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岩白菜的化学成分及利用价值研究概况

杨琳 卢杰

杨琳, 卢杰. 岩白菜的化学成分及利用价值研究概况[J]. 四川林业科技, 2023, 44(2): 8−12 doi: 10.12172/202205270002
引用本文: 杨琳, 卢杰. 岩白菜的化学成分及利用价值研究概况[J]. 四川林业科技, 2023, 44(2): 8−12 doi: 10.12172/202205270002
YANG L, LU J. A research survey on chemical constituents and utilization values of Bergenia purpuracens[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2023, 44(2): 8−12 doi: 10.12172/202205270002
Citation: YANG L, LU J. A research survey on chemical constituents and utilization values of Bergenia purpuracens[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2023, 44(2): 8−12 doi: 10.12172/202205270002

岩白菜的化学成分及利用价值研究概况


doi: 10.12172/202205270002
详细信息
    作者简介:

    杨琳(1998—),男,在读硕士研究生,2529281454@qq.com

    通讯作者: tibetlj@163.com
  • 基金项目:  科技部国家野外科学研究观测站(生态系统)运行补助项目(2021-2025)

A Research Survey on Chemical Constituents and Utilization Values of Bergenia purpuracens

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    Corresponding author: tibetlj@163.com
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    出版历程
    • 收稿日期:  2022-05-27
    • 网络出版日期:  2023-02-03
    • 刊出日期:  2023-04-25

    岩白菜的化学成分及利用价值研究概况

    doi: 10.12172/202205270002
      作者简介:

      杨琳(1998—),男,在读硕士研究生,2529281454@qq.com

      通讯作者: tibetlj@163.com
    基金项目:  科技部国家野外科学研究观测站(生态系统)运行补助项目(2021-2025)

    摘要: 岩白菜(Bergenia purpuracens)为虎耳草科(Saxifragaceae) 岩白菜属(Bergenia)多年生草本植物。目前,对于该植物有很多研究主要集中于化学成分方面和药理学方面。本文通过对国内外有关岩白菜的相关文献进行查阅、整理、归纳,总结了岩白菜的化学成分和利用价值,为后期开展有关岩白菜的相关研究奠定理论基础,以期为以后的试验研究提供参考。

    English Abstract

    • 岩白菜(Bergenia purpuracens)是虎耳草科(Saxifragaceae) 岩白菜属(Bergenia)的一种多年生草本植物,一般称为岩壁菜、红岩七、岩七、石白菜、亮叶子、雪头开花[1]。全世界一共有十种岩白菜属植物[2],主要分散在缅甸北部、尼泊尔、印度东北部以及不丹北部等地方。在巴基斯坦、克什米尔和印度地区各3种,南亚北部有舌岩白菜(Bergenia pacumbis)、短柄岩白菜(B. stracheyi)、岩白菜等,锡金和不丹各两种,在朝鲜北部、蒙古和东亚各有一种,我国共有7种[3]。在此当中,峨眉岩白菜(B. emeiensis)、秦岭岩白菜(B. scopulosa)以及天全岩白菜(B. tianquanninsis)是特有种。

      岩白菜属的最初生长中心是秦岭山地和四川一带[4]。岩白菜是岩白菜属植物中研究最多、野生资源储蓄量最少的植物。中国云南北部、四川西南部以及西藏南部和东部是岩白菜主要分布地,西藏林芝、波密、定日、察隅、定结等地是主要生产区,其生长于2 200 m~4 800 m的高山草甸、林下、高山碎石间隙和灌丛中[5],常有苔藓植物与其共生存。

      由于岩白菜能够减少黑色素的形成以及抑制酪氨酸酶的合成,具有无副作用和安全增白的功效,现已广泛应用于化妆品中。为全面了解该植物的研究现状,本文通过查阅国内外优秀岩白菜研究文献,特别是对岩白菜的化学成分、药理作用等方面进行概述,为更好地研究岩白菜植物资源提供可靠的依据。

      • 根据岩白菜中提取出化学成分主要有岩白菜素、熊果苷、没食子酸和儿茶素等酚类成分[6],还具有黄酮、氨基酸、有机酸、鞣质等其他成分。特别是岩白菜素和熊果苷等多酚类活性成分,使其具有食用、药用和欣赏等许多方面的价值。岩白菜的化学成分以及生物活性功效已受到广泛关注,其根状茎是2015年版的《中国药典》新增药材品种,其味道较为苦涩,具有抗氧化性,治疗腹泻,止咳止血,消炎护肝,提高免疫力和舒筋活络等功效。近几年,采挖的野生岩白菜是药材市场收购的主要来源,导致资源储存量每年都在减少,岩白菜资源遭到严重破坏,野生岩白菜濒临灭绝。在野生状态下,岩白菜繁殖的主要因素是地下根状茎分株,所以每分出一株幼苗需要两年时间[7]。岩白菜种子很小所以很难进行采集,结果实的效率较低,而且种子没有后熟休眠特性,自然条件下气温的不适宜,阻碍种子萌芽,导致小苗很难在不适宜的环境下生存。因此,不少研究机构转向离体培育,但在离体培育中,出现培养材料严重褐变、内生菌引发污染以及分化率低等结果,导致标准化生产出现障碍。

