《食品科学》：河南大学刘振花副教授等：药食同源植物山茱萸活性成分提取、健康功效与应用研究进展

山茱萸（Cornus officinalis Sieb. et Zucc.）为山茱萸科山茱萸属植物，在山西、陕西、河南和湖南等地都有分布，其果肉成熟后味道酸甜。研究发现山茱萸果肉中富含环烯醚萜苷类、三萜类以及多糖等成分，这些成分具有降低血糖、提高免疫力、抗肿瘤、抗炎、抗菌以及抗氧化等有益作用。

河南大学国家食用菌加工技术研发专业中心的赵彦博、李天浩、刘振花*等通过对近10年来山茱萸相关成分的提取方式、健康功效以及应用研究进展进行总结，以期为山茱萸新产品的开发提供依据。

1 山茱萸活性成分提取与分析方法

山茱萸的功效成分包括多糖类、环烯醚萜苷类、五环三萜类、黄酮类以及一些有机酸类，根据不同的成分使用不同极性的溶剂和方法（如超声提取、微波提取以及酶辅助提取等）获得高提取率的目标成分。

多糖类成分具有抗衰老、抗肿瘤以及增强免疫力等功效，其提取方法主要有回流提取法、超声提取法、复合酶解法和稀碱提取法，再经过去除蛋白以及色素等步骤得到粗多糖，对多糖含量检测方法主要采用苯酚-硫酸比色法。回流提取山茱萸多糖是较为经典的多糖提取方法，通过沸水提取再用无水乙醇沉淀，具有成本低廉、操作简单以及环境污染小等优点，但是过高的温度可能会导致多糖结构的改变，且存在提取时间较长和获得的多糖得率较低的问题。近年来，超声提取法及微波提取法成为主要的提取手段，通过高频率的振动可以使山茱萸中的多糖更容易溶解在提取溶剂中，具有耗时短、纯度高及提取率高的特点，可以通过对提取功率、提取温度及提取料液比等因素的合理配置，也可以将超声与微波协同使用，设置超声与微波先后使用不同的时间，通过响应面法优化获得最佳的超声、微波条件，获得的山茱萸多糖产率在7.85%～16.83%。酶解法操作简单，能够高效获得山茱萸多糖并且不会破坏多糖结构，利用不同种类分解酶进行配比，在适宜的pH值条件下发挥复合酶的最佳活性，通过酶解将山茱萸多糖释放出来，也可以利用超声辅助复合酶提取，山茱萸多糖得率集中在9.20%～11.02%。

目前，从山茱萸中已经分离103 个环烯醚萜苷类化合物，这些化合物具有抑制炎症、降低血糖、保护神经以及保护肝脏等多种健康功效，是山茱萸中含量较多的一类成分。超声提取及回流提取是环烯醚萜苷类的主要提取方式，微生物发酵山茱萸也可以获得较高的环烯醚萜苷类提取率，检测山茱萸环烯醚萜苷类化合物的主要手段为色谱技术，包括薄层色谱、HPLC以及UPLC等。《中国药典》中对于山茱萸环烯醚萜苷类中莫诺苷以及马钱苷的提取规定采用体积分数80%甲醇溶液加热回流提取，获得莫诺苷及马钱苷总量不得少于1.20%。回流提取作为《中国药典》的规定方法，通过延长提取时间山茱萸环烯醚萜苷的得率可以提高到6.36%。随着技术的发展，超声辅助提取以及微波辅助提取可以使山茱萸环烯醚萜苷得率由2.63%提高到15.20%。酶解法也逐渐用于山茱萸环烯醚萜苷类的提取，酶解法得到的山茱萸环烯醚萜苷类得率在7.04%左右，也具有较好的提取效果。发酵提取法经常被用于山茱萸的工业加工中，利用酵母菌使山茱萸果实发酵分解，通过对发酵液的提取分离即可获得山茱萸环烯醚萜苷类成分，其得率在2.94%左右（表1）。

