劉鈺瑩，馬 越，趙曉燕，趙春燕，張 超

（1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室，農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)（北方）重點實驗室，北京100097；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽110866）

植物資源中葫蘆素類化合物的分布

劉鈺瑩1，2，馬 越1，趙曉燕1，趙春燕2，*張 超1

（1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室，農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)（北方）重點實驗室，北京100097；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧沈陽110866）

葫蘆素是一類高度氧化的四環(huán)三萜類化合物，具有抗癌、抗炎和保肝等生理功能。將我國含有葫蘆素類化合物的植物資源在地域上的分布與葫蘆素類化合物在植物體上的分布進(jìn)行匯總分析；同時，根據(jù)葫蘆素類化合物中含氧官能團(tuán)位置不同，將葫蘆素A～葫蘆素R在植物資源中的分布進(jìn)行統(tǒng)計，以期為研究者進(jìn)行資源篩選提供參考。關(guān)鍵詞：葫蘆素；分布；含量；地域；類型

0 引言

葫蘆素是一類四環(huán)三萜類化合物，分子結(jié)構(gòu)以19-失碳-9β-甲基-10α-羊毛甾烯-5為母環(huán)[1-2]。自上世紀(jì)50年代葫蘆素被發(fā)現(xiàn)具有抗癌活性以來，葫蘆素類化合物的結(jié)構(gòu)和功能成為一個研究熱點[3]。為了獲取更優(yōu)質(zhì)和廉價的葫蘆素資源，研究者已在10科40屬90種植物中發(fā)現(xiàn)葫蘆素類化合物[4-5]，其中我國黃瓜屬中的黃瓜、甜瓜[6-7]，南瓜屬中的苦味西葫蘆、南瓜[8]，西瓜屬中的藥西瓜[9]，苦瓜屬中的苦瓜、木鱉子[10-11]，栝樓屬中的栝樓[12]等均屬于葫蘆素類化合物含量較高的植物資源。但是，目前的研究多為一種植物中葫蘆素類化合物含量、結(jié)構(gòu)和功能的研究。文章對所有含有葫蘆素類化合物的植物資源進(jìn)行統(tǒng)計和分析，對葫蘆素在地域上分布、植物種群中分布、植物部位分布以及葫蘆素類型在植物中分布進(jìn)行了綜述，為葫蘆素資源的篩選和利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 葫蘆素類化合物在地域上的分布

葫蘆素類化合物主要分布在葫蘆科植物中，而葫蘆科植物主要分布在熱帶與亞熱帶地區(qū)，少數(shù)延至溫帶地區(qū)；我國主要分布于西南部和南部的貴州、云南、廣西等地，少數(shù)種類散布至北部新疆、內(nèi)蒙古多倫地區(qū)[13-15]。其中，甜瓜和西瓜主要分布于新疆、內(nèi)蒙古、河南、安徽和山東等地；黃瓜在全國均有種植，集中種植于長江流域，包括山東、河南、湖南、江蘇、江西、安徽等省份；苦瓜在南方普遍栽培，廣東、廣西、福建、海南等省份；木鱉子主要種植于貴州、云南和西藏等西南地區(qū)；栝樓果及天花粉則主要集中種植于貴州地區(qū)；苦味西葫蘆在內(nèi)蒙古多倫地區(qū)種植較多；噴瓜主要種植于新疆等地；雪膽則分布于西藏及云南等西南山區(qū)[16-22]。

葫蘆素資源的分布見圖1。

圖1 葫蘆素資源的分布

2 葫蘆素類化合物在植物資源中的含量

葫蘆素在植物資源中的分布見圖2。

圖2 葫蘆素在植物資源中的分布

不同植物資源中所含葫蘆素類化合物的含量不同。卿志星等人[23]采用高效液相法檢測到黃瓜中葫蘆素類化合物含量為15.09 mg/g（干質(zhì)量）；李悅等人[24]采用超臨界二氧化碳萃取法得到甜瓜蒂中葫蘆素類化合物含量為16.5 mg/g；Darwish-Sayed M等人[25]采用紫外分光光度計法測得6種植物藥材中葫蘆素類化合物的含量，分別為木鱉子39.2 mg/g，栝樓29.9 mg/g，甜瓜蒂18.1 mg/g，天花粉16.5 mg/g，雪膽15.3 mg/g，南瓜蒂4.10 mg/g；馮雪松等人通過高效液相色譜測定苦味西葫蘆中葫蘆素類化合物的含量為0.782 mg/g；范宏等人[26]測得甜葫蘆中葫蘆素類化合物含量為7.99 mg/g?？梢园l(fā)現(xiàn)，木鱉子及栝樓是含葫蘆素較高的植物資源。

