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芹菜中活性成分的研究进展

  点击数: 次 | 发布时间:2005-11-22 | 
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高金燕,陈红兵
(南昌大学食品科学教育部重点实验室,南昌  330047)

摘  要:本文综述了芹菜中所含有各种生理活性成分,以及这些活性物质的病理、生理作用和功效的研究进展,为芹菜的合理食用和正确的药用提供科学依据。
关键词:黄酮类物质;叶绿素;丁基苯酞类;萜类;香豆素衍生物;叶绿素

芹菜(Apium graveolens)属伞形花科的植物旱芹或水芹的全草,为一年生或二年生草本植物。芹菜的栽培历史已有2000余年,我国各地均有栽培,诗人杜甫曾有“香芹碧涧美羹”的赞美诗句。传统医药认为,芹菜性凉、可清热利水、解毒消肿;现代医药分析和药理实验对芹菜的活性成分、药用价值以及保健作用都进行了深一步的研究。
1  芹菜中的活性成分
各种相关的研究发现,芹菜中具有生理活性的物质主要包括:黄酮类物质、多不饱和脂肪酸、矿物元素、叶绿素、丁基苯酞类、氨基酸、萜类、香豆素衍生物、叶绿素、膳食纤维等多种物质。
1.1  黄酮类物质(Flavonoids)
黄酮类物质是植物光合作用产生的一种天然有机物,广泛分布于植物界。黄酮类物质是包括黄酮及其衍生物在内的一大类物质,它们一般是由2个苯环(A-环、B-环)通过中央三碳链(C-链)相连接而成的C6-C1-C6基本骨架的一系列化合物,即2-苯基苯并吡喃酮的基本结构。黄酮类化合物多以苷态存在,是一种天然色素,颜色呈黄色或白色,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂以及稀碱溶液。
医学研究发现,黄酮类物质对人体是具有生理活性的一类物质,曾被称为维生素P。具有调节毛细血管的脆性和通透性、清除自由基、抑制细菌、防癌抑癌等生理功能。
从芹菜中提取类化合物,大都使用乙醇和乙酸乙酯作为溶剂,高金燕等[1]采用乙醇溶剂法对西芹茎中的黄酮类化合物进行了提取研究;毕丽君,李慧[2]则是采用乙醇溶剂法提取水芹中的黄酮类化合物;张桂等[3]也是利用该方法对芹菜的根、茎、叶三部分进行了提取研究,实验结果表明,芹菜叶(336.1990mg/100g)和芹菜茎(162.7405mg/100g)中都含有较高的黄酮类化合物,而且叶中的含量还高于茎中的含量,二者相差2倍多。
严建刚[4]以VC作为对照,对分别以乙酸乙酯和正丁醇为提取剂,探讨了芹菜提取物对?O2-(超氧负离子自由基)、?OH(羟基自由基)、?DPPH(1,1-二苯基-2-苦基苯肼自由基)3种自由基清除的作用。结果提示,芹菜各提取物对3种自由基均有较强的清除能力,并呈很明显的量效关系。与对照组VC相比较,2种提取液的芹菜提取物清除氧负离子自由基的能力最强(IC50值乙酸乙酯为0.45mg/L,正丁醇为0.58mg/L);清除羟基自由基的能力最弱;2种提取物对1,1-二苯基-2-苦基苯肼自由基均有一定的清除作用(IC50值乙酸乙酯为68.9mg/L,正丁醇为160.8mg/L),但效果不及对照组。
尽管对芹菜中黄酮类物质提取和活性研究取得了一些成绩,但对其成分的分离、鉴定工作尚有欠缺,芹菜提取物属于黄酮类物质中的具体哪类,是黄酮、黄酮醇、黄烷酮、黄烷酮醇,还是其他种类,未见有详尽报告。
1.2  多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated acids)
张捷莉等[5]采用GC/MS法,对芹菜籽油中的脂肪酸进行了分析。在样品――天津实心芹菜籽油中,共检测出13种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占69.20%。在检测出的6种不饱和油脂中,6-十八碳烯酸含量居首,含量为58.18%;亚油酸的含量高达为9.21%;与籽用南瓜籽油[6]和蚕蛹油脂[7]中的亚油酸含量接近。
