黃精藥理作用研究進(jìn)展及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

楊 德，薛淑靜，盧 琪，陳曉春，李 露

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，武漢 430064；2.恩施州源惠科技開(kāi)發(fā)有限公司，湖北 恩施 445000）

黃精為百合科（Liliaceae）黃精屬（Polygonatum）黃精（P.sibiricum）、滇黃精（P.kingianum）和多花黃精（P.cyrtonema）干燥根莖的統(tǒng)稱，按形狀不同，俗稱大黃精、雞頭黃精、姜形黃精等，藥用和食用價(jià)值較高［1，2］。中國(guó)人民食用黃精的歷史有2 000多年，《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載“黃精，味甘、平、無(wú)毒，主補(bǔ)中益氣，除風(fēng)濕，安五臟，久服輕身，延年不饑”。《食療本草》記載“黃精，凡生時(shí)有一碩，熟有三四斗，蒸之若生，勛剌人咽喉，暴使干，不爾朽壞。根葉花實(shí)皆可食之，但相對(duì)者是，不對(duì)者名偏精”［3］?，F(xiàn)代食品化學(xué)和醫(yī)學(xué)對(duì)黃精的功能成分和藥理作用進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)其發(fā)揮功能作用的主要成分有多糖、低聚糖、黃酮、皂苷、生物堿、揮發(fā)油等［4-6］，具有降血糖、抗腫瘤、提高免疫力、增強(qiáng)腎功能、提高骨密度、補(bǔ)氣血等功能［7，8］。黃精作為食療佳品一直受到老年人及體弱人群的歡迎，科研人員對(duì)黃精在人體中的作用研究一直沒(méi)有間斷，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益越來(lái)越突出。本文對(duì)近年來(lái)有關(guān)黃精的藥理作用研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，為黃精產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供支持。

1 黃精的藥理作用

1.1 黃精對(duì)腎臟損傷的保護(hù)作用

傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為黃精入歸脾肺腎經(jīng)，具有補(bǔ)腎的作用［9，10］，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究佐證了黃精的益腎作用。近年來(lái)，科研工作者在黃精多糖對(duì)急性腎損傷、運(yùn)動(dòng)型腎損傷、糖尿病導(dǎo)致的腎損傷及延緩腎細(xì)胞衰老等方面做了很多工作，進(jìn)一步明確了黃精的益腎作用［11-16］。Han等［17］研究發(fā)現(xiàn)黃精多糖可降低大鼠腎組織NGAL或KIM-1 mRNA的表達(dá)，抑制p38 MAPK/ATF2信號(hào)通路及炎性因子TNF-α、IL-1β和IL-6的產(chǎn)生，對(duì)慶大霉素誘導(dǎo)的大鼠AKI有較強(qiáng)的保護(hù)作用。華巖［18］發(fā)現(xiàn)黃精多糖對(duì)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的腎臟損傷有一定的正向調(diào)理作用，這種調(diào)節(jié)作用是通過(guò)改善腎小球的濾過(guò)功能，提升腎組織抗氧化酶活性，抑制自由基的生成而實(shí)現(xiàn)的。付婷婷等［19］發(fā)現(xiàn)黃精多糖能降低小鼠腎臟組織中TGFβ1、ET-1、Col-I蛋白表達(dá)，抑制腎臟組織纖維化。彭靜［20］發(fā)現(xiàn)黃精膏可降低小鼠腎臟細(xì)胞的凋亡速度，可能與黃精的抗氧化特性有關(guān)。臨床上黃精多糖對(duì)糖尿病引起的腎病有較好的治療作用，孟妍［21］研究發(fā)現(xiàn)黃精餅干可以降低早期糖尿病腎病的血糖水平，可明顯改善患者中醫(yī)癥狀，并可通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體抗氧化水平以及降低機(jī)體炎癥反應(yīng)水平起到一定保護(hù)腎臟的作用。肖小妹等［22］臨床發(fā)現(xiàn)黃精多糖可增強(qiáng)腎病綜合征患兒紅細(xì)胞免疫功能。綜合來(lái)看，黃精通過(guò)抑制炎癥因子產(chǎn)生、抑制腎小管間質(zhì)細(xì)胞纖維化、降低腎臟細(xì)胞凋亡速度來(lái)達(dá)到保護(hù)腎臟的目的，其功能的實(shí)現(xiàn)可能與其抗氧化能力有關(guān)。

