三七莖葉研究進展

石萍萍，潘俊，李宏，劉秀嶶，金鵬程，吳昕怡，田浩

(云南省農業(yè)科學院農產品加工研究所，云南 昆明 650032)

三七莖葉為五加科人參屬三七[Panaxnotoginseng(Burk.) F.H.Chen]的干燥莖葉，三七作為中國傳統(tǒng)中藥，在臨床上應用廣泛，有較高的藥用價值和經濟價值，目前，三七在云南文山州、紅河州均有大規(guī)模種植以滿足快速增長的市場需求，但三七莖葉作為三七副產物利用率極低。三七莖葉，性溫，味辛，能治跌打，消察散血，敷毒瘡，治痰火，又能止血，又因其獨特的風味“味苦回甘”，故而在我國及東南亞國家有較長的藥用和食用歷史[1-2]。現(xiàn)代藥理學研究表明，三七莖葉具有改善睡眠[3]、抗抑郁[4]、預防治療心血管疾病[5]、抗氧化[6]、保肝[7]等作用。三七莖葉的主要活性成分為皂苷[8]。此外，還富含維生素、氨基酸、礦物質、蛋白質等營養(yǎng)成分。三七莖葉于2016年被納入地方特色食品[9]，次年，發(fā)布了關于干制三七莖葉的食品安全地方標準[10]。截至目前，關于三七莖葉在食用和藥用方面的綜合利用引起了越來越多人的關注。隨著對三七莖葉研究的進一步深入，綜合開發(fā)利用三七莖葉是大勢所趨。本文綜述了三七莖葉的化學成分和藥理作用，為其進一步深入研究和開發(fā)利用提供參考。

1 化學成分

1.1 總皂苷 三七莖葉中皂苷類化合物含量較高，總皂苷含量達8.53%±0.92%[1]，是三七莖葉的主要藥理活性成分[8]。三七中富含達瑪烷型皂苷，化學上又將達瑪烷型皂苷分為20(S)-原人參三醇型皂苷(PPT)和20(S)-原人參二醇型皂苷(PPD)，PPT型皂苷主要存在于三七地下部分，PPD型皂苷主要存在于三七地上部分，人參皂苷Rc、Rb2、Rb3在三七葉中含量較高，但根中極少[11-12]。2012年，Mao等[12]利用LC-QTOF-MS對三七葉乙醇提取物中的化學成分進行鑒定，共鑒定出48種皂苷，其中40種皂苷為PPD型，7種皂苷為PPT型，1種皂苷為齊墩果烷型。2019年，Cao等[13]通過建立一項液質聯(lián)用技術，鑒定了三七葉中的226種皂苷。本文歸納整理了近年來從三七莖葉中分離純化得到的72個皂苷類化合物[8，12，14-29]，詳情請見表1～3。

表1 母核類型

表2 三七莖葉中的主要皂苷類化合物

表2(續(xù))

表3 三七莖葉中的主要皂苷類化合物

表3(續(xù))

1.2 黃酮類 三七莖葉中總黃酮含量為1.94%±0.18%[1]，截至目前，從三七莖葉中分離得到了9種黃酮類化合物，分別為山柰酚(1)，山柰酚-3-O-β-D-半乳糖苷(2)，山柰酚-3-O-β-D-半乳糖(2→1)葡萄糖苷(3)，山柰酚-7-O-α-L鼠李糖苷(4)，槲皮素(5)，槲皮素-3-O-槐糖苷(6)，槲皮素-3-O-β-D-半乳糖(2→1)葡萄糖苷(7)，甘草素(8)及甘草芹糖苷(9)[30]。其中，槲皮素平均含量為0.16%[31]。

圖1 三七莖葉中的黃酮類化合物

1.3 其他類 三七莖葉中含有豐富的維生素C、維生素B2、維生素B5、維生素B12、維生素K1、煙醜胺，生物素和葉酸；富含酮、鋅、鐵、錳、鈣、鎂、鈉等微量元素及蛋白質、氨基酸等營養(yǎng)成分[31]，其中，氨基丁酸是三七地上部分中一種重要氨基酸類有效成分，具有調節(jié)血壓與心率、治療神經退行性疾病、保肝利腎、抗衰老、促進生長激素分泌、預防肥胖等功效[32]。七莖葉中還含有多酚類成分，如沒食子酸[31]。三七莖葉粗蛋白含量≥9.0%[1]，粗纖維含量為8.33%～20.45%[33]，而脂肪含量低，有較高的營養(yǎng)價值和食用價值。

2 藥理作用

三七莖葉安全無毒[34]，具有多種藥理活性作用，如抗焦慮，抗抑郁，抗骨質疏松，抗糖尿病，抗癌，保肝等。

2.1 抗焦慮作用 2019年，杜瑤等[35]研究發(fā)現(xiàn)，三七葉總皂苷在500 mg·kg-1劑量下，與模型組相比能明顯增加小鼠開臂時間百分比(OT%)且使海馬內γ-氨基丁酸(GABA)、腦源性神經營養(yǎng)因子(BDNF)的含量增加，表明三七葉總皂苷能通過調節(jié)BDNF-GABA 信號通路，從而降低老齡小鼠焦慮易感性，起到抗老年焦慮癥的作用。

