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马铃薯糖苷生物碱的研究进展梁克红;卢林纲;朱大洲;朱宏【摘要】糖苷生物碱是马铃薯体内广泛存在的一种次生代谢产物,误食能引起人和动物中毒,但同时具有多种生物活性,有药用价值.从化学结构、分布、生物功能及合成途径等方面对马铃薯糖苷生物碱进行论述,为今后合理利用糖苷生物碱提供参考.%Steroidal glycoalkaloids were naturally occurring, secondary plant metabolites that are found in pota-toes. It could cause human and animal poisoning, and also had a variety of biological activity. The potato steroidal glycoalkaloids were discussed from the aspects of chemical structure, distribution, physical activity and synthesis pathway. The results provided a reference for the rational use of steroidal glycoalkaloids in the future.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)021【总页数】5页(P195-199)【关键词】马铃薯;糖苷生物碱;生物活性;合成途径【作者】梁克红;卢林纲;朱大洲;朱宏【作者单位】农业部食物与营养发展研究所,北京100081;农业部食物与营养发展研究所,北京100081;农业部食物与营养发展研究所,北京100081;农业部食物与营养发展研究所,北京100081【正文语种】中文全世界有150多个国家和地区种植马铃薯，其产量和栽培面积仅次于水稻、小麦和玉米，是世界上第四大粮食作物[1]。
【最新】生物碱的研究进展
生物碱是一类具有生物活性的天然有机化合物，广泛存在于植物、动物和微生物中。
近年来，关于生物碱的研究进展如下：
1. 生物碱的化学合成：传统的生物碱提取方法受到限制，研究人员开始尝试化学合成生物碱。
近年来，许多独特和高效的化学合成方法被开发出来，并且这些方法已成功地制备出多个具有生物活性的生物碱。
2. 生物碱对疾病的治疗作用研究：生物碱在心血管疾病、肿瘤、糖尿病和炎症等疾病的治疗中越来越受到关注。
高通量筛选和分子模拟等先进技术已经用于发现新的生物碱，并且许多生物碱的药理和毒理作用已经得到了深入研究。
3. 生物碱的结构作用研究：生物碱的结构对其生物活性至关重要。
越来越多的研究表明，不同结构的生物碱具有不同的生物活性和药理特性。
因此，通过生物碱结构的修改和优化，可以设计出更有效的药物。
4. 生物碱的生产：生物碱由于其广泛的生物活性和药理作用，已成为一类非常重要的天然药物资源。
为了提高生物碱的生产效率和质量，更多的研究集中于开发新的生产技术和生产策略。
综上所述，生物碱的研究进展涵盖了化学、药理、生产等多个领域。
未来，人们将继续深入研究生物碱的特性和应用，以期开发出更多有效的药物。
前言黄连为多年生草本植物，是我国传统中药，在我国中西部地区分布广泛，具有清热燥湿，泻火解毒等功效，其根、茎味极苦，苦味源于所含的多种生物碱。
黄连生物碱具有抗病毒、抗炎、抗菌、抗肿瘤、降血糖及免疫调节等作用，在食品、保健、医药等领域应用非常广泛。
黄连生物碱中含量最高的为小檗碱，又名黄连素、盐酸小蘖碱，含量可达5%~8%，属异喹啉生物碱。
目前，国内外对黄连生物碱的提取工艺，主要有稀酸盐析法、回流提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取及酶解提取法等。
本文综述了黄连生物碱提取工艺的研究进展，旨在为生物碱资源的研究与开发利用提供参考。
1生物碱的提取工艺1.1稀酸盐析法稀酸盐析法的机理是利用在酸性溶液中小檗碱的硫酸盐的溶解度大，而盐酸盐在冷水中溶解度非常小的性质。
先加入硫酸使小檗碱转变为硫酸盐溶于酸，接着加入盐酸再转化为盐酸盐而析出。
如柳明等[1]以废弃的黄连须根为原料，采用溶剂提取、树脂分步分离、沉淀和重结晶等方法，得到了小檗碱和药根碱单体，纯度即可达到95%以上。
王道武[2]等研究了黄连中生物碱小檗碱的提取工艺，对各种涉及到的因素进行了详细讨论，系统地完善了盐析法提取小檗碱的工艺，为近一步实现工业化打下基础，得到的最优提取条件。
此工艺技术成本低廉，工艺成熟简单，产率稳定。
但在提取过程需使用硫酸和盐酸，对环境易造成污染，且易腐蚀设备，有逐渐被淘汰的趋势。
可采用与其他方法相结合的提取工艺，以充分发挥稀酸盐析法的优势避免其劣势。
如侯宏等[3]采用乙醇浸泡、加酸加碱及大孔吸附树脂提取纯化黄连总生物碱，得到化合物小檗碱、黄连碱及巴马汀。
1.2回流提取法回流提取法常用水、乙醇等为提取剂，浸出液加热蒸馏，提取剂馏出后再次冷凝，重新回到浸出器中继续进行浸提，直至有效成分回流提取完全。
一般提取步骤为，在一定量的黄连粉末中加入适量的乙醇，回流提取总生物碱，抽滤，最后将滤液烘干即得生物碱。
张启云等[4]以乙醇为溶剂回流提取总生物碱，采用酸性染料比色法测定黄连中总生物碱的含量，优选总生物碱的提取工艺。
收稿日期:2020-10-15基金项目:辽宁省自然科学基金指导计划(20180551180)作者简介:王丹(1981-),女,汉族,辽宁大连人,高级实验师,研究方向:分子药理学. ∗通讯作者:陈长兰,E⁃mail :chenchanglanbio @. 辽宁大学学报 自然科学版第48卷 第2期 2021年JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY Natural Sciences Edition Vol.48 No.2 2021综述燕麦生物碱的研究进展王 丹1,何 怡1,赵明义2,陈长兰3∗(1.辽宁大学药学院,辽宁沈阳110036;2.辽宁省沈阳市儿童医院输血科,辽宁沈阳110032;3.辽宁大学轻型产业学院,辽宁沈阳110036)摘 要:全谷物食物燕麦(Avena sativa L.)中含燕麦生物碱(Avenanthramide )、β⁃葡聚糖、和生育酚等众多药用成分,具有抗炎、降血糖以及抗增殖作用等药理活性.主要综述了燕麦生物碱的在燕麦中的分布、合成方法以及燕麦生物碱的多种药理活性.