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药食两用佳品—雅贡*

时间:2024-07-28

宋颜君,许利嘉,肖培根,魏建和

(中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所 北京 100193)

1 化学成分研究

1.1 糖类

雅贡块茎中含有大量的糖类成分,蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及低聚果糖占总糖含量的65.513%[3],还有少量的葡萄糖[4]。雅贡根中的果寡糖聚合度从2到10不等,约占总糖含量的37%[5]。

1.2 酚酸类

以咖啡酸为对照品,采用分光光度法测定雅贡叶中总酚酸类成分的含量约为4.04%-9.35%[6,7],主要以绿原酸、咖啡酸、阿魏酸为雅贡中重要的活性成分[8,9]。雅贡中一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的雅贡二萜酸类成分成为近年来的研究热点,smallanthaditerpenic A、smallanthaditerpenic B、smallanthaditerpenic C 和smallanthaditerpenic D[8,10]被分离,smallanthaditerpenic A和smallanthaditerpenic C是雅贡中的主要成分[10](图1)。

1.3 单萜、倍半萜和二萜

雅贡中的单萜、倍半萜和二萜是发挥抗虫害能力重要的生理活性物质[11]。近年来的研究热点集中在雅贡叶中萜类成分的提取分离上,分离得到chlorodalin[12]、8β-angeloyloxy-13-methoxyl-11,13-dihydromelampolid-14-oic acid methyl ester、8β-(3-methylbut-2-enoyl)oxy-13-methoxyl-11,13-dihydromelampolid-14-oic acid methyl ester[13]、enhydrofolin、enhydrin、uvedalin、uvedalin、polymatin B、uvedafolin[14]等新成分(图2)。

1.4 其他

雅贡叶中挥发性成分主要为烯类成分,主要含有α-萜品烯(28.82%)、3-甲基戊醛(11.6%)、(1R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-环己烯-1-醇(9.61%)、右旋大根香叶烯等成分[15];通过高效液相/质谱联用方法分离出了具有细胞毒作用的黄酮类化合物矢车菊黄素[16];其他新化合物有雅贡醇[17]、亚麻酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯[18]、亚油酸乙酯[19]等。

2 药理作用研究

2.1 抗虫害

图1 smallanthaditerpenic A和smallanthaditerpenic C的结构

图2 近年来分离出的萜类化合物

雅贡叶中的沼菊素、uvedalin表现出显著的杀锥虫活性,可能与抑制无鞭毛体的复制有关,对治疗查尔斯病具有潜在活性[20];enhydrin,uvedalin和polymatin B表现出显著的杀利什曼原虫和杀锥虫活性[21]。

2.2 肠道菌群的调节作用

肠内菌群的构成和新陈代谢活动,很可能与油脂的代谢过程、钙质吸收和儿童免疫系统有关[22],雅贡中的果糖寡聚体能在进入直肠前进行完整的微生物发酵,有效刺激益生菌双歧杆菌的增殖,其终产物短链脂肪酸能促进益生菌双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖,同时抑制致病菌如大肠杆菌和芽孢杆菌的增殖[23-25]。雅贡对沙门氏菌引起的肠道感染有预防作用,机制与提高非特异性免疫,提高分泌型免疫球蛋白A(Immunoglobulin A,IgA)总含量相关[26]。除此之外,Sant'Anna M S[27]等研究表明雅贡产品对成年人的便秘症状有显著改善;雅贡在改善肠道免疫功能的基础上对学龄前儿童铁和锌的吸收没有影响[28]。

2.3 抗氧化

雅贡中含有大量多酚类成分,因而具有很好的抗氧化活性。雅贡块茎提取物中以绿原酸、咖啡酸、原儿茶酸、氨基酸色氨酸[29]、1,5-di-O-caffeoylquinic acid[30]抗氧化效果较为显著。雅贡叶茶能预防由O2(-)自由基引起的紊乱,表现出明显的清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、2,2′-azinobis阳离子自由基、galvinoxyl自由基、氯丙嗪阳离子自由基的效应;且能抑制人类中性粒细胞中O2(-)自由基的产生[31,32]。

