药用植物罗汉果的研究概况

摘要：综述了罗汉果[Siraitia grosvenorii （Swingle） C. Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang]的分类学地位、资源分布、主栽品种、繁殖和栽培技术、化学成分、药理作用和分子生物学等方面的研究进展，并对罗汉果的研究方向进行了展望，旨在为其进一步深入研究和开发利用提供参考。

关键词：罗汉果[Siraitia grosvenorii （Swingle） C. Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang]；资源分布；主栽品种；化学成分；药理作用

中图分类号：S567 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）23-5669-04

罗汉果[Siraitia grosvenorii （Swingle） C. Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang]是单性、雌雄异株的葫芦科（Cucurbitaceae）罗汉果属（Siraitia）多年生藤本植物的干燥果实，性凉、味甘，归肺，具有清热润肺、利咽开音、滑肠通便的功效，主治肺热燥咳、咽痛失音、肠燥便秘[1]。作为中国特有的珍贵药用和甜料植物，罗汉果主要产于广西的永福、临桂和龙胜等地。罗汉果果实含多种甜苷，其中甜苷Ⅴ为世界上最强的非糖甜味物质之一，是蔗糖甜度的300倍左右，广泛应用于食品、保健品和药品中，是糖尿病人、肥胖者和高血压患者的理想糖替代品[2]。本文对罗汉果的分类学地位、产地分布、主栽品种、繁殖和栽培技术、化学成分、药理作用和分子生物学研究概况进行了综述，以期为其进一步深入研究和开发利用罗汉果提供参考。

1 罗汉果的分类学地位

关于罗汉果植物的分类，Merrill最早在1934年就以S. silomaradjae为模式种建立了新属（Siraitia），但没有得到认可，人们便将它放在赤瓟属（Thladiantha）。美国人Swingle在1941年根据谭英华1号标本（采自广西永福县）进行鉴定后，将罗汉果划为葫芦科苦瓜属，命名为Momordica grosvenorii Swingle。1979年，英国植物学家Jeffrey在研究该标本之后，根据它的卷须顶端分2叉，并在分叉点上下扭曲，认为罗汉果不属于苦瓜属而应属于赤瓟属，遂命名为Thladiantha grosvenorii（Swingle）C. Jeffrey。对此，我国不少学者持怀疑态度[3]。1997年，庄伟建等[4]最终确定罗汉果染色体x=14，而赤瓟属x=9，苦瓜属x=11或14。此外，罗汉果的花粉形态与河南赤瓟相差较远，而与苦瓜、木鳖子较相似，只是花粉大小和网眼大小有别[5]。

1980年，Jeffrey来华查阅标本期间，中国科学院植物研究所路安民等[6]根据罗汉果类群的雄蕊药室折曲或弓曲，种子显著大，明显不同于赤瓟属，认为也不能放在苦瓜属，因为这些植物的雌、雄花花梗上皆无苞片，雄蕊并非3枚而是5枚，果皮平滑且无瘤状凸起，因此，提出应将罗汉果独立出来，建立一个新属。随后，Jeffrey在他的《东亚葫芦科植物》一文中用了Merrill提出的Siraitia这一属名，并将罗汉果的种类全部转隶到Siraitia属中。目前，植物分类学界普遍接受Jeffrey、路安民等[6]1984年提出的罗汉果分类主张，罗汉果的学名为：Siraitia grosvenorii （Swingle） C. Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang，是葫芦科（Cucurbitaceae）罗汉果属（Siraitia）植物。但在早期文献资料中仍有人将罗汉果写为Thladiantha或Momordica grosvenorii。

2 罗汉果的资源分布

罗汉果资源主要分布在我国广西、广东、湖南、贵州、海南和江西等省（区）的部分山区，这些地区属于热带亚热带湿润气候，海拔250～1 400 m，东经 106.5°～115.0°，北纬21.0°～24.5°，但其分布并不均匀，其中广西的永福、临桂两县为罗汉果的栽培起源中心[7]。罗汉果在广西的分布非常广泛，东起贺州市的昭平县，南起钦州市的浦北县，西至百色市的凌云县，北至桂林市的临桂县均有分布，其中，以金秀瑶族自治县境内的大瑶山分布最为集中[8]。

