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綠原酸抗菌抗病毒進展和我國杜仲資源的開發利用

發布者: 龍昌動保 | 發布時間: 2019-03-14 17:33:14| 查看數:   

楊曉飛

       綠原酸( Chlorogenic acid,CGA) ,又名咖啡單寧酸,存在于多種植物之中的一類苯丙素類化合物,以杜仲、金銀花中的含量較高。化學名為 3-O-咖啡酰奎尼酸( 3-O-caffeoylquinic acid) ,是由咖啡酸( Caffeic acid) 與奎尼酸( Quinic acid) 組成的羧酚酸。近年來對綠原酸的研究較多,發現綠原酸具有廣泛的抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、免疫調節、保肝利膽等方面的藥理作用,本文將對綠原酸的抗菌、抗病毒近幾年的研究報導進行歸納總結,為我們更全面認識和利用綠原酸提供一些理論資源。

       綠原酸的結構式如下:

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       是由咖啡酸(Caffeic Acid)和奎寧酸(Quinicacid)組成的縮酚酸。

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一、綠原酸抗菌作用

       綠原酸能抑制大腸埃希桿菌 、宋內志賀菌(D組)、金黃色葡萄球菌 、枯草桿菌 、藤黃微球菌及軍團菌的生長 ,其抗菌機制與非競爭性抑制細菌體內的芳基胺乙酰轉移酶(NAT)有關(LoHH等,1999;Tsou MF等,2000;林學政等,2004;Dogasaki C等,2002)。

       王宏軍等(2003)對綠原酸研究結果表明:金黃色葡萄球菌對金銀花醇提物極敏感 , 乳房鏈球菌、產氣莢膜梭菌對其高敏 , 無乳鏈球菌、停乳鏈球菌對其中敏 ; 綠原酸對金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌、停乳鏈球菌、乳房鏈球菌、產氣莢膜梭菌的最小抑菌濃度 (MIC) 分別為 1.158 g/ L 、3.116 g/ L 、3.116 g/ L 、6.132 g/ L 、1.158 g/ L , 最小殺菌濃度(MBC) 分別為 1.158 g/ L 、6.132 g/ L 、3.116 g/ L 、6.132 g/ L 、3.116 g/ L 。

       梁引庫等(2003)等研究蒲公英綠原酸提純時發現:蒲公英綠原酸對大腸桿菌、枯草桿菌、根霉和青霉均有良好的抑制作用,其最小抑菌濃度分別為1×10-3、1×10-2、1×10-2、1×10-2mg/mL。

       屈景年等(2005)對金銀花主要提取物綠原酸的抑菌活性進行了研究,結果表明綠原酸對革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌均有很好的抑菌作用,但對抗金黃色葡萄球菌的活性比抗大腸桿菌活性更強 ,37℃綠原酸抑菌結果為:當綠原酸濃度分別為50、100、200、400、800ug/ml時,對大腸桿菌的抑菌圈分別為:13、15、16、17、18mm;對金黃色葡萄球菌的抑菌圈分別為:16、18、19、20、24mm。

       趙良忠等(2006)研究報導:金銀花提取物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌、青霉、黃曲霉、黑曲霉的抑菌濃度分別為 30%、60%、50%、80%、80%和60%(相當于綠原酸含量為7.926、15.852、13.210、21.136、21.136和15.852mg/100m1)。加熱處理可強化金銀花提取物的抑菌效果。

       梅林等(2007)對金銀花、葉、莖中的綠原酸含量及提取物進行了抑菌作用的研究,結果表明金銀花及其葉片、莖中綠原酸的含量分別為 6.1% ,1.8%,0,金銀花提取液和金銀花葉片提取液對大腸桿菌的MIC分別為 18.75mg/mL和 150mg/mL,對金黃色葡萄球菌的 MIC分別為 4.6875mg/mL和 37.5mg/mL。

       王海燕等(2008)分離純化出煙草中的綠原酸并對其抑菌作用進行研究,研究結果顯示綠原酸能夠對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的增殖活性具有抑制作用,而且也能夠抑制枯草芽孢桿菌的增殖,對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑分別為:9.0±0.7mm、10.9±0.6mm、13.5±0.5mm。進一步研究表明綠原酸對細菌的抑制作用可能是由于其可以對細菌體內的芳基胺乙酰轉移酶產生非競爭性結合,從而對細菌增殖產生抑制作用。

       丘岳等(2009)的體外抗炎效應及急性毒性試驗結果表明綠原酸具有明顯抗炎作用。綠原酸在體外有抑制銅綠假單胞菌生物膜形成的作用,對早期、成熟生物膜具有破壞作用,對于生物膜內 PAE 與頭孢他啶有協同殺菌作用,并且強于紅霉素組。

       高瑞峰等(2014)研究發現綠原酸能夠使奶牛乳腺中TNF-a、IL-lβ和IL-6等炎性因子的基因和蛋白表達水平下降,從而發揮其抗炎作用,從而也發現了綠原酸的抗炎癥機理。

