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香精与香料(97)—郁金

2022年04月25日中外香料香精第一资讯浏览量:0

郁金(学名:Curcuma aromatica)为姜科姜黄属下的一个种。

郁金的前世与今生

“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光。”李白嗜酒,酒色中的玩味,不仅有触感冰洁的器皿,视觉的盈盈光泽,更有香甜的口鼻享受。诗中的那味“郁金香”叫后人迷醉的同时也更是迷惑,千年前的郁金,到底是什么?

香精与香料(97)—郁金

其中“郁金香”,并不是我们常常看到的荷兰国花百合科郁金香,而是一种香料——姜黄属郁金的根块,散发浓郁的香气。许慎《说文》:“郁,芳草也……一曰郁鬯,百草之英合而酿酒以降神,乃远方郁人所贡故谓之郁。”郁金根块是常见的中药材,此外还可以酿酒、染色。郁金浸酒起源很早。早在商代,人们就用它和黑黍酿成的高级香酒专作祭祀降神之用,赋其专称“鬯”,还要盛放在专门的容器中。因此甲骨文中有“鬯一卣”的记载,《左传》中也有“鬯一卣”,“卣”,就是专用来盛秬鬯等高级香酒的。“阳开幽蛰,躬奉郁鬯。礼备节应,震来灵降”(包佶《郊庙歌辞•祀雨师乐章•迎俎酌献》)

香精与香料(97)—郁金

《礼记》记载“商人尚声,周人尚臭”,臭即气味。郁金浸酒之后,酒香而黄,难怪李白诗中说“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”。可见当时有一种被称为郁草的带有香味的植物,但它与外来的郁金香并无关系。也许是都能散发香味的缘故,「郁」这一名称后来被用来称呼这种外来的香料。

香精与香料(97)—郁金

郁金香,首先是一种昂贵香料。由于郁金香非常贵重,其应用场合和范围是比较小的,一般只局限于上层社会或者佛寺。在唐宣宗以前,皇帝出行时,往往都会用郁金香等香料洒地。《旧唐书·宣宗本纪》载:“旧时人主所行,黄门先以龙脑、郁金藉地,上悉命去之。”例如卢照邻的《长安古意》,其中描绘长安的王侯宅邸,不论是建筑还是装饰都极尽奢华:

生憎帐额绣孤鸾,

好取门帘帖双燕。

双燕双飞绕画梁,

罗帏翠被郁金香。

郁金香也是上层社会女性的心爱之物,它被用来置于屋中作为熏香之用,体现出女性的高贵典雅。

香精与香料(97)—郁金

郁金的用途主要有二: 染料和药用。《证类本草》引《本草衍义》云“郁金不香,今人将染妇人衣最鲜明,然不耐日炙。染成衣,则微有郁金之气。其实自从汉代开始,郁金作为黄色染料已经被广泛应用,《急就篇》当中有“郁金半见缃白”,颜师古注云“自此以下,皆言染缯之色也。郁金,染黄也。缃,浅黄也。半见,言在黄白之间,其色半出,不全成也。白,谓白素之精者,其光然也。”

香精与香料(97)—郁金

至于其药用价值,人们认识得也很早,《证类本草》云“郁金,味辛、苦,寒,无毒。主血积下气,生肌止血,破恶血,血淋尿血,金疮。”可见中医当中郁金主要用来治疗与气血相关的疾病。

香精与香料(97)—郁金

郁金

Yù Jīn

别名        玉金、白丝郁金、马蒁、黄郁、五帝足、乌头

功效作用        行气化瘀,清心解郁,利胆退黄。用于经闭痛经,胸腹胀痛、刺痛,热病神昏,癫痫发狂,黄疸尿赤。

英文名    Turmeric Root-tuber,Root-tuber of Aromatic Turmeric, Root-tuber of Kwangsi Turmeric, Root-tuber ofCommon turmeric, Root-tuber of Zedoary Turmeric

始载于    《药性论》

毒性        无毒

归经        心经、胆经、肝经

药性        凉

药味        辛、苦

学名Curcuma aromatica Salisb.

