探索牛至(Origanum dictamnus)作为功能性食品成分的潜力:植物化学特性分析及其对肠道运动功能的调节作用

《Food and Chemical Toxicology》:Exploring Origanum dictamnus as a functional food ingredient: Phytochemical characterization and gut motility modulation

【字体: 时间:2026年02月03日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.5

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  评估原伞形科植物Origanum dictamnus作为功能食品潜力,通过NMR和HPLC-PDA-MS发现其含4种新型黄酮苷,证实传统解痉功效,支持功能性食品开发。

  
作者:Charikleia Paloukopoulou、Theofano Psarra、Maria Koutsoviti-Papadopoulou、Anastasia Karioti
研究机构:希腊塞萨洛尼基亚里士多德大学健康科学学院药学系药用植物学实验室,邮编54124

摘要

Origanum dictamnus L.(克里特牛至)传统上被用作一种草药饮料,因其消化促进作用和芳香特性而受到重视。本研究旨在通过详细的植物化学分析及其对胃肠道活动的评估,来评估其作为功能性食品成分的潜力。按照传统方法制备的浸剂通过NMR和HPLC-PDA-MS技术进行了化学表征。研究鉴定了其成分并进行了定量分析,发现了三类主要的次生代谢物,包括四种新的黄酮苷:Luteolin-7-O-[2′′′-caffeoyl-glucuronopyranosyl-(1?→?2)]-O-glucuronopyranoside(1)、Apigenin-7-O-[2′′′-caffeoyl-glucuronopyranosyl-(1?→?2)]-O-glucuronopyranoside(2)、Luteolin-7-O-[2′′′-feruloyl-glucuronopyranosyl-(1?→?2)]-O-glucuronopyranoside(3)和Apigenin-7-O-[2′′′-feruloyl-glucuronopyranosyl-(1?→?2)]-O-glucuronopyranoside(4)。功能性评估使用离体器官浴模型进行,该模型选用了与人类肠道运动生理特性相似的兔空肠和结肠组织。实验结果表明,这种浸剂具有解痉作用,能够调节肠道的节律性和持续性收缩。这些效果与东莨菪碱进行了对比,并通过受体抑制实验进一步验证。我们的发现支持了Origanum dictamnus在传统上的胃肠道应用,并表明其具有用于促进消化健康的潜在价值。

引言

目前,人们对探索新型功能性食品和营养补充剂以治疗功能性胃肠道疾病(如肠易激综合症IBS)的需求日益增加(Marasco等人,2025年)。针对肠道运动的植物成分有望缓解IBS症状,尤其是腹痛和痉挛,且相比常用的解痉药物具有更好的安全性。芳香植物在这方面发挥着重要作用。植物提取物通过其化学成分(即所谓的植物复合物)作为多靶点作用剂,其中每种化学物质可能与不同受体相互作用,从而在不产生毒性的情况下产生有益效果。薄荷(Mentha piperita)、葛缕子(Carum carvi)、茴香(Pimpinella anisum)和蜂香(Foeniculum vulgare)等精油广泛用于治疗胃肠道问题,其作用机制包括平滑肌松弛、受体激动/拮抗等,都能减轻IBS症状。非挥发性化合物如黄酮类、生物碱、姜黄素类和多糖也通过调节炎症、内脏高敏感性和肠道微生物群等途径发挥综合益处(Cheng等人,2024年;Yang等人,2021年;Yi等人,2025年)。因此,多种植物提取物的组合使用有望提供更全面的治疗效果,市面上也有相应的多草药配方。
Origanum属植物是具有悠久烹饪历史的芳香草本植物,以其驱风和助消化作用而受到青睐。多项研究表明,Origanum提取物(水提物、甲醇提物、非极性提取物和精油)在不同肠道组织(小鼠、大鼠和兔子)中具有解痉和肌肉松弛作用(Van Den Broucke等人,1980年;Makrane等人,2019年;Makrane等人,2018年;Cam等人,2020年)。其中Origanum majorana(马郁兰)的浸剂在实验模型中显示出对肠道平滑肌的松弛作用,提示其在调节肠道运动方面的潜在作用(Elkomy等人,2014年)。尽管这些研究提供了重要证据,但缺乏化学分析,未能明确活性成分并开发出具有特定质量特性的食品产品。由于提取溶剂的不同以及提取方法与传统方法的差异,这些提取物的异质性使得相关结论难以得出。
Origanum dictamnus L.(克里特牛至)因在地中海地区长期作为草药茶和食品调味品使用而受到科学关注。在希腊,它还被称为“stomachochorto”(意为“胃部草药”),因为它能缓解腹胀、痉挛等轻微消化问题(EMA,2014年)。这种植物在烹饪和利口酒生产中既作为食物也作为药材使用,常用于调味葡萄酒、草本利口酒和香料配方中。特别是克里特牛至被用于调制传统欧洲烈酒(如苦艾酒、本笃会利口酒和Trappistine),体现了其在美食史上的重要地位(Skrubis,1979年;Liolios等人,2010年)。美国联邦法规将其归类为安全的天然调味品和香料,证实了其在食品中的适用性(CFR,2009年)。
尽管Origanum dictamnus浸剂有着悠久的传统用途和广泛消费,但作为天然食品添加剂(尤其是对胃肠道功能方面的益处)的科学研究证据仍不足。现有说法主要基于民族药理学知识,缺乏与生物活性相关的定量化学数据。这种化学-生物学证据的缺乏限制了Origanum dictamnus作为功能性食品成分的合理开发。在之前研究的基础上(Paloukopoulou等人,2024年提供了详细的植物化学特征;Paloukopoulou等人,2025年探讨了其浸剂的代谢机制),本研究结合定量化学分析和与其传统胃肠道用途相关的功能性生物学评估,填补了这一研究空白。
本研究的主要目的是利用NMR和HPLC–PDA–MS技术对Origanum dictamnus浸剂进行全面的定性和定量植物化学分析,并将其化学组成与对肠道运动的生物学效应联系起来。另一个目标是通过离体兔肠模型实验评估该浸剂对胃肠道功能的影响。本研究的新颖之处在于将先进的定量化学分析与功能性体外评估相结合。据我们所知,这是首次建立Origanum dictamnus浸剂的化学组成与其肠道运动效应之间的直接关联,为其传统用途提供了机制支持,并推动了其在功能性食品开发中的潜在应用。