3 葫蘆素類化合物在植物體內(nèi)的分布

葫蘆素類化合物存在于植物的果實、果皮、莖、葉、根中，不同部位中葫蘆素類化合物含量不同。黃瓜的鮮葉、枯葉、1/3藤（上）、1/3藤（中）、1/3藤（下）、莖中葫蘆素類化合物含量分別為0.079 0%，0.014 0%，0.003 2%，0.008 9%，0.005 5%，0.011 0%[27]；非洲Citrullus naudinianus根中葫蘆素可達(dá)1.4%， Citrullus ecirrhosa的根、葉片和果實中分別含有0.9%，0.01%和0.1%的葫蘆素類化合物，Citrullus colocynthis的果實和根中葫蘆素類化合物含量分別為0.22%和0.049%；栝樓的根和果皮中葫蘆素類化合物含量分別為0.606%和0.152%；甜瓜果柄中含有葫蘆素類化合物含量約為1.64%。同時，研究顯示Tropaeolum majus未成熟的果實中葫蘆素含量高于成熟的果實中葫蘆素含量[28]。Hoffmann M P等人[29]在Citrullus equadorensis與Cucurbit-amaxima，Citrullus pepo與Citrullus texana的雜交F1代，Citrullus equadorensis和Citrullus texana的胚胎及果肉和果皮中均檢測出葫蘆素類化合物，其中胚胎中葫蘆素的含量明顯高于果實的其他部分，而且隨著植物的生長發(fā)育而迅速增加。Bernard S A等人[30]從絲瓜屬L.operculate果中分離出了葫蘆素；Renner S S等人[31]從噴瓜屬E.elaterium果汁中分離出了葫蘆素；Delazar A等人[32]從Citrullus colocynthis種子中分離出葫蘆素；Metcalf R L等人[33]測得南瓜屬Cucurbita的18種植物中有7種植物的葉、果實和根都含有葫蘆素類化合物。由此可見，葫蘆素類化合物主要分布于植物的根及藤蔓中，少量分布于果皮、葉片及果實中。

葫蘆素在植物部位的分布見表1。

表1 葫蘆素在植物部位的分布

4 葫蘆素分子類型在植物中的分布

葫蘆素屬于四環(huán)三萜類化合物，基本骨架中含30個碳原子，根據(jù)不同位置含氧官能團(tuán)的不同將葫蘆素劃分葫蘆素A～葫蘆素R。

常見的葫蘆素化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3。

自然界中最普遍存在的是葫蘆素B，研究認(rèn)為葫蘆素B和葫蘆素E是原始的葫蘆素類型，其他結(jié)構(gòu)的葫蘆素是由葫蘆素B，葫蘆素E酶促形成的。

常見的葫蘆素化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 常見的葫蘆素化學(xué)結(jié)構(gòu)

不同葫蘆素類型在植物資源中的分布見表2。

表2 不同葫蘆素類型在植物資源中的分布

黃瓜中主要是葫蘆素B和葫蘆素C；甜瓜蒂中主要包括葫蘆素B、葫蘆素E、葫蘆素D等，其中葫蘆素B含量占80%以上[34]；南瓜屬的18種植物中有7種植物含有葫蘆素B和葫蘆素D，6種植物中檢測到葫蘆素E和葫蘆素I[35]；蓋形絲瓜中葫蘆素B和葫蘆素D的得率分別為1.9%和1.8%[36]；成熟的刺絲瓜果中葫蘆素B和葫蘆素E得率分別為3.5%和0.05%[37]；苦味西葫蘆中葫蘆素B和葫蘆素E的平均含量分別為0.006 8%和0.059%[38]。

5 結(jié)語

我國擁有較為豐富的葫蘆素資源，主要分布在西南部的廣西、貴州、云南等地，少數(shù)延至西北新疆、內(nèi)蒙古地區(qū)。葫蘆素存在于植物的根、莖、葉、果實中，像是甜瓜的蒂、黃瓜的莖及葉、藥西瓜蔓、木鱉子果實、栝樓根及果實都檢測到了葫蘆素的存在，其中木鱉子及栝樓中葫蘆素含量相對較高，分別為39.20 mg/g和29.91 mg/g。葫蘆素按其不同位置含氧官能團(tuán)的不同劃分為葫蘆素A～葫蘆素R，其中自然界中最普遍存在的是葫蘆素B，葫蘆素E，其他類型葫蘆素多由葫蘆素B，葫蘆素E代謝形成。

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Distribution of Cucurbitacin Family in Plant

LIU Yuying1，2，MA Yue1，ZHAO Xiaoyan1，ZHAO Chunyan2，*ZHANG Chao1
（
1.Beijing Vegetable Research Center，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Beijing Key Laboratory of Fruits and Vegetable Storage and Processig，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops（North China），Ministry of Agriculture，Key Laboratory of Ubran Agriculture（North），Ministry of Agriculture，Beijing100097，China；2.College ofFood Science，ShenyangAgricultural University，Shenyang，Liaoning110866，China）

Cucurbitacin is a family of highly oxidized three terpene compounds，showing the anti-cancer，anti-inflammatory and hepatoprotective effects.The distributions of the cucurbitacin in the different region in China and different plant part are reviewed based in the recent documents.Moreover，the cucurbitacin is assigned as the cucurbitacin A～cucurbitacin R based on their chemical structure.The distribution of the cucurbitacin type is further summarized.

cucurbitacin；distribution；content；region；type

R284

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.050

1671-9646（2017）05b-0075-04

2017-04-21

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金（CARS-26）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）專項（201303079）；北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項（KJCX20140204）；果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工北京市重點實驗室專項（Z141105004414037）。

劉鈺瑩（1991—），女，在讀碩士，研究方向為食品加工。

*通訊作者：張超（1978—），男，博士，副研究員，研究方向為果蔬深加工。