分类 姜科,郁金属。  

形态特征

多年生宿根草本。根茎肉质,肥大,黄色;根末端膨大成长卵形块根。叶基生,叶片长圆形,长30~60cm,宽10~20cm,先端尾尖,基部渐狭,叶背被短柔毛;叶柄约与叶片等长。花葶单独由根茎抽出,穗状花序圆柱形,长约15cm,有花的苞片淡绿色,卵形,无花的苞片白色而带淡红,长圆形,先端具小尖头,被毛;花兽被疏柔毛,顶端3裂;花冠管漏斗形,喉部被毛,裂片长圆形,白色而带粉红,被毛;侧生退化雄蕊淡黄色;唇瓣黄色,倒卵形,顶微2裂;子房被长柔毛。蒴果3室。花期4~6月。  

温郁金(Curcuma wenyujin)、姜黄(Curcuma longa)、广西莪术(Curcuma kwangsiensis)、蓬莪术(Curcuma phaeocaulis),都是姜黄属的植物,具有同一个特点:有发达的根茎和块根。其中四种植物的块根入药,叫做郁金(草药名);温郁金、广西莪术、蓬莪术的根茎入药,叫做莪术(草药名);姜黄的根茎入药,叫做姜黄(草药名);温郁金的根茎还可单独入药,叫做片姜黄(草药名)。

香精与香料(97)—郁金

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香精与香料(97)—郁金

香精与香料(97)—郁金

香精与香料(97)—郁金

香精与香料(97)—郁金

郁金的化学成分

1.姜黄素类主要为姜黄素、去甲氧基姜黄素及双去甲氧基姜黄素,但不同品种间含量差别很大,如黄丝郁金比绿丝郁金含量高达数十倍。若以姜黄素作为指标成分,四种郁金中黄丝郁金的质量较好。另据报道,黄丝郁金中尚含香豆酰阿魏酰乙烷、2-对-香豆酰甲烷、二阿魏酰甲烷、对-香豆酰阿魏酰甲烷。

2.挥发油主要为挥发油,约6.1%。油中主要为倍半萜烯类化合物,约有65.5%,以姜烯最多。其次为α-和β-郁金烯;倍半萜烯醇约有22%。还含莰烯、樟脑、姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素、姜黄酮、芳基姜黄酮等。还含莪术醇、莪术二酮等。

3.多糖类有多糖A、多糖B、多糖C。

4.其他淀粉、脂肪油、黄色染料、橡胶、葛缕酮、水芹烯。

郁金的药理活性

1、  两种中药郁金(Curcumae Radix)和莪术(Curcumae Rhizoma):民族药理学、植物化学和药理学综述

Curcumae Rhizoma,被称为莪术,和Curcumae Radix,称为郁金,根据中国药典来自同一物种三个不同的植物部分。实际上,它们在中医临床治疗中有不同的用法。莪术主要用于抗肿瘤药物,而郁金也被用作抗抑郁药和利胆药。莪术和郁金在品种和来源上存在混淆,甚至在一些非专业人员的临床试验中也存在混淆。所以对我们来说,把它们说清楚是很重要的。本文通过SciFinder、中国知网(CNKI)等文献综述了莪术与郁金在民族药理学、植物化学、药理等方面的差异,以期准确、清晰地使用。对莪术和郁金的进一步研究,可为在中医理论基础上开发各种疾病的新药和治疗方法提供依据。

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不同产地莪术、郁金的典型植物学特征

2、  温郁金的传统用途、植物化学和药理研究进展

温郁金(Curcuma wenyujin)是姜科(姜科Zingiberaceae)的多功能药用植物。1500多年来,一直用于治疗瘀血、行气、疏通经络、止痛。其生根茎、蒸根茎、蒸根构成了目前中国药典收录的三种草药:片姜黄、温莪术和温郁金。分别。本综述旨在对温郁金的传统用途、植物化学、药理等进行综合总结,为其进一步研究和利用提供理论支持。搜索了多个数据库(Scifinder、CNKI、Web of Science、PubMed、谷歌学术和百度学术)。一些资料也从中医文献中获得。迄今为止,已从温郁金中分离出169种化合物。倍半萜类化合物是主要成分,是重要的化学分类标志物。现代药理研究和临床试验表明,温郁金提取物或活性化合物具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、抗菌、抗病毒和保肝的特性。迄今为止,温郁金的植物化学和药理学研究取得了重大进展。现代药理学研究支持了温郁金 C. wenyujin 的一些传统用途。然而,有必要建立质量控制标准和额外的临床研究。

