陳娟,徐興燕,林林,郭東曉,崔偉亮,林永強,張慧杰,譚會潔
(1.山東省食品藥品檢驗研究院,山東省中藥標準創(chuàng)新與質(zhì)量評價工程實驗室,山東 濟南 250101;2.山東中醫(yī)藥大學,山東 濟南 250355;3.蘄春唯艾科技有限公司,湖北 黃岡 435300)
艾草(ArtemisiaargyiLevl.et Vant.)又被稱為冰臺、家艾、蕭茅等,是菊科蒿屬植物,性溫,味苦、辛,歸肝、脾、腎經(jīng),植株具有非常強烈的香味。分布于中國、俄羅斯(遠東地區(qū))、朝鮮和蒙古等地,在中國分布尤其廣泛,幾乎遍及全國各地。艾草的全草都可以入藥,有溫經(jīng)、去濕、散寒、止血、消炎、平喘、止咳、安胎等多種功效,因此也有“草中鉆石”的稱號[1]?!吨袊幍洹?020年版(一部)收載了艾葉和醋艾炭,前者可以溫經(jīng)止血,散寒止痛,外用可以祛濕止癢,后者溫經(jīng)止血,主要被用于虛寒所導致的出血。艾灸療法在我國民間應(yīng)用甚廣,以艾葉制成的艾條或艾炷,用其緩慢燃燒產(chǎn)生的熱去刺激人體的特定部位,調(diào)整紊亂的生理功能,達到防止疾病的目的。目前,我國對于艾草的使用十分廣泛,本文對艾草藥理作用進行總結(jié)歸納,為其進一步研究與應(yīng)用提供參考。
從古代開始,中國對艾草就已經(jīng)有了較為深入的認識。早在《詩經(jīng)·王風·采葛》中就有對艾草的記載:“彼采艾兮,一日不見,如三歲兮?!蹦铣禾蘸刖暗摹睹t(yī)別錄》:“艾葉味苦,微溫,無毒。主炙百病,可作煎,止下痢,吐血,下部匿瘡,婦人漏血,利陰氣,生肌肉,辟風寒,使人有子?!笔状螌葑鳛樗幬镞M行記載。關(guān)于采集時間和處理方法,則有:“生田野,三月三日采,暴干。”但沒有指明確切的產(chǎn)地[1]。
《本草圖經(jīng)》是宋代蘇頌所著,里面對艾草相關(guān)內(nèi)容進行了記載,是一本有關(guān)于其生藥學知識最早、最全面的著作,并首次附有艾草的植物圖,書中記載:“艾葉,舊不著所出州土,但云生田野。今處處有之,以復道者為佳,云此種灸病尤勝,初春布地生苗,莖類蒿,而葉背白,以苗短者為佳?!?/p>
明朝李言聞著有世界上第一本專門論述艾草的專著—《蘄艾傳》:“產(chǎn)于山陽,采以端午,治病灸疾,功非小補?!睍袑Π莸墓π?、生存環(huán)境、采收時間等進行了介紹,為后人研究艾草提供了重要的參考價值。對艾草的描述最為詳細的,是明代李時珍所著《本草綱目》:“此草多生山原。二月宿根生苗成叢,其莖直生,白色,高四五尺,其葉四布,狀如篙……”“艾,醫(yī)家用灸百病,故曰灸草?!薄鞍匀~入藥,性溫、味苦、無毒、純陽之性、有通十二經(jīng)、走三陰、理氣血、逐濕寒、暖子宮等功效,亦常用于針灸?!辈粌H對艾草的形態(tài)特征和治病功效進行了描述,還收載了一些艾草治病的藥方。
清代也有不少關(guān)于艾草的本草著作,但大多只是對前人論述的繼承,內(nèi)容上并沒有做出重大的創(chuàng)新,例如《本草備要》《本草從新》《植物名實圖考》等,其中吳其濬的《植物名實圖考》附有兩個不同生長時期的艾葉圖,繪制逼真,十分形象,為艾草的研究做出了重要貢獻。
近代胡覺非先生晚年撰寫《蘄艾新傳》,書中附有《贊蘄艾》七絕4首。梅全喜教授著有《艾葉》一書,該書側(cè)重于對艾草生理、生化等微觀層面的研究,較為詳細地記載了艾草生長、采收時間及不同采集期艾草中所含有的揮發(fā)油。
現(xiàn)代藥理學研究表明,艾草具有多種藥理作用,包括抑菌、抗病毒、抗蟲、抗癌抗腫瘤、抗氧化、止咳平喘、保肝利膽、鎮(zhèn)痛、抗炎、降血糖、免疫調(diào)節(jié)等[2]。