       伊文君等(2014)研究杜仲提取物純化工藝對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽胞桿菌、白色葡萄球菌、乳房鏈球菌、停乳鏈球菌的體外抑菌結果為:6種細菌的抑菌環直徑分別為13.44、18.12、13.56、14.00 、13.66、13.00 mm,其中藥液對金黃色葡萄球菌高度敏感,對其它5種細菌中度敏感;前4種細菌的最低抑菌濃度為0.25 g/mL,溶液中綠原酸含量為3.58 mg/ml,其它兩種的最低抑菌濃度為0.5 g/mL,溶液中綠原酸含量為7.20 mg/mL。

       周志娥等(2014)報導綠原酸作用原理:綠原酸類物質能在較短時間內破壞大腸桿菌細胞壁、膜的結構,增加細胞的通透性,致使細胞電解質、酶及DNA、RNA外泄,NPN滲透進入細膜壁,從而影響細胞結構的穩定性,使細胞逐漸死亡。

 

二、綠原酸抗病毒作用

       綠原酸是一種有效的抗病毒中藥單體 ,存在于多種中藥中 ,對大部分病毒有很好的抑制作用 ,可以從病毒吸附 ,穿入,脫殼 ,復制 ,組裝 ,釋放五個環節中分子作用靶點展開研究 ,來探明綠原酸的抗病毒的分子機制 ,來更好的指導設計新的抗病毒藥物。

       胡克杰等(2001)研究了CGA的體外抗病毒作用 ,發現CGA能顯著抑制合胞病毒 、柯薩奇B組3型、腺病毒7型等,對腺病毒3型和柯薩奇B5型也有一定的抑制作用。

       Chiang LC等(2002)還發現CGA對腺病毒11型具有強大的抑制效應,其抗病毒機制尚待闡明。

       李麗靜等(2005)證明返魂草提取物及其有效成分綠原酸 、咖啡酸對流感病毒和新城疫病毒有強烈的抑制效果,在一定濃度時 ,對感染流感病毒的MDCK細胞中病毒的神經氨酸酶活性有抑制作用,對新城雞瘟病毒 (NDV)誘生人全血細胞干擾素作用有促進作用 ,主要是IFN—α 和IFN一γ ,返魂草提取物的作用強于綠原酸,而綠原酸強于咖啡酸 ,其機制可抑制病毒進入宿主細胞及子代毒粒的釋放。

       潘盟盟等(2007)報道 ,從金銀花中提取的綠原酸可有效的抑制甲型流感病毒FM1株 。分析金銀花提取物對流感病毒增殖的影響 ,采用血凝試驗方法 ,測定不同濃度金銀花提取物體外和雞胚內抑制流感病毒效價 ,其抑制作用非常明顯 ,與病毒對照組相比 ,血凝效價明顯降低 ,作用時間可1—24h。金銀花中提取的綠原酸濃度達到 25、50、lOOmg/mL時 ,對感染流感病毒雞胚具有預防和治療作用,而在 lOOmg/mL時的預防作用明顯優于病毒唑組。

       王學兵等(2008)報道 ,用水煮醇提法從金銀花中獲得的綠原酸,對豬細小病毒(PPV)的體外作用效果 ,是通過觀察PK-15細胞病變效應(CPE)來評價的,即采用先加藥后接種病毒和先接種病毒后加藥的方式。實驗表明,綠原酸對PPV體外具有顯著的抑制和阻斷作用 ,金銀花提取物綠原酸對PPV最小抑制濃度和最小阻斷濃度為 1.56ug/ml,0.391ug/ml。

       王學兵等(2008)報道了通過觀察金銀花的主要成分綠原酸Marc-145細胞病變效應 (CPE),采用先加藥后接種病毒,先接種病毒后加藥,在安全濃度范圍內,其對PRRSV(豬繁殖與呼吸綜合征)的最小抑制濃度和阻斷濃度為0.391ug/mL、0.0977ug/mL。實驗結果表明 ,綠原酸對PRRSV具有顯著的體外抑制作用和阻斷作用。

       盛卸晃等(2008)研究表明綠原酸在體外實驗中對 HSV—1感染具有明顯的抗病毒作用,且能有效預防病毒感染的作用,但對病毒無直接殺死作用 。是采用細胞培養技術 ,通過病毒和綠原酸同時添加、預先使用綠原酸再感染病毒和先感染病毒后加綠原酸3種給藥方法,利用普通顯微鏡觀察幼倉鼠腎細胞(BHK—21)發生病變的情況及觀察實驗組與病毒對照組病毒TCID50。結果表明綠原酸BHK—21細胞上具有明顯的抗病毒作用 ,綠原酸對病毒的最小有效濃度為 1.0ug/ml,而且毒性低 ,最大無毒濃度為200ug/ml,其治療指數(TI)為 200;綠原酸濃度 1ug/ml預處理細胞24h以上能有效抑制病毒感染。

       Wang GF(2009)報道 ,綠原酸對抗乙肝病毒 -HBsAg和 HBeAg的抑制作用 ,綠原酸對HepG2.2.15細胞分泌的HBsAg、HBeAg有顯著的抑制作用。

       陳娟娟等(2009)報道了綠原酸體外有顯著抗人巨細胞病毒的作用。采用MTT和CPE法 ,得出綠原酸最大無毒濃度為 100ug/ml,最小抑制濃度1ug/ml,治療指數100。更昔洛韋 、金葉敗毒 、君藥金銀花最大無毒濃度為 1O、3000和 3000ug/ml,最小有效濃度為 10、300、3000ug/ml,治療指數為 1、10、1。綠原酸比金葉敗毒和君藥金銀花效果顯著 ,綠原酸具有抗HCMV潛在優越性.