根据目前报道，已从山茱萸中分离得到10 个三萜类成分，包括熊果酸、齐墩果酸以及白桦脂酸等。熊果酸具有抑制炎症、抗氧化、抗病毒和免疫调节等功效；齐墩果酸具有抑菌保肝的作用；白桦脂酸具有抗肿瘤、抗病毒以及抗炎等健康功效。三萜类化合物在山茱萸中的含量较少，通过不同提取方法获得的三萜类化合物得率并不是很高，集中在0.28%～0.50%。如表1所示，三萜类化合物的定性检测方式主要为核磁共振法定性分析，也有应用广泛的HPLC法以及准确度较高的超快速液相色谱（UFLC）法，使用HPLC法等对三萜类化合物进行定量分析时，一定比例的γ-环糊精有助于分析。回流提取以及超声提取是三萜类化合物的主要提取方式，通过增加回流提取次数，山茱萸三萜类得率较高，达到0.5%。

山茱萸也富含较多的黄酮类化合物，目前已从山茱萸分离得到31 个黄酮类化合物，山柰酚及槲皮素是山茱萸中主要存在的黄酮类化合物，具有抗菌、抗氧化以及抗癌等多种健康功效。黄酮类主要通过HPLC法进行定性分析以及紫外分光光度法进行定量分析。山茱萸黄酮类化合物主要通过超声提取法进行提取且产率较高，通过提高有机相溶剂的比例或者延长提取时间，增加提取次数，山茱萸黄酮类化合物的得率能达到2.76%。

山茱萸中的有机酸类是山茱萸发挥抑制炎症以及抗氧化作用的活性成分之一，目前已经从山茱萸中分离得到17 个有机酸类化合物。其中，柠檬酸、琥珀酸以及苹果酸等是山茱萸有机酸类的主要成分。山茱萸有机酸类主要由HPLC法及核磁共振法进行定性分析，紫外分光光度法进行定量分析。浸渍提取是山茱萸有机酸的主要提取方式，而山茱萸中的有机酸含量较少且不稳定，往往还需经过离心处理，才能获得含量较高的有机酸类，也可以通过多次超声辅助提取，获得纯度较高的山茱萸有机酸成分。

山茱萸中众多的活性成分是其能作为药食同源物质的基础，快捷高效地提取山茱萸中活性成分是制作山茱萸产品的重中之重，传统的浸渍提取能够大批量提取山茱萸中的活性成分，但是较低的提取效率造成大量的资源浪费；超声提取是目前主要的提取手段，与微波提取手段协同能在较短时间内获得较高含量的活性成分，但是较大的超声功率会造成噪声污染；发酵提取以及酶解提取手段较为温和，适用于山茱萸的工业加工生产，在环烯醚萜类以及多糖类化合物的提取中更有优势。如表1所示，HPLC法、核磁共振法以及紫外-可见分光光度法是检测化合物的常用方法。紫外-可见分光光度法具有快速、方便的优势，常用于化合物的定量分析；HPLC法的准确高效性使其被用于各种化合物的定量分析，因HPLC具有样品量少、检测方便以及准确度高等优势，HPLC-MS法结合核磁共振法可以用于化合物的定性分析。在HPLC-MS法的基础上通过连接不同灵敏度的检测器发展出的检测方法如UPLC-二极管矩阵检测器（PDA）-高效喷雾电离（HESI）-MS法、HPLC-ESI-四极杆-飞行时间质谱（Q-TOFMS）法以及UFLC-Q-TOF-MS法等，能够在样品量少的基础上检测微量以及痕量的样品。

2 山茱萸的健康功效

已从山茱萸中分离和鉴定出约230 个化合物。经体内外实验研究表明，山茱萸中的环烯醚萜苷类、三萜类、黄酮类以及有机酸类可以通过抑制白介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等炎症因子的分泌达到抑制炎症效果，通过促进胰岛素分泌以及还原型辅酶II（NADPH）的表达发挥降低血糖功效，通过降低总胆固醇以及甘油三酯的分泌量发挥降血脂功效，同时又能够通过调节核因子κB（NF-κB）信号通路降低蛋白激酶B（Akt）水平、调节肠道菌群以及改善骨骼肌收缩，发挥保护神经、保护肾脏、改善肠道和抗癌等作用（图1）。