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3、  姜黄素:从植物根到癌根

天然产物是生物活性支架的无限宝藏,自千年以来为药物发现提供了极好的资源库。这些天然存在的、具有生物活性和治疗有效的化学实体已成为预防各种疾病的新范例。这篇综述旨在更新姜黄素的来源和药理学特征,姜黄素是一种药理活性倍半萜,是几种主要来自姜黄属的植物的必要生物活性成分。姜黄素具有对抗癌症、氧化应激、神经退行性变、微生物感染和炎症的潜力。姜黄素已被证明是许多癌细胞中的有效细胞凋亡诱导剂,它通过靶向关键信号通路如 MAPK/ERK、PI3K/Akt 和 NF-κB,这些信号通路通常在几种癌症中失调。报告的数据揭示了姜黄素在癌症治疗中的多靶点活性,表明其在未来作为抗癌药物的重要性。据推测,姜黄素可能为治愈癌症提供极好的机会,但仍需进一步研究其作用机制和临床前试验,以进一步验证这种天然癌症杀手在抗癌治疗中的潜力。

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姜黄素是一种具有生物活性的倍半萜类化合物,已从姜科的许多植物中分离出来。这些植物主要分布在东南亚、中国、印度尼西亚、印度、秘鲁和西印度群岛。姜黄是姜科最重要的属,包括大约 100 种。姜黄素已从姜黄(C. longa)中分离出来,姜黄C. longa是姜黄属的必需种,通常被称为普通姜黄。姜黄素还从莪术(C. aeruginosae)的根茎中提取,对抗炎和抗氧化活性有效。郁金(C.aromatic)也是一种众所周知的姜黄素天然来源,据报道具有抗肿瘤和抗菌活性。广西莪术(C.kwangsiensis)和蓬莪术(C. phaeocaulis)有利于它们对各种癌症类型的抗增殖活性。证明了富含姜黄素的莪术(C. zedoary)的干根具有有效的抗癌和抗炎特性。各种姜黄种的根茎是姜黄素的丰富来源,可用作抗菌剂、抗纤维化剂和抗癌剂。除此之外,姜黄素还从传统上用作抗癌剂的黄芪(Astragali radix)、莪术(C. rhizoma)和栀子(Fructus gardenia)的根中分离出来。图 1 提供了姜黄素的天然来源,包括黄芪(Astragali radix)、莪术(C. aeruginosae)、郁金(C. aromatica)、广西莪术(C. kwangsiensis)、姜黄(C. longa)、蓬莪术(C. phaeocaulis)、温郁金(C. wenyujin)、 莪术(C. zedoary)、栀子(Fructus Gardenia) 和 毛花姜黄(C. trichosantha G.).

香精与香料(97)—郁金

图1 姜黄素的化学结构和天然来源

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图2 姜黄素通过中断各种细胞信号通路对多种癌症的细胞毒性作用

癌症是一种多方面的疾病,其特征在于遗传、表观遗传、信号传导和代谢异常,这些异常有助于细胞稳态、生长和凋亡细胞死亡的失调。目前可用的癌症治疗如化疗和临床药物的成功有限,因为它们与各种毒性作用相关并且也很昂贵。因此,最终需要时间来寻找可靠、廉价和安全的替代品。由于生物安全性、较低的毒性和作为膳食补充剂的可用性,天然存在的生物活性分子已被广泛研究其化学预防或化学治疗潜力。天然产物预防癌症已成为一种对抗癌症负担的新方法,这一研究领域正在日益扩大。