关键词:燕麦生物碱;化学结构;药理活性中图分类号:R 961.1 文献标志码:A 文章编号:1000⁃5846(2021)02⁃0140⁃07The Research Progress of AvenanthramideWANG Dan 1,HE Yi 1,ZHAO Ming⁃yi 2,CHEN Chang⁃lan 3∗(1.College of Pharmacy ,Liaoning University ,Shenyang 110036,China ;2.Department of Blood Transfusion ,Liaoning Children′s Hospital ,Shenyang 110032,China ;3.Light Industry College ,Liaoning University ,Shenyang 110036,China )Abstract : Avenanthramide ,β⁃glucan ,tocopherol and other pharmaceutical ingredients are found in whole grain Avena sativa L.,which have anti⁃inflammatory ,hypoglycemicandanti⁃proliferation pharmacological activities.The distribution of Avenanthramide in Avena sativa L.,synthesis methods and various pharmacological activities of Avenanthramide were reviewed in this paper.Key words : Avenanthramide ;chemical structure ;pharmacological activity0 引言近年来,谷物中的天然化学物质凭借其安全可靠的食物来源及优良的保健作用而受到消费者和 科研工作者的关注和青睐.燕麦(Avena sativa L.)是全谷物进食的谷物,其独特成分—燕麦生物碱(Avenanthramide )具有优良的抗氧化活性、抗炎活性、降血糖和抗肿瘤细胞增殖等多种药理活性,现多应用于防过敏和止痒的治疗[1].1 燕麦生物碱的分布燕麦生物碱又称燕麦蒽酰胺,是一种植物次生代谢物质,仅存在于燕麦谷物和蚕卵中,存在于燕麦的叶片组织、小穗组织及其籽粒中,其中,燕麦麸皮与次级糊粉层中因有高含量的生物碱(300mg /kg )而被广泛应用[2-5].燕麦生物碱含量和种类根据燕麦品种的变化而变化,其中冠锈病高抗品种的燕麦中生物碱的含量较多[1,6-8].2 燕麦生物碱的结构及其构效关系2.1 燕麦生物碱的结构已发现有40余种燕麦生物碱,燕麦生物碱是一系列由酰胺键连接邻氨基苯甲酸及其衍生物与肉桂酸及其衍生物的化学结构,其中含量较多的是燕麦生物碱A 、B 和C ,分别占燕麦生物碱的35%、21%和44%[9],结构如表1所示[10].表1 燕麦生物碱A 尧B 和C的结构Avenanthramide AR =H Avenanthramide BR =OCH 3Avenanthramide C R =OH2.2 燕麦生物碱的溶解性燕麦生物碱的提取用丙酮萃取燕麦,所得到的淡黄色或黄绿色的粉末晶体产物熔点约200℃[11].燕麦生物碱可部分溶解在乙酸乙酯、水与低元醇混合液等极性溶剂中;在氯仿、苯等非极性溶剂中溶解较少;部分生物碱可在碱性条件下溶于冷水[11].2.3 燕麦生物碱的稳定性燕麦生物碱的稳定性受不同存储和加工条件影响.因酚类化合物的稳定性和活性主要受温度和pH 的影响[12-13]:过高的温度可使酚类物质分解从而降低活性[13-14];另有研究表明,pH 的升高有利于增加燕麦生物碱B 、C 的活性,而燕麦生物碱A 可能由于结构中缺少肉桂酸及其衍生物而无这一特性[13,15].2.4 燕麦生物碱的构效关系研究表明燕麦生物碱的抗氧化能力与结构之间的关联性较明确[13,16],主要因素包含以下三点[13,16]:1)生物碱的抗氧化活性可根据邻氨基苯甲酸上的取代基不同而改变:咖啡酸>芥子酸>阿魏酸>孕⁃香豆素(3,4⁃二羟基)>4⁃羟基⁃3,5⁃二甲氧基>4⁃羟基⁃3⁃甲氧基>4⁃羟基肉桂酸;2)生物碱结构中的超共轭效应也影响其抗氧化活性:苯环上的羟基是保持抗氧化作用所必需的结构,在任一苯环羟基的邻位有稳定基团可提高其抗氧化活性;3)延长双键体系和提供功能基团(芳香环邻、对位上存在供电子基团)可增强其抗氧化能力.141 第2期 王 丹,等:综述燕麦生物碱的研究进展 3 燕麦生物碱的合成方法3.1 燕麦生物碱的生物合成应用苯丙氨酸其衍生物酪氨酸的生物合成途径是燕麦生物碱生物合成的最常见方法[17].合成过程中,有三种起关键作用的酶[17-18]:苯氨酸解氨酶(PAL )、辅酶A 连接酶(4CL )和羟基⁃肉桂酰辅酶A (HHT ).首先,PAL 催化苯丙氨酸转化成茁⁃苯丙烯酸,促进生成次生代谢物例如生物碱、花色素、黄酮等[19];然后苯丙烷类代谢途径的限速酶4CL 参与对香豆素生成对香豆辅酶A 的过程,该产物是燕麦生物碱的前体物质;最后HHT 参与催化缩合对氨基苯甲酸(PABA )和HHT 酯合成生物碱[19].3.2 燕麦生物碱的化学合成以5⁃羟基氨茴酸与丙二酸环异丙酯反应合成2⁃(2⁃羧基乙酰氨基)⁃5⁃羟基苯甲酸,以2⁃氨基苯甲酸甲酯和丙二酸环异丙酯反应合成2⁃(2⁃羧基乙酰氨基)苯甲酸,所得产物分别与对羟基苯甲醛、4⁃羟基⁃3⁃甲氧基苯甲醛、3,4⁃二羟基苯甲醛等发生Knoevenagel 缩合反应合成燕麦生物碱A 、B 、C [20].4 燕麦生物碱的分离提取方法结合燕麦生物碱的物理性质和反复实验验证来看,燕麦生物碱的提取方法有溶剂提取法、超临界CO 2流体萃取法、层析法、索氏提取法和膜提取法等,本文主要介绍溶剂提取法、超临界CO 2流体萃取法还有层析法.4.1 溶剂提取法由于燕麦生物碱化学性质和化学结构独特、在碱性条件下稳定,为了保持其活性稳定,适合采用选择性较高的溶剂提取法来进行分离提取[11].吴玉杰[21]等建立且优化了乙醇浸提法制备燕麦生物碱的方法:乙醇体积分数是80.88%,料液比(g /mL )1∶20,提取时间2.05h ,提取温度61.86℃.燕麦总生物碱粗提后的平均提取率达15.88%,经AB⁃8大孔纯化后得率为21.88%.目前,运用醇类溶剂提取植物的生物碱较为普遍[22],缺点是此法费用高昂,且易燃易爆、效率低且不利于环保等问题.4.2 超临界CO 2流体萃取法超临界CO 2流体萃取法(SFE )是根据压力和温度对超临界流体溶解度的影响来提取物质的操作,其中CO 2便宜且方便操作,不仅可以防止被提取物质被氧化、不造成溶剂污染,而且可以循环利用节约成本.该法可以有效提取生物碱,并且可以通过实验优化设计来确定最佳工艺参数,已应用于工业生产.马亦颜[23]采用超临界CO 2流体萃取技术,进行考察条件为萃取压力、温度、时间的单因素试验,和中心点设计响应面试验,对麸皮中的燕麦生物碱的提取条件进行优化:萃取压力21.2MPa ,萃取温度0.4℃,萃取时间1.46h ,萃取量达655.8μg /g.4.3 层析法层析法是根据混合物中各成分的化学性质以及溶解度不同,使各组分分别在固定相和流动相中分布的提取方法.