马齿苋营养价值、活性成分和药理活性研究进展
马齿苋营养价值、活性成分和药理活性研究进展
马齿苋（Portulaca oleracea L.）是一种广泛分布于全球温带和热带地区的一年生草本植物，曾被列为世界上最常见的八大杂草之一。近年来，随着对其营养价值和药用价值的深入研究，马齿苋逐渐从"杂草"转变为具有重要开发价值的"新作物"。本文系统总结了马齿苋的营养价值、活性成分和药理活性，为马齿苋在食品和医药领域的应用提供了全面参考。
马齿苋营养价值
新鲜马齿苋中水分含量达88.5%～94.78%，灰分和碳水化合物含量分别为1.37%～11.18%和3.39%～5.20%，蛋白质含量约为5.2%。
研究显示马齿苋的omega-3脂肪酸含量高于一般绿色蔬菜，特别是α-亚麻酸（ALA）。有研究比较了可食用蔬菜菠菜、马齿苋、红叶生菜和芥菜中omega-3脂肪酸的含量并发现马齿苋中omega-3脂肪酸含量最高。马齿苋主要含有27种脂肪酸，其中含量较高的是linoleic acid（25.09%～32.90%）、palmitic acid（23.43%～26.89%），linolenic acid（17.91%～28.40%）和oleic acid（9.70%～15.09%）。此外，该部分还详述了马齿苋中氨基酸、类胡萝卜素、维生素和矿物质的含量。
马齿苋活性成分
该部分综述了分离自马齿苋的多糖以及109个小分子活性成分，包括生物碱类、黄酮类和其他成分。
研究表明马齿苋多糖（PPs）具有抗癌、抗氧化、抗糖尿病等生物活性。水提醇沉是提取PPs的主要方法，进一步纯化可通过基于离子交换的DEAE -纤维素柱层析或基于尺寸排阻的Sephadex/Sepphacyl层析或两者相结合来进行。PPs主要由酸性多糖组成，在最近一项研究中，从马齿苋的地上部分纯化得到线性非酯化的半乳糖醛酸聚糖（POPW-HG，图1），分子量约41.2 kDa。活性评价结果显示POWP-HG可增强抗体应答，Th1和Th2免疫应答。另一分离自马齿苋的的酸性多糖（POWP-H）为鼠李半乳糖醛酸聚糖I（RG-I），由Rha（15.7%）、Ara（31.7%）、Gal（42.5%）和GalA（10.1%）组成，其重均分子量（Mw）为1.2×106 g/mol。该多糖的结构由其降解产物POWP-H-H（图1）推断得到。
水溶性吲哚酰胺糖苷是马齿苋的特征性成分（1～17，图2），2005年首次从马齿苋中分离到，为环多巴母核与阿魏酸或对羟基肉桂酸酰化形成的糖苷类化合物。该类化合物的DPPH自由基清除活性显著，但含量低，以化合物1作为参照定量，马齿苋总吲哚酰胺糖苷含量为（9.76±0.57）mg/g，而按化合物2定量，含量为（15.12±0.88）mg/g。该部分详细罗列了各类型活性化合物的结构、潜在药理活性及对应数据等。
图1 马齿苋多糖结构示意图
图2 马齿苋中活性生物碱的结构
马齿苋药理成分
作为一种药食两用的植物，马齿苋具有多重药理活性。该部分对马齿苋提取物、组分和单体化合物的抗炎活性、抗氧化活性、降血糖活性、神经保护及其它活性和用途等进行综述和讨论（图3）。
在TNF-α诱导的人脐静脉内皮细胞血管炎症模型中，马齿苋水提物能通过抑制胞内ROS产生，激活NF-κB和降低黏附分子表达来阻断炎症反应进程。另一项研究发现富含黄酮的马齿苋提取物显示出抗炎活性，抗炎机制与抑制iNOS和COX-2表达相关，此外还涉及NF-κB通路的部分抑制与MAPK激活。该研究还通过UPLC-MS从马齿苋提取物中检测到黄酮类成分木犀草素、山奈酚和槲皮苷，但提取物的抗炎活性是否与这些成分有关未可知。从现有研究来看，马齿苋抗炎活性的发挥与抑制NF-κB信号通路和促炎因子释放以及激活抗氧化因子相关（图4）。
图3 马齿苋的药理活性及其机制/靶点
图4 马齿苋抗炎活性潜在机制/靶点示意图
结论与展望
马齿苋作为一种被广泛食用的植物，环境适应力很强，这意味着丰富储备资源。因此，未来研究应助力马齿苋跻身功能食品赛道，无论是将其作为天然、微加工或加工食品，还是作为食品和膳食补充剂亦或药物成分。然而，立足现有研究进展，目前的研究瓶颈和挑战无疑将阻碍对马齿苋的开发利用。针对现有局限，未来研究需重点关注以下方面：
