综述:葫芦属(Cucumis L.):传统用途、植物化学、药理学、临床应用及毒理学

时间:2026年2月13日
来源:Chinese Herbal Medicines

编辑推荐:

这篇综述系统性地梳理了葫芦属植物在传统医学中的丰富应用,及其所含的超过428种生物活性成分(包括葫芦素、黄酮、类固醇等),并总结了其抗炎、抗癌、抗糖尿病等多种已验证的药理学活性。文章在整合传统知识与现代研究的基础上,指明了未来研究的关键方向——深化植物化学分析、阐明分子机制、推进临床评估及完善毒理学研究,以期在保障安全性的前提下,充分挖掘其在现代草药中的应用潜力。

广告
   X   

引言

葫芦属(Cucumis L.)是葫芦科(Cucurbitaceae)下的一个重要属,包含约60个已接受的物种,广泛分布于温带、热带和亚热带地区。该属植物在亚洲和非洲的传统民族医学实践中历史悠久,被用于治疗包括胃肠道、代谢、泌尿生殖、肝脏、皮肤、心血管、呼吸系统、炎症和感染性疾病在内的广泛病症。尽管传统应用广泛,但葫芦属植物的全部治疗潜力仍有待深入发掘。

传统用途与地理分布

葫芦属物种在全球多个传统医学体系中均有应用,尤其在中医、印度医学(阿育吠陀和尤纳尼)及非洲医学中。在已接受的60个物种中,有18个物种被记载有传统药用价值。其中,黄瓜(C. sativus)和甜瓜(C. melo)是全球栽培最广、经济价值最高的两个物种。
黄瓜在世界多地被用作食物、化妆品原料和药物,用于解酒、治疗疮疡、皱纹、色素沉着、便秘,以及作为抗糖尿病、保肝、利尿、抗炎等用途。其果实、果皮、种子、叶、根和茎等不同部位均有应用记载。甜瓜的干燥果梗(瓜蒂)在中医中被用作煎剂或栓剂治疗发热和胃肠道疾病,其果实、种子和叶在阿育吠陀医学中用于治疗糖尿病、泌尿系统并发症和皮肤感染。
在撒哈拉以南非洲地区,葫芦属的多个物种被用于治疗蠕虫感染、疟疾、胃肠道疾病甚至癌症,常以叶、根或全草煎剂或糊剂形式外用或内服。传统应用实践表明葫芦属植物具有显著的药用多样性,但其药理学验证和活性成分的机制研究仍显不足,亟需现代科学研究将其转化为循证医学。

植物化学

迄今为止,对葫芦属15个物种的植物化学研究已鉴定出428种次级代谢产物(不包括挥发油和脂肪酸)。这些化合物主要分为五大类:类固醇、三萜、黄酮类、香豆素及其他酚类物质、挥发油以及其他化合物。
1. 类固醇
已从黄瓜和甜瓜的种子及地上部分分离出73种(173)具有C27–C31骨架的甾醇。根据C-4位是否甲基化,可分为去甲基甾醇(胆甾烷类,166)和4α-甲基甾醇(6773)。其中,24-烷基-Δ7-甾醇是黄瓜和甜瓜种子及成熟组织中的主要成分。此外,在其他物种如C. callosusC. prophetarum中也发现了独特的甾醇。
2. 三萜类化合物
三萜类化合物是葫芦属中一类重要的生物活性成分,共鉴定出102个(74175),包括四环三萜(74147)和五环三萜(148175)。
  • 四环三萜(葫芦烷型):即常见的葫芦素(cucurbitacins),是其苦味成分和化学分类标志物。已鉴定出61个葫芦烷型化合物(74134)。葫芦素C(77)是黄瓜特定品种叶片和茎中的主要苦味物质。葫芦素B(91)在甜瓜根、果实和果梗中含量丰富。不同的葫芦素(A–I,O–R及其糖苷、二氢/异型衍生物)在C. prophetarumC. callosusC. dipsaceus等多个物种中均有分布。
  • 其他四环三萜:包括羊毛脂烷型(135143)、大戟烷型(144145)和甘遂烷型(146)等13个衍生物,主要来源于黄瓜和甜瓜的种子。
  • 五环三萜:共28个(148175)。黄瓜和甜瓜种子富含friedooleanane型三萜,如异多花独尾草烯醇和mulflorenol。黄瓜根部含有独特的代谢物,如布利奥酸及其衍生物。其他物种如C. dipsaceusC. metuliferus中也鉴定出齐墩果酸、熊果酸等五环三萜。
3. 黄酮类化合物
黄酮类化合物(176265)在葫芦属中具有化学分类学意义,特别是黄酮苷类。黄瓜是此类化合物的最丰富来源,其叶片和茎中含量最高。已鉴定的黄酮类可分为黄酮(176236)、黄酮醇(237245)和高异黄酮衍生物(246265)。
  • 黄酮衍生物:共61个,主要为芹菜素、木犀草素和金圣草黄素的C-、O-和C,O-糖苷,许多以羟基肉桂酸(如阿魏酸、香豆酸)酰化形式存在。异荭草素2″-O-葡萄糖苷(190)是许多黄瓜栽培品种中的主要黄酮。
  • 黄酮醇衍生物:共9个,包括作为植物抗毒素的鼠李亭(237),以及槲皮素、山奈酚及其糖苷。
  • 高异黄酮衍生物:共20个,是Cucurbitaceae中罕见的黄酮亚类,目前仅在C. bisexualis的果实中发现,属于sappanin型。
4. 香豆素和其他酚类化合物
此类化合物(266359)结构多样,包括香豆素、色原酮、醌类、木脂素、橙酮、联苯类以及酚酸和酚苷。
  • 香豆素:在C. bisexualis的乙醇提取物中发现了24个香豆素衍生物(266289),其中9个为新化合物。
  • 色原酮:罕见,仅在网纹甜瓜(C. melovar. reticulatus)种子中发现了5个新的苯乙基色原酮衍生物(290294)。
  • 醌类:共24个蒽醌和萘醌衍生物,均来自C. bisexualis
  • 木脂素:包括常见的四氢呋喃型和苯并呋喃型木脂素。此外,C. bisexualis还产生了黄酮木脂素这一非常规类型。
  • 橙酮:共11个,是Cucurbitaceae中报道较少的酚类,目前仅在C. bisexualis的果实中发现。
  • 联苯类:共8个,目前仅在C. bisexualis的果实中报道。
  • 酚酸和酚苷:共11个,包括10个酚酸衍生物和1个结构独特的酚苷。
5. 挥发油
挥发油是葫芦属植物特征香气的主要来源,其组成(酯类、醇类、醛类、含硫化合物等)因物种而异。
  • 黄瓜:其独特香气主要来自不饱和醛类,如(E,Z)-2,6-壬二烯醛(“黄瓜醛”)、(E)-2-壬烯醛和(E)-2-己烯醛。
  • 甜瓜:香气更复杂,混合了果香酯类和含硫化合物带来的麝香底调。网纹甜瓜(C. melovar. reticulatus)的关键含硫化合物包括甲基(甲硫基)乙酸酯等。3-甲硫基丙酸乙酯是多个甜瓜品种共有的挥发性成分。
6. 其他化合物
还包括多糖(360361)、独脚金内酯(362370)、C13-去甲异戊二烯类巨豆三烯酮(371376)、赤霉素(377386)、含氮化合物(387402)及其他杂类代谢物(403428)。