HPLC分析所用化学物质和标准

HPLC分析使用的溶剂包括:纯净水(HPLC级,7732-18-5,Honeywell-Riedel-de Ha?n,德国Seelze)和乙腈(Chromasolv级,75–05-8,Honeywell-Riedel-de Ha?n,德国Seelze)。校准曲线的制备使用了以下参考标准品:迷迭香酸(20283–92-5,Alfa Aesar,Kandel,德国)、Apigenin-7-O-葡萄糖苷(578–74-5,Extrasynthèse,法国Genay)、Luteolin-7-O-葡萄糖苷(5373-11-5,Extrasynthèse,法国Genay)。

结果与讨论

Origanum dictamnus的极性提取物经过色谱分离后得到了四种黄酮类化合物。这些化合物通过NMR和HPLC-PDA-MS/HR-MS技术进行了表征。为了验证这种草药饮料在胃肠道中的传统用途及其益处,研究了其对兔肠的松弛作用。

结论

色谱分析结果显示分离出了几种黄酮类酰基化葡萄糖苷。通过NMR/HRMS/HPLC-PDA-MS技术鉴定了四种新化合物,进一步完善了Origanum dictamnus浸剂的化学谱型。此外,本研究首次对其成分进行了定量分析,揭示了各组分的相对含量,这对理解其作用机制至关重要。
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Charikleia Paloukopoulou:撰写、审稿与编辑、原始稿撰写、数据分析。
Theofano Psarra:原始稿撰写、方法设计、数据收集与分析。
Maria Koutsoviti-Papadopoulou:审稿与编辑、撰写、原始稿撰写、研究指导、资源协调、方法设计、资金争取、数据管理、概念构思。
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Bülbring, 1953
Camilleri和Ford, 2017
Chatzopoulou等人,2010
FDA, 2009
Figuérédo, Cabassu, Chalchat和Pasquier, 2006
Ford, Sperber, Corsetti和Camilleri, 2020
https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbal-monograph/final-communityherbal-monograph-origanum-dictamnus-l-herba-first-version_en.pdf(日期不详)
https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbal-monograph/final-community-herbal-monograph-origanum-dictamnus-l-herba-first-version_en.pdf(日期不详)
国际技术协调委员会(International Council for Harmonisation of Technical Standards)
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作者声明没有已知的财务利益冲突或可能影响本文研究的个人关系。
致谢
本研究由塞萨洛尼基亚里士多德大学资助。作者感谢“Dictamus - Manos & Co”公司提供Origanum dictamnus植物材料。同时感谢佛罗伦萨大学质谱中心(Mass Spectrometry Center, University of Florence - CISM)的Giuseppe Pieraccini博士协助记录HRESI质谱数据。
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