1.2 黃精調(diào)節(jié)血糖的作用

現(xiàn)有研究表明，黃精能夠調(diào)節(jié)血糖水平，黃精多糖調(diào)節(jié)血糖的作用是通過(guò)抑制葡萄糖苷酶活性、降低葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)、提高胰島素表達(dá)等途徑完成的，同時(shí)由于其抗氧化性能夠減輕糖尿病患者的并發(fā)癥，降低機(jī)體損傷［23-27］。陳興榮等［28］研究了滇黃精提取物對(duì)正常小鼠血糖及幾種物質(zhì)誘導(dǎo)性小鼠高血糖的影響，發(fā)現(xiàn)黃精提取物對(duì)多種原因?qū)е碌母哐切∈笥薪堤堑淖饔?。董琦等?9］研究了黃精水提液對(duì)Ⅱ型糖尿病（T2DM）胰島素抵抗大鼠肌肉組織葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-4（GLUT-4）基因表達(dá)的影響，結(jié)果表明黃精水提液具有增強(qiáng)（T2DM）胰島素降低大鼠GLUT-4基因表達(dá)，從而降低血糖的作用。公惠玲等［30］的研究也得出相似結(jié)果。此外，黃精多糖能夠減輕糖尿病的并發(fā)癥。有研究發(fā)現(xiàn)黃精多糖對(duì)Ⅰ型糖尿病大鼠心肌有保護(hù)作用，其機(jī)制可能與降低血糖、血脂、抑制炎性反應(yīng)有關(guān)。張忠英等［31］發(fā)現(xiàn)給予1 000 mg/kg黃精多糖后，糖尿病大鼠空腹血糖下降，心肌組織中TGF-β1、Smad2/3蛋白表達(dá)顯著減少（P＜0.05），BM P-7、Smad7蛋白表達(dá)明顯升高（P＜0.05），心肌組織病理改變有所改善，表明黃精多糖可改善糖尿病大鼠心肌纖維化，其機(jī)制可能與促進(jìn)心肌組織中BMP-7表達(dá)，影響TGF-β1/Smads信號(hào)通路有關(guān)。王俊杰等［32］發(fā)現(xiàn)復(fù)方黃精茶顯著降低糖尿病大鼠空腹血糖、糖化血紅蛋白、血糖曲線下面積水平，改善總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等脂代謝指標(biāo)，減輕血管內(nèi)皮增厚，減少?gòu)椓w維蛋白斷裂現(xiàn)象，增強(qiáng)乙酰膽堿（ACh）誘導(dǎo)的腎動(dòng)脈舒張效應(yīng)，表明復(fù)方黃精茶能改善糖尿病大鼠糖脂代謝及保護(hù)血管。臨床實(shí)踐上，徐錦龍等［33］系統(tǒng)評(píng)價(jià)了黃精中藥制劑治療Ⅱ型糖尿病的臨床療效，結(jié)果表明黃精中藥制劑治療Ⅱ型糖尿病效果與單純西藥治療相當(dāng)。近年的研究很好地揭示了黃精的降糖作用及對(duì)糖尿病患者臟器的保護(hù)作用。

1.3 黃精提高免疫力的作用

黃精多糖能夠增強(qiáng)免疫器官如脾臟、胸腺指數(shù)，提高淋巴細(xì)胞巨噬細(xì)胞免疫活性，除黃精多糖外，黃精中的黃酮類化合物等能夠抑制炎癥因子表達(dá)，發(fā)揮抗炎作用［34-37］，這些作用均與免疫力相關(guān)。Sun等［38］對(duì)粗黃精粗多糖（PSPC）和黃酒蒸黃精（PSPW）水溶性多糖的理化性質(zhì)和免疫活性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)PSPC和PSPW能增強(qiáng)脾虛小鼠免疫抑制模型的免疫功能。于思文等［39］研究黃精粗多糖對(duì)體外培養(yǎng)小鼠脾淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞（RAW 264.7）免疫活性的影響，發(fā)現(xiàn)黃精粗多糖可增強(qiáng)體外培養(yǎng)小鼠脾淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞的免疫活性。鄧旭坤等［40］采用MTT法體外評(píng)價(jià)了黃精多糖對(duì)正常小鼠脾細(xì)胞的增殖活性，用環(huán)磷酰胺制備了小鼠體免疫抑制模型，并分別測(cè)定了小鼠脾臟、胸腺指數(shù)，脾臟、胸腺細(xì)胞的體外增殖活力，巨噬細(xì)胞吞噬功能及分泌炎性細(xì)胞因子的能力，發(fā)現(xiàn)黃精多糖給藥組（150 mg/kg）小鼠脾臟指數(shù)增加了79.0%，協(xié)同Con A刺激指數(shù)增加了43.3%；胸腺指數(shù)升高了148.3%，協(xié)同Con A刺激指數(shù)升高48.5%。Zhao等［41］從黃精（Polygonatum sibiricumRed）中分離出27種化學(xué)成分，對(duì)其中13種化合物抗炎活性研究表明，β-咔啉成分，特別是化合物1和2，顯著抑制脂多糖（LPS）處理的RAW264.7中NO，TNF-α，IL-6和IL-1β的表達(dá)。華巖等［42］通過(guò)建立大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)模型，驗(yàn)證了黃精多糖能抑制大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的血中CK含量升高，延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的發(fā)生，提升機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫的功能。