3 罗汉果的主栽品种

罗汉果的栽培品种主要有青皮果、冬瓜果、拉江果、长滩果、红毛果和茶山果。由于病毒病、根结线虫病、青枯病和果实蝇等对罗汉果的危害相当严重，而利用组织培养进行种苗繁殖可以达到良种快繁和提纯复壮的脱毒目的，所以近年来伯林、青皮等品种的组培苗在罗汉果产区得到大面积推广。其中，伯林三号是从伯林二号青皮果中进行单株优选，经过芽尖脱毒快繁、定向培养和提纯复壮后，在2003年选育成功的罗汉果新株系，具有适应性广、根部发达、长势旺、抗旱耐肥、花期集中、早结丰产、病虫害危害轻、生理性裂果少、大中果率高、品质好和种性稳定等优良特性[9]。永青1号是以冬瓜果为父本，龙皮果为母本进行杂交，经2年的单株优选、组培繁育而成的雌性无性系品种。该品种果实长椭圆形，大果率高达73.48%，平均单果重达100 g，甜苷V、果实总苷、总糖、水浸出物和维生素C含量分别高达1.03%、8.84%、17.40%、37.90%和3.02 mg/g，丰产性好，抗逆性强，每公顷的果实高达16.5万个[10]。

4 罗汉果的繁殖、栽培技术

罗汉果传统繁殖技术主要有种子繁殖、块根繁殖、压蔓繁殖、扦插繁殖和嫁接繁殖，针对目前产区病毒病、根结线虫病、果实蝇发生严重的情况，以及传统种植模式以砍伐山区森林为代价，从而导致水土流失、生境恶化等不良后果，一方面改变了传统的繁殖技术，采用组织培养获得脱毒苗的试验研究取得了重大进展[11，12]，其中，广西药用植物园、广西植物研究所和桂林高新区伯林生物技术有限责任公司等近年来一直从事罗汉果优良品系的选育、脱毒和快繁工作，在一定程度上提高了罗汉果的抗逆性，达到了增加产量和改善品质的目的，目前，青皮果、伯林等品种的组培苗已在产区大面积推广；另一方面对罗汉果传统的山坡种植方式向平地栽培方式转变等也进行了诸多探讨和尝试[13]。

5 罗汉果的化学成分

5.1 葫芦烷三萜及其苷类

目前，从罗汉果果实中分离并鉴定的葫芦烷三萜及其苷类主要有：赛门苷Ⅰ、罗汉果苷ⅡE、罗汉果苷Ⅲ、罗汉果苷ⅢE、罗汉果苷Ⅳ、罗汉果苷V、11-氧化-罗汉果苷V[14]、罗汉果皂苷ⅣA和罗汉果皂苷ⅡA1[15]、罗汉果二醇苯甲酸酯[16]、罗汉果新苷[17]。以上成分为罗汉果主要甜味组分，占干果含量的3.755%～3.858%。其中罗汉果苷V为主要甜味成分，而赛门苷Ⅰ是葫芦烷三萜苷中最甜的成分，当其含量为0.01%时，两者分别为5%蔗糖水溶液甜度的256～344倍和563倍。此外，还从罗汉果根中分离和鉴定出罗汉果酸甲和罗汉果酸乙[18]、罗汉果酸戊[19]。

5.2 蛋白质、氨基酸类

徐位坤等[20]研究发现罗汉果干果中蛋白质含量为7.1%～7.8%。在其水解物中，除色氨酸未被测出外，18种氨基酸齐全，其中人体必需氨基酸8种，含量最高的是谷氨酸和天门冬氨酸，可见罗汉果有一定的营养价值。

5.3 黄酮类

斯建勇等[21]从鲜罗汉果水浸膏中分离出2种黄酮苷成分：山奈酚-3，7-α-L-二鼠李糖苷和山奈酚-3-O-α-L-李糖-7-O-[β-D-葡萄糖基-（1-2）-O-L-鼠李糖苷]。陈全斌等[22]从罗汉果叶中分离鉴定出山奈酚-3，7-O-α-L-二鼠李糖苷和槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-7-O-α-L-鼠李糖苷，苷元为山奈酚和槲皮素。廖日权等[23]从罗汉果中分离鉴定出罗汉果醇苯甲酸酯、双[5-甲酰基糠基]醚、5-羟甲基糠酸、琥珀酸、厚朴酚、山柰酚、山柰酚-3，7-0-a-L-二鼠李糖苷，其中双[5-甲酰基糠基]醚、5-羟甲基糠酸、厚朴酚为首次从罗汉果中分离得到。

5.4 其他成分

罗汉果的鲜果中含有D-甘露醇[24]；成熟果实中含有26种无机元素（其中16种为人体的必需元素）[25]和大量的葡萄糖、果糖[26]；种仁油中含有丰富的不饱和脂肪酸[27]。