其中,大孔树脂通过类似活性炭分子筛选的物理筛选,吸取混合物中的有机成分,达到分离纯化的目的.任贵兴等[24]对麸皮中燕麦生物碱的提取条件进行优化:最佳提取参数为温度60℃,提取时间2h ,溶剂为乙醇/水/冰醋酸(80/19.9/0.1),料液比1∶8,此条件下得率为5.29%,经树脂纯化后粗提物中生物碱纯度达19.2%.应用大孔吸附树脂提取生物碱时,不仅价格低廉、操作方241 辽宁大学学报 自然科学版2021年 便、树脂可反复再生利用,而且产物稳定性.5 燕麦生物碱的药理活性5.1 抗氧化活性燕麦生物碱可通过减少体内氧化应激反应预防癌症和肥胖、心血管疾病等慢性病.燕麦生物碱可以提高超氧化物歧化酶(SOD )和谷胱甘肽过氧化物分解酶(GSH⁃Px )的活性[25-27],减少脂质氧化终产物丙二醛(MDA )含量,降低血总胆固醇(TCHO )和低密度胆固醇(LDL )水平[11,28],增加脂蛋白酶的表达[11,26],由氧化应激系统(ROS )造成的细胞损伤也可以被有效治疗.燕麦中的生物碱提取物(ARE )对过氧化叔丁基(贼⁃BHP )刺激作用能显著降低HepG 2细胞内ROS 水平.且燕麦生物碱通过抑制Keap 1的表达,诱导Nrf 2转位至细胞核,从而导致了上调了小鼠的酌⁃GCS 和NQO 1燕麦生物碱可以通过清除自由基来避免t⁃BHP 损伤细胞,并诱导Nrf 2通路激活[29].5.2 抗炎活性燕麦生物碱通过与细胞因子的相互作用和信号通路介导炎症细胞反应.研究表明,燕麦生物碱可通过下调抑制蛋白激酶(IKK )和抑制蛋白(I κB )的表达[30],防止I κB 磷酸化进而降低内皮细胞炎症反应.燕麦生物碱也可下调血管内皮细胞黏附因子⁃1(ICAM⁃1)、血管细胞黏附因子⁃1(VCAM⁃1)和E⁃selection 的表达,从而抑制单核细胞黏附因子作用,显著抑制白介素(IL )⁃1β刺激人主动脉内皮细胞(HAEC )前炎性细胞活素的分泌:IL⁃6、IL⁃8和MCP⁃1[31],NF⁃κB 的激活被证实是与这些前炎性细胞活素的表达有关[32-33].最近研究表明,一种合成的燕麦生物碱的类似物(DHAv ),可以通过抑制核基因NF⁃κB 的表达,进而保护胰腺β细胞受到损伤[34].5.3 抗增殖作用燕麦生物碱的结构与曲尼司特(Tranilast )相似[35],其预防动脉粥样硬化的机制是通过调节细胞周期来调节蛋白p 53、p 21cipl 、p 7kipl 、D 1和pRb 表达,进而抑制使细胞周期阻滞在G 1/S 期,从而防止血管平滑肌细胞增殖[36-37].有研究发现ARE 以及合成的ARE ,均可以有效抑制结肠肿瘤、前列腺肿瘤和乳腺肿瘤细胞的增殖,其中对结肠中立于细胞的抑制作用最明显[38].燕麦生物碱在氮氧甲烷/硫酸葡聚糖钠(AOM /DSS )小鼠结肠癌模型中显著减弱了肿瘤的形成,其中燕麦生物碱A 治疗触发了人结肠肿瘤细胞的细胞衰老机制,表现为细胞体积变大、上调半乳糖苷酶活性、h⁃H 2AX 阳性染色和G 1期阻滞,燕麦生物碱A 处理显著增加了miR⁃129⁃3p 的表达,显著抑制了E 3泛素连接酶Pirh 2和其他两个靶点IGF 2BP 3和CDK 6.miR⁃129⁃3p 沉默Pirh 2导致p 53及其下游靶点p 21蛋白水平显著升高,进而导致细胞衰老[39].进一步研究表明,燕麦生物碱治疗可显著降低人结直肠肿瘤(CRC )组织中高度表达的致癌RNA 解旋酶DDX 3的表达.DDX 3过表达逆转了ROS 介导的AVNs 诱导的CRC 凋亡.燕麦生物碱A 通过直接结合DDX 3中的Arg 287和Arg 294残基,阻断了DDX 3的ATP 酶活性并诱导其降解[40].5.4 血管舒张作用燕麦生物碱通过一氧化氮(NO )来舒张血管,其机制是:燕麦生物碱可增加血管内皮细胞与血管平滑肌细胞NO 合成酶的表达水平,释放出大量的NO ,从而舒张血管,促进血液循环[41].5.5 抗过敏作用临床上,燕麦一直被用于治疗晒伤、湿疹等皮肤疾病,ARE 也经证实有抗组胺和抗过敏活341 第2期 王 丹,等:综述燕麦生物碱的研究进展 性[1,42].燕麦生物碱有抗过敏活性是通过抑制组胺信号转导来实现的.研究表明,低浓度的燕麦生物碱(10-6mg /mL )可抑制角质形成细胞中NK⁃κB 的活化,减少炎性细胞因子IL⁃8的释放[11,43].燕麦生物碱C (1⁃100nm )抑制免疫球蛋白(Ig )刺激的肥大细胞脱颗粒,抑制磷酸化的磷酸肌醇3激酶和磷脂酶C ,并降低细胞内钙水平[44].5.6 抗糖尿病作用胰岛细胞或者RINm 5F 胰岛瘤细胞经过二氢燕麦生物碱D 处理过后NO 水平下降,诱导型NO 合酶表达下降,有效保护胰岛茁⁃细胞[45],有希望治疗Ⅰ型糖尿病.5.7 诱导细胞凋亡有研究发现,体外实验证明燕麦生物碱可以通过调控转录因子Nrf 2诱导破骨细胞凋亡[46].此外,研究表明燕麦生物碱C 可诱导MDA⁃MB⁃231乳腺癌细胞的凋亡[11,47],因此有望充当化疗药物,但仍需进一步实验验证.6 展望截至目前,已发现燕麦中有40余种生物碱,已探明的燕麦生物碱主要有抗氧化、降糖、抗细胞增殖、抗过敏、抗炎等药理活性,但燕麦生物碱对于抗肿瘤和治疗糖尿病等活性的具体机制仍不明朗,可以结合疾病的靶点和通路,深入研究为疾病提供更多治疗方案.此外,燕麦生物碱的多种结构也可进行单体的分离纯化和工艺优化,为发现更多药理活性奠定基础.参考文献院[1] 谢佳颖,韩潆仪,任虹.燕麦生物碱研究进展[J ].食品安全质量检测学报,2016,7(11):4536-4541.[2] Boz H.Phenolic amides (avenanthramides )in oats⁃a review [J ].Czech Journal of Food Sciences ,2016,33(5):399-404.[3] Bratt K ,Sunnerheim K ,Bryngelsson S ,et al.Avenanthramides in oats (Avena sativaL.)and structure⁃antioxidant activity relationships [J ].Journal of Agricultural and Food Chemistry ,2003,51(3):594-600.[4] Peterson D M ,Hahn M J ,Emmons C L.Oat avenanthramides exhibit antioxidant activities in vitro.FoodChemistry ,2002,79(4):473-478.