火麻仁的藥理作用研究進(jìn)展及開發(fā)應(yīng)用策略＊

張際慶，夏從龍，段寶忠，董林林＊＊

（1.大理大學(xué)藥學(xué)院 大理 671000；2.中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所 北京 100700）

火麻仁始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[1]，是桑科大麻屬植物大麻（CannabissativaL.）的干燥成熟果實[2]，有果皮保護(hù)[3]?；鹇槿试谥袊挥米魇澄铩⑺幬镏辽儆?000年的歷史[4]，具有抗衰老[5]、預(yù)防便秘、促進(jìn)心血管健康、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力的作用，同時能夠治療皮膚和胃腸道疾病[6]，已經(jīng)被國家衛(wèi)生健康委員會列為藥食同源類中藥材[7]。大麻素有使人致幻成癮的風(fēng)險[8]，不過，短期或長期攝入火麻仁，尿液中無法檢測出大麻素[9]。而且，火麻仁作為一種藥食同源的傳統(tǒng)中藥材，具有豐富的藥理活性和極高的營養(yǎng)價值。本研究通過總結(jié)火麻仁的主要活性成分及其藥理作用，提出了其在藥品、食品、保健品、化妝品領(lǐng)域的研究與開發(fā)策略，為火麻仁的綜合利用與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 火麻仁的主要活性成分

火麻仁含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和天然活性成分?；鹇槿屎?0%-25%的蛋白質(zhì)、20%-30%的碳水化合物以及10%-15%的纖維，富含礦物質(zhì)[10,11]?；鹇槿屎土扛哌_(dá)35%，在火麻仁油中還發(fā)現(xiàn)了中間體脂肪酸，如亞麻酸（Gamma linolenic acid，GLA）和硬脂酸（Stearidonic acid，SDA），油籽作物中，只有火麻仁中含有這些長鏈多不飽和脂肪酸，具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、凝血、調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)、膽固醇代謝和構(gòu)成腦、視網(wǎng)膜膜磷脂等的功能[12]。火麻仁蛋白由大約65%的麻仁球蛋白和33%的麻仁白蛋白組成[13]，富含所有必需氨基酸[14]?；鹇槿手泻胁煌愋偷碾?，具有抗氧化、抗高血壓和抑制葡糖苷酶活性的作用[15-17]，并且含有豐富的天然抗氧化劑[18]、三烯醇、植物甾醇、磷脂、胡蘿卜素[19-22]、多酚類化合物[23,24]。大麻二酚（Cannabidiol，CBD）不具有成癮性，是研究最多的大麻素之一，具有抗炎、抗菌、鎮(zhèn)痛、抗癲癇、抗精神病和抗驚厥的功效[25-26]，同時，它還是一種有效的抗氧化劑，有學(xué)者推測火麻仁油的生物活性很大程度上受到CBD含量的影響[27]?；鹇槿蔬€含有大量的木脂素酰胺，具有抗炎、抗腫瘤和保護(hù)心臟的活性[6,28,29]（表1）。

表1 火麻仁主要活性成分及其藥理作用

2 火麻仁在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用與開發(fā)

火麻仁能夠降低慢性疾病發(fā)生風(fēng)險，包括癌癥、神經(jīng)退行性疾病、脂質(zhì)代謝相關(guān)疾病、皮膚病和胃腸道疾病[45,46]。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，火麻仁在應(yīng)對神經(jīng)退行性疾病方面具有很好的療效，同時具有抗神經(jīng)炎的活性。此外，火麻仁在調(diào)節(jié)腸道功能等方面表現(xiàn)突出，值得進(jìn)行更加深入的研究與開發(fā)（表2）。

