J. Future Foods | 槐米、槐花和槐角的化学成分和药理特性研究进展

Introduction

槐树，多年生木本落叶植物，豆科槐属，在中国各地有野生或人工栽培，尤其常见于黄土高原和华北平原。在越南、朝鲜、日本和欧洲等国家也有广泛分布。由于槐花（FLS）的花蕾和果实有不同的生理形态，科学上称其花蕾为槐米（FSI）其果实为槐角（FRS）。FSI和FLS是珍贵的药食同源资源，而FRS是一种珍贵的中草药，它们都有上千年的安全使用历史。

FSI、FLS、FRS在治疗呕血、出血痔疮、尿血、鼻出血、子宫出血、结膜炎、白带、脓皮病、高血压、动脉硬化、头晕等方面具有极高的药用价值。这与它们的生物活性成分(包括多酚、生物碱、挥发油和矿物质)密切相关。它们还被用来制作各种保健食品和药品(图1)，包括中式香肠、酸奶和黄酒等。广泛的研究已经证实，它们有一些共同的活性成分，如染料木素、芦丁、槲皮素和山奈酚，但在关键成分和含量上有所不同。例如FSI和FLS中多含有类黄酮，而FRS中主要含有异黄酮苷。

FSI、FLS和FRS在活性成分、功能和毒理性质等方面存在较大差异，但往往被混淆，这不利于它们作为药食同源资源的精准开发。因此，广西大学轻工与食品工程学院王成华副教授、广西大学食品加工与安全专业时萍硕士、廖佳珺硕士等在本文综述了FSI、FLS和FRS的活性成分、分析方法和药理特性，系统比较了它们的差异，并提出几点建议，以便更好地了解与区分FSI、FLS和FRS在生物活性成分、功能成分含量和药理特性方面的差异和特点，这有助于它们在未来食品和医疗领域的高效靶向应用。

图1

FSI、FLS和FRS的主要化学成分、药理性质和外观及其在食品和医药上的应用

生物活性成分

目前对FSI、FLS和FRS 生物活性成分的研究主要集中在多酚类，其次是生物碱类、挥发油类和矿物质类。多酚是广泛存在于植物中的重要天然产物。FSI中的主要多酚包括芦丁、烟苷、水仙苷、山柰酚63、异鼠李素和槲皮素。FLS的主要多酚包括芦丁、山柰酚、槲皮素、染料木素，干提取物的量分别为 (368.71±5.46)、(104.17±6.25)、(89.23±4.84)、(32.31±3.42) mg/g。FRS其主要多酚为异黄酮类化合物，包括苦参苷、染料木素、山梨草苷和一些新鉴定的衍生物（表1）。此外，FSI、FLS和FRS的生物碱、挥发油和矿物质含量和种类也有一定差异。

表1

FSI、FLS和FRS的多酚活性化合物汇总

提取、纯化和分析技术

热溶剂萃取法是传统的从FSI、FLS、FRS中提取靶化合物的方法，但该方法存在溶剂消耗大、萃取时间长、萃取效率低、稳定性差等缺点。近年来，研究人员不断尝试开发更高效、稳定和灵敏的新型技术(图2)，包括提取技术、纯化技术和检测技术三类。

图2

FLS、FSI和FRS的主要活性成分及其分析技术

药理性质

近年来，FSI、FLS和FRS的药理作用受到广泛关注。总结发现，三者都具有抗氧化和抗炎作用，而FSI和FLS由于芦丁和槲皮素含量较高，抗氧化和抗炎作用优于FRS。此外，FSI和FLS具有显著的抗糖尿病作用。与其他中草药相比，FSI对Ⅱ型糖尿病关键酶具有更高的抑制活性。与FSI和FLS不同，FRS具有抗肥胖和抗骨质疏松的作用。对比上述研究结果，作者发现FSI、FLS和FRS的药理特点和作用机制存在一定差异（图3）。

图3

FSI、FLS和FRS的药理作用机制

Conclusion

目前对于FSI、FLS和FRS的研究主要集中在生物活性成分鉴定、分析技术建立与药理性质研究等方面。从生物活性成分上看，FSI和FLS的主要多酚类成分比较相似，主要是芦丁和槲皮素。而FRS中唯一的多酚化合物是槐角苷。值得注意的是，热处理和微生物发酵促进了多酚物质的转化，但转化机制有待进一步揭示。另一方面，大部分对FSI、FLS和FRS活性成分的纯化和检测技术仍处于初步研究阶段，它们的环境友好性、绿色程度和成本效益需进一步评估和改进。就药理性质而言，FSI、FLS和FRS由于生物活性成分及含量不同而显现出较大差异。FSI具有更好的抗氧化和抗炎症作用，而FRS具有独特的抗肥胖和抗骨质疏松的潜力。