2.2 抗抑郁 2011年，Xiang等[36]通過小鼠強迫游泳實驗和大鼠慢性溫和應激模型實驗，發(fā)現(xiàn)三七莖葉總皂苷能通過調節(jié)腦內單胺類神經遞質，增加5-羥色胺、多巴胺和去甲腎上腺素水平，并降低細胞內Ca2+濃度從而發(fā)揮抗抑郁作用。

2015年，張華林等[37]通過建立慢性應激抑郁大鼠模型發(fā)現(xiàn)三七葉總皂苷在100 mg·kg-1劑量下可以使腦內多巴胺和去甲腎上腺素水平分別升高13.89%和19.66%，表明三七葉總皂苷具有良好的抗抑郁作用。

2018年，Zhang等[4]以慢性非預期輕度應激小鼠為模型，通過體重曲線、強迫游泳和懸尾實驗監(jiān)測小鼠行為，證明三七葉總皂苷是一種有效的抗抑郁藥，又通過與環(huán)狀RNA的分析，推測三七葉總皂苷的抗抑郁機制可能與調節(jié)環(huán)狀RNA的表達有關。

2.3 保肝作用 2015年，Wang等[38]研究發(fā)現(xiàn)，三七葉總皂苷可通過降低乙醇誘導的氧化應激反應及改善腸道內毒素介導的炎癥，從而有效地保護酒精性肝損傷。

2019年，Liu等[7]通過建立一種基于超高效液相串聯(lián)四極桿飛行時間質譜聯(lián)用技術(UHPLC-QTOF/MS)的代謝組學方法，評價了三七葉總皂苷對酒精性脂肪肝小鼠的保肝作用。研究發(fā)現(xiàn)，大劑量三七葉總皂苷(300 mg·kg-1)與水飛薊素(100 mg·kg-1)對比，兩者對酒精性脂肪肝小鼠起到的保肝作用近乎相同。研究闡明高劑量的三七葉總皂苷可能通過調節(jié)PLA2、LACT和5,6-δ-去飽和酶的表達來介導乙醇攝入引起的代謝紊亂。

2.4 抗骨質疏松 臨床上常以放射為基礎進行惡性腫瘤的治療，在放射過程中，正常組織也易受損，可能造成骨質疏松。2015年，Du等[39]通過建立輻射致骨質疏松的小鼠模型進行體內和體外檢測，發(fā)現(xiàn)與空白組相比，每天分別用50、100和200 mg·kg-1劑量給三七葉總皂苷15 d后，這3組輻照小鼠的骨密度平均值分別增加了80.4%、85.4%和81.5%，此外，給三七葉總皂苷后使輻照小鼠的細胞增殖增加，AKP活性增加，RUNX2和OPG蛋白水平升高并促進了鈣結節(jié)的形成，表明三七葉總皂苷可通過調節(jié)骨形成和骨吸收來抑制輻射引起的骨質疏松。

2.5 神經保護作用 2014年，Zhou等[6]研究了三七葉總皂苷在體外對氧化應激誘導的腦細胞損傷的作用，該研究證實了三七葉總皂苷可通過激活抗氧化系統(tǒng)，對H2O2誘導的星形膠質細胞損傷和ODG/復氧誘導的SH-SY5Y細胞損傷發(fā)揮保護作用。這些作用也可以保護大腦免受神經紊亂中氧化應激所引起的損傷。

2018年，Liu等[29]以神經生長因子(NGF)做對照，采用MTT法檢測發(fā)現(xiàn)，nototronesides B在1.0 μmol·L-1濃度下，可以增加游離血清誘導的人神經母細胞瘤PC12細胞的細胞活力，細胞活力為79.33%。表明三七葉中含有的nototronesides B對人成神經細胞瘤PC12細胞有神經保護作用。

2.6 抗糖尿病作用 2014年，Li等[14]對從三七葉中分離得到的21種化合物做了蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制活性實驗，發(fā)現(xiàn)化合物notoginsenoside-LY、20(R)-protopanaxadiol、20(R)-ginsenoside-Rh2和20(S)-ginsenoside-Mc對其有抑制活性，上述4種化合物的50%抑制濃度分別為29.08、21.27、28.12和26.59 μmol·L-1。同時，發(fā)現(xiàn)：糖基的存在會降低化合物對PTP 1B的抑制活性；20(R)-PPD型三萜比20(S)-PPD型三萜更有效；PPT類三萜對PTP 1B無任何抑制活性。