2.1

抑制炎症

炎症是清除体内不良状态的防御性反应，但炎症反应的加剧会引发诸如癌症以及肝损伤等严重疾病，炎症水平增高主要表现为NF-κB及STAT3等信号通路的激活以及TNF-α和IL-6等炎症因子表达水平升高，作为食物的山茱萸具有较多的抗炎活性成分，其可以通过抑制相关炎症信号通路或者相关炎症因子的释放对炎症起到一定的缓解作用。如表2所示，对山茱萸发挥抗炎作用的相关成分进行了总结。

2.2

降低血糖

高血糖是现代人经常会出现的身体疾病，表2总结了山茱萸中的活性成分如莫诺苷、马钱苷以及熊果酸等成分的相关血糖功效研究。通过链脲佐菌素建立动物糖尿病模型，莫诺苷（100 mg/（kg·d），10 d）显著降低动物血清中尿素氮的含量以及晚期糖基化产物的产生，抑制了相关氧化应激蛋白的表达，对糖尿病大鼠的肾损伤具有较好的保护作用。马钱苷（100 mg/（kg·d），4 周）与熊果酸（100 mg/（kg·d），4 周）具有协同降低小鼠血糖的功效。在胰岛素分泌障碍的INS-1细胞模型中，2 μmol/L马钱苷可以通过促进细胞中相关蛋白磷酸使细胞的胰岛素分泌量与正常细胞基本一致。体内外实验证明山茱萸多糖也具有一定的降低血糖活性。

2.3

降低血脂

经常暴饮暴食的生活方式以及长期缺乏运动使得越来越多的人出现血脂异常状况。日本古方Kampo的配伍药材中就有对山茱萸等药材的使用，在胰高血糖素诱导HEK293T细胞糖尿病模型中，山茱萸的粗提物通过抑制cAMP反应发挥降低血脂的功效。从山茱萸中分离到的环烯醚萜苷类化合物（200 μg/mL）对诱导分化的3T3脂肪细胞具有很好的脂肪分解效果，其作用效果与阳性对照VC相近。由此可以看出，山茱萸的环烯醚萜苷类化合物是其发挥降低血脂功效的主要成分，如马钱苷以及莫诺苷等既具有降低血糖功效又具有降低血脂功效。莫诺苷在50 μmol/L浓度条件下能够显著抑制果糖诱导HepG2细胞的脂肪产生，马钱苷在100 μmol/L浓度条件下能够抑制脂多糖诱导巨噬细胞的炎症反应。山茱萸粗提物（400 mg/（kg·d），40 d）降低糖尿病大鼠血糖的同时又能减少甘油三酯、总胆固醇等脂肪主要组成物的含量。獐牙菜苷（240 mg/（kg·d），6 周）能够通过PPAR-α途径调节高脂饮食小鼠的脂质代谢以及炎症反应。山茱萸中分离得到多糖组分也具有调节脂质的功效，1,6-α-葡聚糖（200 mg/（kg·d），12 周）能够降低非酒精性脂肪肝小鼠脂蛋白以及甘油三酯的含量，且下调巨噬细胞的脂质摄取量。

2.4

保护神经

神经系统是人体接受外界信息并进行反馈的重要系统，在人体各个部位均有分布，因此神经系统的相关疾病的预防治疗也是非常重要，且由于神经组织的复杂分布，所能使用的措施具有很大的局限性。山茱萸中的环烯醚萜类成分（如莫诺苷）、酚酸类化合物（如山茱萸酚）以及三萜类成分（如熊果酸）也可能具有一些神经保护功效（表2）。在细胞水平上10 μmol/L莫诺苷能够减少B细胞淋巴瘤以及相关蛋白的产生，从而减少氧化应激导致的神经母细胞死亡；10 μmol/L山茱萸酚B能够减轻皮质酮对PC12细胞造成的损伤。通过建立动物抑郁模型、神经损伤模型以及痴呆模型，山茱萸中的莫诺苷、马钱苷、香豆素以及熊果酸等化合物表现出显著的神经保护作用及促进神经细胞恢复的活性。