[5] Peterson D M ,Emmons C L ,Hibbs A H.Phenolic antioxidants and antioxidant activity in pearling fractions of oat groats [J ].Journal of Cereal Science ,2001,33(1):97-103.[6] Emmons C L ,Peterson D M.Antioxidant activity and phenolic content of oat as affected by cultivar and location [J ].Crop Science ,2001,41(6):1676-1681.[7] Wise M L ,Doehlert D C ,McMullen M S.Association of avenanthramide concentration in oat (Avena sativaL.)grain with crown rust incidence and genetic resistance [J ].Cereal Chemistry Journal ,2008,85(5):639-641.[8] Dimberg L H ,Peterson D M.Phenols in spikelets and leaves of field⁃grown oats (Avena sativa )with differentinherent resistance to crown rust (Puccinia coronata f.sp.avenae )[J ].Journal of the Science of Food and Agriculture ,2009,89(11):1815-1824.[9] Jastrebova J ,Skoglund M ,Nilsson J ,et al.Selective and sensitive LC⁃MS determination of avenanthramides in Oats.Chromatographia ,2006,63(9⁃10):419-423.[10] Koenig R T.Avenanthramide supplementation in young and older women :Protection against eccentric exercise⁃induced inflammation and oxidative stress [D ].University of Wisconsin⁃Madison ,2012.441 辽宁大学学报 自然科学版2021年 [11] 李振建.非天然燕麦生物碱类化合物的合成及工艺研究[D ].青岛:青岛科技大学,2018.[12] Dimberg L H ,Sunnerheim K ,Sundberg B ,et al.Stability of oat avenanthramides [J ].Cereal Chemistry Journal ,2001,78(3):278-281.[13] 吴玉杰,袁娟丽,陈红兵.燕麦生物碱的结构与功能研究进展[J ].食品工业科技,2018,39(15):328-333.[14] Nayak B ,Liu R H ,Tang J M.Effect of processing on phenolic antioxidants of fruits ,vegetables ,and grains⁃A review [J ].Critical Reviews in Food Science and Nutrition ,2015,55(7):887-918.[15] Maliarova M ,Maliar T ,Kroslak E ,et al.Antioxidant and proteinase inhibition activity of main oat avenanthramides [J ].Journal of Food &Nutrition Research ,2015,54(4):346-353.[16] Ishihara A ,Ohtsu Y ,Iwamura H.Biosynthesis of oat avenanthramide phytoalexins [J ].Phytochemistry ,1999,50(2):237-242.[17] Ishihara A ,Ohtsu Y ,Iwamura H.Induction of biosynthetic enzymes for avenanthramides in elicitor⁃treated oat leaves [J ].Planta ,1999,208(4):512-518.[18] Chawade A ,Sikora P ,Bräutigam M ,et al.Development and characterization of an oat TILLING⁃population and identification of mutations in lignin and β⁃glucan biosynthesis genes [J ].BMC Plant Biology ,2010,10(1):86.[19] 刘万云,霍平,周秀明,等.一种燕麦生物碱的合成方法:中国,CN 201810474217.4,2018.05.17.[20] 张园园,敖恩宝力格,白雪莲.蒙药耧斗菜总生物碱的测定及提取工艺研究[J ].北方药学,2014,11(11):21,137.[21] 吴玉杰.燕麦生物碱对IgE 介导的肥大细胞脱颗粒的影响[D ].南昌:南昌大学,2018.[22] Li L J ,Lay D ,Chung E ,et al.Effects of avenanthramides on oxidant generation and antioxidant enzyme activity inexercised rats [J ].Nutrition Research ,2003,23(11):1579-1590.[23] 曾王旻,马奕颜,李巨秀.超临界CO 2流体萃取燕麦麸皮中的生物碱[J ].农产品加工(学刊),2012(1):73-76.[24] 任祎,任贵兴,马挺军,等.燕麦生物碱的提取及其抗氧化活性研究[J ].农业工程学报,2008,24(5):265-269.[25] O′Moore K M ,Vanlandschoot C M ,Dickman J R ,et al.Effect of avenathramide on rat skeletal muscle injuryinduced by lengthening contraction [J ].Medicine&Science in Sports &Exercise ,2005,37(Supplement ):S 466.[26] 任祎,马挺军,牛西午,等.