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牡丹叶的研究进展及应用

花匠小妙招
2024-12-27 14:13

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第48卷第11期YunnanChemicalTechnologyVol48,No11
doi:103969/jissn1004275X20211105
牡丹叶的研究进展及应用
高志情1,张岩松1,任利鹏2,王欣1,白明阳1,高媛媛1,张英格1
(,河南洛阳 471023;,山东威海 264400)
摘要:牡丹叶中含有多糖、多酚、黄酮等多种活性成分,且在抑菌、抗氧化、抑制酪氨酸酶等方面效果较
好。综述了牡丹叶的有效成分、提取分离方法、药理活性及其应用,展望了牡丹叶的开发前景,以期为进一步的
牡丹叶研究开发提供依据。
关键词:牡丹叶;成分;提取分离;药理活性;应用
中图分类号:S68233 文献标识码:A 文章编号:1004-275X(2021)11-0018-05
ResearchProgressandApplicationofPeonyLeaves
GaoZhiqing1,ZhangYansong1,RenLipeng2,WangXin1,BaiMingyang1,GaoYuanyuan1,ZhangYingge1
(,Luoyang471023,China;
ServiceStationofAgricultureandRuralBureauofWendengDistrict,WeihaiCity,Weihai264400,China)
Abstract:Peonyleavescontainnumerousactiveingredients,includingpolysaccharides,polyphenols,flavonoids,etc.,andhavegoodactive
antibacterial,,extractionandseparationmethods,
pharmacologicalactivities,andapplications,anddevelopmentprospectofpeonyleaf,whichprovidedsupportforin-depthresearchanddevel
opmentofpeonyleaf.
Keywords:peonyleaves;components;extractionandseparation;pharmacologicalactivity;application
牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr)是毛茛科芍药属料液比为1∶20,获得牡丹叶提取物的提取率为3039%。
的多年生落叶灌木,原产于中国长江流域与黄河流域诸表1 牡丹叶的主要成分
省山间或丘陵中。牡丹品种多样,且花色鲜艳,具有很类别化合物结构式/名称引用文献
好的观赏价值,其栽培范围逐渐扩大,在中国河南、山异亮氨酸、亮氨酸、苯丙
东、陕西、湖南等地均有栽培。有研究发现,牡丹叶活氨酸、赖氨酸、色氨酸、
蛋白质氨基酸缬氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、[1]
性成分较为丰富,具有多种功效。比如,抗氧化、美酪氨酸、精氨酸、甘氨酸、
白、抑菌和促进细胞免疫等。由此可见,对牡丹叶的研天门冬氨酸、谷氨酸
究和开发很有价值,而且通过研究证实了牡丹叶提取物
的多糖和黄酮等活性成分是发挥其功效的关键。目前,没食子酸[1]
对牡丹花、籽和籽粕的研究与应用较为广泛且在提取工
酚类化
艺方面较为成熟,相比较而言,牡丹叶的研究范围较窄,合物
提取工艺简便单一,因此其在各方面的应用也相对较少。
丹皮酚[2]
本文主要对牡丹叶的研究进展及其应用进行了综述。
1 牡丹叶的成分
维生素A[3]
牡丹叶的成分有蛋白质、糖类、酚类、维生素类、
脂肪和黄酮等。其中,蛋白质含量约为15%(质量分维生素类
数,下同),可溶性糖含量约为12%,总酚和水分含量
维生素C[1]
约为8%,脂肪含量约4%[1]。详见表1所示。
2 牡丹叶活性成分的提取分离方法
