芭蕉化学成分和药理活性的研究进展

Research Progress on Chemical Constituents and Pharmacological Activities of Musa basjoo

摘要: 芭蕉的多个部位(根、茎、叶、花)均作药用，具有丰富的传统功效和较高的药用价值。目前，芭蕉中已鉴别出化合物300多个，主要是酮类、醇类、醛类、烯烃和酸类化合物等成分，具有抗糖尿病、抗炎镇痛、抗氧化、抗菌等多种药理活性。本文对芭蕉的化学成分和药理活性进行梳理、归纳，以期为芭蕉进一步的研究、开发提供参考和依据。

Abstract: Many parts of Musa basjoo (rhizome, pseudostem, leaf, flower) are used for medicinal purposes with rich traditional efficacy and high medicinal value. At present, more than 300 compounds have been identified in Musa basjoo, mainly ketones, alcohols, aldehydes, olefins and acid com-pounds, which have anti-diabetic, anti-inflammatory and analgesic, antioxidant, antibacterial and other pharmacological activities. This article combs and summarizes the chemical components and pharmacological activities of Musa basjoo, hoping to provide reference and basis for the fur-ther research and development of Musa basjoo.

1. 引言

芭蕉(Musa basjoo Sieb.et Zucc)为芭蕉科芭蕉属植物，其营养价值和药用价值均较高 [1]。芭蕉花、果实、假茎均可食用，果皮可用于治疗腹痛，而假茎具有利尿、解热的功效等 [2]。近几年来对芭蕉的研究发现，芭蕉根含有酮类、醇类、醛类、烯烃和酸类等化合物，具有抗糖尿病、抗炎镇痛、抗氧化、抗菌等活性，芭蕉茎或芭蕉油含有醛类、醇类、酯类、酮类等化合物，具有抗高血压、抗炎镇痛的活性 [3] [4]，芭蕉叶中含有酚类、醇类等有效成分，其含有的丁子香酚具有抑菌作用 [5]，而芭蕉花中含有烯烃、醛类、酯类、酮类和有机酸等丰富的化合物，其含有的豆甾醇具有保护胰岛β细胞的作用 [6] [7]，可见芭蕉含有丰富的活性成分，值得深入的研究。本文将从芭蕉不同部位化学成分和药理活性的研究情况展开综述，为芭蕉的进一步的开发、利用提供参考和依据。

2. 化学成分研究

2.1. 芭蕉根的化学成分研究

芭蕉根是贵州特色苗药，目前报道的芭蕉根化学成分多达157个，包括酮类、醇类、醛类、烯烃和酸类等化合物，其中醇类化合物为36个，占总发现化合物的23.684%，其次为酮类化合物33个，占总化合物的21.711%，而醛类和酯类化合物各为26、24个，分别占总化合物的17.105%和15.789%，酸类成分数量较少，占总化合物的6.579% [8] - [15]。关于芭蕉根的化学成分研究多集中于小极性部位，如从芭蕉根乙酸乙酯部位提取分离得到2′,3,4′-三羟基黄酮(32)、3,3'-双羟基苯甲酮(40)和2,4-二羟基-9-(4′-羟基苯基)-菲烯酮(30)、羽扇豆酮(56)、β-谷甾醇(57)等化学成分。此外，芭蕉根还体现出了较好的食用价值，芭蕉根中含有的16种氨基酸，包含有苏氨酸、甘氨酸等7种人体必须氨基酸及蛋白 [16] [17]。芭蕉根中含有的化合物见表1。

Table 1. The main chemical components of Musa basjoo rhizome

表1. 芭蕉根的主要化学成分

2.2. 芭蕉茎的化学成分研究

目前对于芭蕉茎化学成分方面的研究较少，在芭蕉茎中共鉴定出化合物67个，其中醛类化合物有17个，占总化合物的25.373%，其次是醇类化合物，占总化合物的23.881%，而酯、酮类化合物较少，分别占总化合物的19.403%和20.90% [15]。另有报道芭蕉假茎中含388.21 mg/g的总糖、113.95 mg/g的还原糖和6.79 g/100g的氨基酸 [20]。芭蕉茎的主要化学成分见表2。

Table 2. The main chemical components of Musa basjoo pseudostem

表2. 芭蕉茎的主要化学成分

2.3. 芭蕉叶的化学成分研究

目前已鉴定出芭蕉叶的化学成分共85个，包括醇类、醛类、酮类、酯类、烯烃和酸类化合物等。其中醇类化合物最多为28个，占总化合物的32.941%，其次是醛类，占总化合物的18.824%，而酮、烯烃类化合物分别为14和13个，占总化合物的16.471%和15.294%，酯类和酸类化合物较少，各占比为12.941%和2.353% [21] [22]。芭蕉叶的主要化学成分见表3。

Table 3. The main chemical components of Musa basjoo leaf

表3. 芭蕉叶的主要化学成分

2.4. 芭蕉花的化学成分研究

芭蕉花中鉴别出化合物24个，包括烯烃类、醛类、醇类和酸类化合物等。其中烯烃类化合物较为丰富，其次为酯类化合物 [6] [11] [23] [24]。此外，有学者发现有花粉和无花粉的芭蕉花化合物存在一定差异，在有花粉中芭蕉花中鉴定出了亚油酸丁酯和棕榈酸乙酯等化学成分，而在无花粉的芭蕉花中鉴定出了2-甲基丁醛和壬醛等化学成分 [25]。芭蕉花主要化学成分见表4。