       王林青等(2011)的研究也證明了在安全濃度范圍內,金銀花和山銀花綠原酸類提取物均具有顯著的抗病毒作用,體外對新城疫病毒( NDV) 具有阻斷、抑制或中和作用。

       Keikoikeda等(2011)報道 ,綠原酸的組成物咖啡酸抑制了HSV-1的繁殖。咖啡酸有顯著的抗HSV-1效果而且很可能是咖啡酸的特殊位點結合在了病毒或某些病毒復制的關鍵的分子上 。完成病毒DNA復制之前 ,干擾了HSV-l復制 ,主要是對HSV-1的早期基因的表達有顯著的影響 ,也可能抑制了病毒和宿主結合的某些蛋白。

 
三、杜仲主要活性成份

       杜仲又名膠木、木棉、思仙等,味甘,性溫,屬于“上品”藥材,早在《本草綱目》、《神龍本草經》中就有杜仲入藥的記載,現被列為我國二級保護植物。千百年來,杜仲在醫療領域起到了非常重要的作用,其藥用功能、經濟價值也不斷地被人們所發現與認可。

       馮國茹等(2017)報導杜仲葉、樹條及皮內均含有大量活性成分,主要包括苯丙素類、環烯醚萜類、木脂素類、多糖類及黃酮類五種類型。杜仲葉中含有揮發成份的種類最多,約有35種,其次是木質素類化合物約有27種,另外環烯醚萜類化合物、酚類化合物以及氨基酸的種類均在10種以上,黃酮類化合物種類約有6種,除此之外還含有大量的維生素、微量元素、杜仲膠、生物堿、多糖等。在酚類中有一種抗癌、抗病毒、抗菌、提高有機體免疫力的主要成分,該成分就是綠原酸。杜仲葉中綠原酸的含量在0.8-2.9%之間。杜仲葉資源豐富價格低廉,大有開發和利用價值。

       近年來,山東龍昌動物保健品有限公司研究開發生產的幸福100(杜仲提取物)為純杜仲提取,主要有效成份綠原酸≥5%;總糖≥40%;黃酮類≥8%,同時保留了杜仲中其它有效活性成份,引領了國內外開發利用杜仲資源,生產優質、高含量杜仲提取物的市場。幸福100(杜仲提取物)具有廣譜抑菌、抗病毒、抗氧化、清除自由基和增強免疫力、保肝護膽、刺激胃腸道消化系統、提高采食量等作用,同時可以促進畜禽快速生長、防病治病、替代抗生素、降低飼料成本,具有高效、環保、安全、無毒副作用的特點。幸福100在國內外各大院校安全及有效性評價試驗報告以及國內外大型規模化農牧飼料、養殖公司的試驗驗證報告中已經證實杜仲提取物具有顯著提高畜、禽、魚健康水平和生產性能的作用:杜仲葉提取物可部分或全部替代抗生素,降低腹瀉率和促進生長,腹瀉率降低最高可達30%,料肉比改善8—15%,日增重提高8—15%,降低造肉成本;增加母豬泌乳量,改善母豬繁殖性能;增強免疫力,增加乳豬初生重和斷奶重;改善仔豬及種豬的抗氧化能力,緩解氧化應激,提高SOD活性20%—25%、GSH-Px活性25%—35%,降低MDA的濃度最高可達30%;提高肌肉強度,降低肌纖維粗度,降低體脂肪含量,改善肉質的系水力和風味;可顯著改善高日齡雞健康,延緩產蛋力下降,并具有顯著改善動物肉、蛋品質的性能。已有試驗初步證實,杜仲提取物作為飼料防霉劑具有與化學防霉劑相同的效果,并具有開發飼料新型抗氧化劑的潛力。

       以山東龍昌動物保健品有限公司研究開發的杜仲葉提取物為例證,再從飼料行業發展和綠色養殖的要求出發,杜仲提取物以及主要成份綠原酸具有優越的抗菌、抗病毒、提高免疫力、促進動物快速生長已經得到了大家的廣泛認可。從嚴格的試驗驗證以及廣泛基礎應用大數據統計結果證實:杜仲葉提取物具有廣譜抑菌、抗氧化、抗病毒、清除自由基和提高免疫力等作用,具有促進畜禽快速生長、防病治病、替代抗生素等顯著效用。

 

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