        岩白菜播种出苗率较小,虽然春季播种出苗率相对较高,但也仅仅为22.5%。岩白菜数量较少,生长期较长,环境要求的特殊性,生产药用资源全部依靠采挖野生岩白菜,资源储蓄量正在加剧减少,让岩白菜处于濒危灭绝的状态。

      • 岩白菜的生长会受到各种环境因素的影响,其中光照是植物的基础,是植物进行光合作用的条件,对植物的化学成分含量有较大的影响。赵桂茹[8]等人研究发现,光照强度的不同会导致岩白菜的化学成分存在显著差异,适度遮阴不仅对岩白菜的生长发育有利,而且还能提高植株化学成分的含量,不当遮阴会直接影响岩白菜的产量和品质下滑。该植物在光照强烈的夏季容易枯萎死亡,以及在茂密的林下会导致生长发育不良。高辉等人[9]运用不同层数的遮阳网进行遮光处理,将峨眉岩白菜、天全岩白菜以及岩白菜进行对比实验,最适合峨眉岩白菜的生长发育的光照条件是61%~79%,最适合天全岩白菜的生长发育的光照条件为60%,最适合岩白菜的生长发育的光照条件为30%,最适的光照条件会提高化学成分的含量。王仕玉[10]等人发现,不同光照对岩白菜抗氧化物含量的影响中,全光照明显比40%、30%、以及20%遮阴处理的含量低,后三者的含量差距不大。

      • 随着海拔不断升高,气温和资源的有效性都会随着变低,然而太阳辐射量以及年平均降水量都会随海拔的升高而增强,从而植物在生存繁殖和资源分配上会发生相应的变化。对于多年生草本植物岩白菜来说,环境因素随海拔不同不断发生着变化。岩白菜种群繁殖随着海拔升高而降低;繁殖器官随海拔的升高,单株花数目显著减小,化学成分含量随海拔的升高而降低[11]

      • 岩白菜中主要活性成分是熊果苷和岩白菜素。其中,岩白菜素是主要的药理作用成分[12],岩白菜素对抗氧化活性、神经元保护、镇痛消炎、免疫增强、糖尿病预防、促进创伤愈合、胃溃疡预防等具有多种药理作用;熊果苷[13]能够杀菌、止咳祛痰、抗炎抗病毒等多方面的药用价值,以其作为原料可以做成复方岩白菜素片以及用作化妆品的美白剂等用途。该植物作为药用植物,它的品质优劣也是研究的重点。另外在进行开发的同时,要进行大量人工培育,这样会对种质资源进行保存,但也要注意,人工培育和野生岩白菜也有很大差异。目前进行整株刨根法是获取根状茎的直接办法,加上过度放牧造成该植物整株枯死,使其数量呈下降趋势,脆弱的生态环境使种群下降更加雪上加霜,限制着种群自身的生存和发展,从而影响到植物的药理品质。

        除了对化学成分进行分析外,国内外专家还对药理作用进行深入的分析,主要集中在以下几个方面:

      • 黄丽萍[14]通过小鼠进行试验,运用二甲苯导致小鼠耳朵肿胀的方法、甲醛致使小鼠疼痛法以及小鼠扭体法研究镇痛抗炎作用。根据岩白菜素入胃让醋酸引发老鼠扭体反应、甲醛致痛反应、二甲苯引发的老鼠耳朵浮肿以及纽扣对老鼠肉芽肿具有较为明显的遏制作用。张韶湘[15]将岩白菜素作为原材料,运用曼尼希反应和选择性磺酰化各自得到一个产物选取小鼠扭体法检验两个化合物的镇痛活性。通过两衍生物的结构形成比较,发现岩白菜素中有镇痛活性。

      • 第一部《中国人民共和国药典》将其收录为止咳祛痰药,用作治疗慢性支气管炎[16]。通过小鼠实验与岩白菜素研究发现,岩白菜素具有明显的止咳功效。通过HPLC法[17]检测岩白菜素在生品、腌制品、姜制品、蜜制品、酒制品、醋制品中的含量,采用二甲苯致小鼠耳廓炎症肿胀法以及浓氨水引咳法两种检验方法相互对比,研究各种制成品与生品的止咳功效。结果表明,不同制品方法中岩白菜素含量及镇咳祛痰有显著作用。但是根据实验表明[18],岩白菜素并不是对所有咳嗽中枢具有抑制作用,而是根据不同条件具有选择性,比如岩白菜素对老鼠睡眠时间没有减少作用。

        通过偶氮还原方法[19]让岩白菜素中的偶氮衍生物还原,运用这种方法的优点是操作步骤较少和反应过程中条件比较温和,并且氨基的引进会增加岩白菜的溶解度,进而可以增强药理活性和提升生物利用程度。运用气管酚红排泌法以及氨水引咳法用岩白菜素对老鼠进行试验[20],发现岩白菜素拥有明显的止咳祛痰作用,这种方法具有操作起来方便且较为成熟。