天然产品的重要性可以通过 80% 的人口仍然依赖植物源性药物这一事实来估计。目前,超过60%的抗癌药物来源于微生物、植物和海洋植物等天然产物。蔬菜和水果的膳食利用与每年减少 20% 的癌症发病率和预防 200,000 例癌症相关死亡有关。与单靶点的合成药物相反,这些天然衍生分子具有多靶点作用,具有阻止癌症发展和进展的潜力。目前,筛选天然资源提取物以发现抗癌药物的趋势越来越大,因为它们能够通过调节各种细胞信号通路来抑制致癌作用。

据报道,来自植物的次级代谢物如萜烯、多酚和生物碱具有潜在的抗癌功效。从天然来源中鉴定出大约 55,000 种萜烯,但仅筛选了有限数量的天然产物的抗癌潜力。倍半萜类化合物、皂苷类和二萜类化合物作为主要的萜类化合物,因其对多种癌症的抗癌能力而广为人知。倍半萜类化合物已被证明在生物系统中充当抗癌、抗炎和神经保护剂。姜黄素是一种愈创木酚型倍半萜内酯,含有亚乙烯基和半缩酮系统。姜黄素已被证明对广泛的癌症具有潜在的抗癌活性,例如肺癌、乳腺癌、鼻咽癌、胃癌、肝癌、结肠直肠癌和卵巢癌(图 2)。

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图3 姜黄素抗癌活性的分子靶点和作用机制的图解表示

姜黄素已成为多靶点预防癌症的独特范例。姜黄素的抗癌潜力已被宣布与通过 p53 调节、ROS/氧化应激的积累、减少抗凋亡蛋白(Bcl-2、Bcl-xl)、增加促凋亡蛋白(Bax、Bad)、调节 MAPK 途径的细胞凋亡诱导有关(抑制 p-JNK1/2,上调 p-p38 MAPK),抑制 NF-κB,触发 PARP 裂解,激活半胱天冬酶级联,降低线粒体膜电位(图 3)。

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图4 姜黄素的构效关系

发现姜黄素构效关系的研究表明,第8位和第14位对提高姜黄素的抗肿瘤活性非常重要。通过比较姜黄素不同衍生物的活性观察到,吸电子基团增加了姜黄素的抗肿瘤活性(图 4)。在 8 位存在游离羟基会增加抗肿瘤活性,但如果该羟基已酯化;然后它导致抗肿瘤活性显着降低。例如,14-羟基姜黄素(衍生物 1)对肺癌细胞系 H460 的活性为 196.4,对胃癌细胞系 SGC-790 的活性为 175.3,这是由于在第 14 位存在游离羟基而不是双键 (=)姜黄素对肺癌细胞系 H460 的活性为 78.5,对胃癌细胞系 SGC-790 的活性为 72.6。该比较表明,通过用羟基取代双键,活性大大增加。同样,衍生物 1 与 14-碘姜黄素(iodocurcumol) 的比较表明,14 位羟基被碘取代导致抗肿瘤活性降低(图 4)。

因此,得出的结论是,姜黄素的构效关系取决于存在于 8 位和 14 位的取代基。姜黄素增强的抗肿瘤活性是由于存在游离羟基和环状结构。吸电子基团取代双键也导致抗肿瘤活性增强。

在本文中,我们重点介绍了姜黄素作为抗癌剂的进展。总的来说,来自各种调查的数据为姜黄素在癌症治疗中的关键作用提供了必要的线索。姜黄素对多种癌细胞系表现出广泛的毒性。这种抗癌倍半萜类化合物通过细胞周期停滞、细胞凋亡诱导和各种信号级联的调节以及随后调节细胞周期介质、细胞凋亡相关蛋白、转录因子、蛋白激酶、细胞因子和生长受体来对抗癌症的发展和进展。在对报告数据进行严格评估后,我们发现姜黄素对 LoVo 癌细胞显示出最有效的抗癌活性,IC50 为 0.11 μM。因此,强烈建议进行进一步的机制研究,因为结直肠癌是全球第三大男性癌症和第二女性癌症。姜黄素可能是一个有吸引力的候选者,因为它具有抑制癌症干细胞自我更新的能力。因此,应该进行进一步的研究,以探索其对抗癌症干细胞 (CSC) 的潜力,因为 CSC 具有对抗癌症等致命疾病的新治疗机会。由于姜黄素已从多种中药中分离出来,并且是东南亚主要香料姜黄的重要成分,因此它可能在未来成为安全的化学治疗剂。此外,姜黄素具有体外疗效和选择性,这表明应进行进一步的体内研究、临床前和临床分析,以确保姜黄素具有治疗适应症的潜力。预计收集的信息将为研究界在不久的将来鉴定和确立这种天然癌症杀手作为一种有效的药理药物铺平新的道路。