燕麦生物碱提取物的抗氧化与降血脂作用研究[J ].中国粮油学报,2008,23(6):103-106.[27] Ren Y ,Yang X S ,Niu X W ,et al.Chemical characterization of the avenanthramide⁃rich extract from oat and its effect on D⁃galactose⁃induced oxidative stress in mice [J ].Journal of Agricultural and Food Chemistry ,2011,59(1):206-211.[28] Liu L P ,Zubik L ,Collins F W ,et al.The antiatherogenic potential of oat phenolic compounds [J ].Atherosclerosis ,2004,175(1):39-49.[29] Lee J H ,Lee B K ,Park H H ,et al.Oat germination and ultrafiltration process improves the polyphenol and avenanthramide contents with protective effect in oxidative⁃damaged HepG 2cells [J ].Journal of FoodBiochemistry ,2019,43(4):e 12799.[30] Haruo S ,Shinji K ,Kiyoshi I ,et al.Inhibitory action of tranilast ,an anti⁃allergic drug ,on the release of cytokines and PGE 2from human monocytes⁃macrophages [J ].Japanese Journal of Pharmacology ,1992,60(2):85-90.[30] SuzawaH ,Kikuchi S ,Ichikawa K ,et al.Inhibitory action of tranilast ,ananti⁃allergic drug ,on the release of cytokines and PGE 2from human monocytes⁃macrophages [J ].Japanese Journal of Pharmacology ,1992,60(2):85-90.[32] Collins T ,Cybulsky M I.NF⁃κB :Pivotal mediator or innocent bystander in atherogenesis ?[J ].Journal of Clinical Investigation ,2001,107(3):255-264.541 第2期 王 丹,等:综述燕麦生物碱的研究进展641 辽宁大学学报 自然科学版2021年 [33] Guo W M,Wise M L,Collins F W,et al.Avenanthramides,polyphenols from oats,inhibit IL-1β⁃induced NF⁃κBactivation in endothelial cells[J].Free Radical Biology and Medicine,2008,44(3):415-429.[34] Isaji M,Miyata H,Ajisawa Y.Tranilast:A new application in the cardiovascular field as an antiproliferative drug[J].Cardiovascular Drug Reviews,1998,16(3):288-299.[35] Azuma H,Banno K,Yoshimura T.Pharmacological properties of n⁃(3′,4′⁃dimethoxycinnamoyl)anthranilic acid(n⁃5′),a new anti⁃atopic agent[J].British Journal of Pharmacology,1976,58(4):483-488.[36] Nie L,Wise M L,Peterson D M,et al.Avenanthramide,a polyphenol from oats,inhibits vascular smooth musclecell proliferation and enhances nitric oxide production[J].Atherosclerosis,2006,186(2):260-266. [37] Libby P.Role of inflammation in atherosclerosis associated with rheumatoid arthritis[J].The American Journal ofMedicine,2008,121(10):S21-S31.[38] Nie L,Wise M,Peterson D,et al.Mechanism by which avenanthramide⁃c,a polyphenol of oats,blocks cell cycleprogression in vascular smooth muscle cells[J].Free Radical Biology and Medicine,2006,41(5):702-708. [39] Fu R,Yang P,Sajid A,et al.Avenanthramide A induces cellular senescence via miR⁃129⁃3p/Pirh2/p53signalingpathway to suppress colon cancer growth[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2019,67(17):4808-4816.[40] Fu R,Yang P,Li Z W,et al.Avenanthramide A triggers potent ROS⁃mediated anti⁃tumor effects in colorectalcancer by directly targeting DDX3[J].Cell Death&Disease,2019,10(8):1-14.[41] Guo W M,Nie L,Wu D Y,et al.Avenanthramides inhibit proliferation of human colon cancer cell lines in vitro[J].Nutrition and Cancer,2010,62(8):1007-1016.