综述：探索洋紫荆的生物活性特性和多样用途：全面综述

《Discover Plants》：Exploring the bioactive properties and diverse uses of Bauhinia variegata: a comprehensive review

这篇综述聚焦洋紫荆（Bauhinia variegata），系统梳理其植物化学组成、生物活性、药理特性及多种应用。研究发现其含多种生物活性化合物，在医药、食品、能源等领域潜力巨大，为后续研究和开发提供重要参考。

　　

洋紫荆的概述

洋紫荆（Bauhinia variegata），常被称为 “Cow’s paw”“Cow Hoof”“Orchid tree” 或 “Kachnar”，属于豆科，是一种中小型树木。它广泛分布于热带和亚热带地区，包括中国、印度次大陆、东南亚、非洲以及南美洲国家。洋紫荆能在多种土壤中良好生长，凭借其固氮能力，对改善土壤质量和生态修复意义重大。其花、种子、果实和叶子富含营养，可食用，还能对抗多种疾病。此外，它常被用于园林观赏，叶子是家畜和野生动物的优质饲料，干燥的树皮和树干可作燃料，热值达 4800 kcal/kg。

洋紫荆各部分的植物化学成分

洋紫荆各部分富含植物化学物质、天然抗氧化剂和生物活性化合物。

• 叶子：叶子呈双裂、倒心形，具掌状脉。理化分析显示，其总灰分含量为 9.42%，包括 3.30% 的水溶性灰分、5.72% 的酸不溶性灰分，在 105°C 干燥时失重 6.27%（基于湿重）。采用 50% 水醇和甲醇溶剂提取后，通过高效薄层色谱（HPTLC）分析发现，芦丁（rutin）浓度分别为 1.114 mg/100 g 和 0.075 mg/100 g，山奈酚（kaempferol）浓度分别为 0.193 mg/100 g 和 0.014 mg/100 g 。叶子还含有柚皮素（naringenin）、木犀草素（luteolin）、水仙苷（narcissin）等多种化合物，以及一种胰岛素样蛋白。气相色谱 - 质谱（GC - MS）筛选发现，叶子甲醇提取物中的一些化合物对 SARS - CoV - 2 Mpro 酶具有较高结合亲和力（-5.719 至 -5.580 kcal/mol）。
• 花：洋紫荆花有白色和淡紫色，白色花的主要成分是鼠李葡萄糖苷（rhamnoglucoside）和山奈酚 - 3 - 半乳糖苷（kaempferol - 3 - galactoside），淡紫色花则含有芍药素 - 3 - 二葡萄糖苷（peonidin - 3 - diglucoside）、芍药素 - 3 - 葡萄糖苷（peonidin - 3 - glucoside）等。花提取物具有显著的抗氧化和抗糖尿病活性，在 100 μg/mL 剂量下，DPPH 自由基清除率达 86.60%，过氧化氢（H₂O₂）清除率为 68.47%。
• 花芽：新鲜绿色未开放的花芽是美味且昂贵的蔬菜，具有轻度泻药作用。通过浸渍和热渗漉法提取，浸渍法用无水乙醇提取得到的半固体胶状物质回收率最高，达 33.3%。花芽的甲醇和水提取物含有丰富的次生代谢物，如黄酮类（1.26±0.06 和 4.26±0.26 mg/QE/g）、酚类（3.96±0.09 和 4.74±0.97 mg/GAE/g）等。
• 树皮：茎皮的粗水乙醇提取物含有酚类（62.44±0.8 mg GAE/g）、黄酮类（58.33±8.3 mg QE/g）和三萜类（95.93±1.9 mg LE/g）。HPLC 分析表明，在洋紫荆乙醇提取物（BVEE）和洋紫荆水提取物（BVAE）中，没食子酸（gallic acid）含量分别为 0.755% 和 0.07%，槲皮素（quercetin）含量分别为 2.09% 和 8.16% 。从树皮乙醇提取物中分离出的鼠李柠檬素（rhamnocitrin）具有显著的抗白内障功效。
• 种子：种子油提取物包含碳水化合物（28.4 ± 1.6 %）、蛋白质（41.9 ± 1.6%）等重要组成部分，富含亚油酸（42.1%），热值为 4800 kcal/kg，可作为优质燃料。种子的丙酮提取物具有显著的抗氧化和自由基清除特性，能够保护肝脏免受 FeCl₃诱导的脂质过氧化损伤。此外，种子可将苯甲醛转化为苯甲醇，还能将苯乙酮还原为（S）?1 - 苯乙醇，用于药物合成的关键中间体生产。
• 根：根的植物化学分析发现了一种新的黄烷酮（2S）?5, 7 - 二甲氧基 - 30, 40 –亚甲基二氧基黄烷酮，以及二氢二苯并氧杂环庚烯和 5, 6 - 二氢 - 1, 7 - 二羟基 - 3, 4 - 二甲氧基 - 2 - 甲基二苯并 [b, f] 氧杂环庚烯等化合物。根的乙醇提取物含有糖苷、碳水化合物等多种成分，多酚含量高达 86.38%，具有显著的抗氧化和抗诱变活性。

