《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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锁阳的研究现状及前景

2014-09-25 14:30:56 来源: 食品安全导刊

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  □ 赵亚峰 李新领 宁夏大学

  摘 要:锁阳作为一种纯天然的珍贵药材,在药用价值和保健功能上极具开发价值。由此,就近年来关于锁阳的研究成效作了简要综述,介绍了目前锁阳已知的化学成分及最新的提取工艺方法、繁殖及应用方面的研究现状。阐述了锁阳研究过程中存在的问题,探讨其合理开发利用前景。

  关键词:锁阳 现状 前景

  锁阳(Cynomorium songaricum Rupr.)俗称“不老药”,又名地毛球、羊锁不拉、黄骨狼及锁严子[1],是锁阳属锁阳科一种多年生、全寄生肉质草本植物,寄生于蒺藜科(ZygopHyllaceac)白刺属(Nitraria L.)的根部。锁阳对恶劣环境有很强的适应性,耐旱、耐盐碱,在-20℃以下能破土而生。在我国,锁阳主要分布于甘肃、内蒙古、新疆、宁夏及青海等地。锁阳作为一种重要的名贵中药材,对补肾阳、益精血有功效,并在防癌、抗癌以及抗氧化、抗衰老、滋补强壮也具有重要医疗价值。随着科学发展,锁阳的化学成分越来越清晰,提取工艺手段也更加先进,应用潜力也渐渐被挖掘出来。而因人为活动加剧,掠夺式开挖,使锁阳资源不断减少,已趋于濒临枯竭状态[2]。由此,就目前锁阳最新研究现状作一简要综述,为锁阳合理开发利用及产业化生产提供依据基础。

  1 化学成分

  1.1 三萜类

  三萜类物质主要有熊果酸、乙酰熊果酸、乌苏烷-12-烯-28-酸-3β-丙二酸单酯、齐墩果酸丙二酸半酯[3]、熊果酸丙二酸半酯[4]、三萜类皂苷。王学军等[5]对不同产地的锁阳进行了熊果酸含量的测定,结果表明不同产地熊果酸含量有所差异。在熊果酸提取工艺上,目前,提取方法主要有微波萃取法、热回流提取法、超声波辅助提取法和超临界流体萃取法。在熊果酸优化提取上,李贵文[6]运用超声波辅助萃取法进行对熊果酸的提取,研究结果表明提取率达到了94.2%,提高了药材的利用率。之后李贵文等[7]采用树脂吸附法熊果酸的量由原材料中的0.73%富集提高到46.1%,且树脂可重复利用,应用前景很好。

  1.2 黄酮类

  黄酮类化合物主要为芸香苷、表儿茶素、细梗香草内酯、(+)-儿茶素、(-)-儿茶素芦丁、柑桔素、异槲皮苷等。张倩等[8]首次从锁阳花序中分离出芸香苷(rutin,I)、异槲皮苷(isoquerecitrin,Ⅱ)、(+)-儿茶素[(+)-catechin,Ⅲ]和(-)-表儿茶素-3-O-没食子酸酯[(-)-epicatechin-3-O-gallate,Ⅳ]。目前,在提取锁阳黄酮类化合物的方法上,张勇等[9]研究了醇提法的最佳条件,研究表明:以50%乙醇水溶液作为溶剂,料液比为1:40,在80℃下回流1.5 h,提取效果最好,可提高总黄酮提取得率。栾娜等[10]探索了超临界CO2萃取法的最佳工艺条件,研究表明最佳工艺条件为锁阳颗粒60~80目,压力30 MPa,温度50℃,时间75 min,夹带剂浓度50%,夹带比8%,CO2流量5 mL/min;萃取率为21.18%。康新平等[11]比较了回流法、超声法、煎煮法3种提取方法对新疆锁阳中总黄酮的提取效率,结果显示超声法优于其他提取方法。谭静等[12]研究对比了微波萃取和超声波提取黄酮类化合物,研究表明最佳提取时间和乙醇浓度有所差异,提取柚皮中黄酮类化合物的试验中微波萃取法优于超声波提取法。

  1.3 甾体类

  主要有β谷甾醇、胡萝卜苷、β-谷甾醇-β-D-葡萄糖苷、β-谷甾醇棕榈酸酯、5α-豆甾-9(11)-烯-3β-醇-二十四碳三烯酸酯、5α豆甾-9(11)-烯-3β-醇。

  1.4 糖类

  主要有葡萄糖、多糖、蔗糖、酸性杂多糖SYP-A 和 SYP-B、n-丁基-α-D 呋喃果糖苷、n-丁基-β-D 呋喃果糖苷、姜油酮葡萄糖苷、三萜皂苷[13]。在提取多糖工艺上,罗光宏等[14]采用水提醇沉法提取多糖,运用正交试验来优化提取工艺,试验结果表明提取最佳工艺条件为料液比1:15 (g/mL)、提取时间90 min、提取次数为2次。而一些研究表明超声提取工艺能够明显提高锁阳多糖的提取率,目前,普遍研究在如何优化超声波法提取多糖工艺[15]。

  1.5 有机酸

  有机酸包含有没食子酸( gallic acid )、原儿茶酸(protocatechuic acid),王勤等利用HPLC法测定锁阳中没食子酸和原儿茶酸的含量,结果表明没食子酸的质量分数在0.11~0.42 mg/g。原儿茶酸的质量分数在0.10~0.39 mg/g。

  此外,前人研究表明锁阳中含有氨基酸15种,除色氨酸外,其余人体所需的7种氨基酸都有,富含有PO43-、SO42-、CL-、F-、NO3- 6种阴离子和 24 种阳离子。其中含有 Fe、Cu、Zn、Mn、Ni、Co和Mo这7 种人体必需的微量元素。锁阳中还有鞣质,张百舜等鉴定出鞣质类型为缩合型鞣质。挥发性成分含有23种挥发性成分,其中棕榈酸和油酸含量很高,分别占22. 69%和19. 24%。

