东北林蛙卵活性成分及药理活性研究进展
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东北林蛙卵活性成分及药理活性研究进展∗
李梁;范宁;刘少华;李慧萍;卫功庆
【摘要】林蛙卵是蛤蟆油生产后的主要副产物之一,因其年产量大且未能被充分
利用逐渐得到关注。
林蛙卵含有多种有利于人体健康的生物活性物质。
近年来多位学者、专家对林蛙卵活性成分及药理活性进行研究,重点阐述林蛙卵中不饱和脂肪酸、蛋白质以及氨基酸等生物活性成分,揭示其药用及保健价值,为林蛙卵产品加工和开发提供参考。
【期刊名称】《医药导报》
【年(卷),期】2016(035)004
【总页数】4页(P363-366)
【关键词】林蛙卵,东北;活性成分;多不饱和脂肪酸;药理活性
【作者】李梁;范宁;刘少华;李慧萍;卫功庆
【作者单位】吉林农业大学中药材学院,长春130118;吉林农业大学中药材学院,长春130118;吉林农业大学中药材学院,长春130118;吉林农业大学中药材学院,长春 130118;吉林农业大学中药材学院,长春 130118
【正文语种】中文
【中图分类】R285.5;R284
·药学进展·
DOI 10.3870/j.issn.1004-0781.2016.04.010
东北林蛙(Rana Dybowskii)是两栖纲(Amphibia)、无尾目(Anura)、蛙科
(Ranidae)、林蛙属(Rana)动物,又称为蛤士蟆、雪蛤等,是我国珍稀的药用动物之一,主产于我国东北长白山地区。
其雌蛙输卵管干燥品,别名为林蛙油、蛤蟆油、蛤士蟆油等,保健价值很高,始载于《本草纲目》,有滋阴润肺、补肾益精等功效,是我国名贵的滋补品,多年来一直享誉海内外[1]。
雌蛙取油后残留大量的林蛙卵,是蛤蟆油生产的主要副产物之一。
研究证明,卵的药用、保健价值很高[2]。
活性
成分及药理活性的研究是一种药物开发利用的前提,故笔者将对近几年海内外专家、学者对林蛙卵化学成分及药理活性的研究进行归纳总结,为林蛙卵进一步研究及深加工提供科学参考。
1.1 一般化学成分早在1994年,李成义等[2]通过高效液相色谱法和放射免疫
法首次分析了林蛙油和林蛙卵油的主要成分,结果显示,林蛙卵中含有多种化学成分,有多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)和微量元素等;雌二醇(estradiol,E2)、孕酮(progesterone,P)、睾酮(testosterone,T)等激素成分也能被检出;此外,卵油中还检出了卵泡激素(follicular stimulating hormone,FSH)、垂体泌乳素、蛋白质、维生素以及磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)、鞘磷脂(sphingomyelin,SM)和磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanolamine,PE)等(表1)。
其中,林蛙卵油较林蛙油PC和PE含量高很多,比较林蛙卵油和林蛙油中其余物质的含量,发现林蛙卵油中活性物质也很丰富,证明了其存在药用及保健品开发的价值。
1.2 脂肪酸类成分PUFAs能调节人体的脂质代谢,预防及治疗心血管疾病,促进生长发育,对肿瘤、炎症均有一定治疗作用,此外还可以延缓人体衰老、抑制肥胖及美容养颜等[3-5]。
研究表明,多不饱和脂肪酸的相对或绝对不足可以导致高
血压、高脂血症以及动脉粥样硬化等心脑血管疾病的发生和发展,是心脑血管疾病发生的主要原因之一[6]。
近年来,高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)的发展为林蛙卵油的研究提供了便利,经研究,林蛙卵油含有较多的PUFAs。
曹阳等[7]通
过简便快捷的GC法定量测定中国林蛙和两种黑龙江产林蛙卵油中5种脂肪酸(肉
豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸)的含量,结果显示这5种脂肪酸含量分
别为:中国林蛙0.956,5.889,1.290,8.030,3.254 mg·g-1;黑龙江林蛙Ⅰ 0.248,1.757,0.344,2.632,1.253 mg·g-1,黑龙江林蛙Ⅱ 0.593,3.614,0.793,5.187,2.467 mg·g-1。
不同产地的林蛙卵脂肪酸含量略有差异,其中油酸和亚油酸属于PUFAs,GC法对脂肪酸的检出不仅丰富了卵油多不饱和脂肪酸检测的方法,更证明了PUFAs在卵油中的存在及不饱和脂肪酸的多样性;HPLC法
定量测定卵油中脂肪酸的含量也有报道[8];金莉莉等[9]通过石英毛细管色谱/质谱法对经石油醚和CO2超临界流体萃取得到的脂肪酸成分进行鉴定,分析后发现,卵油中的不饱和脂肪酸含量都在65%以上,而且经石油醚萃取得到的脂肪酸含量
较CO2超临界萃取得到的要高,其含量能够达到72.38%,但是种类较之要少一些,前者为19种,后者得到了26种,包括十六碳烯酸、亚油酸、油酸、二十碳
五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)、二十二碳六烯酸(docosahexenoic acid,DHA)等对人体健康有益的不饱和脂肪酸。
1.3 固醇类成分胆固醇(cholesterol)是人体必不可少的生物活性物质,它是细
胞膜的组成成分,是合成维生素D、胆固醇类激素的前体[10]。
研究发现,血脂异常与心血管疾病的发生有很大关系,他汀类药物通过降低极低密度脂蛋白(VLDL)
的含量能够减少各类心血管疾病的发生率[11],从侧面也证明了这一观点。
因此,在摄入一种食物或保健品的同时,应该考虑其胆固醇的含量,林蛙卵作为一种有潜力的保健品,对其中胆固醇含量的检测和控制必不可少。
曹阳等[12]用HPLC法定量检测林蛙卵中胆固醇的含量,试验结果表明林蛙卵中存在胆固醇。
1.4 多糖类成分近年来,人们对多糖的关注度持续升高,植物类多糖及动物类
多糖的研究报道也逐渐增多。
自从20世纪70年代开始,多糖就逐渐被研究,在
当时,人们发现其不仅作为生物体内的能量物质和构成材料,还是机体细胞膜的组
成成分。
多糖的生物功能也逐渐被揭开,有抗肿瘤、降低血脂和提高机体免疫力等多种功效[13-14]。
多糖像蛋白质和核酸一样成为支持人体生命活动所必须的生物
大分子物质,这样的观点正逐渐被人们所接受。
随着动物药材的研究增多,动物多糖在提取技术及活性方面的研究也逐渐变得丰富起来。
两栖类动物林蛙取油后剩余的卵中存在多糖,有学者用木瓜蛋白酶酶解法提取林蛙卵中的多糖,正交实验优化提取工艺得到了林蛙卵多糖,在最优条件下林蛙多糖提取率为2.67%[15];还有学者用碱法也提取得到了林蛙卵多糖[16]。
林蛙卵多糖的发现和获取不仅活跃了林蛙产品市场,更是使之成为变废为宝的一项举措,同时,为林蛙卵制品包括药品及保健品的开发提供科学依据。
1.5 甾体激素类成分研究表明,林蛙卵中激素含量较多,富含E2、P和T等动物源性激素[9]。
甾体激素大多有较强的生物活性,例如可的松与氢化可的松等糖
皮质激素,有多种生物活性,包括抗炎、抑制免疫、抗休克等[17];雌性激素类物质雌二醇在恶性肿瘤治疗方面有独特的功效,为肿瘤的病因学及治疗学研究提供了新的思路和方向[18]。
林蛙卵中雌二醇的含量是其包含的所有激素含量最多的一种,并且与蛤蟆油相比,含量更高[2]。
因此,林蛙卵在激素类物质的提取和研究方面
有很高的价值,特别是雌二醇的研究。
曹阳等[19]用RP-HPLC法定量测定林蛙卵中雌二醇的含量,试验结果充分说明了林蛙卵中雌二醇有较高的含量;通过对精制卵油、粗卵油和卵渣中PC、PE和SM等激素成分的含量测定,刘磊等[20]发现精制卵油中PC、PE、SM的含量较粗卵油分别高2.0,1.9,2.0倍,较卵渣高14.5,13.5和20.5倍。