[42] Kurtz E S,Wallo W.Colloidal oatmeal:history,chemistry and clinical properties.Journal of Drugs in Dermatology,2007,6(2):167-170.[43] Sur R,Nigam A,Grote D,et al.Avenanthramides,polyphenols from oats,exhibit anti⁃inflammatory and anti⁃itchactivity[J].Archives of Dermatological Research,2008,300(10):569-574.[44] Dhakal H,Yang E J,Lee S,et al.Avenanthramide C from germinated oats exhibits anti⁃allergic inflammatoryeffects in mast cells[J].Scientific Reports,2019,9(1):1-11.[45] LvN,Song M Y,Lee Y R,et al.Dihydroavenanthramide D protects pancreaticβ⁃cells from cytokine andstreptozotocin toxicity[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2009,387(1):97-102. [46] Pellegrini G,Morales C,Wallace T,et al.Avenanthramides prevent osteoblast and osteocyte apoptosis and induceosteoclast apoptosis in vitro in an Nrf2⁃independent manner[J].Nutrients,2016,8(7):423.[47] Hastings J,Kenealey J.Avenanthramide⁃C reduces the viability of MDA⁃MB⁃231breast cancer cells through anapoptotic mechanism[J].Cancer Cell International,2017,17(1):93.(责任编辑 李 超)。
龙州山橙的生物碱类成分研究对龙州山橙的生物碱类成分进行研究。
采用硅胶柱色谱、反相柱色谱、高效制备液相等方法，对龙州山橙的总生物碱进行分离和纯化，并通过1H，13CNMR，MS等波谱方法鉴定化合物的结构。
该研究共分离得到7个生物碱类化合物，分别为scandine（1），tabersonine（2），melodinine N（3），melodinine P（4），melodinine T（5），19epimeloscandonine（6），16hydroxy19Svindolinine（7）。
化合物均1～7为首次从该植物中分离得到。
采用MTT 法对分离得到的化合物进行体外抗肿瘤活性评价，发现化合物1～7均表现出一定的体外细胞毒活性。
标签：山橙属；龙州山橙；生物碱；抗肿瘤活性Studies on alkaloids from Melodinus moraeiLU Yan，SHEN Naitao，YU Heyong*（The Fourth Affiliated Hospital，College of Medicine，Zhejiang University，Yiwu 322000，China）[Abstract]To study the alkaloids from Melodinus moraei，seven compounds were separated and purified by column chromatography over silica gel，reverse phase silica gel and preparative HPLC Their chemical structures were elucidated by MS and spectral data （1HNMR，13CNMR）as scandine（1），tabersonine（2），melodinine N（3），melodinine P（4），melodinine T（5），19epimeloscandonine（6），16hydroxy19Svindolinine（7）Compounds 17 were isolated from M moraei for the first time.The bioassays showed all tested samples displayed antitumor activity against the cell lines such as A549，PC3，HGC27 and HL60[Key words]Melodinus；Melodinus moraei；alkaloids；antitumor activity山橙属植物全球约有53个种，主要分布在亚洲热带地区及大洋洲，我国有11个种，华南、西南及台湾等省或地区为主要产地[1]。
植物来源的生物碱类乙酰胆碱酯酶抑制剂研究进展一、本文概述随着全球对医药领域的深入研究，生物碱类化合物因其独特的药理活性和广泛的生物活性，已成为新药研发的重要来源。
特别是植物来源的生物碱类乙酰胆碱酯酶抑制剂，在医药领域中的应用前景尤为广阔。
这类化合物能够通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性，从而增加乙酰胆碱的含量，进一步影响神经传导，对于治疗某些神经系统疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等具有重要的理论和实践意义。
本文旨在全面综述近年来植物来源的生物碱类乙酰胆碱酯酶抑制剂的研究进展，包括其提取工艺、作用机制、构效关系以及临床应用等方面的研究，以期为未来相关药物的研究和开发提供参考。
二、乙酰胆碱酯酶及其抑制剂概述乙酰胆碱酯酶（AChE）是一种水解酶，其主要功能是催化神经递质乙酰胆碱（ACh）的水解，从而终止胆碱能神经的突触传递。
在生物体内，AChE在神经-肌肉接点、中枢神经系统以及外周神经系统等多个部位发挥关键作用，对于维持神经系统的正常功能至关重要。
因此，AChE也成为了许多神经性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病等的重要治疗靶点。
乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChEI）是一类能够抑制AChE活性的化合物，通过抑制ACh的水解，增加突触间隙中ACh的浓度，从而增强胆碱能神经的传递功能。
自20世纪50年代以来，人们就开始了对AChEI 的研究，并发现了多种具有抑制AChE活性的化合物，如毒扁豆碱、他克林等。
然而，这些药物在临床应用中存在一些副作用，如他克林的肝脏毒性等，限制了其应用。
近年来，随着天然产物研究的深入，从植物中发现的乙酰胆碱酯酶抑制剂逐渐受到人们的关注。
植物来源的AChEI具有多样性和复杂性，其化学结构和抑制机制各异，为开发新型、高效、低毒的AChEI 提供了丰富的资源。
例如，从某些药用植物中提取的生物碱类化合物，就被发现具有显著的AChE抑制活性，并显示出良好的神经保护和治疗潜力。
因此，对植物来源的乙酰胆碱酯酶抑制剂进行深入研究和开发，对于寻找新型神经性疾病治疗药物具有重要意义。
生物碱是一类含氮有机化合物，广泛存在于毛茛科、芸香科、豆科等科植物的根、果中。
它们能引起摄食者轻微的肝损伤，但中毒的第一反应是恶心、腹痛、腹泻甚至腹水，连续食用生物碱食品2周甚至2年才有可能出现死亡。
由于生物碱大都具有苦涩性，容易使动物产生拒食，所以引起人体生物碱中毒的主要食物源有：①谷物等农作物被含生物碱的杂草污染，进入面粉及相关食品中；②食用含生物碱植物的动物所产的奶和蜂蜜等食品；③特殊食疗食品、个别调味料和特殊提取物饮料等[1-2]。
一些嗜好植物（如咖啡、可可、烟草、槟榔、茶、罂粟等）含有咖啡碱、可可碱、尼古丁等生物碱成分。
大多数辛香料也含生物碱成分（如辣椒中的辣椒碱），有毒植物则有不少种类含有有毒生物碱[3]。
1生物碱对人体的生理学作用生物碱对机体的作用具有特异性，且与摄入量有关。
适量对人体具有止痛、欣快、催眠等功效，过量或反复摄入，将导致成瘾。
毒品就是一大类特殊生物碱品种[4-9]。
2食品中常见生物碱及其利用价值2.1罂粟壳中的阿片生物碱许多食品中都包含对人体有害的有毒生物碱，对这些生物碱的分析将有助于防止生物碱滥用或中毒[10]。
罂粟壳中含有大量吗啡碱，易成瘾，不宜常服[11]。
近年来，发现有不少在食品中违法添加罂粟壳，损害消费者健康的案例。
通过测定食品中阿片生物碱，可判断是否掺入罂粟壳，其测定方法主要有薄层扫描法、高效液相法、快速ELISA检测法、气相色谱法等[12-17]。
2.2番茄中的生物碱番茄中青果生物碱含量较高，具有抑菌抑虫、抗炎、降低胆固醇、调节机体免疫功能等作用。
作为天然食品防腐剂具有良好开发前景[18]。
2.3绿茶中的生物碱茶叶中咖啡碱含量较高，在一定浓度范围内，对人体具有强心、利尿、解毒等作用。
可取代部分添加剂和药物，有巨大开发潜力[19-20]。
茶梗和纤维废料作为燃料使用没有经济价值，但是在特定条件下提取咖啡因将带来巨大的经济效益并且环保[21]。
2.4荷叶中的生物碱荷叶总碱具显著降血脂和降胆固醇活性，在减肥降脂产品中应用越来越广泛。
研究其富集和分离方法、制定质量标准是非常必要的[22]。
在离子液体中用微波辅助萃取，已从荷叶中成功提取了3种生物碱[23]。
2.5莲子心中的生物碱莲子心含有莲心碱、异莲心碱、甲基莲心碱等生物碱。
具有降压、抗心律失常、体外抗氧化活动、抗心律失常等药理作用[24]。
2.6槟榔中的生物碱槟榔中主要含有的生物碱为槟榔碱、槟榔次碱、去甲基槟榔次碱等，均与鞣酸结合存在[25]。
槟榔碱具有免疫抑制、肝毒性、致突变和畸形作用，在大鼠体内可能干扰某些内分泌器官[26]。
2.7魔芋中的生物碱魔芋生物碱影响昆虫生长、发育和繁殖，且有较强毒杀作用，用于绿色蔬菜生产，还可减少环境污染问题[27]。
2.8辣椒中的生物碱辣椒碱是辣椒中引起辛辣的主要化学物质。
其低纯度形式，如辣椒精、辣素等已作为添加剂广泛应用于食品工业中。
与食物中常见生物碱研究进展吴丹1，巩江2，高昂1，曹梦晔1，陈晔丹1，赵婷1，路锋1，李易非1，倪士峰1*１．西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室／西北大学生命科学学院，陕西西安７１００６９；２．西藏民族学院医学院，陕西咸阳７１２０８２摘要：检索大量文献基础上，对食物中常见生物碱的种类、主要活性及利用价值等方面进行了概述，为相关研究和开发提供科学资料。
关键词：生物碱；生物活性；利用价值中图分类号：Q946.88文献标识码：A文章编号：1002-204X（2011）03-0063-02Recent Developments of Common Alkaloids in FoodWU Dan et al（Key Laboratory of Resource Biology&Biotechnology in Western China of Ministry of Education/College of Life Sciences，Northwest University，Xi’an，Shaanxi710069）Abstract Based on the vast literature retrieval，relevant materials for the research and development information on main activity and utilization value etc of common alkloids in food have were summarized，in order to provide basis information for its further development.Key words Alkaloid；Bioactivity；Use value项目基金：西部资源生物与现代生物技术实验室教育部重点实验室基金（KH09030）；西藏自治区科技厅重大科技专项基金（20091012）；陕西省教育厅科学研究项目计划（2010JK862）资助。
作者简介：吴丹（1988-），女，陕西西安人，硕士研究生，研究方向：中药生物工程。
*通讯作者，博士后，副研究员，从事中药化学、中药资源学、中药现代化与中医学研究。
收稿日期：2011-01-27宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2011，52（03）：63-64，6663吗啡合用，可延长镇痛时间，减少成瘾性[28]。
2.9马铃薯中的配糖生物碱龙葵素是一类甾族生物碱（茄啶）糖苷。
成熟马铃薯中含量极微，一般不会引起中毒[29]；但发芽、表皮变青和光照均可大大提高其含量（可增加数十倍），从而可能引起中毒[30]。
2.10烟草中的生物碱烟碱是烟草中重要的毒性生物碱，可引起机体植物神经系统麻痹，且对激素系统有害[31]。
尼古丁的使用给健康带来相当大的风险，能导致多种疾病，目前还使用药物治疗帮助戒烟[32]。
此外，烟气可被周围的未吸烟的人吸入，称为“被动吸烟”。