表2 火麻仁中活性物質(zhì)的作用機(jī)制或通路

2.1 神經(jīng)疾病

火麻仁對于神經(jīng)退行性疾病以及神經(jīng)炎癥具有顯著的藥理活性。小膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)組織內(nèi)特有的免疫細(xì)胞，通過釋放神經(jīng)營養(yǎng)因子，執(zhí)行其宿主防御功能。然而，持續(xù)的小膠質(zhì)細(xì)胞激活會產(chǎn)生過量的促炎介質(zhì)，它們會加速神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生過程并導(dǎo)致神經(jīng)損傷。Rodriguez-Martin等[31]用堿性蛋白酶對火麻仁蛋白進(jìn)行水解，得到的蛋白水解物（HPHs）具有清除自由基和抗氧化的活性，同時體外細(xì)胞實驗鑒定了兩種具有生物活性的火麻蛋白水解物：HPH20A和HPH60A下調(diào)了LPS刺激的BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor Alpha，TNFα）和IL-1 mRNA的轉(zhuǎn)錄水平；此外，HPH20A和HPH60A上調(diào)了抗炎細(xì)胞因子IL-10的基因表達(dá)，首次證實了火麻蛋白水解物可以改善神經(jīng)炎癥及炎癥狀態(tài)?？肆_酰胺是火麻仁中木脂素酰胺的代表，已被報道具有抗炎作用，克羅酰胺可能是神經(jīng)退行性疾病中抑制神經(jīng)炎癥的潛在藥物。Luo等[37]研究表明，克羅酰胺能顯著抑制LPS誘導(dǎo)的Tolllike受體4（Toll Like Receptor 4，TLR4）和 髓 樣 分 化 因 子88（Myeloid differentiation primary response 88，MyD88）的表達(dá)，抑制IL-6和TNFα的分泌，降低LPS介導(dǎo)的IL-6和腫瘤壞死因子的mRNA水平。Zhou等[6]從火麻仁中分離鑒定了一種新的木脂素酰胺和一種新的香豆蔻酰氨基糖苷衍生物，這些化合物具有抗LPS誘導(dǎo)的BV-2小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥的活性。Wang等[39]研究了苯丙酰胺（Coumaroylaminobutanol glucopyranoside，CLG）的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制：CLG通過NF-κB和Nrf-2信號通路抑制炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，并以濃度依賴的方式降低促炎性細(xì)胞因子水平；CLG降低了ROS的產(chǎn)生，刺激了Nrf-2信號通路。SIRT1可能是神經(jīng)退行性疾病治療新療法的重要藥物靶點，能夠促進(jìn)其表達(dá)的活性物質(zhì)可能成為抗衰老的候選藥物，而從火麻仁乙酸乙酯提取物中分離出的新海膽靈A能夠促進(jìn)HEK293細(xì)胞系SIRT1的表達(dá)[38]。此外，乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase，AChE）的生理功能是維持動物體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿（Acetylcholine，ACh）的穩(wěn)態(tài)循環(huán)[49]，乙酰膽堿酯酶是一個重要的治療靶點，高水平的乙酰膽堿酯酶活性會導(dǎo)致乙酰膽堿過度降解，從而破壞正常的神經(jīng)傳導(dǎo)，減少對大腦正常信號的傳遞[50]，這種酶的過度活性是神經(jīng)退行性疾病（如阿爾茨海默癥）的致病因素[47]。Malomo等[30]通過酶解火麻仁蛋白得到的蛋白多肽對乙酰膽堿酯酶的活性具有很強(qiáng)的抑制作用。因此，在治療慢性神經(jīng)性疾病方面，火麻仁具有很大的藥物開發(fā)潛力。

