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青钱柳活性成分及生理功能研究概况1青钱柳活性成分及生理功能研究概况董彩军食品科学摘要：青钱柳富含降血糖物质，其活性成分引起国内外的关注。现对国内外有关青钱柳的活性成分、药理作用，保健功能的研究进展进行系统的综述,为全面开发利用青钱柳提供科学依据。关键词：青钱柳活性成分药理作用及保健功能1、青钱柳概况青钱柳Cyclocaryapaliurus(Bata1.)Iljinskaja.系双子叶植物纲(Dicotyledoneae)胡桃科(Juglandaceae)植物。青钱柳属高大乔木(10～30m)，花期4-5月，果期7-9月。单数羽状复叶(长约2Ocm)，小叶7－9枚，革质，上面有盾状腺体，下面网脉明显。又名青钱李(江西)、山麻柳(四川)、甜茶树(贵州)、一串钱(湖北)等，濒危树种，活化石。主要分布于安徽、江苏、浙江、江西、台湾、湖北、湖南、四川、贵州、广西、广东和云南东南部，是福建省山区罕见的速生阔叶树种。江西省农牧厅、省蚕桑茶叶研究所在开展农业资源调查时，发现在江西某山区生活的农民中，有很多长寿老人，发现他们的饮食有一个共同的规律：经常以一种当地特有的植物叶子泡茶饮用，经庐山植物园专家鉴定，该植物其名称为“青钱柳”[1]。青钱柳茶具有生津止渴、清热解署、降压强心及延年益寿的作用，可有效地用于防治糖尿病、高血压、冠心病、神经衰弱等疾病，被称之为“降糖神茶”[2]。许多研究人员对青钱柳茶做生物学、药理、治疗毒性等实验后发现，其含有丰富的天然药用成份，如多糖、黄酮、酚、植物蛋白(小肽)、皂苷、香豆精、生物碱、甾体、萜类、苷类，有机酸、胡萝卜素、维生素E、咖啡因等化学成分和一些人体必需的微量元素，其中多糖类有明显降低血糖效果，特别是对Ⅱ型糖尿病有明显疗效，因此日益受到人们重视[3][4]。2、青钱柳活性成分及研究进展2.1青钱柳黄酮黄酮类成分在人类饮食结构中占有重要的地位，其摄人量与癌症及心脑血管等疾病的发生有着密切的关系。黄酮类化合物具有保肝、扩冠、抗炎、降低血管脆性，解除痉挛，增强心脏收缩，有一定程度的抗菌及抑制肿瘤细胞等作用。同茶叶相青钱柳活性成分及生理功能研究概况2比青钱柳中黄酮类化合物含量相对较高，可作为这些物质的补充源[5]。易醒等人从青钱柳叶中首次分离得到了3个黄酮类单体化合物:山柰酚(Kaempferol,I)、槲皮素(Quercetin,Ⅱ)和异槲皮苷(Isoquercitrin,Ⅲ)[12]，并用反相高效液相色谱法,对其中黄酮的含量进行了测定，测得结果为:青钱柳甲醇提取物中黄酮含量为异槲皮甙0.543%,槲皮素0.0615%,山柰酚0.0387%；水提取物中异槲皮甙0.464%,槲皮素0.0603%,山柰酚0.0337%。此研究对青钱柳黄酮类成分的研究有着重要的理论意义和应用价值[1][6][7]。2.2青钱柳多糖[8][9][10][11]中药多糖类成分具有非细胞毒作用和良好的降血糖效果，正日益受到人们的重视。青钱柳嫩叶中多糖含量为0.6532%左右，其中很多多糖物质以复合物的形式存在。李磊等人测得降血糖活性多糖复合物的提取得率为9.6%。经连续四周向小鼠腹腔注射青钱柳提取物后,小鼠血糖值比糖尿病模型组降低了41.3%。说明这种复合物具有明显的降血糖活性并能增强糖尿病小鼠对葡萄糖的耐受力。目前，针对青钱柳中多糖化合物的生物活性功能研制出一系列青钱柳保健品。2.3微量元素研究发现青钱柳中不仅含有人体必需的钾、钙、镁、磷等常量元索，而且还含有对人体保健有重要作用的微量元素锰、铁、铜、铬、锌、硒、钒、锗等。经测定青钱柳叶中Mg总含量是一些优质名茶的2倍[13]。Mn，Fe的含量与一些名茶中的含量相似[13]，比我国补益中药阿胶中的含量高出l倍[14]。与糖代谢和胰岛素作用密切相关的元素Ni，Cr，V，Se的含量较高，其中Cr，Ni，V的含量大约为茶叶的10倍，而硒的含量还略高于紫阳富硒茶中硒的平均含量(0.6ug/g)。