《Pharmacological Research - Natural Products》:Ethnopharmacological relevance, phytochemistry, potential health benefits and toxicity profile of
Ananas comosus (L.) Merr (pineapple)
编辑推荐:
本文系统综述菠萝(Ananas comosus)的传统医学应用、化学成分及药理作用,发现其含多种生物活性物质如菠萝蛋白酶、抗氧化剂等,具有抗炎、抗癌、抗菌、降血糖等特性,但需更多人体试验验证其安全性和有效性。
埃齐乌切·A·乌布戈(Eziuche A. Ugbogu)、埃梅卡·约书亚·伊韦阿拉(Emeka Joshua Iweala)、楚克武迪·埃克·乌卡丘库(Chukwudi Eke Ukachukwu)、克里斯蒂·巴巴约(Christy Babayo)、奥莫雷米梅·伊丽莎白·达尼亚(Omoremime Elizabeth Dania)、乔洛姆·朗斯·伊斯雷尔(Chollom Longs Isreal)、康拉德·A·奥蒙希姆明(Conrad A. Omonhinmin)、威斯多姆·德霍拉·克林克莱(Wisdom Dehorah Cleanclay)、本尼迪克特·楚克韦布卡·奥科罗(Benedict Chukwuebuka Okoro)
阿比亚州立大学生物化学系,邮编PMB 2000,乌图鲁(Uturu),阿比亚州,尼日利亚
摘要
在传统医学中,A. comosus的树皮被用作解毒剂、止咳药和止泻药,而其叶子常被用于治疗消化不良。本文综述了A. comosus的民族药理学用途、植物化学成分及其潜在的健康益处。研究资料来源于ScienceDirect、Frontiersin、PubMed、Springer和MDPI等数据库。仅纳入了英文撰写的文章。植物化学分析显示,A. comosus含有多种生物活性化合物,包括十六烷酸、菠萝蛋白酶、十七烷醇-1甲酯、十六烷酸、角鲨烯、α-生育酚、十四烷、5-羟甲基呋喃、二羟基丙酮、十二烷、DL-α-生育酚、呋喃甲醇、十二烷酸和2,4,6-环庚三烯-1-酮等。多种体内和体外生化研究表明,A. comosus具有抗氧化、抗炎、抗癌、止泻、抗菌、抗疟疾、保护心脏和抗寄生虫的作用。因此,本文探讨了A. comosus中的生物活性化合物及其不同部位在预防和治疗多种疾病方面的潜力。尽管A. comosus在动物实验中显示出良好效果,但仍需进行人体临床试验以确定安全有效的剂量。进一步的研究可能揭示这种多用途植物在功能性食品和现代医疗保健中的更多应用。
引言
近年来,对多种植物的研究强调了民族植物学在现代医学中的重要性,因为有大量证据表明药用植物可以为各种健康问题提供安全可行的解决方案[1]、[2]。数千年来,人们一直使用植物的茎、树皮、叶子和种子等部位来满足基本健康需求[3]、[4]。如今,这些植物资源在药物发现、新型药品制造和功能性食品开发方面仍然具有重要意义[1]、[5]、[6]。最新研究发现,通过对药用植物的研究成功开发出了许多传统药物[7]、[8]、[9]。目前约40%的合成药物来源于药用植物[10]、[11]。这些植物部位的治疗潜力源于其中所含的生物活性化合物,它们已成为现代医疗保健的重要组成部分,对预防和治疗人类和动物的多种疾病和紊乱非常有效[8]、[12]。2021年,草药市场的价值估计为400亿美元,预计未来几年将增长16%[13]。这主要归功于药用植物的多种药理作用,如抗炎、抗衰老、抗癌、抗氧化和保肝等[14]、[15]、[16]。随着对药用植物研究的持续进行,人们不断发现新的利用方法[8]、[17]。
Ananas comosus(L. Merr)属于凤梨科(Bromeliaceae),是一种多年生草本植物,俗称菠萝。该物种原产于南美洲,后来在许多热带和亚热带地区被广泛栽培[18]。在尼日利亚,伊博语中称为“Nkwaba”,约鲁巴语中称为“Ope oyinbo”[1]。该植物的多种成分被用于传统医学中,以预防和治疗多种疾病。它富含维生素A和C以及钙和钾等矿物质,尤其是果实和茎部含有丰富的菠萝蛋白酶。叶子被用于治疗消化不良、腹泻[8]、[19]、[20]、炎症、细菌感染、糖尿病和寄生虫感染,还具有引产和调经的作用[12](图1)。初步的植物化学成分分析显示,A. comosus的叶子中含有酚类化合物、黄酮类、单宁、苷类和生物碱[21]。实证研究表明,A. comosus的叶子具有促进伤口愈合、抗菌[12]、抗炎[21]、降血脂、抗糖尿病和抗氧化的作用[22](图1)。A. comosus的药用特性与其所含的重要生物活性成分——菠萝蛋白酶有关[23]。菠萝蛋白酶具有抗炎作用,能调节免疫系统、促进伤口愈合和改善血液循环[23]、[24]。本文全面总结了A. comosus的传统用途、地理分布、植物化学成分和药理特性。
方法
分类学
界:植物界(Kingdom: Plantae)
门:维管植物门(Phylum: Tracheophyta)
纲:百合纲(Class: Liliopsida)
目:禾本目(Order: Poales)
科:凤梨科(Family: Bromeliaceae)
属:Ananas Mill
种:Ananas comosus (L.) Merr.