2.2 腸道疾病

火麻仁在治療和預(yù)防便秘、調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境方面效果顯著。慢性便秘是老年人常見的疾病，火麻仁富含膳食纖維（28%）[42]，可以改善老年人的慢性便秘。火麻仁丸作為中藥通便劑已有1000多年的歷史，日本老年醫(yī)學(xué)會將火麻仁丸作為治療老年慢性便秘的首選藥物之一。有報道顯示[41]，1名患有阿爾茨海默病和慢性便秘的88歲男性患者，在使用含有氧化鎂和番瀉葉提取物的瀉藥無效之后，使用了火麻仁丸，解決了便秘問題。Jurgoński等[48]通過比較火麻仁和脫脂火麻仁對高脂飲食的大鼠后腸功能、抗氧化狀態(tài)和脂質(zhì)代謝的影響，發(fā)現(xiàn)2種不同形式的火麻仁均能夠增加盲腸短鏈脂肪酸的濃度、改善大鼠的抗氧化狀態(tài)；食用脫脂火麻仁可減少肝臟甘油三酯的積累，降低血漿膽固醇濃度，增加了PPARs在肝臟中的表達(dá)。李根林等[1]對小鼠進(jìn)行高、中、低不同劑量的火麻仁油給藥，火麻仁油顯著改善了模型動物的結(jié)腸病理變化，不同濃度的火麻仁油均可優(yōu)化D-半乳糖致衰老小鼠模型的腸道菌群結(jié)構(gòu)，改善腸道微生態(tài)環(huán)境。因此，火麻仁可作為潤腸通便藥物進(jìn)行開發(fā)和使用。

2.3 心血管疾病

火麻仁還具有很好的心臟保護(hù)作用。已經(jīng)從火麻仁中分離出抗氧化和抗高血壓的肽，火麻仁中的甾醇及其衍生物（谷甾醇，樟腦甾醇，環(huán)芳香烴醇）和生育酚也會影響脂質(zhì)代謝[43]。有報道顯示[42]，食用火麻仁在缺血后再灌注期間具有顯著的心臟保護(hù)作用。ω-3家族的多不飽和脂肪酸，可以通過誘導(dǎo)肝臟和骨骼肌中的脂肪酸氧化和抑制肝臟脂質(zhì)合成來改善脂質(zhì)代謝[33]。而且，火麻仁中中ω-6和ω-3多不飽和脂肪酸的比例是最佳的（3:1），有益于心血管健康[45]。

火麻仁對高血壓也有很好的防治效果[51,52]。原發(fā)性高血壓幾乎占所有高血壓病例的95%，是心血管疾病中的一大頑疾，生活方式干預(yù)已被證明可以預(yù)防高血壓，飲食中增加蛋白質(zhì)和生物活性肽的小劑量攝入都顯示出降低血壓的潛力[53,54]?；鹇槿手械摩?3多不飽和脂肪酸可減少體內(nèi)炎癥和血管壁脂質(zhì)堆積，起到降低血壓的作用[34]。因此，火麻仁可以用于心血管疾病的預(yù)防和治療。

2.4 其它疾病

火麻仁中的肽類及多糖也具有一定的生物活性。一些寡肽表現(xiàn)出抑制葡糖苷酶的活性，這表明火麻仁可以作為潛在的降血糖藥物[42]。用堿性磷酸酶對火麻仁蛋白進(jìn)行水解，得到了α-葡萄糖苷酶抑制活性（αglucosidase inhibitory activity，α-GIA）的水解產(chǎn)物，為生產(chǎn)新型α-葡萄糖苷酶抑制肽作為治療高血糖的營養(yǎng)和功能性成分提供了綠色途徑[17]。Wen等[35]研究發(fā)現(xiàn)火麻仁多糖HSP0.2上調(diào)了細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子Nrf2的表達(dá)水平，抑制了Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白-1（Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1）的表達(dá)水平，HSP0.2對IPEC-1細(xì)胞具有抗雙氧水誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激的保護(hù)作用。除此之外，火麻仁已經(jīng)被證明有效治療青光眼[55]、癌癥[21]、便秘[51]、高血壓和高膽固醇[56]以及促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)[57]、改善皮膚病[58]、抗氧化和抗衰老的作用[59]。

3 火麻仁在食品領(lǐng)域的應(yīng)用與開發(fā)

火麻仁是我國的傳統(tǒng)中藥材，它還具有藥食兩用的特點，在預(yù)防和治療慢性便秘方面效果顯著。隨著人們對綠色健康生活的追求，以及對火麻仁的深入了解，越來越多的火麻仁產(chǎn)品呈現(xiàn)在人們面前（表3）。