青钱柳叶水浸液中K的含量很高，而Na的含量较少，说明青钱柳浸泡液是一种高钾低钠饮料。现代营养学研究已证实上述元素具有重要的生理功能[15]：钾为胰岛素分泌、肌酸磷酸化作用、碳水化合物代谢和蛋白质合成所必需，对高血压和糖尿病患者极为重要。微量元素铬是葡萄糖耐量因子的有机成分之一，能够协助胰岛素发挥降血糖作用，并能使糖耐量得到改善[15]。锌是酶的重要组成物质，人体80多种酶的活性都与锌有关。胰脏是对锌代谢最敏感的器官之一，研究表明锌的不足引起胰岛素的敏感性降低[15]。缺锰可使胰腺发育不全、β细胞胰岛数目减少，糖耐量受损，葡萄糖的利用率减少[16]。糖尿病与微量元素硒具有高度的相关性，糖尿病患者体青钱柳活性成分及生理功能研究概况3内硒代谢紊乱。铜和铁也是人体必需的营养元素，对造血、活血及防治贫血病有较大作用。因此，在青钱柳冲泡液的降血糖、降血压和降血脂等功能方面，上述元素可能起到了重要作用[18]。食品中无机元素的营养和生物学活性强烈地依赖于其化学形态，谢明勇等对锰、铁、铜、铬、锌、钒、锂、镍等微量元素的化学形态进行了初步的研究和探讨。发现一些和有机态相结合的无机金属元素，并用FIA-ICP-MS对其含量进行测定[42]。人体胃酸对青钱柳中各元素具有很高的溶出率，它们可随水一起进入人体消化道而为人体所利用，并且对人体无毒副作用，为进一步研究和开发这种天然保健食物资源提供科学依据。因此，可开发一些以青钱柳为原料的新型的营养保健品和药物剂型[17][19][20]。2.4胡萝卜素和维生素E[21]胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素，在抗癌、预防心血管疾病等方面有显著功能。VE也是一种有效的抗氧化剂，它能改善动脉硬化，预防血栓产生，改善高血脂症，可显著降低患冠心病的机会。谢明勇等人测得青钱柳叶中胡萝卜素平均含量2-3mg/100g，VE平均含量3mg/100g左右。有报道表明，青钱柳具有多种保健功能可能与其含有较多的胡萝卜素和维生素E有关[5]。2.5甜味活性成分目前，大规模开发无毒，使用安全，低热量，甜味素质优良又具有保健作用的天然甜味剂代替蔗糖和人工合成甜味剂，是国内外科技工作者迫切需要解决的大课题。为研究其叶的甜味活性化合物，张晓琦等人对青钱柳叶的乙醇提取物进行了研究，通过多种色谱分离得到6个化合物，经理化和波谱法分别鉴定为：香草酸、苯甲酸、山柰酚3-O-β-D-吡喃葡萄醛酸苷、槲皮素、β-谷甾醇及胡萝卜苷。前三种化合物为从本植物中首次分离得到[21]。舒任庚等从青钱柳叶提取物中富有甜味的亲脂性部分分离出20个单体化合物，鉴定并推断出15个化合物的结构。5个为自然界发现的新化合物为：青钱柳甙Ⅰ(cyclocariosideⅠ)、青钱柳甙Ⅱ(cyclocariosideⅡ)、青钱柳甙Ⅲ(cyclocariosideⅢ)、青钱柳酸Ⅰ(cyclocaricacidⅠ)和青钱柳酸Ⅱ(cyclocaricacidⅡ)。另外1O个为首次从该植物中分离出的已知化合物，它们分别为胡萝卜甙(daucostero1)、β-L-吡喃阿拉伯糖(β-L-Arabopyranose)、咖啡因(caffeine)、β-甾谷醇(β青钱柳活性成分及生理功能研究概况4-sitostero1)、棕榈酸(palmiticaacid)、硬脂酸(stearicacid)、山俞酸(behenicacid)、肌醇(inosito1)、2-α-乌苏酸(2-α-hydroxylursolicacid)和Arjunolicacid。其中青钱柳甙I(一种三萜皂甙)具有甜味,它是世界上发现的具有甜味的天然化合物之一，具有很重要的研究价值。青钱柳甙I的发现为天然甜味化合物家族增加了新的一员。青钱柳的主要甜昧成分为非热值型的三萜皂甙，尤如甘草中的甘草甜素和甜叶菊中的甜菊甙一样因此，开发青钱柳中的青钱柳甙类天然甜味剂，更好的充分利用我国青钱柳这一特有资源，是研究开发的重点[22][23]。