地理分布
A. comosus原产于巴拉圭、哥伦比亚、阿根廷、巴西、玻利维亚、哥斯达黎加、厄瓜多尔、委内瑞拉和秘鲁。它也被引入并广泛分布于中国、安哥拉、台湾、洪都拉斯、墨西哥、塞内加尔、刚果、尼日利亚、赤道几内亚、菲律宾、莫桑比克、科特迪瓦、孟加拉国、南非、波多黎各、冈比亚、海地、澳大利亚、牙买加、特立尼达-多巴哥、加纳和几内亚比绍(图2)。
A. comosus的民族药理学意义
Ananas comosus(L. Merr)(菠萝)在世界各地的民族医学中具有重要的药理学价值。在传统中医中,A. comosus的树皮被用作解毒剂、止咳药和止泻药,而叶子常用于治疗消化不良或腹泻[19]、[20]。在中国,新鲜食用或泡茶后,菠萝有助于消化并缓解恶心[25]。在巴西,人们食用菠萝果实以缓解呼吸系统问题
A. comosus中的生物活性化合物
在储存过程中,A. comosus会达到不同的成熟度,从而导致其化学成分和风味的变化[35]。因此,不同部位的提取物可能含有不同的植物化学物质和生物活性化合物。然而,多种生化分析已检测到果实中存在某些特定的生物活性化合物(表1)。乌布戈等人[8]发现了十六烷酸甲酯、十七烷酸等成分
抗氧化作用
已鉴定出多种生物活性化合物,如角鲨烯、十六烷酸、2-甲氧基-4-乙烯基酚和α-生育酚,这些化合物具有抗氧化作用,表明A. comosus具有作为有效抗氧化剂的潜力。为验证这一点,多项研究试图确定A. comosus发挥这种作用的主要途径。在体内实验中,定期食用菠萝可以减少高胆固醇引起的脂质过氧化[89]。
A. comosus的毒性
乌布戈等人[8]报告称,在急性毒性研究中,给予实验大鼠最高5000毫克/千克的A. comosus叶提取物水溶液未导致死亡、毒性症状或行为变化。他们还发现,连续28天给予200、400和600毫克/千克的A. comosus叶提取物水溶液对体重、器官重量、肝酶、肾功能参数和血液学指标没有不良影响。
未来展望
我们指出,现有文献中关于A. comosus的民族植物学、植物化学、药理学作用和毒性方面的信息存在显著空白,需要未来研究来填补这些空白。未来的研究应加强对这一植物的验证,目前的研究主要基于民族植物学调查,缺乏深入的实验验证。需要进行大规模的随机对照试验
结论
A. comosus(菠萝)在传统医学中用于治疗疟疾、呼吸系统疾病、炎症和细菌感染等疾病。本综述表明,A. comosus含有多种生物活性化合物,可作为预防和治疗多种健康问题的功能性成分。多项体内和体外研究表明,菠萝具有抗糖尿病、抗菌和促进伤口愈合的作用
缩写
- ABTS
- 2,2'-偶氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸
- ALP
碱性磷酸酶- ALT
丙氨酸氨基转移酶- AST
天冬氨酸氨基转移酶- CAT
过氧化氢酶- DPPH
2,2-二苯基-1-吡啶肼- GC-MS
气相色谱-质谱联用- GSH还原型谷胱甘肽
- HPLC
高效液相色谱- IL-1β
白细胞介素-1βLPS | 脂多糖MDA | 丙二醛MMP-2 | 基质金属蛋白酶-2PGE2 | 前列腺素E2ROS | 活性氧TC | 总胆固醇TNF-α | 肿瘤坏死因子α
作者贡献声明
埃齐乌切·A·乌布戈(Eziuche A. Ugbogu):撰写与编辑、初稿撰写、监督、方法学设计。楚克武迪·埃克·乌卡丘库(Chukwudi Eke Ukachukwu):撰写与编辑、初稿撰写、数据管理。埃梅卡·约书亚·伊韦阿拉(Emeka Joshua Iweala):撰写与编辑、初稿撰写、监督。奥莫雷米梅·伊丽莎白·达尼亚(Omoremime Elizabeth Dania):撰写与编辑、初稿撰写、数据管理。克里斯蒂·巴巴约(Christy Babayo):撰写与编辑、初稿撰写、数据管理。康拉德·A·奥蒙希姆明(Conrad A. Omonhinmin):撰写与编辑、初稿撰写、数据管理。乔洛姆·朗斯·伊斯雷尔(Chollom Longs Isreal):撰写与编辑、数据管理利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。