2.11茄子中的生物碱茄子中含有多种糖苷生物碱，如龙葵碱（又名茄碱）、水苏碱、葫芦芭碱等，具有强心降压、抗癌、平喘、镇痛等。
此外，糖苷生物碱还是一种良好的天然抑菌剂[33]。
2.12沙棘中的生物碱沙棘籽粕含有大量生物碱，具有一定抗心肌缺血活性[34]。
2.13花椒中的生物碱青花椒碱是第1个从花椒属植物中发现的4-喹啉酮类生物碱，具有选择性抑菌、抗炎、镇痛、抑制血小板凝集、抗肿瘤等生理活性[35]。
2.14灵芝中的生物碱生物碱甲（I A）和乙（I B）是从薄盖灵芝[Ganoderma capense （Lloyd）Teng]深层培养的菌丝体中得2个新的吡咯类生物碱。
这2种生物碱及其乙酸化物有一定抗炎活性[36]。
2.15翅果油树中的生物碱翅果油树（Elaeagnus mollis Diels）又名泽绿旦、柴禾、车勾子等，属胡颓子科（Elaeagnaceae），为我国特有种，是我国二级珍稀濒危保护植物，仅分布于山西和陕西两省，尤以山西吕梁山南端和中条山西段分布较为集中。
翅果油树所属的胡颓子属植物具有止咳平喘、收涩、活血祛瘀等药用价值。
临床试验表明，翅果油树的种子具有软化血管、降血脂、降血压、降胆固醇、减少动脉粥样硬化等重要生理功能，经常食用可延年益寿、延缓衰老，还可以美容，并对糖尿病有一定的抑制作用[37]。
2.16半夏中的生物碱总生物碱是半夏的主要有效成分之一，具有明显的生物活性和生理功能，所以总生物碱含量可以作为评价半夏品质优劣的指标；鸟苷具有改善心脑循环、防止心率失常等作用[38]。
2.17萝卜中的生物碱莱菔子中的芥子碱为其主要生物碱，它是一种季胺盐，具抗动脉粥样硬化等作用[39]。
3结语食品中许多生物碱都有一定生理活性，如莲心碱抗压、茄碱抗癌、青花椒碱抑菌等。
研究测定食品中生物碱的方法是控制食品安全的重要手段；如罂粟壳中的吗啡碱、烟草中的烟碱、荷叶总碱、马铃薯中的龙葵素等的含量都对食品的安全和质量有着决定性影响。
食品中生物碱有巨大的开发潜力，如番茄中青果碱可开发作为天然食品防腐剂、茶叶中咖啡碱可取代部分添加剂和药物、魔芋生物碱可望取代有毒害的杀虫剂等。
少量的食用生物碱对人体健康有益，过量则有害。
参考文献：[1]吕选忠，唐勇.现代安全与健康食品[M].北京：中国环境科学出版社，2005：227.[2]修桥，郭云峰.引发食源性疾患的天然毒素研究概况（综述）[J].中国食品卫生杂志，2000，12（6）：475-483.[3]赵宝玉.最新食品安全质量鉴别与国家检验标准全书[M].北京：中国致公出版社，2002：144.[4]李延斌，于虹.苦味食品让癌吃苦头[J].中国保健营养，2005，2（4）：14-15.[5]尤成功.多食苦味菜助你度暑天[J].东方食疗与保健，2005，4（7）：24.[6]叶萍.苦味受体及其转导机制的研究进展[J].国外医学口腔分册，2003，30（6）：453-455.[7]毕海燕.苦味食品的功能特性及开发利用[J].粮油加工与食品机械，2003，10（8）：59-60.[8]丁丽丽，蔺新英.苦味植物营养素的现状及研究开发[J].食品研究与开发，2003，24（1）：57-59.[9]夏延斌，甄增立，谢笔钧.食品化学[M].北京：中国轻工业出版社，2001.[10]JOCHEN B，OLAF H D，HANS H M.Analysis of toxicalkaloids in body samples[J].Forensic Science International，2009，185：1-9.[11]王叔淳.食品卫生技术检验手册[M].北京：化学工业出版社，2002：353.[12]倪京平，陈丽，魏玉梅.高效液相色谱法测定食品中5种生物碱[J].中国公共卫生，2001，17（3）：280.[13]杨凤梅.快速ELISA检测食品中阿片生物碱[J].中国公共卫生，2001，17（12）：1067.[14]张荣，查玉立，赵亚华，等.食品中阿片生物碱检测方法应用研究[J].安徽预防医学杂志，2001，7（4）：285-286.[15]陈华国，汤洪波，周欣，等.半夏中总生物碱及鸟苷含量动态变化研究[J]．安徽农业科学，2010，38（3）：1242-1244.[16]申金龙，孙良顺，李峰，等.钩藤中总生物碱提取工艺研究[J]．安徽农业科学，2010，38（1）：357-358.[17]何蓉，马惠芬，杨卫，等.高效液相色谱法测定大黄藤中生物碱的研究[J]．安徽农业科学，2009，37（21）：9980-9981.[18]陶永霞，刘洪海，王忠民，等.番茄中生物碱粗提物抑菌作用的研究[J].天然产物研究与开发，2006，18（3）：438-440.[19]黄永莲，袁长春，郑富德.几种常见绿茶茶碱与咖啡碱成分的分析[J].食品工业科技，2008，29（4）：279-280.[20]毕彩虹，薛泽程.茶叶保健制品的开发利用[J].四川农业科技，2005（7）：37-38.[21]ICEN H，GUR U M.Effect of ethanol content on supercriticalcarbon dioxide extraction of caffeine from tea stalk and fiber wastes[J].Journal of Supercritical Fluids，2010，55（1）：156-160. [22]王普.荷叶、芦荟、茶叶中有效成分的分离、分析及稳定性研究[D].长沙：湖南师范大学，2007.[23]MA W Y，LU Y B，HU R L，et al.Application of ionic liquids basedmicrowave-assisted extraction of three alkolids N-nornuciferine，O-nornuciferine，and nornuciferine from lotus leaf[J].Talanta，2010，80（3）：1292-1297.[24]李娟，夏延斌.莲心生物碱保健功能研究进展[J].粮食与油脂，2010（1）：40-43.[25]曾琪，李忠海，袁列江，等.槟榔生物碱的研究现状及展望[J].食品与机械，2006，22（6）：158-161.[26]R OMI D，UR MI C，NAG T C，et al.Ultrastructural and hormonalmodulations of the thyroid gland following arecoline treatment in albino mice[J].Molecular and Cellular Endocrinology，2010，31952卷03期吴丹，等食物中常见生物碱研究进展（下转第６６页）643.2健全机构，加强培训，提高系统保障能力目前，宁夏90%以上市（县）没有设立绿色食品管理工作机构，一般挂靠在农业综合执法大队、信息中心等部门，专职绿色食品工作人员严重不足。