肉豆蔻酸
牡丹叶常用的提取分离方法包括:浸提法(浸提液
脂肪酸[1]
包括水、醇、酸、碱等)、酶法、超声波提取法、微波提
十六烷酸
取法、回流提取法等。张岩松等[5]通过浸提法提取牡丹
叶的最佳提取工艺是以50%乙醇作溶剂,提取温度70℃,
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表1(续)质量分数范围为1400~194691μg/g。
类别化合物结构式/名称引用文献212 牡丹叶多糖的纯化
牡丹叶除了含多糖和黄酮等活性物质外,还含有
硬脂酸
蛋白质和色素。为避免对后续实验产生影响,需要对
多糖进行进一步纯化。
[7]
油酸1)脱蛋白。陈程等通过实验评估了牡丹叶多
糖的保留率和蛋白脱除率,考察了不同方法对其粗多
脂肪酸[1]糖中蛋白质脱除效果的影响,得出牡丹叶粗多糖脱蛋
亚油酸白最佳方法是澄清剂法,工艺是分别加入两次(体积
分数4%B、2%A)天然澄清剂,得到牡丹叶粗多糖
蛋白的脱除率为8966%,多糖保留率为7649%。
α-亚麻酸黄海霞等[8]通过单因素实验确定Sevage法对牡丹
多糖脱蛋白的最佳条件是多糖提取液与Sevage试剂
[V(正丁醇)∶V(氯仿)=3∶1]加入量之比(体积比)
是4∶1,该条件下蛋白质脱除率为12%。Sevage法脱
芹菜素
蛋白的效果没有澄清剂方法理想,还需进一步通过实
验数据来确证。
黄酮类化2)脱色素。过氧化氢脱色法在保证脱色效果的
山柰酚[4]
合物基础上尽可能降低多糖损失,且此方法成本不高,实
验对操作者要求不高,便于脱除色素的同时减少多糖
的损失。陈程等[7]采用过氧化氢脱色法对牡丹叶多糖
木犀草素
进行脱色,色素脱除率达7935%,多糖保留率
为7649%。
22 牡丹叶总黄酮的提取方法
221 纤维素酶法
单萜类化
芍药苷[2]植物细胞壁及细胞间质中多为纤维素、半纤维
合物
素、果胶等具有大分子结构的物质。纤维素是由葡萄
糖组成的大分子多糖。葡萄糖之间连接有1,4-β葡
萄糖苷键,用纤维素酶等酶可以破坏此键,破坏细胞
矿物质常量元素镁、钙、钾、钠
[1]
元素微量元素铁、铜、锰、锌、硒壁易于提取有效成分,从而提高牡丹等植物实验材料
的提取率。
[9]
色素叶黄素[3]项雷文等采用纤维素酶法提取杭白菊中的总黄
酮,最佳工艺条件为酶添加量05%,酶解时间
25h,酶解温度55℃,pH50,该条件下的总黄酮
提取率比未加酶对照组提高了19%左右。李佩艳
木脂素类[6]
等[10]通过正交试验用酶法提取牡丹叶总黄酮,工艺条
件为纤维素酶用量125U/mL,酶解温度45℃,pH
45,酶解时间4h,该条件下获得牡丹叶总黄酮的提
21 牡丹叶多糖的提取分离方法取率为243%。
211 牡丹叶多糖的提取222 超声波提取法
回流提取法是植物多糖提取的常规方法,主要是超声波提取法是利用超声波机械效应等性质破坏
通过改变细胞膜的通透性或使细胞膜破裂后将多糖从原料细胞壁,从而使原料细胞内有效物质加速释放并
植物细胞中提取出来。促进多糖的溶出,是一种能显著提高多糖提取率的提
牛晓方等[6]采用回流提取法提取了6个不同产地取方法,并且该方法具有实验条件要求低、试剂用量
牡丹干叶中的总多糖,6个产地的牡丹叶中总多糖的少和适应性广等优点,有利于保持热稳定性较差的有
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效成分的结构和活性不被破坏。PH自由基清除能力相关,当牡丹叶提取物浓度达到
单方方等[11]通过单因素和正交实验,采用超声提040mg/mL时,其清除率开始大于80%[5]。
取法提取牡丹叶总黄酮的最佳工艺为超声(600W、另有文献报道,当凤丹牡丹叶提取液质量浓度为
60℃)20min,料液比为1∶25,该条件下获得牡丹叶006mg/mL时,其DPPH自由基清除率
总黄酮的提取率为834%,其中总黄酮质量分数为8215%[16]。
为147%。32 抑制酪氨酸酶活性
223 微波辅助提取法牡丹叶提取物在025~2mg/mL范围内,酪氨酸
微波辅助提取技术是利用微波场的生物效应、热酶抑制作用均优于阳性对照熊果苷,牡丹叶提取物与
效应及扰动效应使原料有效成分溶解加快,从而使原阳性对照熊果苷的半抑制质量浓度分别为01134mg/