在此作者提出以下建议: 1)应对FSI、FLS和FRS的活性物质差异进行系统对比调研，以进一步了解和掌握各自的优势活性成分。2)应进一步研究FSI、FLS和FRS的药理特性（特别是毒性及其特点和优势），以便更好地应用于食品和医药领域。3)迫切需要开发新型绿色萃取剂(如DESs)，发展绿色、安全、高效、经济的新型分析设备和萃取方法。

第一作者简介

时萍，现广西大学轻工与食品工程学院硕士研究生，2016年9月-2020年6月就读于广西大学轻工与食品工程学院食品科学与工程专业，现广西大学轻工与食品工程学院食品加工与安全专业学生，主要面向乳酸菌降嘌呤机制研究方向。目前主持广西大学生创新创业项目1项，发表SCI论文2篇，申请专利2项（1项已授权），曾获2021年中国食品科学技术学会第三届安琪酵母杯大学生创新食品竞赛第一名。

廖佳珺，现广西大学轻工与食品工程学院硕士研究生，2017年9月-2021年6月就读于广西大学轻工与食品工程学院食品科学与工程专业，现广西大学轻工与食品工程学院食品加工与安全专业学生，主要面向微生物降尿酸技术、硒合成生物技术研究方向。曾荣获2020年“广西大学生食品学科创新创业大赛”三等奖；2022年中国食品科学技术学会第四届安琪酵母杯大学生创新食品竞赛第三名。

通信作者简介

王成华 副教授，博士生导师，南宁市特聘专家。广西大学轻工与食品工程学院。2013年12月获得南京工业大学工业生物催化专业博士学位，2014年1月-2016年12月在清华大学化学工程系完成博士后训练，2017年1月迄今在广西大学轻工与食品工程学院食品系工作。主要面向大健康产业和痛风等代谢综合症人群的营养功能健康食品需求，开展特色食品资源功能因子挖掘、食品生物催化剂创制、降尿酸技术、硒合成生物技术研究。先后主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目、中国博士后科学基金特别资助项目以及广西科技基地与人才专项项目等多项，参与完成国家自然科学基金重大仪器专项和广西创新驱动重大专项等项目。申请18项发明专利（授权11项），在Food Chemistry、Bioresource Technology和食品科学等国内外重要学术期刊上发表学术论文50多篇，其中SCI收录论文40多篇。曾指导学生荣获中国食品科学技术学会“第三届安琪酵母杯大学生创新食品竞赛”第一名，荣获2015年中国酶工程与糖生物工程学术研讨会“优秀青年报告奖”，受邀在“第三届食品科学与人类健康国际研讨会”报告，参与完成2018年度广西科技进步奖二等奖1项。国家自然科学基金项目评审专家，第六批南宁市特聘专家，Journal of Future Foods编委，Food Chemistry、Food Science and Human Wellness等期刊评审专家。

Chemical composition and pharmacological properties of Flos sophorae immaturus, Flos sophorae and Fructus sophorae: a review

Ping Shi1, Jiajun Liao1, Ting Duan, Qingling Wu, Xiaoni Huang, Xiaodong Pei, Chenghua Wang*

College of Light Industry and Food Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China

*Corresponding author.

Abstract

The flower buds and fruits of Sophora japonica are known as Flos sophorae immaturus (Chinese Huaimi, FSI), Flos sophorae (Chinese Huaihua, FLS) and Fructus sophorae (Chinese Huaijiao, FRS) due to their different physiological forms. FSI and FLS are precious resources of homology of medicine and food, while FRS is a valuable Chinese herb, and all of which have been used for thousands of years. There are great differences in the active ingredients, functions and toxicological properties of FSI, FLS and FRS. However, they are often confused and assumed to have fairly similar validity, which is detrimental to their precision development of resources of homology of medicine and food. This review summarized the active constituents, analytical techniques and pharmacological properties of FSI, FLS and FRS, then systematically compared their differences. The article will help people better understand and distinguish the differences and characteristics of FSI, FLS and FRS in bioactive constituents, content of functional components and pharmacological properties, which can contribute to their highly efficient targeted applications in the future food and medical fields.

Reference:

SHI P, LIAO J J, DUAN T, et al.

Chemical composition and pharmacological properties of Flos sophorae immaturus, Flos sophorae and Fructus sophorae: a review[J]. Journal of Future Foods, 2023, 3(4): 330-339. DOI:10.1016/j.jfutfo.2023.03.004.

文章编译内容由作者提供

编辑：王佳红；责任编辑：张睿梅

为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论，保障食品质量与安全，研发具有营养和保健功能的食品，推动食品科学研究的进步，带动食品产业的技术创新，更好地保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健康国际研讨会”及二十余次食品专题研讨会的基础上，将与国际谷物科技协会（ICC）、南京农业大学、南京财经大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、东南大学营养与食品卫生系于 2023年8月5-6日在中国江苏南京 共同举办“第十一届食品科学国际年会”。