1.4 黃精抗腫瘤的作用

黃精提取物還在抑制多種腫瘤方面表現(xiàn)出積極作用。Zhou等［43］研究了不同濃度黃精多糖（PSP）對(duì)人食管鱗狀細(xì)胞癌（ESCC）細(xì)胞株Eca109的影響，發(fā)現(xiàn)PSP能夠通過(guò)調(diào)節(jié)TLR4表達(dá)抑制Eca109細(xì)胞中的NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)途徑，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞增殖。Ma等［44］發(fā)現(xiàn)黃精皂苷（MPD）在抑制宮頸癌方面有重要作用，發(fā)現(xiàn)其能夠促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，阻止癌細(xì)胞周期進(jìn)入G2/M期，并以濃度依賴性方式導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。黃精能夠抑制某些腫瘤生長(zhǎng)可能與其特異性結(jié)構(gòu)有關(guān)，這種結(jié)構(gòu)能夠與細(xì)胞的某些靶點(diǎn)結(jié)合，從而開(kāi)啟抑制腫瘤生長(zhǎng)的通路。余婷等［45］通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法篩選黃精-百合藥對(duì)中的有效成分，預(yù)測(cè)治療癌癥的作用靶點(diǎn)及信號(hào)通路，篩選出19個(gè)黃精-百合藥對(duì)的活性成分，根據(jù)靶點(diǎn)預(yù)測(cè)技術(shù)預(yù)測(cè)出相關(guān)靶點(diǎn)234個(gè)，與疾病靶點(diǎn)有關(guān)的活性成分為6個(gè)，主要通過(guò)調(diào)控絲氨酸（Akt）/蘇氨酸激酶1（Akt1），Jun原癌基因，AP-1轉(zhuǎn)錄因子亞基（JUN），血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A（VEGFA），基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9），半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）等靶蛋白以及癌癥中的蛋白多糖，雌激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，人免疫缺陷病毒1感染，缺氧誘導(dǎo)因子-1（HIF-1）信號(hào)通路，腫瘤壞死因子（TNF）信號(hào)通路，癌癥中的微型核糖核酸（MicroRNAs）等通路發(fā)揮抗癌作用。黃精對(duì)治療癌癥的作用體現(xiàn)了中藥多成分-多靶點(diǎn)-多途徑的特點(diǎn)［46-48］。

1.5 黃精對(duì)心腦血管系統(tǒng)的影響

黃精對(duì)心腦血管具有調(diào)節(jié)作用，主要表現(xiàn)為清理血脂、降低血壓和調(diào)節(jié)心臟的正常功能，并能夠增強(qiáng)記憶力，保護(hù)缺血性腦損傷，且對(duì)阿爾茨海默病有潛在的療效，在中醫(yī)上，黃精四草湯血壓一直用來(lái)治療高血壓等疾病，黃精對(duì)心腦血管的調(diào)節(jié)作用可能與其抗氧化性和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)［7，46，49］。劉躍鈞等［50］研究多花黃精提取物（FHT）對(duì)大鼠血脂的影響，發(fā)現(xiàn)黃精提取物能夠顯著改善血液中總膽固醇（TC）、血清甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL-C）、高密度脂蛋白（HDL-C）水平。在對(duì)大腦的影響方面，肖移生等［51］發(fā)現(xiàn)黃精提取液能夠提高老年癡呆大鼠腦內(nèi)α3和α7煙堿型乙酰膽堿受體（α3，α7-nAChR）陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)量，進(jìn)而提升老年癡呆大鼠中樞膽堿能系統(tǒng)活性。黃精多糖可改善慢性腦缺血大鼠學(xué)習(xí)記憶能力，減輕大腦超微結(jié)構(gòu)損傷［52］。黃精丸藥方可以增強(qiáng)腦內(nèi)抗氧化系統(tǒng)功能、降低神經(jīng)炎癥反應(yīng)、降低氧化應(yīng)激引發(fā)的Aβ-（1-42）沉積、維持APP蛋白表達(dá)水平，防治阿爾茨海默?。?3］。

黃精多糖對(duì)異丙腎上腺素誘導(dǎo)的大鼠心肌肥厚有一定的保護(hù)作用，其機(jī)制可能與其抗氧化、抗炎、抑制JAK2/STAT3信號(hào)通路有關(guān)［54］。馬懷芬等［55］發(fā)現(xiàn)黃精多糖可能通過(guò)抗氧化抗炎，降低心肌組織中ICAM-1、VCAM-1的蛋白表達(dá)，保護(hù)異丙腎上腺素導(dǎo)致的小鼠心臟重塑。黃精多糖（PSP）對(duì)心肌損傷有保護(hù)作用可能與其減輕炎癥反應(yīng)、提高氧自由基清除能力、減少脂質(zhì)過(guò)氧化損傷有關(guān)［56］。