[5]
料得到充分提取,避免提取不充分带来的损失。mL、05206mg/mL。
单方方等[12]通过单因素和正交实验,采用微波提33 抑制细菌
取法提取牡丹叶总黄酮的最佳工艺为微波时间牡丹叶中的木犀草素,通过抑制幽门螺杆菌中芳
20min,乙醇体积分数70%,料液比为1∶25,该条件胺N-乙酰转移酶的活性,来抑制幽门螺杆菌的生
[17]
下获得牡丹叶总黄酮的提取率为1056%,其中总黄长;牡丹叶煎剂中没食子酸能够抑制痢疾杆菌、绿
[18]
酮质量分数为197%。脓杆菌和金黄色葡萄球菌;牡丹叶总黄酮粗提液也
224 浸提法能够抑制大肠杆菌、沙门氏菌和枯草芽孢杆菌,其中
浸提法是将原料中的某些成分溶解到适宜的提取对沙门氏菌的最低抑菌质量浓度为127mg/mL,对大
肠杆菌的最低抑菌质量浓度为508mg/mL[19]。
溶剂中,然后经过蒸发、蒸馏等手段回收溶剂,从而
34 抗肿瘤和抗癌
得到原料粗提物的方法,是一种传统且应用广泛的提
牡丹叶中的丹皮酚能抑制肿瘤细胞增殖,下调或
取方法。
上调大鼠胃癌细胞株基因表达,进而诱导细胞凋亡,发
牛晓方等[13]采用浸提法分别提取6个不同产地牡
挥其抗肿瘤的功效[20];牡丹叶中的木犀草素能够降低
丹叶中的总黄酮,工艺条件为提取温度80℃,溶剂为
线粒体膜电位,使细胞色素c释放到胞浆而诱导癌细胞
60%的乙醇,料液比1∶30,所得总黄酮的质量分数最高
凋亡,癌细胞凋亡率达到76%[21];通过食用一些含山
为17591±356μg/g,最低为7993±173μg/g。
柰酚的食物会降低罹患肺癌[22]等癌症的发病率。
23 牡丹叶酚类化合物的提取方法
35 促进细胞免疫
纤维素酶法提取具有对提取设备要求低、反应条
牡丹叶中的丹皮酚(10~15mg/kg)能显著提高
件简单、缩短提取时间和降低成本等特点。李佩璇
大鼠外周血淋巴细胞酸性α-醋酸萘酯酶(ANAE)
等[10]通过单因素试验得出酶法提取风丹牡丹多酚的最
阳性百分率和白细胞移行抑制因子的释放,从而增强
优工艺条件为纤维素酶用量150U/mL,pH50,酶解
机体的细胞免疫功能[23]。
温度50℃,酶解时间105min,其多酚提取质量分数
36 抑制受体植物胚根和胚轴的生长
达到3466mg/g。
牡丹叶粉末对受体植物胚根和胚轴生长的抑制率
康业斌等[14]通过溶剂法提取牡丹皮中丹皮酚的工
与供试浓度成正比,且对胚轴的抑制作用低于对胚根
艺条件是以CCl4作溶剂,料液比1∶25,丹皮粒径生长的抑制。用不同质量浓度乙醇溶液处理牡丹叶片
090mm,浸提时间6h,提取一次丹皮酚的提取率为粉末所得到的提取物对生菜幼苗胚根生长的抑制率均
898%;提取两次的提取率为968%。较高,但对胚轴的抑制率相对较低,其中乙醇或甲醇
24 牡丹叶芍药苷的提取方法提取物在25g/L浓度下,对生菜幼苗胚根和胚轴的
[15]
陈程等采用超声提取法提取牡丹叶芍药苷并用抑制率为94%和50%左右[24]。
HPLC法测其含量,提取工艺为超声提取(200W、37 抑制血小板聚集和释放
40℃)30min,溶剂为50%的乙醇溶液,所得芍药苷牡丹叶中的丹皮酚是通过抑制环氧化酶反应来减
的平均质量分数为1932mg/g。少血栓素A2的合成,进而抑制血小板的聚集;家兔
静脉注射丹皮酚(50mg/kg)能抑制凝血酶诱导的血
3 药理活性
小板凝集,当质量浓度为50、100、200μg/mL时,
31 清除自由基活性在体外也具有相同的抑制能力[15]。
牡丹叶提取物具有很好的自由基清除能力,在38 增强血液红细胞的变形能力
00032~2mg/mL范围内,牡丹叶提取物浓度与DP牡丹叶中的丹皮酚对大鼠血液流变学的影响,主
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要为降低全血表观黏度、降低红细胞聚集性和血小板牡丹叶中的丹皮酚、没食子酸和黄酮类物质,能
黏附性和增强红细胞的变形能力[25]。够抑制多种细菌,可作为抑菌剂或抗炎剂应用于化妆
李薇等[34]运用微管吸吮法,测定大鼠体内用药后品。胡永志等[29]将从牡丹皮中提取出的丹皮酚与漱口
药物对红细胞变形性的影响,结果显示,丹皮酚的初水基底配方进行配伍性能研究,确定丹皮酚适宜添加