表3 火麻仁相關(guān)產(chǎn)品及其特點

火麻仁可以作為功能性食品用于預(yù)防和治療各種健康問題，如降低膽固醇和降血壓[65]?；鹇槿视屯ǔ＠鋲禾崛66]，具有特有的綠色和堅果的味道[10]，含油量（25%-35%）高于大豆、橄欖和棉籽。火麻仁油多不飽和脂肪酸含量極高，包括亞油酸（56%）、亞麻酸（20%）、γ-亞麻酸（4%）和硬脂酸（2%）等[42]。不飽和脂肪酸參與了二十烷類化合物的合成，參與調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[12]。同時，火麻仁具有最佳的ω-6/ω-3比例，火麻仁中的不飽和脂肪酸具有抗炎、抗心律失常和降血脂的功效，并且能夠改善細(xì)胞膜功能[61]。所以，火麻仁油可以開發(fā)成一種高檔食用油。火麻仁蛋白質(zhì)含量豐富且優(yōu)質(zhì)，膽固醇含量很低，100克火麻仁可以達(dá)到每日推薦蛋白質(zhì)需求的63%[67]?；鹇榈鞍字芯彼岬暮繛?2%，而其他大多數(shù)食品蛋白中精氨酸的含量不到7%，火麻蛋白具有良好的消化能力（88%-91%），優(yōu)于大豆蛋白（71%）[64]，其必需氨基酸含量與大豆分離蛋白相近或更高[68]。因此，火麻仁可以用作許多食品的原料。

市場上已經(jīng)出現(xiàn)了許多以火麻仁為原料的產(chǎn)品，包括飲料、高纖維面食（10%-20%火麻面粉）、蛋白粉、火麻蔬菜以及低脂肪含量的蛋糕和餅干[60]等。Nissen等[69]介紹了一種用乳酸菌、雙歧桿菌等益生菌發(fā)酵的火麻仁商品飲料的新配方，這種飲料具有較強(qiáng)的益生元活性，能夠促進(jìn)益生菌生長和提高體內(nèi)一些生物活性化合物含量，飲料中還存在不同的萜烯，具有促進(jìn)腸道益生菌生長的作用。Mamone等[70]以火麻仁油提取后的濾餅為原料，采用快速、廉價的工藝獲得了高純度火麻面粉和火麻仁蛋白分離物，火麻蛋白分離物富集了近86%的蛋白，主要由麻仁球蛋白組成（占總蛋白的70%），火麻面粉和火麻蛋白分離物具有較高的消化率，火麻仁蛋白分離物還可以用來制作低過敏性的食物。Moon等[62]研究了一種火麻仁豆芽：在發(fā)芽第三天和第五天，總多酚、黃酮類化合物的含量在火麻仁豆芽中最高，研究還表明火麻仁豆芽的抗氧化活性高于種子。Frassinetti等[71]的研究結(jié)果表明，火麻仁種子和火麻仁豆芽對人體細(xì)胞有益?；鹇槿恃苌艘幌盗械漠a(chǎn)品：去殼種子、火麻面粉、蛋白粉、高纖維殼、火麻仁油、火麻蛋糕、堅果醬等，用于烹飪、烘焙，或生產(chǎn)加工食品、營養(yǎng)補(bǔ)充品等[3]。由于具有誘人的堅果味道，火麻仁也被添加到面包、餅干、酸奶、甜點、披薩、奶酪和飲料中[4]。火麻仁可用于生產(chǎn)家禽飼料，來生產(chǎn)富含必需脂肪酸的雞蛋。添加火麻仁和火麻仁油可以增加蛋黃ω-3脂肪酸的含量。自由基可能導(dǎo)致氧化應(yīng)激相關(guān)疾病，在家禽飼料配方中添加火麻仁還可以減少自由基的產(chǎn)生[72]。所以，火麻仁可以作為一種具有豐富營養(yǎng)的功能性食品進(jìn)行全面地開發(fā)。

4 火麻仁在保健品及化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用與開發(fā)