2.4 调节血糖

潘红艳等[33]证实雅贡叶的水提物可明显防止正常小鼠长时间禁食造成的低血糖,可能与提取物中含有足以供给小鼠生存所需的营养物质有关。雅贡糖浆能增强食欲,与对照组相比,干预两周后女性的食欲显著提高(P<0.05),果糖寡聚体的摄入有利于增加饱腹感,这为2型糖尿病患者和肥胖症患者的饮食提供了很好的参考[34]。饮食中富含雅贡能通过提高肝内胰岛素的敏感性来降低血糖,降低肝内Trb3基因的表达,调节磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(Phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B pathway,PI3K/Akt)级联反应提高Akt活性[35]。Baroni S等[36]研究表明雅贡叶提取物能降低肝脏和骨骼肌的血糖水平,在1型糖尿病大鼠中恢复葡糖-6-磷酸脱氢酶的活性。通过酚类成分提高胰岛素的敏感性,降低胰岛素抵抗[29]。雅贡叶分离出的沼菊素具有降低餐后血糖的效果,能显著地抑制小肠内α-葡萄糖苷酶的活性[37]。因此,雅贡叶对血糖具有双向调节作用,既在降血糖的同时,又可避免因长期没有进食而出现的低血糖。

雅贡治疗糖尿病并发症有一定疗效,例如:雅贡改善糖尿病大鼠的氧化应激和炎症反应[38],表现在降低白细胞介素-6和丙二醛的含量,提高亲水抗氧化能力,增强过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化酶的活性[39];雅贡叶煎剂能保护由糖尿病引发的肾损伤,这与转化生长因子β/Samds蛋白(transforming growth factor β/Smads,TGF-β/Smads)信号通路密不可分,胶原蛋白IV、层粘蛋白-1、胶原蛋白III的表达均显著下降[40];雅贡水提物能降低谷丙转氨酶的活性来起到保肝的作用[41]。

2.5 抗肿瘤

雅贡的倍半萜内酯类成分具有显著的细胞毒性,其中fluctuanin和polymatin B具有开发为治疗肿瘤药物的潜力[42]。倍半萜内酯类成分uvedafolin能使Hela细胞的周期停滞在G2/M期,并能通过调节线粒体途径caspase-9和caspase-3/7的活性诱导细胞凋亡[43]。雅贡中果糖寡聚体能通过抑制细胞增殖、减少癌前病变、显著改变结肠微生物群等方式预防和治疗直肠癌[22];雅贡和乳酸菌联用对直肠癌早期癌变阶段的症状有显著改善[44]。雅贡能限制C6神经胶质瘤细胞的增殖和转移,能下调细胞外调节蛋白激酶、基质金属蛋白酶-9的表达水平,上调基质金属蛋白酶抑制剂-1的表达水平[45]。

2.6 其他

雅贡中的菊糖类寡糖有望成为潜在的抗抑郁剂[46];雅贡中果糖寡聚体能提高分化的THP-1巨噬细胞的吞噬作用和吞噬指数,且呈量效依赖性,故线性结构的果糖寡聚体是作用显著的免疫调节剂[5];雅贡的块茎提取物具有促进精子生成的作用,抑制睾丸激素的下调[47];雅贡叶中的黄酮类化合物可能抑制乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的活性,被视为具有改善阿尔兹海默症的潜力[48]。

3 国内外应用

雅贡的块茎是南美洲当地印第安人传统的根茎食物,目前主要在阿根廷、巴西、捷克共和国、厄尔瓜多、意大利、日本、韩国、新西兰、秘鲁和美国有大规模栽培[49]。雅贡的块茎极像红薯,但比红薯脆甜,其肉质晶莹如玉、脆甜多汁、口感无渣[50],因对高血糖、动脉粥样硬化、肾病、肠道功能紊乱等多种慢性疾病有治疗作用,同时能够保养肌肤,因此雅贡作为功能食品及食物补充剂在南美洲、美国、日本、欧洲等国家和地区的市场大受欢迎[51],但各国药典均未收录。