Table 4. The main chemical components of Musa basjoo flower

表4. 芭蕉花主要化学成分

3. 药理活性研究

关于芭蕉的药理活性研究较少，主要包括抗糖尿病、抗炎镇痛、抗菌、抗氧化等，提示应对芭蕉的药用价值进一步开发利用。

3.1. 芭蕉不同部位抗糖尿病活性研究

体外研究发现芭蕉根甲醇部位、乙酸乙酯部位，以及芭蕉根与芭蕉花石油醚部位均可抑止α-葡萄糖苷酶的活性，其中从芭蕉根中分离得到的3,3'-bis-hydroxyanigorufone和2,4-dihydroxyl-9-(4'-hydroxy-phenylyl)-phenalenone均具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性 [11] [26]。据报道，芭蕉根有效部位能够改善糖尿病小鼠的糖代谢，增加糖尿病小鼠及正常小鼠的糖负荷 [27]。此外，芭蕉根中分离出的羽扇豆酮不但可以降血糖、改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗，而且对高糖高脂引起的脂质代谢紊乱，也有调节作用 [28] [29]。

3.2. 芭蕉不同部位抗炎镇痛活性研究

芭蕉根石油醚部位和正丁醇部位对二甲苯所致小鼠耳廓肿胀、棉球肉芽肿及角叉菜胶所致小鼠足肿胀均有显著的抑制作用，而芭蕉根80%乙醇提取物和水提取物对醋酸所致小鼠扭体有良好的抑制作用 [30]。另有研究表明，芭蕉根、茎、叶均有良好的抗炎镇痛活性，并且与芭蕉根和茎相比，芭蕉叶的药理作用更强 [3]。从芭蕉根中分离得到的羽扇豆酮能显著降低小鼠的急性和亚急性炎症以及糖尿病大鼠胰腺中的IL-1β和IFN-γ水平 [31]。

3.3. 其他药理活性

芭蕉根、芭蕉叶柄汁液和芭蕉花均具有良好的抗菌作用。芭蕉根和芭蕉花的石油醚部位对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和β-内酰胺酶阳性的金黄色葡萄球菌有良好的抑制作用 [32]。进一步发现芭蕉根中的化学成分2,4-dihydroxy-9-(4'-hydroxyphenyl)-phenalenone具有很强的抑菌活性 [8] [11]。芭蕉叶柄汁液对革兰阳性和革兰阴性细菌、霉菌和酵母菌均有很强的抑制作用 [33]；芭蕉根乙酸乙酯部位、甲醇部位和石油醚部位均有较好的抗氧化活性，且从芭蕉根中分离得到的2',3,4'-三羟基黄酮、Irenolone和3,4-二羟基苯甲醛均具有很好的抗氧化活性 [11]。此外，从芭蕉花中分离到的没食子酸、咖啡酸甲酯、3-(3,4-dihydroxyphenyl)-acrylic acid 1-(3,4-dihydroxyphenyl)-2-methoxy carbonyl ethyl ester、queccitrin、buein、(2R,3S)-5,7,3′,4′,5′-pentahydroxyflavanonol、异槲皮苷和1,7-bis(3,4-dihydroxyphenyl)-hepta-4E,6E-dien-3-one均具有良好的抗氧化活性 [23]；芭蕉花石油醚提取物、乙酸乙酯提取物及分离得到的豆甾醇对AngⅡ诱导的A7r5细胞具有明显的增殖抑制效果 [24]；芭蕉中提取的纤维可防止肠道细菌附着在肠壁上引起疾病，尤其有助于预防克罗恩病 [34]；芭蕉茎总生物碱能够显著降低犬的血压 [4]；以人成骨肉瘤 SaOS-2细胞为载体，发现芭蕉根有效组分可能通过升高碱性磷酸酶、钙离子的含量、促进骨钙素的分泌从而促成骨细胞增殖及分化 [35]。

4. 结语

综上，芭蕉具有丰富的化合物，如酮类、醛类、醇类、烯烃类等，不同芭蕉部位，其化合物的组成及其含量均存在一定的差异。近年的研究发现，芭蕉根、茎、叶和花均具有广泛的药理作用，但是其具体的药效物质基础尚不明确，需要进一步的研究。

芭蕉根、芭蕉茎汁(芭蕉油)、芭蕉花均是传统中药，但是目前的研究主要集中在芭蕉根。芭蕉根中的化合物，研究较多的为羽扇豆酮、β-谷甾醇、豆甾醇等几个成分，对于其他化合物的关注度不够，笔者认为可借助生物信息学等学科的方法和技术，加速芭蕉活性化合物的发现。芭蕉根药理研究方面主要关注其抗糖尿病的活性 [15]，而其清热、利尿、解毒方面的研究相对较少，可依据其传统功效进行相关药理活性的有益探索。芭蕉茎或芭蕉油有效成分的研究还处于初级阶段，也有学者从资源再生的角度尝试应用芭蕉茎和芭蕉叶代替芭蕉根 [3]，但是芭蕉茎和芭蕉叶的化学成分及药理活性的研究还不够深入，应重视可再生资源(芭蕉茎和叶)的开发利用。芭蕉花具有化痰软坚，平肝，和瘀，通经的功效，如何充分开发芭蕉花的药用和食用价值仍是值得探讨的问题。芭蕉含有丰富的活性成分，要注重依据其传统功效进行有效成分的挖掘，为有效合理的开发芭蕉的药用和食用价值提供依据。

基金项目

贵州省中医药管理局中医药、民族医药科学技术研究课题(QZYY-2019-004)；贵州省国内一流建设学科项目(中药学)(GNYL[2017]008号)；贵州中医药大学博士启动基金(2017)；国家自然科学基金(30860387)；贵中医科院内([2019] No. 15)；贵州省普通高等学校青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2021]209)。

NOTES

^*通讯作者。