2.1 抑菌作用 傳統(tǒng)的艾草經(jīng)過水煎、熏蒸后,不僅能殺滅多種病菌,還能抑制多種有害細菌的生長,殺滅或抑制多種病毒、細菌和真菌。熏艾抑菌的做法在中國古代就被發(fā)現(xiàn),并流傳至今。在民間,艾草被用來熏房間,目的是為了殺菌消毒。通過體外抑菌試驗研究發(fā)現(xiàn),艾草的提取物對多種細菌和真菌類物質(zhì)有非常好的抑制作用,其中揮發(fā)油類成分起主要作用。高海榮等[3]測定了艾草的揮發(fā)油類成分的抑菌活性,采用了濾紙片法,抑菌活性的大小用抑菌圈的直徑來評估,研究結(jié)果表明,艾草揮發(fā)油對大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌、四聯(lián)球菌均具有良好的抑菌作用。李志鵬等[4]對艾草超臨界萃取物進行了分析,將其對大腸桿菌、綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果進行對比,發(fā)現(xiàn)其對大腸桿菌的抑菌效果最好;對比艾草提取物與青霉素對3種細菌的抑菌效果,結(jié)果表明,艾草提取物對大腸桿菌的抑菌效果較強,而青霉素對綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌作用較強。Yin等[5]研究了艾草提取物對口腔常見菌群的抑菌作用,用氫氧化鈉灼燒大鼠臉頰建立口腔潰瘍模型,通過對口腔潰瘍愈合時間的測量,評價艾草提取物對口腔潰瘍的治療效果,研究結(jié)果表明,艾草提取物對金黃色葡萄球菌和鏈球菌有明顯抑制作用。
2.2 抗蟲作用 早在千年之前就通過燃燒艾草來達到驅(qū)趕蚊蟲的目的,時至今日,我國很多地方仍然保存著一種傳統(tǒng)習俗,那便是在端午節(jié)將艾草懸掛門前用于驅(qū)趕蚊蟲。因為艾草帶有某種獨特的氣味,這種味道能夠起到到驅(qū)蚊蟲的效果,所以古人常在門口懸掛艾草。是但是用沒有經(jīng)過處理的艾草驅(qū)蚊蟲,效果比較微弱,為了提高艾草驅(qū)蚊蟲作用,一般將艾草進行燃燒后使用,艾草燃燒后產(chǎn)生的揮發(fā)油類成分是抗蟲作用的主要成分。艾草的揮發(fā)油類可作為殺蟲劑,防止農(nóng)作物害蟲的生長,對倉庫存貯產(chǎn)品中的害蟲尤其有效[1]。Liu等[6]研究發(fā)現(xiàn),艾草的揮發(fā)油中的主要殺蟲成分是反式肉桂酸乙酯和薄荷酮,其中反式肉桂酸乙酯比薄荷酮的殺蟲效果顯著;混合成分的殺蟲作用強于單一成分,說明了揮發(fā)油的殺蟲成分具有協(xié)同作用。艾草的驅(qū)蟲效果與其年份也有很大的關(guān)系,年份久一點的艾草中揮發(fā)性成分濃度高,氣味濃,因而驅(qū)蟲效果也更好。
2.3 抗病毒作用 病毒的結(jié)構(gòu)非常簡單,僅由DNA或RNA與蛋白質(zhì)組成,但是其的破壞力度異常驚人。近年來,非典病毒、新冠病毒等的肆虐橫行,讓人們清醒地意識到了病毒的可怕。在日常生活中,有許多人為了預(yù)防感冒,抵抗病毒,用艾草來熏房間,希望達到消毒的效果,經(jīng)臨床試驗證明,艾葉煙熏可以抑制一些常見的病毒,例如流感病毒、鼻病毒等。艾草的揮發(fā)油成分具有疏水性和黏性,艾草發(fā)揮抗病毒活性的重要機制是艾草的揮發(fā)油類成分與病毒的包膜相互作用,改變包膜的通透性,導致病毒內(nèi)容物流出[7]。韓軼等[8]發(fā)現(xiàn)艾熏時艾草揮發(fā)油對呼吸道合胞病毒有較強的抑制效果。趙志鴻等[9]發(fā)現(xiàn)艾草可以很好地抑制乙肝病毒,選人肝癌細胞為體外細胞模型,發(fā)現(xiàn)艾葉揮發(fā)油對乙肝表面抗原和乙肝e抗原的分泌有明顯抑制作用,影響乙肝病毒的蛋白表達水平,并在一定程度上抑制了乙肝病毒DNA的復制。