洋紫荆的药理特性

洋紫荆众多部位的粗提物和代谢物具有多种药理活性，这归因于其关键生物活性化合物，包括抗氧化、解热、抗溃疡、镇痛、杀菌、抗癌、抗糖尿病、抗组胺和肝脏保护等特性。

• 抗菌活性：洋紫荆叶乙醇提取物对革兰氏阳性菌（如藤黄八叠球菌 Sarcina ventriculi）和革兰氏阴性菌（如粘质沙雷氏菌 Serratia marcescens）均有显著抗菌作用，在 100 mg/mL 浓度下，抑菌圈分别为 19 mm 和 15 mm。树皮甲醇提取物对伤寒沙门氏菌（Salmonella typhi）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等多种细菌也有抗菌活性。从种子中分离出的凝集素（lectin）可抑制细菌黏附，促进皮肤愈合，且抑制效果呈剂量依赖性。
• 抗炎活性：洋紫荆茎皮乙醇提取物可评估肥大细胞稳定特性，在小鼠实验中，400 mg/kg 的提取物能显著抑制肥大细胞脱颗粒（71.18%），降低死亡率（50%）。根乙醇提取物在大鼠急性和亚急性炎症模型中，200 mg/kg 和 400 mg/kg 剂量可显著减轻足垫肿胀。此外，从洋紫荆中分离出的槲皮素、山奈酚等黄酮类化合物对 COX - 1/2 酶具有显著的抗炎活性。
• 抗氧化活性：洋紫荆花提取物具有抗氧化活性，DPPH 自由基清除的 IC₅₀值为 7.19 mg/ml，FRAP 值为 20.00 mg/mL。由花提取物合成的银纳米颗粒抗氧化活性更强，DPPH 自由基清除的 IC₅₀值为 4.64 mg/mL，FRAP 值为 16.6 mg/mL。叶子甲醇提取物相比其他溶剂提取物具有更优的抗肥胖和抗氧化特性。
• 抗糖尿病特性：给链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠口服洋紫荆叶甲醇提取物（400 mg/kg 体重）22 天，可显著降低血糖水平，这可能归因于提取物中高含量的多酚和黄酮类化合物。叶子中的胰岛素样蛋白也具有抗糖尿病作用，静脉注射该蛋白可降低瑞士白化病糖尿病小鼠的血糖水平。此外，叶提取物对 α - 葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用，花提取物及其合成的纳米颗粒对 α - 淀粉酶也有抑制作用，能有效降低糖尿病大鼠的血糖水平。
• 抗肿瘤和抗癌活性：洋紫荆叶甲醇提取物的黄酮类化合物含量较高，对癌细胞系的抑制率达 74.41%。给荷瘤小鼠口服洋紫荆提取物，可显著减小肿瘤体积，延长小鼠寿命。从茎中分离出的 ID7 可抑制小鼠乳腺 4T1 细胞的活力，促进细胞凋亡，抑制细胞迁移和侵袭。从种子中分离出的 Kunitz 胰蛋白酶抑制剂（Kunitz TI）可刺激细胞因子产生，选择性抑制 CNE - 1 鼻咽癌细胞的生长。
• 抗胆固醇活性：洋紫荆茎皮甲醇提取物对高胆固醇饮食喂养的动物具有降血脂和抗氧化作用，可显著降低血清中总胆固醇、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、甘油三酯和磷脂的水平，同时增强抗氧化酶活性，减少脂质过氧化。根水提取物对高脂肪饮食喂养的大鼠具有抗肥胖作用，因其具有食欲抑制、降血糖和降血脂的特性。
• 肝脏和肾脏保护活性：给大鼠口服纯化的洋紫荆叶和花（200 mg/kg）3 周，可显著降低丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶和碱性磷酸酶的水平，提高谷胱甘肽和过氧化氢酶的活性，发挥肝脏保护和抗氧化作用。种子的甲醇和丙酮提取物可有效对抗 FeCl₃诱导的鸡肝脂质过氧化，保护肝脏。根的乙醇和水提取物可显著减轻庆大霉素诱导的大鼠肾毒性，降低血清肌酐、尿素和 BUN 水平，减轻肾脏组织损伤。
• 抗白内障活性：洋紫荆茎皮乙醇提取物中的鼠李柠檬素具有显著的抗白内障活性，其他化合物如 5, 3′ - 二羟基 - 6, 7, 4′ - 三甲氧基黄烷酮等也在绵羊和鸡胚模型中表现出抗白内障作用，通过抗氧化机制有效保护晶状体免受过氧化氢和氢化可的松诱导的混浊。

