[5]、黄酮类[33]、花色苷等对肿瘤细胞有一定的抑制作用。紫苏叶醇提物对人体结直肠癌细胞(Human Colon Cancer Cell Line,HCT116)和肺癌细胞(Human Lung Cancer Cells,H1299)也具有抑制作用,350 μg/mL的紫苏叶醇提物能明显抑制2种肿瘤细胞的生长,导致细胞核形态的改变并显着增加2种细胞中的亚G1细胞群,有效抑制H1299细胞的迁移和HCT116、H1299细胞的黏附,表明其在体外对结肠癌和肺癌有一定的抗癌活性[35]。紫苏叶挥发油对人肺癌LTEP-α-2细胞有一定的抑制作用,且呈剂量和时间依赖性,在20~30 mg/mL时抑制效果最好[34]。采用提取离子色谱分析技术等从紫苏叶花色苷提取物中分离出Cyanidin3-O-阿魏酰葡萄糖苷-5-O-葡萄糖苷等7种花色苷,用流式细胞仪检测对人宫颈腺癌HeLa细胞凋亡的影响,结果发现花色苷提取物能诱导HeLa细胞凋亡,且具有剂量依赖性[36]。

5 降血脂、降血糖、抗动脉粥样硬化

研究表明,紫苏叶提取物有良好的降脂作用,其作用机理与其影响脂肪合成、蛋白质代谢及抗氧化作用有关;此外,还有降血糖、抗动脉粥样硬化等作用。

紫苏叶醇提物对3T3-L1脂肪细胞[37]和ICR肥胖小鼠[38-39]均有一定抑制作用。紫苏叶醇提物可减少ICR肥胖小鼠的体质量、内脏脂肪量及附睾脂肪量,降低血糖、胰岛素水平。使过氧化物酶体增殖物激活受体-γ和增强子结合蛋白-α的表达。也可抑制其甾醇调节元件结合蛋白-1c和基转移酶等脂肪合成基因。也能够降低固醇酰辅酶A脱氢酶-1抗体和脂肪酸合成酶靶基因的表达水平,上调转氨酶CPT1基因表达。表明紫苏叶醇提物可通过影响脂肪转录因子的基因和蛋白表达来影响脂质代谢,这为临床研究肥胖症和相关的代谢综合征药物提供了实验依据。紫苏叶醇提物对高脂饲料喂养的高脂血症小鼠有显著的降血脂和抗氧化作用,能降低其血清中总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(Low Density Lipoprotein Cholesterol,LDL-c)水平,提高高密度脂蛋白胆固醇(High Density LipoproteinsCholesterol,HDL-c)、CAT、GSH-Px及SOD活力[40]。

紫苏叶总黄酮能降低四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖、血脂水平及血清MDA含量,提高血清SOD的活性,其降糖机制可能与提高糖尿病小鼠抗氧化能力及改善血脂、血糖水平有关[41]。通过腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)60 mg/kg复制糖尿病小鼠模型,紫苏叶多糖连续给药28 d,发现其能改善小鼠的口服葡萄糖耐量,上调血清中空腹血清胰岛素(Fasting Serum Insulin,FINS)、HDL-c水平和磷脂酰肌醇-3-羟激酶、磷酸化蛋白激酶B、葡萄糖转运蛋白表达水平,同时下调血清中空腹血糖(Fasting Plasma Glucose,FBG)、LDL-c、TC、TG水平以及胰腺组织中MDA水平[42]。而在高脂高糖饲料联合腹腔注射STZ法建立 T2DM大鼠模型中,紫苏叶多糖也可降低其大鼠FBG、肝指数、TG、TC、天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶及肝组织 MDA、反应蛋白-c、IL-6、TNF-α水平及Ac-FoxO1蛋白表达水平,从而改善大鼠的肝损伤[43]。