2.4 抗癌作用 艾草多糖的抗腫瘤活性很強,對人體有很好的免疫增強作用。艾草多糖可以抑制肝癌細胞的增殖,分別增強腫瘤壞死因子和自然殺傷細胞對靶細胞的活性和殺傷力,可以直接抗腫瘤細胞,增強免疫系統(tǒng)的協(xié)同抗癌作用。從艾草中提取出來的異澤蘭黃素是一種具有藥理活性的黃酮類化合物,實驗研究表明,其可以抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞的活力和增殖,并抑制體內(nèi)腫瘤的生長[10]。劉瑞[11]通過體外和體內(nèi)實驗,對艾葉提取物異澤蘭黃素對肝細胞癌的生物學行為進行了研究,研究結(jié)果證實了艾葉提取物異澤蘭黃素可以誘導肝癌細胞凋亡。
A549細胞的增殖被艾草揮發(fā)油所抑制,并呈現(xiàn)出濃度依賴性,其作用機理是,艾草揮發(fā)油發(fā)揮作用,把A549細胞阻滯在S期,阻止其增殖,誘導細胞凋亡[12]。艾草可以影響肝癌細胞系Hep G2細胞的增殖,在細胞凋亡過程中上調(diào)促凋亡基因Bax和caspases基因的表達,并對抑制凋亡基因Bcl-2的表達進行抑制,從而導致Hep G2細胞的凋亡,這種作用與艾草提取物的濃度呈正相關(guān)[13]。Zhang等[14]發(fā)現(xiàn)艾草中倍半萜內(nèi)酯類活性成分可促進p47的膜轉(zhuǎn)位,激活煙酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶/活性氧/線粒體途徑,誘導胃癌細胞凋亡。
2.5 止咳平喘作用 哮喘是呼吸系統(tǒng)常見的疾病,影響患者的生活,有時甚至會影響生命健康。艾草揮發(fā)油具有一定的鎮(zhèn)咳、平喘、祛痰作用,對化學物質(zhì)引起的咳嗽、哮喘也可以起到一定的作用[15]。魏國會等[16]研究了艾草揮發(fā)油的平喘活性,實驗選擇了經(jīng)卵蛋白致敏的哮喘小鼠氣道炎癥模型,研究結(jié)果表明,艾草揮發(fā)油具有較好的止咳平喘效果。有研究分離了艾草提取物中的平喘成分,發(fā)現(xiàn)蒿醇、石竹烯和萜品烯醇的平喘作用較強,這類成分可以直接作用于氣管,調(diào)節(jié)呼吸中樞,預(yù)防藥物性哮喘,并且可以延長乙酰膽堿加組胺的引哮潛伏期。通過豚鼠平喘實驗研究發(fā)現(xiàn),艾草的揮發(fā)油類成分可以對氯化鋇所誘發(fā)的離體豚鼠氣管平滑肌的痙攣進行緩解,松弛支氣管平滑??;一定量氣霧吸入給藥研究表明,艾草揮發(fā)油可以有效控制組胺和乙酰膽堿誘發(fā)的豚鼠哮喘,延長豚鼠的引喘潛伏期,對支氣管哮喘產(chǎn)生了綜合防治效果[17]。
2.6 抗氧化、抗衰老作用 機體氧化應(yīng)激,是指細胞接受外部刺激時,會形成過多的活性氧自由基、活性氮自由基,進而對機體細胞產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)傷害的病理過程;而活性氧自由基的產(chǎn)生過多,會使機體氧化自由基和脂質(zhì)氧化反應(yīng)失調(diào),形成一些脂質(zhì)過氧化物質(zhì),改變細胞的結(jié)構(gòu)和功能[17-18]。經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學研究和臨床試驗證實,細胞內(nèi)的自由基過多,易引起蛋白質(zhì)變性、脂質(zhì)過氧化、DNA損傷等不良反應(yīng),容易引發(fā)心腦血管病變、自身免疫性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及癌癥等多種疾病[19]。