在巴西、阿根廷[52]、日本[53],雅贡叶被加工成茶,因雅贡叶中含有类胰岛素物质,被认为具有降低血糖的功效。在日本,人们通常用干燥的雅贡叶和其他普通的茶叶混合起来泡茶饮用[49],抑制饭后血糖上升,故雅贡被视为第3代保健因子。在玻利维亚,人们用雅贡叶的煎煮液治疗膀胱炎、肾炎;在秘鲁,雅贡叶捣烂制成敷剂对肌痛和关节炎具有良好的缓解作用[51]。研究表明,每日食用雅贡冻干粉对老年人的血糖水平有非常有益的作用[54]。Tormena MML[55]等将玛卡和雅贡制成有保健作用的巧克力蛋糕;Msj M[56]等采用雅贡和大豆提取物为原料,制成添加双歧杆菌的饮料,能显著提高老年人肠道的多胺水平且对炎症反应没有影响。

雅贡于20世纪90年代由日本传入我国[57],在我国云南地区有大面积种植,贵州、福建、台湾等地区也有种植[6],种植面积逐渐扩大,雅贡的产量也逐年上升,公顷产量可达45 000-70 000 kg[58],但因市场需求并无大幅度上升,雅贡的售价反而下降。我国对雅贡的加工处于起步阶段,90%以上的雅贡都以保健水果这一原始状态投放市场[59],市售产品主要形式有雅贡果粉、果汁、速冻、鲜切、果茶、果脯、果醋、果酱、酥饼、果酒等,深加工产品还有待进一步开发,产业链有待进一步完善。雅贡叶在根采挖后直接弃去,未对其药用保健功能进一步加工利用。有研究报道雅贡叶的水提物具有较好的抗氧化作用,同时和块根一样,也能调节血糖平衡,建议开发雅贡叶制成保健茶、保健饮料,成本低,并且整株植物资源得到全面的利用。虽然目前雅贡在我国的生产量大,但由于各方面的宣传和科普都非常缺乏,民众对其食用、保健价值的认知远远不足,因此没有产生较大的市场需求。此外,有关雅贡的化学成分、药理作用研究以及产品开发在我国都非常薄弱,没有引起学者们的足够重视,使得雅贡的价值没有得到充分的开发。

4 安全性

在应用方面,雅贡易与凤毛菊属的天山雪莲花(Saussurea involucrate Kar.et Kir.)混淆,因其产地均在高原地区,但二者的种属和功效不一致,故需要准确区分[1]。雅贡500余年的食用历史使安全性得到大众的认可,且现代研究表明雅贡根水提液安全无毒,不良反应小[46]。但目前为止关于其安全性和不良反应的报道较少,仅有一例不良反应报道一位55岁妇女食用雅贡后引发过敏反应[60],故安全性问题仍需全面且深入的研究。

5 小结和建议

雅贡主要含有糖类、酚酸类、萜类、挥发油类、苯丙酮类等化学成分,其中低聚果糖、萜类成分成为近年来的研究热点。它具有调节血糖血脂、调节肠道菌群、杀虫杀菌、抗氧化、抗肿瘤、抗抑郁等作用。特别值得关注的是雅贡作为一种可口的食品能对血糖进行双向调节,并且它所含的果糖寡聚体可被当作蔗糖替代品,这对胰岛素抵抗患者和糖尿病人无疑是一种很好的保健食品。此外,目前糖尿病人的食品选择范围单一,影响了病人的生活质量。雅贡具有甜味的口感,不仅无升高血糖的危险,反而可以调节血糖的稳定,其开发成的各样食品、饮料无疑可以填补糖尿病食品的市场空白。

基于传统食物雅贡的药用功效,其开发潜力巨大,尤其在糖尿病的预防和治疗、对肠道的调节、减肥等方面值得被进一步关注和重视。随着雅贡种植培育技术的发展、商品性的提高、产业链的完善,雅贡将在种植业、医药保健业乃至能源开发行业发挥更大的作用。

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