亚油酸是ω-6系列的十八碳二烯酸,人体的必需脂肪酸,具有非常重要的生理功能和活性。其衍生物是前列腺素的前体;如果人体缺乏,会出现生长延缓、皮肤病变、肝脏退化等不良反应。因此,芹菜籽油也应属于功能性天然油脂。
1.3  矿物元素(Minerals)
矿物元素是人体所必需营养之一,具有构成人体组成、维持体内细胞的渗透压、调节肌体的酸碱平衡、催化酶反应等重要的生理功能。如微量元素铁在体内参与氧的运输、交换和组织呼吸过程,作为过氧化氢酶的组成成分,清除肌体的过氧化氢,保证身体健康;铜元素则是人体内许多蛋白质(包括酶)的一部分,而且铜还具有参与铁的代谢以维持正常的造血功能、改善超氧化物歧化酶等的抗氧化作用,保护肌体免受自由基的损伤等功能。
董丽花[8]等采用原子吸收分光度法,对所选芹菜样品的根、茎、叶不同部位的9中矿物元素进行了分析测定。这些矿物元素包括有K、Na、Ca、Zn、Fe、Mg、Cr、Cu、Sr,测定结果说明,芹菜的各部位中都含有人体所需的多种矿物元素。总体而言,芹菜中K、Na、Ca、Fe、Mg、Cu6种矿物元素的含量较高,Zn、Cr、Sr的含量较低。
1.4  丁基苯酞类(Butyl phthalides)
丁基苯酞是一类具有镇静作用的化合物。目前,已从芹菜籽油中提取出了5种这类成分,其中的3-n-丁基-邻苯二甲酰内酯(3-n-butyl-phthalid)和芹菜镇静素(Sedanolide)在芹菜中约占4mg/L。
动物试验结果表明,这2种组分对小鼠有镇静作用,对失眠患者和神经衰弱患者也有疗效[9]。其中3-n-丁基-邻苯二甲酰内酯还具有舒张血管平滑肌,可调节体内心脑肾等脏器供血量与周围动脉间阻力平衡,防治毛细血管硬肿,迅速溶解沉积于动脉上的胆固醇、甘油三酯等;减少周围小动脉阻力,恢复血管壁弹性,缓解小动脉痉挛减少组织对小动脉的侧压力,改善微循环,从而降低血压的作用[10]。商品降压药芹维康胶囊就含有芹菜的提取物。研究还发现,这2种物质还具有较强的防癌活性,对苯并[α]芘类诱发的小鼠前胃癌有明显的抑制效果。
1.5  萜类(Terpens)
萜类化合物在自然界广泛存在,尤其存在植物精油(挥发油)中,含有丰富的单萜类和倍半萜类。萜类是由2个或2个以上的异戊二烯单元组成的一类烃类化合物。通常可分为单萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜和多萜6大类。
动物试验表明,d-柠烯具有消炎、抗氧化、利胆、溶石等作用,而且是强抗癌物质,可以预防和治疗化学致癌物诱导的胃癌、结肠癌、肺癌、皮肤癌、肝癌、胰腺癌等[12-15]。
芹菜籽油中含有的萜类主要是单环萜类化合物,即d-柠烯(d-Limonene),又称为右旋-柠烯,在芹菜籽油中含量为7%左右[11],所以芹菜籽油具有抗癌抑癌的功能。
1.6  香豆素衍生物(Derivates of coumarin)
香豆素是一类苯丙基化合物,香豆素分为简单香豆素(包括双分子和三分子香豆素的聚合物)、呋喃香豆素、吡喃香豆素。简单香豆素一般具有抗炎、消肿、解痉挛、镇静、抗菌等作用;呋喃香豆素对皮肤有光敏活性和抗菌作用。
芹菜之所以具有良好的降压、降脂和降低胆固醇的功效[10],主要活性成分是香豆素和呋喃香豆素的衍生物。芹菜中,8-methoxypsoiralen是其含有最具有活性的香豆素和呋喃香豆素的衍生物物质。
1.7  叶绿素(Chlorophylls)
叶绿素是植物体内光合作用赖以进行的物质基础,广泛存在于高等植物中。其结构是由叶绿醇、叶绿酸、甲醇三部分组成,高等植物的叶绿素都是由叶绿素A和叶绿素B和混合组成,通常为3∶1。活体植物中叶绿素可被自身含有的叶绿素酶水解为绿色的甲基叶绿酸和叶绿醇。
早在1919年,有关叶绿素的生理功能就已有报道。二战时期,美国曾用叶绿素配合青霉素治疗伤员,取得了不错的效果。目前的研究发现叶绿素具有以下作用。
1.7.1  抗基因突变 
叶绿素和叶绿酸都有较强的抑制突变的作用,叶绿素还可以抑制强致癌物黄曲霉毒素B1和苯并[α]芘类的致癌活性。
1.7.2  促进伤口愈合 
叶绿素可促进各种伤口、溃疡处肉芽的新生,而促使伤口愈合,国外已将叶绿素铜作为药物使用。
1.7.3  增强敏感体质者的抗变态能力 