徐紅蕊等[20]研究發(fā)現(xiàn),艾草具有較好的體內(nèi)外抗氧化作用,其中揮發(fā)油類和多酚類成分具有顯著抗氧化和清除氧自由基的作用,可被用于合成抗氧化劑。通過β-胡蘿卜素漂白法、硫代巴比妥酸、總自由基清除抗氧化能力法等多種方法驗證,艾草中的揮發(fā)油成分具有較強的抗氧化和清除自由的能力[1]。胡崗等[21]采用D-脫氧核糖-鐵體系法、羥胺法和DPPH法對艾草多糖的體外抗氧化能力進行了研究,結(jié)果表明艾草多糖能有效地清除超氧陰離子自由基、羥基自由基及DPPH自由基,并且抑制率隨著多糖劑量的增加而提高,呈量效關(guān)系。Hu等[22]研究了艾草黃酮類化合物的體內(nèi)外抗氧化作用,研究結(jié)果表明,艾草黃酮類化合物對秀麗隱桿線蟲具有較強的抗氧化能力。
2.7 抗疲勞作用 艾草中的揮發(fā)油類成分具有抗疲勞的功效。在小鼠的負重游泳試驗中,將艾草揮發(fā)油通過灌胃給藥到小鼠體內(nèi),研究結(jié)果表明,藥物組較對照組小鼠的血清尿素氮水平和血乳酸降低,肝糖原的消耗量降低,負重游泳持續(xù)時間長,由此證實了艾草揮發(fā)油有抗疲勞的功效[23]。
2.8 保肝利膽作用 肝、膽是人體重要的器官,有著“牽一發(fā)而動全身”的重要性。臨床試驗證明,將艾葉注射液注射到肝病患者的體內(nèi),經(jīng)過一段時間之后,患者體內(nèi)的轉(zhuǎn)氨酶逐步下降,肝功能也慢慢趨向正?;健Q芯勘砻?,艾葉可以通過調(diào)節(jié)細胞周期,下調(diào)細胞周期蛋白(cyclin)D1的表達,使細胞復制停滯于G0/G1期,抑制細胞的增殖,進而達到抗肝纖維化的作用[24]。楊朝令等[25]研究表明,艾草多糖可以對乙酰氨基酚引起的肝中毒進行預(yù)防,保護肝組織細胞,進而達到保肝的目的。
2.9 抗過敏作用 艾草揮發(fā)油中的葛縷醇、反式葛縷醇、2-萜品烯醇等成分被認為可以產(chǎn)生抗過敏作用。蔣涵等[26]對艾草揮發(fā)油的抗過敏作用進行了研究,用2,4-二硝基氯苯誘導小鼠遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),對比實驗組與對照組小鼠的耳腫脹度,發(fā)現(xiàn)艾草揮發(fā)油對2,4-二硝基氯苯誘導的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)抑制率高達95%,證明艾草揮發(fā)油具有明顯的抗過敏作用。
2.10 止血作用 長期藥理試驗表明,艾草可以發(fā)揮較好的止血作用。艾草用水浸泡后,把浸出液靜脈或腹腔注射到大鼠體內(nèi),使毛細血管的通透性降低,達到止血的目的。有研究表明,艾草中的組分在體外均有凝血的作用,不同組分的凝血作用各不相同,其中鞣質(zhì)類的凝血作用最強。分別用艾草生品和炮制品對小鼠進行凝血、出血時間試驗,對比之后發(fā)現(xiàn),烘制或炒炭后的艾草止血作用明顯,對家兔進行相關(guān)研究,灌服后發(fā)現(xiàn),可以促進其血液的凝固[27]。
有研究表明,采用中國傳統(tǒng)炮制方法炮制的艾炭,具有非常強的凝血、止血效果,可能是因為艾草中的活血組分在炮制的過程中被除去[28]。
2.11 抗炎作用 艾草揮發(fā)油有很強的抗炎活性[29]。Ge等[30]用二甲苯、冰醋酸和角叉菜膠誘導小鼠產(chǎn)生炎癥反應(yīng),分別以皮膚給藥和灌胃給藥的方式觀察艾草揮發(fā)油抗急性炎癥的作用,研究結(jié)果表明1,8-桉葉素、樟腦和龍腦有較好的抗炎作用,且經(jīng)皮膚給藥的艾草揮發(fā)油的生物利用度優(yōu)于灌胃給藥。