1.6 蛋白质及氨基酸类成分经研究发现,林蛙卵中含有大量蛋白质,并且蛋白
质种类繁多,通过对林蛙卵蛋白进行提取、分离和纯化,制备得到了一种有抗癌活性的蛋白[21];陶凤云等[22]经过丙酮分级沉淀、阳离子交换色谱、凝胶过滤色谱和RP-HPLC分离得到了一种具有核糖核酸酶活性的蛋白质;赵丹玉等[23]从林蛙
卵中分离制备了核糖核酸酶(RNase),RNase对鼠S180肿瘤细胞株生长和淋巴细胞转化具有较强的抑制作用,证明RNase有较强的抗癌活性。
以上研究表明,林蛙卵有抗癌活性,对林蛙卵的开发和利用有重要的现实意义。
林蛙卵存在少量的游离氨基酸,有研究报道,游离氨基酸占林蛙卵总量的2.58%[21]。
王宇等[21]通过Waters高效液相色谱仪,采用6-氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚胺基-氨基甲酸酯氨基酸分析技术,定量测定林蛙卵中17种氨基酸的含量,对氨基酸含量分析结果显示,林蛙卵中谷氨酸和天冬氨酸含量最多,接近总体的50%,其余15种氨基酸含量相对较少;对林蛙卵氨基酸种类的分析结果显示其包含人体所需的9种必需氨基酸。
1.7 维生素类成分维生素是维持人体生命活动所必需的,其种类繁多,包括脂
溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K和水溶性维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6、维生素B12、泛酸、叶酸、生物素以及维生素C等9种[24]。
除维生素C外,水溶性维生素作为酶的辅基或辅酶,广泛参与生物体内的
多种生化反应,对人体的生命活动有重要意义。
李成义等[2]分析林蛙卵中多种化
学成分,发现卵中有维生素A、维生素D、维生素E、维生素K,β-胡萝卜素也能被检出,其中维生素E的含量最高。
1.8 微量元素类成分现在,很多疾病的发生都与微量元素相对或绝对不足有关,如锌的缺乏对儿童的生长发育有很大影响,可导致儿童生长发育迟缓、注意力不集中及智力发育障碍[25];铁缺乏可导致贫血[26]。
微量元素测定结果显示,林蛙卵含有多种微量元素,包括5种必需微量元素,钙、镁、铁、锌、锰、铜、铯、镍、钴含量分别为160.83,87.29,26.92,20.29,1.27,0.76,0.20,0.02,0.01 mg·(100 g)-1,其中,钙、镁含量较其他类营养物质居较高水平,铁的含量高出
蛋黄中铁元素的4倍,是人类补充铁元素的一种很好的天然供体[21]。
林蛙卵油的化学成分研究起步较晚,所以研究并不充分,例如一些重要化学成分如林蛙卵核酸含量的测定目前尚未有报道。
成分提取及纯化定性与定量检测仍需探索。
2.1 对神经系统的影响通过对焦虑大鼠灌胃林蛙卵油后的运动能力测定,结果表明,林蛙卵油对焦虑大鼠心理应激能力和运动能力都有一定的提高,对自主神经系统及胃肠功能紊乱的恢复有积极作用[27]。
此外,林蛙卵油还可以减少士的宁诱导小鼠的惊厥和死亡的发生[28]。
通过对负重游泳小鼠游泳时间和相关生化指标的测定结果显示,与空白对照组相比,林蛙卵蛋白组和林蛙卵酶解物组小鼠负重游泳时间明显延长,而且与林蛙卵蛋白组相比,酶解物组延长小鼠游泳时间的作用更明显(P<0.05);对其肝糖原含量测定发现,酶解物组肝糖原与空白组比较差异有统计学意义(P<0.05);对运动后小鼠乳酸含量的测定后发现,酶解物组比空白组降低了20%(P<0.01);以上研究证明,林蛙卵蛋白酶解物具有抗疲劳作用[29]。
虽然林蛙卵在抗焦虑、抗疲劳方面具有较强的活性,但是其机制尚有待进一步阐明。
2.2 对心血管系统的影响高脂血症是心脑血管疾病如冠心病、脑血栓等疾病的主要原因之一。
林蛙卵油治疗心血管疾病主要通过降低血脂水平发挥作用,这对于林蛙卵在心脑血管疾病治疗方面的研究将有重要现实的意义[30]。