1）研究表明马齿苋富含脂肪酸FAs、多酚类、矿物质和维生素等成分，目前与马齿苋相关的产品主要用于免疫调节，血糖调节，改善痤等，但马齿苋并不是这些产品的主要成分。马齿苋有“全球灵丹妙药”的美誉，应用广泛，但市场上与马齿苋相关的功能食品较少，未来研究应着重为马齿苋在功能食品领域的开发提供科学支持。
2）马齿苋的地上部分含有大量的抗营养成分如草酸（OA）。有研究表明野生马齿苋中OA含量为（7223.30±17.55）mg/100 g。饮食中高含量草酸可能会刺激消化系统，特别是肾脏和胃。此外OA还与肾结石的产生密切相关，高含量OA的存在无疑将限制马齿苋作为蔬菜作物的应用开发。研究发现马齿苋中的OA含量受到采收阶段和水培时硝铵比的影响。系统地探索影响马齿苋营养成分和抗营养成分含量的因素，将能为马齿苋加工工艺和前处理方法提供指导，从而实现马齿苋营养成分最大化、抗营养成分最小化。
3）普遍认为传统的草本植物是无害无不良反应的，尤其是马齿苋一直被作为绿色蔬菜食用，但草本植物的遗传毒性或系统毒性（肝脏和肾脏）有见报道。因此马齿苋提取物及其活性成分的安全性评价至关重要，这将为其在食品药品领域的安全应用提供科学依据。
4）就化学成分而言，目前对马齿苋有效成分的研究尚浅，无法为马齿苋在医药保健、化妆品等领域的应用提供理论指导。从马齿苋中分离的生物碱和黄酮类成分具有良好的抗炎、抗氧化等活性，而这些化合物含量都不高。有效提取和富集这些活性成分，特别是水溶性成分的制备有待深入研究。
5）马齿苋是世界上应用最广泛的药用植物之一，有效的质量控制对于临床用药的有效性和安全性具有非凡意义。马齿苋虽在中国是药食同源的，但《中华人民共和国药典》中尚缺乏马齿苋的质量控制项和指标成分。因此，未来研究应关注和探索马齿苋的指标成分，从而有助于对其建立较完善的质量评价和控制体系。
作者简介
李彦茜，女，中国科学院昆明植物研究所2020级硕士研究生（已毕业），2022年中国科学院优秀学生干部。主要研究方向为中药多糖的结构鉴定和活性研究。
郝小江，中国科学院院士，中国科学院昆明植物研究所研究员。长期从事植物化学研究，将天然产物化学与植物资源、植物病害防御、化学生物学等研究交叉融合，逐步建立了现代植物化学研究体系。阐明粉花绣线菊复合群特征植物化学成分与种群遗传分化、历史变迁和地理分布规律的关系，为植物多样性的形成演化研究提供了新思路；开辟植物源农药创制新途径，发现候选新农药靛红酮；与他人合作，使用植物化学小分子探针相继揭示了促线粒体融合、特异性抑制和协同激活Wnt/β-catenin信号通路、促进溶酶体生物发生等新颖作用机制和潜在靶蛋白的新功能；是我国植物化学领域的学术带头人之一，为该学科发展发挥了承上启下的作用。720余篇学术论文被SCI收录，以通讯/共同通讯作者在Nat. Cell Biol.、Nat. Chem. Biol.、Cell Res.、Angew. Chem. Int. Ed.、PNAS等期刊发表研究论文650余篇；获云南省自然科学一等奖3次、授权国际发明专利2件和中国发明专利44件。鉴于他在植物化学领域的突出贡献，2017年被授予何梁何利基金科学与技术创新奖。
刘海洋，博士，中国科学院昆明植物研究所博士生导师。云南省中青年学术和技术带头人，云南省产业技术领军人才，享受云南省政府特殊津贴。主要从事天然药物化学、药用植物资源学研究。开展了40余种植物的化学成分和生物活性研究，分离鉴定了800余个化合物，其中300多个为新化合物，发现了一类活性强于罗格列酮的新型胰岛素增敏剂、强活性的抗肿瘤化合物以及止血新资源植物，正在开展作用机制和成药性研究，部分研究成果已经转让给企业。在Angew. Chem. Int. Edit.、Org. Lett.、J. Biol. Chem.、J. Nat. Prod.、Cell Res.等刊物上发表论文130余篇，其中100多篇被SCI收录，获得授权发明专利14件。主持NSFC-云南省联合基金、多项国家自然科学基金面上及云南省省重点项目。获云南省科技进步特等奖和一等奖、中国科学院科技促进发展奖科技贡献奖。
本文原文来自《食品科学与人类福祉》期刊