2.5

保护肾脏

肾脏是人体重要的代谢器官，相关研究也证明山茱萸中的环烯醚萜苷类、酚酸类以及有机酸类对糖尿病导致的肾脏疾病具有一定的保护效果。10 μmol/L马钱苷及10 μmol/L马钱酸可以在高糖诱导的肾小球细胞糖尿病模型中发挥降低血糖的功效并抑制相关促纤维化因子的表达。400 μg/mL山茱萸多酚也能够抑制相关炎症因子的表达，发挥保护作用。山茱萸粗提物中的环烯醚萜类及三萜类成分在通过给药8 周后与盐酸二甲双胍（200 mg/（kg·d））作用效果相近，表现出显著降低糖尿病小鼠血糖水平的活性。慢性肾脏病往往表现为炎症细胞浸润以及成纤维化细胞聚集，导致肾脏逐渐失去其基本功能，严重影响身体健康。没食子酸、马钱苷及莫诺苷联合给药（20 mg/（kg·d））2 周能够显著抑制炎症因子释放并且调控相关纤维化通路，缓解肾脏损伤。

2.6

其他功效

山茱萸提取物对肠道微生物具有正向调节作用。山茱萸中的马钱苷与莫诺苷（200 mg/（kg·d），15 d）能够恢复酒精性肝炎导致的肠道损伤并增加肠道中拟杆菌以及乳酸菌的数量，也有学者发现山茱萸提取物能够增强对糖尿病肾病大鼠的肠道保护，同时又能增加有益菌的数量。相关报道证明山茱萸莫诺苷（20 μg/（kg·d），12 d）能够抑制NF-κB信号通路改善炎症性骨骼肌萎缩。山茱萸新苷预处理给药对刀豆球蛋白诱导的免疫性肝炎具有保护作用。相关研究发现山茱萸中提取到的熊果酸能够激活人前列腺癌症细胞的凋亡，并抑制关节炎的相关炎症因子的表达与释放。

3 山茱萸的应用前景

随着生活水平的提高，追求健康饮食成为现代人们的观念。山茱萸不仅具有丰富的健康功效，也具有很高的营养价值，符合人们对健康饮食的追求。现已有的山茱萸产品主要包括山茱萸酒、山茱萸糕以及山茱萸茶等简单产品，通过系统的科学研究使山茱萸资源得到更加充分的利用，开发更多优质产品也成为当前山茱萸研究的主要热点之一。

3.1

营养价值

山茱萸中丰富的单糖、低聚糖以及多糖成分使其可以提供能量，直接作为水果食用，也可以将山茱萸果实汁液用于工业发酵生产，促进益生菌的增殖，并且不会影响发酵饮料的口感。山茱萸果实干粉可以用来替代面包粉制作面包，5%干粉占比制作的面包在脂肪和蛋白质含量、抗氧化活性以及颜色口感方面均显著优于小麦面包。山茱萸中丰富的有机酸以及酚类化合物具有很好的抗氧化能力，减少身体过氧化物的产生，10%山茱萸果干粉添加在小麦面粉饼干中可以增加饼干的总酚含量以及抗氧化能力，并且不影响饼干的口感与外观。丰富的花青素含量可以在面包、果酱以及果汁饮料中起到着色效果，更能引发食欲并且花青素的抗菌功效能够起到防腐作用。VC也是山茱萸的含量较多的物质，通过明胶制作的山茱萸果冻能够很好地保留其中的VC，维持人体的抗氧化活性。摄取适量微量元素也是保持身体健康的关键，山茱萸中富含钾、钙、镁和磷等矿物质，微量元素的及时摄取能够对抑制人体炎症以及发挥抗菌功效。

3.2

毒理研究

较高的营养价值需要安全可靠的使用剂量范围才能更好地发挥山茱萸的作用。有研究发现，山茱萸水提物在24 g/kg给药剂量下对关节炎小鼠没有明显副作用，并且能够缓解其关节炎症状。100 mg/kg山茱萸总黄酮对小鼠活性没有影响，并显著改善了其应激行为。环烯醚萜苷类及三萜类作为山茱萸中的主要成分，59 mg/kg的总环烯醚萜苷或者15 mg/kg总三萜类对糖尿病小鼠并没有明显的副作用。低毒性的山茱萸提取物更加有利于山茱萸产品市场的发展。