4、 姜黄及其生物活性化合物的免疫调节作用和机制:综述

姜黄属(科:姜科)在传统医学中被广泛用于治疗多种免疫相关疾病。已经有许多关于它们的免疫调节作用的科学研究,以支持它们的民族药理学用途。在这篇综述中,研究者对普通姜黄(C. longa L.)、印尼莪术(C. zanthorrhiza Roxb.)、C. mangga Valeton & Zijp、莪术(C. aeruginosa Roxb)、莪术(C. zedoaria (Christm.) Roscoe)和 C. amadaRoxb. 六种姜黄属物种的功效进行了归纳总结。强调了这些姜黄属植物调节免疫系统的生物活性代谢物、它们的作用机制以及它们被开发成有效和安全的免疫调节剂的潜力。通过广泛进行文献检索以收集有关这些植物的免疫调节活性的重要发现。对姜黄属物种的免疫调节作用进行了批判性分析,并讨论了植物作为新免疫调节剂来源的未来研究策略和适当观点。大多数评估其免疫调节作用的药理学研究是对植物粗提物进行的体内和体外实验。提取物未进行化学表征或标准化。在所有研究的姜黄植物中,普通姜黄(C. longa)的免疫调节作用是研究最多的。大多数负责免疫调节活动的生物活性代谢物尚未确定,了解其潜在机制的机理研究很少。有有限的临床研究来证实它们在人类中的功效。在所有生物活性代谢物中,只有姜黄素基于其抗炎特性和主要用作治疗癌症的佐剂正在进行广泛的临床试验。在进行临床试验以开发成免疫调节剂之前,需要进行更深入的研究,以了解使用免疫相关疾病的体内实验动物模型的潜在机制,以及详细的生物利用度、临床前药代动力学和毒性研究。

参考文献:

[1] Zhou, Yang & Xie, Meng & Song,Yan & Wang, Wenping & Zhao, Haoran & Tian, Yuxin & Wang, Yan& Bai, Shaojuan & Zhao, Yichen & Chen, Xiaoyi & She, Gaimei.(2016). Two Traditional Chinese Medicines Curcumae Radix and CurcumaeRhizoma: An Ethnopharmacology, Phytochemistry, and Pharmacology Review.Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2016. 1-30.10.1155/2016/4973128.

[2] Yahui Li, Yingchun Wu, Yiming Li,Fujiang Guo, Review of the traditional uses, phytochemistry, and pharmacologyof Curcuma wenyujin Y. H. Chen et C. Ling, Journal of Ethnopharmacology, 2021,269, 113689, doi.org/10.1016/j.jep.2020.113689.

[3] Wei W, Rasul A, Sadiqa A, Sarfraz I,Hussain G, Nageen B, Liu X, Watanabe N, Selamoglu Z, Ali M, Li X, Li J.Curcumol: From Plant Roots to Cancer Roots. Int J Biol Sci 2019;15(8):1600-1609. doi:10.7150/ijbs.34716.

[4] Yuandani , Jantan Ibrahim, Rohani AdeSri, Sumantri Imam Bagus. Immunomodulatory Effects and Mechanisms of CurcumaSpecies and Their Bioactive Compounds: A Review. Frontiers in Pharmacology,2021, 12, DOI.10.3389/fphar.2021.643119

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