1.6 黃精的其他藥理作用

除上述生理作用外，研究還發(fā)現(xiàn)黃精多糖對(duì)骨骼、肝臟系統(tǒng)等有積極作用。黃精對(duì)骨骼的作用表現(xiàn)在黃精多糖能夠促進(jìn)骨髓干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，從而能夠促進(jìn)骨折的愈合［57-59］。對(duì)肝臟系統(tǒng)的作用表現(xiàn)在對(duì)脂肪肝的保護(hù)作用、減輕大鼠肝臟病理學(xué)和組織學(xué)病變［60-63］。此外黃精對(duì)睪丸損傷具有保護(hù)作用，在臨床上，含有以黃精為功能成分的藥物可用于治療弱精及少精［64］?，F(xiàn)有報(bào)道還表明黃精在治療抑郁癥及促進(jìn)睡眠方面有積極作用［65］。

2 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)策略

黃精入口味道甘甜無(wú)異味，質(zhì)地滋潤(rùn)而不粗糙，且具特有的香氣，有較好的風(fēng)味和適口性，在全國(guó)各地黃精產(chǎn)區(qū)人們常常食用蒸熟的鮮黃精或?qū)ⅫS精制粉摻入主食食用。黃精菜肴也是民間利用黃精的方式之一，民間以黃精制作藥膳的品種和方法有很多，食療效果都比較理想。因此，將黃精開(kāi)發(fā)成大眾易于接受的食品能夠極大地促進(jìn)黃精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前市場(chǎng)上黃精產(chǎn)品主要有黃精丸、黃精茶、黃精酒、黃精酥、黃精糖等。

黃精屬于藥食兩用植物，因此，其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)在其保健功能基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)代藥品和食品加工技術(shù)，開(kāi)發(fā)功能成分明確、食用方便的藥品或食品。黃精多糖具有良好的潛質(zhì)，可將其開(kāi)發(fā)成輔助治療降血糖、抗腫瘤、調(diào)節(jié)心腦血管疾病等的輔助用藥，產(chǎn)品類型可以為黃精多糖壓片或黃精多糖口服液。

此外，黃精化妝品開(kāi)發(fā)方面也具有很好的市場(chǎng)前景?！皰叱装l(fā)黃精在，君看他年冰雪容”，這是唐朝詩(shī)圣杜甫描述黃精的詩(shī)句，說(shuō)明服食黃精可令人皮膚光滑、膚色紅潤(rùn)、須發(fā)黑亮，古人早認(rèn)識(shí)到黃精有延年益壽、葆精養(yǎng)顏之功效?，F(xiàn)代科學(xué)研究也進(jìn)一步證實(shí)了其效果，黃精屬植物所含的多種天然美容活性成分，使其具有抗衰老、防輻射、抗炎、抗菌、生發(fā)烏發(fā)等美容功能，黃精在化妝品開(kāi)發(fā)研制領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。

3 討論

黃精是中醫(yī)藥的瑰寶，其降血糖、抗腫瘤、對(duì)臟器的保護(hù)作用等已經(jīng)得到驗(yàn)證，并開(kāi)發(fā)出了黃精四草湯、黃精含片、黃精片等藥品。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)整理，總結(jié)黃精發(fā)揮其功能作用主要有幾個(gè)原因：①黃精具有抗氧化作用。黃精的抗氧化作用與其增強(qiáng)免疫力、防癌抗癌、緩解疲勞等方面應(yīng)該是相關(guān)的，其他具有抗氧化作用的物質(zhì)，如番茄紅素、蝦青素、多酚類物質(zhì)等也有類似的作用。②黃精中多糖等成分有信號(hào)分子傳導(dǎo)作用，如黃精多糖能夠與細(xì)胞表面甜味受體結(jié)合并引起一系列下游通路，進(jìn)而發(fā)揮降糖作用，黃精抗腫瘤等作用可能也和其余細(xì)胞表面受體結(jié)合引起的通路開(kāi)啟有關(guān)。③黃精的其他成分作用。除黃精多糖外，黃精中皂苷和黃酮也發(fā)揮重要的生理活性作用，并得到大量試驗(yàn)證實(shí)。

目前對(duì)黃精藥理作用研究較多，但是還需要深入研究，比如黃精多糖生物活性較高，但現(xiàn)有研究基于多糖整體而非單體，對(duì)多糖中單體的作用缺乏細(xì)致研究，這也影響了黃精類藥品的研發(fā)。