始表观变形指数和最大表观变形指数,比对照组的数比例为005%~025%,配制成植物抑菌漱口水。
值要大,且最大变形时间明显减少,表明丹皮酚能够42 牡丹动物饲料添加剂
增强红细胞的变形能力。牡丹叶能促进细胞免疫。将其制成饲料添加剂供
39 清除亚硝酸根离子作用动物食用,不仅能够增强饲养动物的免疫力,提高存
牡丹叶多糖质量浓度范围在0~10g/mL时,其活率,还能够提升饲料的品质和饲养动物的生长率,
质量浓度与亚硝酸根离子的清除率呈正相关。当质量可以将其开发成牡丹动物饲料添加剂[3],提高牡丹叶
浓度大于10g/mL时,清除率保持在48%左右[8],资源的利用率。
牡丹叶黄酮也具有较好的亚硝酸盐清除作用。43 植物生长抑制剂
李佩艳等[10]通过正交试验,优化得出,牡丹叶黄牡丹叶粉末对植物胚根和胚轴生长均具有抑制作
酮清除亚硝酸盐实验的最佳工艺条件为:反应温度用,可用于制备调节植物生长的抑制剂。
70℃,pH40,反应时间20min,亚硝酸盐的清除率44 牡丹叶提取物应用于药物制剂或功能性食品
为6215%。牡丹叶中含有铁、铜、锰、锌、硒等微量元素
310 阻滞钙通道的作用(铁是人体必需的一种微量元素,有运输氧气的功
牡丹叶中丹皮酚对分离的单个豚鼠心肌细胞的动能),而且牡丹叶中铁的含量最高,因此可用于补充
作电位及钙通道电流的影响实验表明:丹皮酚人体所需微量元素的制剂。
(400μg/mL)可使动作电位时程明显缩短;丹皮酚的牡丹叶中有较高含量的药用氨基酸,可以作为药
质量浓度与阻滞ICa的能力正相关;50~400μg/mL质用氨基酸的食物来源之一。
量浓度丹皮酚的最低和最高抑制率分别为364%和牡丹叶内服、外用,能治疗慢性痛风性关节
727%[26]。表明丹皮酚具有钙拮抗剂作用,与其抗心炎[30];牡丹叶可以通过作用于镇痛、解痉、抗炎、激
律失常作用有关。素调节以及免疫调节等相关的蛋白靶点和通路起到治
牡丹叶中芍药苷能够阻断L-型钙通道,且与浓疗原发性痛经的作用[31],因此可制成药物制剂或牡丹
度呈正相关。芍药苷(300μmol/L)不但可以较大程叶茶。
度地阻断L-型钙通道,还可以使L-型钙通道的复45 牡丹叶湿敷剂
活时间延长,这可能是由于其对Na+-K+通道也同牡丹叶湿敷能较好地修复Ⅲ期压疮大鼠模型创
样具有部分阻断作用,从而导致膜电位下降[27]。面,还可以促进压疮创面较快地愈合,同时减少创面
311 促进Ⅲ期压疮创面愈合皮肤肌肉组织出现的炎症[23],可外用于护理压疮。
牡丹叶湿敷对Ⅲ期压疮模型大鼠创面有修复作用
5 展望
的机制,可能是由于抗氧化作用。陈!等[28]通过实验
观察牡丹叶湿敷对Ⅲ期压疮大鼠模型创面残余面积和牡丹叶含有丰富的活性成分和营养成分,具有抑
创面炎症浸润的情况:与Ⅲ期压疮模型组比较,牡丹菌、抗氧化、抑制酪氨酸酶等多种功效。目前,学者
叶湿敷干预组及溃疡贴贴敷阳性对照组的残余压疮面针对牡丹叶的基础研究不够深入,需要对牡丹叶进行
积明显减少,且炎性细胞浸润减轻程度较明显。表明深度的基础研究,如从优化牡丹叶的提取工艺、分析
牡丹叶湿敷对Ⅲ期压疮模型大鼠创面具有较好的修复其活性成分、研究药理活性机制等方面着手,才能更
作用和炎症浸润作用。大程度上挖掘牡丹叶的潜在价值,为开发牡丹叶产品
奠定坚实的理论基础。
4 应用
目前,牡丹主要是作为观赏植物和牡丹籽油的主
41 牡丹叶提取物应用于化妆品要来源,每年有巨大的牡丹叶被浪费,需要扩大对牡
牡丹叶中的多糖,能够清除羟基自由基,可用于丹叶应用研究,结合牡丹叶的基础研究,大力研发牡
抗衰老的化妆品。丹叶的新用途、新产品,从而扩大牡丹叶的应用价
牡丹叶提取物能够抑制酪氨酸酶活性,其抑制效值,这才与国家节约环保理念相一致。
果优于牡丹花提取物[5],可用于美白祛斑类化妆品。随着牡丹叶的深入研究与开发,相信牡丹叶在未
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来的道路上有更大的发展空间,并在各个领域得到广luteolinonthegrowthandarylamineN-acetyltransferaseac
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