2.6甾醇和三萜类植物甾醇(主要是谷甾醇，豆甾醇等)，是一类具有强生理活性的物质，能有效地降低血清中胆甾醇水平，起到预防和治疗高血压、冠心病等心血管疾病的作用；具有抗炎和抗菌作用；具有阻断致癌物诱发癌细胞形成的功能；促进DNA及蛋白质的合成，抑制血糖上升及促进恢复肝功能；促进皮脂分泌及保持水分，以维持皮肤润湿、柔软的生理活性和表面活性等等。张晓瑢等首次从青钱柳根中分离出5个化合物，通过波谱分析并与已知化合物的文献值对照，确定它们的结构分别为：(+)-儿茶索，南酸枣苷，乔松索7-O-呲喃葡萄糖苷，β-谷甾醇和胡萝卜苷。其中(+)-儿茶索有止泻、解毒、止血和治疗各种肝脏疾病的括性；β-谷甾醇也有抗癌、降低胆固醇、止咳等作用[24][25]。三萜类物质也有很强生理活性，如消炎，镇痛，镇静，抗菌，解热，驱虫，抗病毒，抑制癌细胞增生,抗过敏、抗炎症、促进肝脏新陈代谢，有助防止心、血、脑疾病发生等等。钟瑞建等从青钱柳叶中首次分出了3个五环三萜成分，经理化常数和光谱分析为：2a-hydroxyursolicacid、3-oxo-2a，23-dihydroxyolean-12-en-28-oicacid(青钱柳酸B)、arjunolicacid。其中青钱柳酸B为一种新化合物。对青钱柳的生理活性功能的进一步研究具有很重要的意义[26][27][28]。2.7其他活性成分研究表明，青钱柳中还含有其他活性成分，如维生素C、内脂、皂甙、香豆精、生物碱、苷类、有机酸、咖啡因等等。其中维生素C的主要功能是帮助人体完成氧化还原反应，提高人体灭菌能力和解毒能力，长期缺少维生素C会得坏血病。据诺贝尔奖获得者鲍林研究，服大剂量维生素C对预防感冒和抗癌有一定作用；青钱柳活性成分及生理功能研究概况5内脂具有抗癌（鼻咽癌），抗白血病，抗胆碱作用，抗组胺，降压，抗菌，抗溃疡，止血，驱虫，抗钩端螺旋体，退热，降血糖等作用；皂甙具有强心，舒张血管及抗疲劳，减慢心率及双相性血压作用促进DNA和蛋白质及脂质的生物合成，止渴生津，排脓消肿，利咽止痛，解热镇痛等作用；香豆精具有抗癌，抗菌，利尿和保护血管通透性，消炎，抗凝血，扩张冠状动脉，改善血液循环，止渴袪痰，平喘，吸收紫外线及抗辐射，杀虫，镇痛，解热，抗风时，降压，抗组胺等作用。这足以说明青钱柳是一种功能性药用植物。虽然这些活性成分的功能虽然都已众所周知，但将其研制成产品被人类利用还需要一个过程。3、青钱柳的药理作用及保健功能3.1降血糖作用[29-34]经过中国医药大学药理实验室、江西医学院、江西中医学院的有关研究表明：青钱柳具有明显的降血糖作用，其作用机理可能是通过恢复病变胰岛细胞的结构和功能或增加外围组织的胰岛素受体。青钱柳中具有降血糖作用的成分归纳起来有：萜类及皂甙、多糖类、多肽及氮基酸类、生物碱、黄酮类、内脂、不饱和脂肪酸及微量元素等。青钱柳甙I和Ⅱ已送中国医学科学院药物研究所药理筛选中心进行降血糖和心脑血管活性初步筛选。易醒等选用昆明种小鼠静脉注射四氧嘧啶，选择性破坏胰岛β细胞造成小鼠实验性糖尿病模型，而后用青钱柳提取物给该小鼠灌胃，测其空腹血糖，观察血糖及体重变化，发现青钱柳特别是7O%乙醇提取物和青钱柳多糖复合物具有显著降血糖作用[30]。其次，他们还用江西梅山降血糖神茶对患有四氧嘧啶糖尿病大鼠的降糖作用进行了实验。结果表明：给患有四氧嘧啶糖尿病大鼠连续4周注射梅山降血糖神茶3.6g后，大鼠空腹血糖明显降低，糖耐量增高，但降糖神茶对正常大、小鼠血糖无明显影响。并且病理切片研究显示，用该神茶治疗可有效控制糖尿病患者的血糖水平，提高葡萄糖的糖耐受量，又可促进病变胰岛结构功能逐步恢复[33]。梁锦业等报道青钱柳制剂确有降低血糖作用而对正常血糖无影响，不会引起低血糖反应，是一种治疗I型糖尿病可供选择的辅助疗法，对耐糖量下降和轻I型糖尿病可配合饮食控制单独应用。李磊等用超声波萃取法从青钱柳中提取了多糖复合物，并用四氧嘧啶小鼠模型验证了青钱柳多糖能增强糖尿病小鼠对葡萄糖的耐受力。青钱柳能抑制葡萄糖的吸收，降低人体血糖，从而可以预防