药理学活性

粗提物、组分及分离得到的化合物在体外、体内及有限的临床研究中展现出多方面的生物活性,包括抗炎、抗高血压、抗糖尿病、抗癌、器官保护、抗菌和抗病毒特性,支持了其传统用途。
  • 抗炎活性:黄瓜和甜瓜的提取物及葫芦素B、E等成分,通过抑制核因子κB(NF-κB)、环氧合酶-2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等通路发挥抗炎作用。
  • 抗糖尿病活性:多种葫芦属植物的提取物显示出降血糖和改善胰岛素抵抗的潜力,机制涉及抑制α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、促进葡萄糖摄取等。
  • 抗癌活性:葫芦素(尤其是葫芦素B和D)是主要的抗癌成分,能通过诱导细胞周期阻滞、凋亡、抑制血管生成和转移等多种途径抑制多种癌细胞增殖。
  • 器官保护活性:对肝脏、肾脏、心脏和神经系统显示出保护作用,机制与抗氧化、抗凋亡和抗纤维化有关。
  • 抗菌与抗病毒活性:提取物及成分对多种细菌、真菌和病毒(如疱疹病毒、流感病毒)具有抑制活性。
  • 其他活性:还包括抗氧化、抗高血压、抗高血脂、利尿、抗溃疡等作用。

临床应用与毒理学

尽管临床证据有限,但葫芦属植物在管理代谢紊乱、骨关节炎、肾结石以及促进皮肤健康和化妆品应用方面显示出潜力。例如,黄瓜提取物已被用于改善皮肤水合作用和抗衰老;甜瓜子提取物在临床试验中显示出降血脂和抗炎效果。
然而,部分葫芦属物种因含有葫芦素而被报道具有毒性,可能导致胃肠道、肝脏和全身性中毒。这强调了在应用前进行严格毒理学评估以确保安全性的必要性。毒性主要与葫芦素有关,其苦味也是植物的一种防御机制。

结论与未来展望

本综述全面总结了葫芦属植物的传统用途、植物化学、药理学、临床应用和毒理学研究进展。尽管该属植物拥有丰富的传统药用历史和多样化的生物活性成分,但其治疗潜力的科学探索仍不充分。未来的研究应侧重于以下几个方面:1)对更多物种进行全面的植物化学分析,以发现新的活性分子;2)深入阐明其药理作用的分子机制和信号通路;3)开展设计良好、样本量充足的临床研究,验证其疗效和安全性;4)进行严格的毒理学评估,建立安全使用指南。通过整合传统民族药学知识与现代研究方法,有望充分挖掘葫芦属植物的药用价值,推动其在现代草药和功能食品中的安全有效应用。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有