洋紫荆不同部位的利用

洋紫荆的不同部位在多个领域有广泛应用。

• 医学制备：洋紫荆草药提取物可制成快速溶解于唾液的片剂，药物含量在 98.18 - 102.50% 之间，片剂具有良好的机械抗性。由茎皮水提取物制成的草药矿物软膏在大鼠伤口模型中，可显著提高皮肤断裂强度，促进伤口愈合。
• 维生素生物传感器：洋紫荆花提取物可制备生物源氧化镁纳米颗粒和 CuO/ZnO 纳米复合材料，分别用于检测维生素 B₁₂和维生素 B₂的电化学生物传感器，具有高灵敏度和选择性。
• 精油：洋紫荆花通过水蒸馏提取的精油含有 51 种化合物，主要成分包括 α - 蒎烯（5.1%）、β - 蒎烯（2.2%）等，这些化合物使精油具有独特的香气和潜在的生物活性。
• 生物柴油：洋紫荆种子油可用于生产生物柴油，其生物柴油产量在 73.1 - 96.7% 之间，油中饱和脂肪酸含量为 24.34%，不饱和脂肪酸含量为 75.66%。用不同溶剂提取的生物油中，己烷在 68°C 提取时产量最高，达 28.43%。
• 毒性分析：对洋紫荆树皮的急性毒性研究表明，在 Sprague - Dawley 大鼠中，其最大耐受剂量（MTD）为 5000 mg/kg，最低观察到有害作用水平为 1000 mg/kg。在瑞士白化小鼠的研究中，高达 3000 mg/kg 的剂量未引起死亡或显著变化，表明提取物相对安全，但仍需长期研究重要器官功能以确认其对人类应用的适宜性。
• 动物饲料：洋紫荆花干物质含量为 902.3 ± 4.1 g/kg，含有水溶性碳水化合物、粗蛋白等多种营养成分，适合制备青贮饲料，为反刍动物提供优质饲料。叶子在不同季节营养成分有所变化，夏季粗蛋白含量最高，是牛的优质绿色饲料。
• 除草剂：洋紫荆烟雾可显著促进稗草的萌发和生长，提高发芽率、发芽百分比、鲜重以及芽和根的长度，增强发芽指数和活力指数，可作为一种环保的化学除草替代或补充方法。
• 观赏和传粉：洋紫荆花芽能吸引昆虫传粉，其中意大利蜜蜂（Apis mellifera）是最主要的传粉者，占总传粉者的 41.3%。洋紫荆因其独特的叶子和艳丽的花朵，常被用于园林、街道和公园的装饰，具有较高的观赏价值。通过微繁殖技术，可利用无菌种子在 Murashige 和 Skoog 培养基上进行繁殖，不同浓度的苄氨基嘌呤（BAP）和 α - 萘乙酸（NAA）对繁殖效果有影响，1.0 μM BAP 和 0.05 μM NAA 组合效果最佳。
• 食品应用：洋紫荆叶粉富含蛋白质（14.7 ± 0.1%）和铁（22.08 ± 0.02 mg/100 g），与柠檬汁提取物一起用于强化饼干，可显著提高饼干的铁和维生素 C 含量，有助于预防和治疗缺铁性贫血。树皮粉是草药补品 Kachnar 的主要成分，用于增加白细胞数量。

结论与展望

洋紫荆富含黄酮类、生物碱、萜类和酚酸等生物活性化合物，具有显著的抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌和肝脏保护等特性，在传统医学中广泛应用，显示出巨大的治疗潜力。其不同部位各有独特益处，叶子可用于食品强化和传统医学，花朵在治疗疾病和园林观赏方面有应用前景，树皮可用于伤口愈合，根对糖尿病管理有潜在作用。未来研究应聚焦于深入了解这些生物活性化合物的作用机制，开展临床试验以验证其传统用途，评估安全性和有效性。同时，优化提取方法，探索其与传统疗法或其他天然产物的协同作用，有望开发出新型治疗组合，为改善人类健康提供更多选择。洋紫荆作为一种具有多种生物活性化合物和巨大治疗潜力的植物，在未来的研究和开发中具有重要价值。