紫苏叶水提物能降低家兔甘油三酯、总胆固醇含量,通过调整血脂代谢、抗脂质过氧化,从而起到抗动脉粥样硬化作用[44]。

6 对神经系统的作用

研究表明,紫苏叶提取物如挥发油、花色苷、迷迭香酸、黄酮类对神经系统有一定的作用,与其能修复神经创伤、影响神经递质传递有关,且与其抗氧化活性有关。紫苏叶醇提物可以明显改善小鼠的神经行为学指标,能增加SOD、GSH-Px水平,降低MDA水平,与其含有的花色苷能减轻氧化应激对神经细胞的损伤有关[45]。紫苏叶乙酸乙酯提取物和迷迭香酸对D-半乳糖衰老小鼠学习记忆障碍具有改善作用。能有效地提高衰老小鼠脑SOD和GSH-Px水平,降低MDA、NO、NOS、Ach-E水平,并改善海马CA1区神经细胞受损状态[46]。紫苏叶挥发油能改善轻度应激(Chronic Unpredictable Mild Stress,CUMS)诱导的小鼠抑郁模型,升高5-HT和5羟基吲哚乙酸在海马区中的表达,降低IL-6、IL-1β和TNF-α水平,增加小鼠蔗糖消耗和开放场活动的时间。其机制可能与改变5-羟色胺及其代谢产物的水平有关[47]。此外,紫苏叶黄酮能抑制6-羟基多巴胺诱导的偏侧帕金森病小鼠脑内多巴胺能神经元的损失,上调星形胶质细胞和小胶质细胞中HO-1的表达[48]。

7 对消化系统的作用

紫苏叶石油醚提取物和醇提物能增加大鼠小肠碳末推进百分率与胃部总酸度和总酸排出量,且呈现量效关系[49],表明其具有促进肠胃消化吸收的作用。紫苏叶醇提物能降低葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠结肠炎模型血清中TNF-α、IL-17A和IL-10的水平,抑制促炎细胞因子的产生并升高IL-10的水平。其主要成分木犀草素抑制促炎细胞因子的产生;芹菜素抑制IL-17A的分泌并增加抗炎细胞因子IL-10;迷迭香酸调节T细胞群[50]。

8 其他

紫苏叶挥发油还能提高小鼠的免疫能力,增强小鼠血清中酸性磷酸酶(Acid Phosphatase,ACP)活力,升高溶菌酶、NO、IL-2和IgM水平,且存在一定的量效关系[51]。紫苏叶注射液对犬颈总动脉血管搭桥手术后血管内膜增生均有不同程度的抑制作用,且呈现一定的量效关系,表明紫苏叶注射液对犬搭桥术后血管内膜增生有良好的抑制作用[52]。紫苏叶多糖能明显提高运动疲劳小鼠力竭后体内肝糖原、肌糖原等的含量,加速清除某些导致疲劳的代谢物质,维持细胞的正常生理功能,加快疲劳的恢复[53]。紫苏叶成分Vicenin2对离体大鼠回肠有松弛作用,能抑制神经和肌肉活性,表现出抗胃肠道痉挛的作用[54]。在酵母膏与氧嗪酸钾的复配剂建立的高尿酸血症小鼠模型,紫苏叶灌胃给药四周后能缓解小鼠肾小管管腔扩张,下调小鼠的肾指数、尿酸、肌酐和尿素水平,促进尿酸排泄从而保护肾脏[55],其也可通过抑制黄嘌呤氧化酶(IC50为5.80 mg/mL),从而改善高尿酸血症[56]。紫苏叶挥发油也可显著舒张氯化钾(60 mmol/L)诱导的大鼠胸主动脉血管收缩(EC50为8.6 μg/mL,且其活性与其主要成分紫苏醛有关[57]。此外,紫苏叶挥发油也可通过抑制结肠平滑肌细胞Ca2+-ATPase活性,促进细胞膜流动,进而调控结肠平滑肌细胞的收缩[58]。

9 总结

紫苏叶作为药食两用的植物,具有很高的药用价值和营养价值。紫苏叶含有多种活性成分,主要是酚酸类、挥发油类、黄酮类。具有抗氧化、抗衰老、抗菌、抗炎、抗过敏、抗肿瘤等多种药理活性,对神经系统、消化系统均有一定的作用。目前对紫苏叶药理活性的研究多基于挥发油和粗提物,其物质基础尚不明确,对黄酮类、酚酸类等其他活性成分研究尚有不足,成分之间活性的筛选报道也不多,关于其体内活性的研究也较少。因此,需对紫苏叶其他活性成分展开充分研究,分析其主要活性部位的物质基础、作用机制。通过体内实验进一步确定其作用,为紫苏叶的临床应用提供依据。

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