叶绿素的抗变态反应功能主要表现为抗敏和抗补体2方面,作用效果随置换金属元素的不同而异,叶绿素铜的效果最好。
1.7.4  降低血浆胆固醇 
叶绿素及其衍生物脱镁叶绿素和脱镁叶绿酸等,都具有降低胆固醇的作用。
1.7.5  脱臭 
叶绿素对于因膳食、吸烟、新陈代谢异常(如臭脚、腋臭)产生的异味均具有很好的驱除效果,所以在食品、医药、化工产品中常常添加叶绿素,以清除不良气味。
研究发现叶绿素还具有促进肠蠕动,防止便秘的生理功效。目前,张桂等[3]只是对芹菜中含有的叶绿素进行了定性分析,具体含量为多少有待进一步分析和测定。
1.8  氨基酸与维生素(Amino acids and vitamins)
李爱民等[21]采用高压液相色谱法对芹菜中氨基酸进行的测定结果表明,芹菜中含有16种氨基酸,即天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸。8种必需氨基酸中,只有半胱氨酸未被检出。
李爱民等对芹菜中的VA、VB1测定的结果表明,芹菜中的这2种维生素相当丰富。说明芹菜的食用价值还是较高的。
1.9  膳食纤维(Dietary fiber)
膳食纤维是指不被人类肠道中消化酶所消化的,且不能被人体吸收利用的多糖(即非淀粉多糖),主要来自植物细胞壁,也包括植物细胞中所含的木质素。已有试验表明,膳食纤维具有延缓碳水化合物消化吸收,防止肥胖;促进肠蠕动,防止便秘;降低胆固醇吸收,利于防止心血管疾病;促进结肠菌群发酵,有利于防癌和维护肌体健康等功效。
芹菜也是膳食纤维的很好来源,有临床报告,用芹菜纤维帮助胃内金属异物排除的病例。芹菜中含有约1.4%膳食纤维,主要以纤维素、半纤维素、木质素等为主。
2  小结
芹菜含有的营养成分对人体非常重要,其中的活性物质也是保证肌体健康不可缺少的。其药理作用是多种成分共同作用的结果,例如芹菜中的黄酮类物质、膳食纤维、叶绿素、丁基苯酞类、氨基酸、不饱和脂肪酸、矿物质等诸多活性成分都具有降压、降脂的生理功能,所以芹菜的提取物降压、降脂疗效应当是这些成分共同作用的效果。
尽管芹菜中含有多种对人体有益的活性物质,但值得注意的是,芹菜中也存在着一些对人体有害的成分,这些物质会给人体带来不利的影响。
据泰国诗里助医院生理科的博差丽女医师长达10年的研究,发现常吃芹菜能减少男性精虫的数量。她对年龄18至20岁,健康良好、有生育能力的男性进行试验,每天让他们生吃或熟吃芹菜75g(约2、3株)连续1~2周后,精虫量会明显减少至难以受孕的程度,这种情况在停菜后16周又会恢复正常。但这个研究目前还缺乏更严密的对照实验。
中国男性生殖健康办公室主任、北京铁路总医院男科副主任医师胡胜友也曾指出“男性多吃芹菜会抑制睾丸酮的生成,从而有杀精作用,会减少精子数量”。对于具体是哪种化学成分在“作祟”,未有相关解释和定论。
由于芹菜中含有呋喃香豆素、补骨脂素等光敏物质,这些物质在紫外线的作用下可变成有毒性的物质。紫外线本身就可以导致白内障,这些有毒物质进入体内则增加了白内障发展的危险性。
营养学的研究表明,黄酮类物质同时也具有抑制甲状腺过氧化酶活性以及抑制甲状腺代谢的毒副作用。
由此看来,任何事物都存在着双重性,芹菜也是如此,是一把双刃剑。生活中我们要科学地、合理地运用。◇

参考文献
[1] 高金燕,曾小花,王毅辉,等.从芹菜中提取黄酮类物质  的初步研究.中国食品添加剂,2004,3:19-21.
[2] 毕丽君,李慧.水芹中黄酮类化合物最佳提取工艺的研究.  食品科学,1999,12:35-37.
[3] 张桂,畅天狮,刘俊果,等.芹菜中提取黄酮类物质的研  究.食品科学,2002,21(8):121-125.
[4] 严建刚,张名位,杨公明,等.芹菜提取物清除自由基作  用研究.食品科学,2004,8:39-42.
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[8] 董丽花,范增民.不同品种芹菜不同部位微量元素含量研  究.微量元素与健康研究,2004,6:70-71.
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