艾灸可以通過抑制IL-23、IL-17水平和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信號通路活性,調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),對類風濕性關(guān)節(jié)炎發(fā)揮治療作用[31]。
2.12 鎮(zhèn)痛作用 遲雪潔等[32]采用熱板法對艾草水提組分和揮發(fā)油的鎮(zhèn)痛作用進行了研究,結(jié)果表明,艾草水提組分和揮發(fā)油均有鎮(zhèn)痛作用,但水提組分較揮發(fā)油對小鼠熱刺激的反應(yīng)更靈敏。孫蓉等[33]研究結(jié)果表明,艾草水提組分和揮發(fā)油主要通過增加丙二醛和一氧化氮含量,降低血液前列腺素E2含量以及超氧化物歧化酶活性起到鎮(zhèn)痛作用,艾草揮發(fā)油的功效與劑量、用藥時間密切相關(guān),呈現(xiàn)一定的劑量依賴關(guān)系。
2.13 降血糖作用 尹美珍等[34]建立了1型糖尿病小鼠模型,采用的是腹腔注射鏈脲佐菌素的方法,研究結(jié)果表明,灌胃給予艾草多糖,可以改善糖耐量,增加肝糖原含量,有明顯降低1型糖尿病小鼠的血糖濃度的作用。
2.14 神經(jīng)元保護作用 Zeng等[35]研究了艾草中分離得到的倍半萜二聚體化合物(DSF-52)是否抑制了脂多糖激活的小膠質(zhì)細胞的神經(jīng)炎癥反應(yīng),研究結(jié)果顯示,DSF-52可能對炎癥介導的神經(jīng)退行性疾病中的神經(jīng)元有保護作用。Kang等[36]對三甲基錫誘導的認知功能障礙進行研究,發(fā)現(xiàn)艾草提取物中的酚類物質(zhì)3,5-二咖啡??鼘幩峋哂酗@著改善小鼠學習和記憶缺陷的作用,研究結(jié)果表明,3,5-二咖啡??鼘幩嵋种粕窠?jīng)元的凋亡是通過維持線粒體活性和抑制凋亡信號分子來實現(xiàn)的。
2.15 其他作用 除了上述藥理作用之外,艾草還具有多種功效。如,艾草具有散寒除濕、安胎的功效;艾草提取物可以治療和預(yù)防糖尿病和癌癥疾病[1];艾草揮發(fā)油可以治療實驗性痤瘡,主要是通過抑制肥大細胞增殖、趨化及脫顆粒,減少肥大細胞數(shù)量,減輕炎癥反應(yīng)來發(fā)揮其治療效果[37];用艾草沐浴可以止癢、治燙傷、治療痹癥、局部的麻木不仁、四肢闕冷的虛脫癥;用艾草泡茶能夠緩解治肩膀僵硬、冷虛癥、腰痛、疲勞等癥狀,還對濕疹、斑疹、高血壓有效;飲用艾草所制的酒可以增加食欲、利尿,也可以用于貧血;用艾草做食物或泡水,有預(yù)防、緩解痛經(jīng)的作用[38];艾草還可作為一種膳食,適用于胃黏膜損傷或飲食習慣不健康的人群,還可以增強人體對疾病的抵御能力[39]。
隨著人們對中醫(yī)藥關(guān)注度的增加,特別是新冠肺炎疫情以來,公眾對中醫(yī)藥領(lǐng)域的關(guān)注和期待更是到達了一個高峰,在這種高關(guān)注度以及人們對身體健康認知不斷加強的情況下,艾草這種非常容易獲得的純天然藥物,其使用量在逐漸增加。從古至今,關(guān)于艾草使用的記載頗多,艾草在中醫(yī)藥學、民俗學、飲食學等眾多學科都發(fā)揮著重要的作用,更說明了艾草在人們生活中具有重要的意義。隨著艾草現(xiàn)代藥理學研究不斷深入,其抑菌、抗病毒、抗蟲、抗癌抗腫瘤、抗氧化、止咳平喘、保肝利膽、鎮(zhèn)痛、抗炎、降血糖等多種藥理作用機理不斷被揭示,為其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展夯實了理論基礎(chǔ)。相信在以后,無論是在臨床藥用、食用,還是飼用以及日用品中,“草中鉆石”艾草將具有巨大的開發(fā)價值。