6 罗汉果的药理作用

6.1 祛痰止咳作用

罗汉果甜苷可增加小鼠气管酚红的分泌量，促进青蛙食管黏液移动，抑制氨水诱发的小鼠咳嗽，但对枸橼酸诱发的豚鼠哮喘影响不明显，说明罗汉果甜苷有化痰镇咳作用[28]。

6.2 抑菌作用

苏焕群等[29]通过比浊法研究发现罗汉果浸出液可显著限制变链菌的生长及产酸能力，从而抑制其致龋作用。罗汉果叶和茎的乙醇提取物（50.0 mg/mL）对绿脓杆菌的抑制率分别为90.9%和76.7%，此外，上述茎提取物对大肠杆菌的抑制率也高达70.2%[30]。

6.3 免疫作用

罗汉果甜苷对正常小鼠免疫功能无明显作用，但能显著提高环磷酰胺（CTX）免疫抑制小鼠的巨噬细胞吞噬功能和T细胞的增殖作用[31]。罗汉果水提取物可增强正常大鼠体液和细胞的免疫功能，提高小鼠的非特异性免疫功能[29]。

6.4 抗癌作用

通过罗汉果提取物的小鼠体外试验发现，罗汉果甜苷Ⅴ的延缓致癌作用与甜叶菊苷相当或更强[32]。

6.5 抗氧化作用

罗汉果提取物能有效清除自由基、抑制红细胞自氧化溶血及丙二醛（MDA）的生成，说明其具有抗氧化活性，罗汉果苷是主要的抗氧化活性成分[33]。

7 罗汉果的分子生物学研究

罗汉果早期的分子生物学研究仅见于分子标记技术RFLP[34]、RAPD[35-37]、ISSR[38]、AFLP[39]、SRAP[40]等研究罗汉果的遗传多样性、亲缘关系、雌雄鉴别、遗传背景、指纹图谱和遗传图谱等。有研究者利用第二代高通量Solexa测序技术对罗汉果果实的转录组及授粉后3 d、50 d和70 d表达谱进行高通量测序，获得了43 891条Unigenes，其中与罗汉果次生代谢相关的Unigenes有739条，涉及萜类骨架合成的Unigenes有60条。利用转录组数据发现了罗汉果甜苷V生物合成通路中所有的基因，涉及到20种罗汉果苷骨架合成基因和2类结构修饰基因（细胞色素P450基因和糖基转移酶基因）。另外，还得到了80条P450基因、72条糖基转移酶基因和90条葡萄糖基转移酶基因的Unigenes。结合表达谱筛选，获得了6条可能是与罗汉果甜苷V合成相关的候选UDPG基因。通过RACE技术克隆了16条骨架合成基因的全长及2条基因的5′或3′片段，6条CYP450全长基因和7条葡萄糖基转移酶全长基因。转录组和表达谱的破解为罗汉果功能基因组以及甜苷V生物合成分子机理研究打下了坚实的基础。

8 展望

罗汉果作为重要的药用和食用植物资源，是我国著名特产和传统出口商品，在国内外久负盛誉，但是罗汉果的病毒病、根结线虫病和果实蝇等一直制约着罗汉果产业的健康发展，因此，必须贯彻以农业、生物防治为主的综合防治方法，尽量减少、严格控制化学药剂的使用，以避免农药对种植环境和植株、果品的污染；同时要加强罗汉果抗病、抗虫品种的选育。

罗汉果对种植环境要求苛刻，适栽区域狭窄，还具有连作障碍，连茬地受病虫害危害异常严重，而每年更换植地需耗费大量的人力、物力和财力，加上目前产区还是主要采用传统种植模式，往往以砍伐山区森林为代价从而导致水土流失、生境恶化等不良后果，为此，笔者认为必须加强植地土壤微生物研究，尽快克服罗汉果的连作障碍。

罗汉果是单性、雌雄异株植物，雄花花粉黏重、味苦，单靠风力或昆虫传播花粉结实率不高，只有靠人工授粉才能保证产量，而授粉是一道用工最多的工序。近年在生产实践中总结出一个比用竹签授粉更简便易行并可提高功效的方法：将雄花花瓣压至果柄处，使雄蕊露出，将侧面花粉密集处对准雌花柱头轻轻触碰即成。调查发现，同属植物——翅子罗汉果抗性强，果大，产量高，是育种的好材料，且其个别植株有两性花，无需人工授粉而结实，这种返祖畸变现象从侧面说明了被子植物的进化，拟对具有两性花的翅子罗汉果加强研究，旨在解决罗汉果必须靠人工授粉的难题。

由于种植环境的破坏，罗汉果种质退化严重，必须进行罗汉果的种质创新，而将多倍体育种技术运用于罗汉果新品种的研发，是克服原有品种缺陷的有效途径。由于罗汉果甜苷仅存在于果肉和果皮中，种子不含甜苷但含有大量的种油，大大增加了提取的纯化难度和生产成本，因此，培育甜苷含量高于常规品种，整果利用率高的多倍体无子罗汉果，对于整个罗汉果产业发展具有里程碑意义。

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