3.3

发展前景

山茱萸特有活性成分如山茱萸新苷等，具有多样的营养价值以及安全的可食用范围，在功能食品以及有益添加剂中拥有着很大的应用潜力。近年来，山茱萸的资源利用逐渐扩展到对其叶片以及花的相关研究中。在蜂蜜酒中添加10%山茱萸果肉，经过浸泡后利用HPLC检测出山茱萸马钱酸的质量浓度能够达到76.4 mg/L，且相应的没食子酸与绿原酸浓度也有升高，提高了蜂蜜酒的营养价值。山茱萸添加在啤酒中使啤酒的抗氧化活性升高，提升其营养价值。将益生菌如副干酪乳酸杆菌K5通过生物固定剂固定在麦麸上对山茱萸果汁进行益生菌发酵处理，发酵后的山茱萸饮料中总多酚质量浓度能够达到205～287 mg/100 mL，并且其独特的风味具有很好的接受度。山茱萸中的化学成分也可以通过降低苦味受体TAS2R13和TAS2R3的活性以掩盖黑巧克力的苦味，从而提高产品的接受度。山茱萸叶水提物可以用于食品添加剂，在制作香肠时添加可以抑制脂质过氧化及微生物生长，从而发挥防腐保鲜作用，并且不会影响香肠的口感颜色。

将植物果实开发成高营养价值以及具有高附加功能的新型食品，是对植物资源有效利用的主要环节之一。将来自植物的天然提取物用于食品开发能够提升食品的营养价值，使其具有更广阔的应用市场。山茱萸作为药食两用物质，通过研究确定其具有药物作用的同时，也可以通过相关研究开发出更具有市场的功能性新产品。也有相关研究将山茱萸提取物以及药渣用于家禽饲料，提高家禽肉的营养价值，可以作为山茱萸的新开发路线。

结语

山茱萸颜色鲜艳且具有浓郁的果香，古代就有将山茱萸泡茶、泡酒，也将山茱萸配成香囊随身携带。山茱萸作为药食同源物质，已被开发成山茱萸果汁饮料、果酱、果脯等食用产品以及山茱萸葡萄酒、山茱萸发酵酸奶等发酵产品，也有将山茱萸开发成外敷产品（如山茱萸足贴等），山茱萸在食品、药品等领域仍具有非常大的开发潜力。

山茱萸产品的开发往往离不开其活性成分的提取分离，超声-微波协同处理对于山茱萸多糖类、环烯醚萜苷类以及黄酮类有较好的提取效果，而山茱萸三萜类以及有机酸类采用回流提取以及浸渍提取法的得率较高，通过增加提取次数、调整提取时间以及适当料液比等参数能够增加相应成分的得率。通过HPLC能够对所提取的成分进行准确、高效检测鉴定，从而进行健康功效的研究，筛选得到活性成分。山茱萸众多的活性化学成分是其发挥健康功效的关键，莫诺苷、山茱萸苷以及马钱苷等环烯醚萜苷类是山茱萸中特有的成分，具有抑制炎症，降低血糖以及保护神经等多种功效。三萜类中的熊果酸等具有抑制炎症、降低血糖以及促进癌细胞凋亡的功效。山茱萸多糖作为山茱萸中的大分子成分也具有一定的降低血糖以及血脂的功效。天然产物用于食品加工生产，能够很好地避免工业产品的副作用，同时又能降低相应的生产成本。山茱萸果实具有悠久的加工使用历史，其中含有的多酚类、有机酸类以及微量元素，使其可以开发成为食品风味添加剂、抗氧化剂以及免疫调节剂等各种产品。

山茱萸药食同源的特性使得对于山茱萸的相关研究不仅关注其药物治疗作用，也有相当一部分注意力集中于山茱萸的食品功能上。山茱萸中富含花青素、黄酮类、环烯醚萜苷类、有机酸类以及多糖，其中许多成分是山茱萸独有的，使得山茱萸在食品开发中仍具有很大潜力，高效的提取方式及丰富的健康功效能够为山茱萸产品深入开发创造更多的可能。

本文《药食同源植物山茱萸活性成分提取、健康功效与应用研究进展》来源于《食品科学》2024年45卷第20期12-23，作者：赵彦博，李天浩，马常阳，刘振花*。DOI : 10.7506/spkx1002-6630-20240326-197。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：林安琪；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网