      • 岩白菜素可以明显减少中毒肝细胞中酶的代谢速度[21],以及通过调节还原酶的活性,能够满足保护肝细胞的条件。岩白菜素根据提升细胞中的谷胱甘肽活性及含量,可以缓和老鼠肝中毒的功效。将岩白菜素中投入D-半乳糖酰胺损伤大鼠肝细胞后发现岩白菜素能够提高RNA合成度,修补D-半乳糖酰胺将肝脏形成的伤害,进而能够对肝脏形成保护作用[22]

        通过常规免疫药理学研究发现,岩白菜素可以提升老鼠血清血溶素含量[23],加快血清溶血素的形成,最后促使脾细胞形成白细胞介素2,进而加强免疫作用。

      • 胃溃疡[24]的产生是因为攻击因子和保护因子两者间不均衡导致的,保护因子其中包括胃血流量、黏膜抗氧化剂、胃黏膜以及前列腺素生长因子;攻击因子包括活性氧的产生、幽门螺旋杆菌感染、促炎性细胞因子的增多以及胃液分泌增加等引发黏膜受损。

        为证明岩白菜素能够对胃溃疡具有较好的保护功效将进行小鼠实验,将几株临床分离的幽门螺旋杆菌运用琼脂孔扩散法以及肉汤稀释法进行抗幽门螺旋杆菌活性研究[25]。研究发现,抗幽门螺旋杆菌在阿莫西林中活性最高,然而所有根茎提取物中,活性最高的是甲醇提取物。根据结晶和色谱技术[26]将甲醇提取物中生物测定进行分开。结果显示分离的岩白菜素是抗幽门螺旋杆菌活性成分,发现岩白菜素对胃溃疡具有较好的保护作用。

        岩白菜具有清热解毒,止血、润肺止咳等效果。它能够治疗外伤出血[27],在民间是比较有效的配方,主要作用于没有血管外伤出血和伤及筋骨,都可以用其外用包扎,能让受伤部位止血止痛。

      • 岩白菜中叶片浓密并聚集成团地生长,在地下生长的根状茎含有多条呈现出放射性,新植株都能够从根状茎上产生。慢慢进入冬天后,叶子能够变成红色或者紫红色,然后进入冬眠状态,次年3月份左右有些叶子转绿并长出新叶,待新叶长出后,花葶将会从植株的中心部位抽离,花瓣和萼片会相互生长展现出下垂状态,花葶上部着生蝎尾状聚伞花序。花萼是合萼,雄蕊和花瓣互相生长,长在花托上,花丝比较长。岩白菜果实是花萼相连的干果,一般在5月份左右开花,在9月份左右种子和果实成熟,花期和结果期长达3个月,种子较为细小[28]。其中花和叶都比较漂亮,冬天和春天开花,是较好的绿化地被并且较耐阴耐寒耐旱。而且也能用作于药物和食物中,拥有较多方面的使用开发价值,用处也较为普遍。

      • 岩白菜作为丛生地被植物,是一种比较好的高山野生观赏植物,其叶大而且肥厚,花色鲜艳,适应性比较强,具有净化空气、吸附灰尘等作用。其花期比较长,花色较为鲜艳,叶比较光滑耀眼,可广泛应用于园林中,而且不用每年都栽种,可用在花坛中和岩石园中造景。通过自然园林与地形相结合,岩白菜花进行点缀,构建人工花园,也可以用来修饰草地、装饰岩石或者山坡。使自然风景秀丽,园林更具有大自然气息[29]。岩白菜生长速度比较慢,植物比较耐旱,欧美国家应用在墙上,为水泥钢筋建造而成的建筑物增添别样的色彩,应用于家庭农场开发并推向市场,也可作为绿化配置植物用作园林、庭院等设计性花卉。

      • 有些地方把岩白菜用作美味佳肴食用,味道微苦,其食用的主要价值是岩白菜中的熊果苷,因为熊果苷有抗菌的作用,能够抑制胰岛素的分解[30]。一般将岩白菜叶片取下,将鸡蛋和岩白菜叶进行翻炒,可以治疗痔疮、口舌生疮以及消炎止痛等作用,有些地方用作哮喘病人的常备药,将岩白菜的根茎与肉一起炖煮,可以治疗哮喘、干咳等。

      • 近年来,关于岩白菜的研究越来越多,国内外专家开展了对岩白菜的化学成分及其利用价值等方面的深入研究,并取得较大进展。作为高山植物和药用植物,高山地区环境是非常恶劣、多变和脆弱的。应运用现代科学技术手段,加强对岩白菜种植资源的收集、新品种的培育以及科学采收等方面的研究。为生产出高质量、高产量的原料,保证岩白菜原料加入国际市场奠定良好的理论和物质基础。岩白菜野生资源繁育生长缓慢与市场需求矛盾越加明显,为使得岩白菜资源的可持续利用,应加大资源收集岩白菜优良品种。现在大多数研究都在化学成分上,关于种群群落方面研究较少,所以在未来试验中主要从关于岩白菜种群结构、生物量、生境、种植繁殖、栽培到采收等方面进行深入研究。

    参考文献 (30)

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