  2 繁殖方面

  2.1 组培方面

  岳鑫等研究表明锁阳茎下部大小为1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的外植体,利于愈伤组织形成。其诱导培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 3.0 mg/L,增殖系数为74%;增殖培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L +2,4-D 1.5 mg/L,增殖系数为74%;生根培养基为MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 2.0 mg/L,诱导率达56%。张新慧等在以 MS 为基本培养基附加 2,4 - D 2.0 mg/L、6 -BA 1.0 mg/L和 NAA1.0 mg / L初步筛选出适宜锁阳愈伤组织诱导的外植体锁阳肉质茎的维管组织部分,而髓部较差,鳞片叶未诱导出愈伤组织。郎多勇等研究了NAA、2,4-D 和 6-BA对出愈率的影响,其作用效应大小为 2,4-D > NAA >6-BA,锁阳肉质茎维管组织最佳诱导培养MS + NAA( 1.0 mg/L)+2,4-D (1.5mg/L)+6-BA( 2.0mg/L) 。

  2.2 种子萌发

  一般植物种子萌发所需的基本条件是水分、温度和空气。而锁阳是全寄生种子植物,即使满足这些条件,也不一定顺利萌发,人工种植的寄生率极低。武睿等研究超声波对锁阳种子萌发的影响表明,不同频率和时间的超声波处理对锁阳种子的发芽势、发芽率及发芽指数均有影响,以超声波处理60 Hz、50 min效果最好。骆蒙等研究发现,在变温、黑暗、pH6和pH9、低温的条件下利于锁阳种子的萌发。刘睿杰等研究发现只有加白刺根提取液才能萌发,低温去果皮种子浸泡一定时间,萌发率高,可提高锁阳种子萌发率。

  2.3 锁阳与寄主植物

  锁阳是全寄生种子植物,其全部的生长发育过程都是在寄主白刺根上进行的,因锁阳没有叶绿色素和叶绿体,不能够进行自养生活,其所需要的养料全靠白刺提供。对于不同的寄主植物,罗光宏等研究证明锁阳种子对寄主无选择性,不同寄主的锁阳种子可以在其他寄主上寄生。吴艳等研究结果说明锁阳寄生调整白刺体内碳水化合物更多地向锁阳中分配和累积。

  3 应用范围

  3.1 药用

  锁阳能够促进人体细胞再生和新陈代谢,增强免疫调节能力。不仅可以治阳痿精虚,阴衰血竭,老年气弱阴虚,大便燥结等病状,还有对抗应激、调节激素水平、清除自由基和防癌抗癌等功效,具有重要医疗价值。其开发的药用产品有锁阳胶囊、锁阳饮片、锁阳冲剂及锁阳精等,也是益坤丸、滋阳丸、安坤赞育丸等中药中的主要原料之一。因锁阳中含有多种生物活性成分、人体必需氨基酸及微量元素等也被用于生产保健用品,如锁阳咖啡,枸杞锁阳山羊奶饮料、锁阳保健饮料、锁阳茶、锁阳粉、锁阳酒、锁阳乳粉、锁阳糕点、锁阳脯及锁阳煲粥等,应用前景广泛,经济效益和社会效益良好。

  3.2 生态

  白刺为旱生型阳性植物,生长在干燥、多风、盐碱重、土壤贫瘠、植物稀疏的严酷环境中,往往自成群落。白刺多而又密的分枝,能够护住一个个小沙丘、小荒坡。白刺不怕沙埋土掩,枝条在被沙埋土掩之后,极容易向下生出不定根,向上萌生不定芽,枝端也继续向上生长,从而起到防风固沙、恢复植被、改善局部生态环境的作用。据报道,一个白刺灌丛堆能固定沙子达千吨。而锁阳寄生于白刺属植物的根部,当其完成生活周期后,成为腐殖质返还土壤,起到对沙土的改良作用。锁阳枯萎形成的孔穴则利于白刺的下种更新,同时,也利于雨水和地表径流的下渗,改善白刺灌丛的生长发育条件。

  4 存在问题

  前人对锁阳的化学成分已进行了深入研究,取得了很大的进展,但锁阳中仍含有许多未知的物质需要探索。在成分提取工艺上,试验设计方法和先进技术仍需时时跟进。新科技的投入将会影响经济上的出入,二者在生产工艺上需要合理核算。锁阳的药用价值愈来愈被人们重视,但锁阳的深加工程度还比较低,要让锁阳开发产品做到深开发又要高水平,需要进一步的研究。在锁阳繁殖研究方面,运用组培技术,给予种子萌发最佳条件都取得了进展。而锁阳繁殖受激素、环境、寄主植物等诸多因素影响,试验中需要进一步的考虑。

  参考文献:

  [1] 马毓泉.内蒙古植物志[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,1989.583-585.

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  [7] 李贵文,张明芮.树脂吸附法分离纯化锁阳中熊果酸的工艺研究[J].中成药,2011,33 (9 ):1612-1615.

  [8] 张倩,热娜·卡斯木,等.锁阳花序中黄酮类化学成分的研究[J].新疆医科大学学报,2007,30(5):466-468.

  [9] 岳鑫,段园园,陈贵林.锁阳愈伤组织诱导和增殖及不定根分化[J].植物生理学报,2013,49 (12): 1421-1426.

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  [14] 罗光宏,王勤,祖廷勋,等.甘肃河西沙区锁阳多糖提取工艺优化及含量测定[J].食品科学,2011,32(10):79-83.

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