火麻仁含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，含有人體必須的氨基酸，蛋白質(zhì)含量極高，且具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗衰老的功效，可以用來生產(chǎn)蛋白補(bǔ)充劑、腸道調(diào)節(jié)劑、火麻乳制品等保健品及火麻乳液、潤膚油、精華液等化妝品（表4）。

表4 火麻仁保健品和化妝品及其特點

火麻蛋白具有較好的體外抗氧化活性[68]，可以作為天然抗氧化劑的膳食來源，促進(jìn)健康和預(yù)防疾病[73]。Cai等[36]通過小鼠實驗證明火麻仁油、蛋白質(zhì)和木脂素酰胺具有抗衰老作用，同時能夠改善能量代謝。Jurgoński等[48]研究表明，火麻仁可以作為補(bǔ)充劑，定期食用可以減輕與失衡的飽和脂肪酸飲食相關(guān)的疾病?；鹇槿侍崛∥镞€顯示出強(qiáng)大的抗氧化和抗衰老作用，同時能夠改善藥物引起的小鼠學(xué)習(xí)和記憶障礙[40]。因此，火麻仁是制備功能性食品和營養(yǎng)保健品的優(yōu)質(zhì)原料。

火麻仁油中所含有的不飽和脂肪酸，特別是LA、LNA和GLA，可以改善細(xì)胞膜的功能[10]，因此火麻仁也是化妝品原料的理想選擇。火麻仁油能夠提高皮膚內(nèi)的超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）的活性和肌膚含水量[32]?；鹇槿示哂锌咕?、抗炎和抗脂肪生成的作用，Jin等[44]研究了火麻仁正己烷提取物對痤瘡丙酸桿菌引發(fā)的炎癥和脂肪生成的作用：火麻仁正己烷提取物處理痤瘡丙酸桿菌感染人永生化角質(zhì)形成細(xì)胞后，iNOS、COX-2、NO和前列腺素的表達(dá)降低，還下調(diào)了痤瘡丙酸桿菌感染誘導(dǎo)的AP-1的反式激活，并通過調(diào)節(jié)AMPK和AKT/FoxO1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來調(diào)節(jié)炎癥和脂質(zhì)合成，而且其能夠促進(jìn)膠原合成。因此，火麻仁可以用來治療痤瘡，同時其抗菌、抗炎、抗脂肪生成和促進(jìn)膠原合成的特性可以用于制作化妝品。

5 展望

火麻仁具有極高的營養(yǎng)價值以及抗炎、抗氧化、抗衰老等多種藥理活性，可以用于生產(chǎn)保健品、化妝品?；鹇槿实幕钚猿煞职念?、不飽和脂肪酸、多糖、大麻二酚、木脂素酰胺、新海膽靈A、生育酚等，在預(yù)防和治療慢性便秘、治療痤瘡等方面具有顯著的療效，在對抗神經(jīng)疾病、保護(hù)心血管、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、降血壓等方面也具有一定的藥用潛力，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更加深入的研究，挖掘其在預(yù)防和治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病的潛力?；鹇槿屎械亩嚯?、木脂素酰胺、克羅酰胺、苯丙酰胺能夠在治療神經(jīng)退行性疾病以及對抗神經(jīng)炎癥方面發(fā)揮作用，有望通過臨床試驗使其在患者的治療過程中作為輔助藥物或推薦飲食來使用。火麻仁還調(diào)節(jié)多種細(xì)胞過程，如能量代謝、細(xì)胞周期進(jìn)展等，這可能是其成為長壽食物的原因。隨著人們對中藥療效的認(rèn)可以及保健意識的增強(qiáng)，藥食同源類藥材及相關(guān)產(chǎn)品將會走進(jìn)更多消費者的視線，火麻仁涉及藥品、食品、保健品、化妝品等諸多領(lǐng)域，其相關(guān)產(chǎn)品具有廣闊的市場，應(yīng)當(dāng)通過更加深入的基礎(chǔ)研究以及新產(chǎn)品研發(fā)，來提高火麻仁的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。