通过研究林蛙卵油对高血脂大鼠的降脂效果实验后发现,林蛙卵油能显著降低高脂血症大鼠血中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)的含量,降脂效果明显。
林蛙卵油高剂量组较对照组给药前后降脂程度有明显增加(P<0.05),达到54%;中剂量组较对照组差异有统计学意义(P<0.05),达到17%[31]。
芦红艳等[32]研究林蛙卵对去卵巢大鼠血清生化指标的影响,发现林蛙卵酶解液对因摘除卵巢而引起的高脂血症有调整作用,使血清TC、TG、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量降低,而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量升高,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01)。
吕集等[31]初步研究了林蛙卵油软胶囊的调血脂功效,在试验中期和试验末期通过比较给药组与高脂对照组中TC、TG和HDL-C的含量后发现,高剂量组和中剂量组显著降低TC、TG含量(P<0.05),升高HDL-C含量(P<0.05)。
心脑血管疾病是当今世界继恶性肿瘤之后的又一大难题,其发病率、死亡率近年来有上升趋势,林蛙卵价格低廉,
降脂、保护血管内皮细胞效果明显,毒副作用小,值得研究和开发。
2.3 对内分泌系统的影响通过实验观察林蛙卵油灌胃对于雄激素预处理大鼠妇
科内分泌的影响,发现与模型组相比,林蛙卵油组可显著提高大鼠卵巢体质量之比,尤其以高剂量组最为明显(P<0.01),而且,林蛙卵油还可以提高大鼠血清FSH、
E2含量(P<0.05),大剂量组对大鼠血清雌二醇的提高最为明显,主要原因可能是
林蛙卵油补充外源性的雌激素,正反馈调节下丘脑-垂体-卵巢轴系统,下丘脑分泌的促性腺激素释放激素和垂体分泌的促性腺激素包括FSH和促黄体生成激素(luteinizing hormone,LH)的合成和分泌增加,使FSH、E2释放增多[32-33]。
林蛙卵油还可以通过调控Bcl-2家族蛋白的表达,抑制卵巢细胞的凋亡,Western Blot蛋白迹结果显示,给予林蛙卵油后,Bcl-2蛋白有升高趋势,与模型组相比,高剂量组与中剂量组灰度值增加明显(P<0.05)[34]。
对林蛙卵油作用机制的研究更能揭示林蛙卵油对内分泌系统的影响。
2.4 其他药理作用林蛙卵提取物多糖有较强的抗氧化活性,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除作用明显[15]。
赵丹玉等[23]对林蛙卵中RNase的研究,发现RNase对鼠S180肿瘤细胞株生长和淋巴细胞转化具有较强的抑制作用,并
随着林蛙卵RNase 浓度的增加,对S180肿瘤细胞生长率和淋巴细胞转化率的抑
制作用随剂量增加而升高,呈现一定的剂量依赖性,与对照组相比升高明显
(P<0.01)。
SOD 活性的高低是判断机体衰老程度的重要生理指标之一,金莉莉等[35]研究林蛙卵、卵油和蛤蟆油对小鼠红细胞SOD活性的影响发现,与对照组相比,蛤蟆油组能够有效提高小鼠红细胞SOD活性(P<0.01),卵及卵油组也能提高SOD活性,而且卵的能力还更强一些(P<0.01),由此证明林蛙卵有较强的抗衰老
能力。
林蛙卵作为林蛙取油后的废弃物,年产量接近林蛙油的10倍。
但是人们对林蛙卵的价值并没有充分的认识,将这一集药用与保健价值为一体的产物当成废物给扔掉,
造成了极大的浪费。
近年来,许多学者意识到了林蛙卵的价值和应用前景,已证实林蛙卵具有极高的药用和保健价值,但对林蛙卵的研究还不够深入。
化学成分和药理活性的研究是重中之重,应该得到更多的重视。
综上所述,林蛙卵具有极高的药用保健价值,具备成为我国新一代保健品的潜质,还能成为新一代肿瘤药物开发的原材料。
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