2.7 抗炎作用 2019年，Li等[20]從三七莖葉中分離得到的化合物gypenoside IX在非細胞毒性濃度100 μmol·L-1下，在脂多糖(LPS)刺激的RAW264.7細胞中能夠抑制一氧化氮(NO)的產生，表明有抗炎活性。同年，Zhang等[23]從三七葉中分離得到11種達瑪烷型三萜皂苷，在LPS刺激的RAW264.7細胞中檢測了上述化合物對NO的抑制活性。其中，化合物notoginsenoside NL-A1、notoginsenoside NL-A2、notoginsenoside NL-B1、notoginsenoside NL-B2、notoginsenoside NL-C1、notoginsenoside NL-C2和notoginsenoside NL-C3在非細胞毒性濃度50 μmol·L-1下，均能顯著抑制NO的產生，其抑制率分別為62.4%±8.0%、33.1%±1.2%、36.8%±4.1%、51.3%±5.8%、44.6%±4.8%、30.1%±3.0%、39.4%±1.9%，且上述7種三七皂苷均對NO的抑制作用呈劑量依賴性。

2.8 抗癌 人參皂苷Rg3對多種癌細胞表現(xiàn)出抗癌活性，2012年，Mao等[12]研究發(fā)現(xiàn)從三七葉中分離得到的化合物Pn-1對人肺癌細胞(NCI-H460)、人肝癌細胞(HepG2)和人胃癌細胞(SGC-7901)均表現(xiàn)出抗癌活性，且Pn-1抗癌活性要強于Rg3。

2014年，Qian等[17]研究發(fā)現(xiàn)，三七葉總提物經大孔吸附樹脂洗脫得到的85%乙醇洗脫物對KP4細胞(人胰腺癌)、NCI-H727細胞(人肺癌)、HepG2細胞(人肝癌)和SGC-7901細胞(人胃腺癌)有較好的細胞毒性，表現(xiàn)出較強的抗癌作用。

2.9 改善貧血和免疫異常 2018年，Zhao等[40]研究發(fā)現(xiàn)，三七葉總皂苷可通過增加再生障礙性貧血小鼠血中白細胞、血小板、紅細胞和血紅蛋白的數(shù)量，促進小鼠骨髓內皮祖細胞的增殖，促進骨髓增生、增加粒細胞和巨核細胞數(shù)量來恢復造血改善小鼠再生障礙性貧血，與此同時，三七葉總皂苷通過調節(jié)T細胞群的平衡，提高P-ERK1/2、GATA-3和FOXP3的水平來改善異常免疫。

3 討論

三七作為中國傳統(tǒng)大宗藥材，其根和根莖入藥，應用十分廣泛，在云南文山州、紅河州均有大規(guī)模種植，但三七莖葉利用率極低，常作為廢棄物丟棄。由于三七莖葉安全無毒[34]，并在我國及東南亞國家有長期的食用歷史，2016年被納入地方特色食品[9]，以三七莖葉提取物為主要原料的相關產品也應運而生，如三七莖葉壓片糖果[41]，杜仲三七保健茶等[42]。但關于對三七莖葉的研究開發(fā)，多使用其粗提物，很少將三七莖葉中活性成分應用于產品開發(fā)上。

本文歸納整理了近40年關于三七莖葉化學成分及藥理作用的相關文獻報道。發(fā)現(xiàn)，三七莖葉中皂苷類化合物含量較高，總皂苷含量達8.53%±0.92%，為主要的活性成分。目前，從三七莖葉中分離得到了72種皂苷類化合物，主要為達瑪烷型三萜皂苷，包含20(S)-原人參三醇型皂苷(PPT)和20(S)-原人參二醇型皂苷(PPD)。其中，人參皂苷Rb1、Rc、Rb2和Rb3在三七莖葉中含量較高。從三七莖葉中分離得到了9種黃酮類化合物，總黃酮含量為1.94%±0.18%。此外，三七莖葉中富含各種營養(yǎng)成分，粗蛋白含量≥9.0%[1]，粗纖維含量為8.33%～20.45%[33]，還有維生素、煙醜胺，生物素，葉酸，酮、鋅、鐵、錳、鈣、鎂、鈉等微量元素及蛋白質、氨基酸等，有較高的營養(yǎng)價值和食用價值。

《本草綱目》記載三七莖葉“治折傷、跌撲出血，敷之即止，青腫經夜即散，余功同根”?，F(xiàn)代藥理研究表明，三七莖葉總皂苷具有多種生物活性，如抗焦慮，抗抑郁，抗骨質疏松，抗糖尿病，抗癌，保肝等作用。隨著藥理研究的深入，逐漸闡明了三七皂苷中某些單體皂苷的活性及作用機制。如，人參皂苷Rb3的抗抑郁作用[43]，單體皂苷nototronesides B對人成神經細胞瘤PC12細胞有神經保護作用[29]，三七皂苷Fe和人參皂苷Rd有抗腫瘤的作用[18]等，但要闡述清楚每種皂苷的作用機理及信號通路還有待更深入的研究。除皂苷外，三七莖葉中含有的的氨基丁酸具有調節(jié)血壓與心率、治療神經退行性疾病、保肝利腎、抗衰老、促進生長激素分泌、預防肥胖等功效。

三七莖葉有長期的食用歷史，內含多種營養(yǎng)成分和活性物質，具有良好的生物活性功能，可作為膳食補充劑和具有特定保健功能的食品開發(fā)利用。在提高三七莖葉資源利用率的同時，對其他中藥材的非藥用部位綜合開發(fā)利用提供了良好的參考價值。