印度尼西亞產(chǎn)三種生姜種類的特征及應(yīng)用

李宏栩，柴生颋，2*

(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣東 廣州 510405；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院 骨科，廣東 廣州 510378)

生姜(ZingiberofficinaleRsocoe)是姜科植物姜(Zingiber officinale)的根莖，富產(chǎn)于熱帶及亞熱帶，是食品、香料、藥品的重要原材料[1]。姜作為藥物的記載首見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，其曰：“干姜，味辛，溫。主胸滿咳逆上氣，溫中止血，出汗，逐風(fēng)，濕痹，腸澼，下利?！盵2]生姜之名則由《傷寒雜病論》明確提出，以生姜汁入湯劑中，如生姜半夏湯，其性微溫，味辛，歸肺經(jīng)、脾經(jīng)、胃經(jīng)，功效為解肌發(fā)表、散寒，溫中止嘔、溫肺止咳、解魚蟹毒等[3]。從生姜提取的化合物中，以揮發(fā)性油脂、姜辣素、二苯基庚烷類化合物、黃酮類化合物和生姜多糖含量居多，主要發(fā)揮抗癌、抗炎癥、抑菌、抗氧化等藥理作用[4]。印度尼西亞是生姜的重要原產(chǎn)地之一，其在爪哇島廣泛栽培，應(yīng)用廣泛。印度尼西亞的生姜根據(jù)其外形、根莖結(jié)構(gòu)、苞片顏色分為三類：紅姜(Zingiberofficinalevar.Rubrum，ZOR)、黃大姜(Zingiberofficianlevar.Officinale，ZOO)和白小姜(Zingiebrofficinalevar.Amarum，ZOA)[5]。在印尼，黃大姜的種植多用于食品制作和烹飪調(diào)料，而紅姜、白小姜多應(yīng)用于中草藥配方、藥物提取以及營養(yǎng)補充劑[5]。紅姜是印尼應(yīng)用最廣的草藥之一，與其他生姜相比，紅姜根莖會帶有微紅，其含有的10-姜醇具有較強的抗炎和抗氧化活性[6]。黃大姜與普通生姜外形類似，其根莖部相較偏大。研究表明，黃大姜含有豐富的6-姜烯酚，具有抗腫瘤、降壓、抗神經(jīng)炎癥等作用[7]。在印尼，白小姜是人們用來烹飪和生產(chǎn)精油的香料，其研究較另外兩種姜少，其根部比黃大姜更小，纖維組織更豐富，辛辣氣味更強[8-9]。印尼產(chǎn)三種生姜的化合物含量不同，提取化合物的生物活性也各有優(yōu)勢，三種生姜均有較大的潛在開發(fā)價值，對這三個生姜品種的特征及應(yīng)用進行綜述，對印尼生姜品種的應(yīng)用規(guī)范有重要參考價值。

1 紅姜

紅姜是印尼產(chǎn)姜科姜屬生姜經(jīng)變種的一個品種，其中文名稱為紅姜，其英文通用學(xué)名是Zingiberofficinalevar.Rubrum，別名有Red Ginger、Sunti Ginger，其印度尼西亞通用名稱是Jahe merah[5，8，10]。紅姜的根莖小而有層次，淺紅至深紅色，質(zhì)量為0.20～1.40 kg，直徑為4.20～4.26 cm，長度為12.33～12.60 cm。其根部直徑在2.49～5.71 cm，其長度在17.03～39.23 cm，其質(zhì)量在0.07～0.34 kg，圓形[11]。對紅姜內(nèi)的化合物化學(xué)鑒別得到揮發(fā)油占2.58%～3.90%，淀粉類物質(zhì)占44.99%～52.90%，灰分占7.46%，6-姜酚含量18.03 mg/g，8-姜酚含量4.09 mg/g，10-姜酚含量4.61 mg/g，6-姜腦含量1.36 mg/g，其中6-姜酚和6-蘇木酚是其主要的化合物[11-12]。此外，紅姜的揮發(fā)油中單萜類化合物較高(60.55 %)，以E-檸檬醛/香葉醛(11.97%)和1.8-桉葉素(15.10%)為主，其中倍半萜衍生物中αr-姜黃烯(16.86%)含量最高[13]。

Razali等[14]發(fā)現(xiàn)紅姜提取物對自發(fā)性高血壓大鼠有舒張血管活性的作用，認為在紅姜的石油醚提取物中的6-姜辣素和8-姜辣素作為主要化合物具有降血壓效果。Kosei等[12]通過列柱層析分離了紅姜甲醇提取物中的13種成分，鑒定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6-蘇木酚具有抑制細胞外黑素生成的活性。Aprila等[15]建立了兩種慢性疼痛大鼠模型，研究表明紅姜油對慢性疼痛小鼠具有顯著的抗痛覺過敏活性。Fikri等[16]從PGG2還原為PGH2期間得出，印尼紅姜根莖輸注在COX-1中比在COX-2中慢，印尼紅姜的根莖通過抑制環(huán)氧化酶(COX)降低了前列腺素的產(chǎn)生率，發(fā)揮鎮(zhèn)痛的作用。Henik等[17]在社區(qū)選取了20名關(guān)節(jié)疼痛的老年人進行紅姜敷治療和溫敷治療對照實驗，結(jié)果均對關(guān)節(jié)疼痛有緩解效果，但紅姜組疼痛程度下降率更高，紅姜對關(guān)節(jié)疼痛的鎮(zhèn)痛消炎效果明顯。Rinanda[13]通過不同濃度的紅姜精油作用于白色念珠菌發(fā)現(xiàn)，高單萜紅姜精油對白色念珠菌具有顯著的抗生物膜活性。SAPTIWI等[18]通過設(shè)置4組梯度為25%的不同濃度紅姜汁作用于腸胃炎細菌，觀察細菌抑制因子直徑得出，紅姜濃度越高，其對細菌生長的抑制能力越強。Handayani等[19]研究發(fā)現(xiàn)，紅姜提取物和白小姜提取物對變形鏈球菌均具有抗菌作用，而濃度為60%的紅姜提取物對變形鏈球菌的抑制作用較白姜提取物更強。Rialita等[20]認為，紅姜揮發(fā)油對金色葡萄球菌抑制作用的主要成分為姜黃烯、姜烯、β-二苯烯、β-倍半水芹烯和莰烯。此外，Sivasothy等[21]發(fā)現(xiàn)，紅姜精油對地衣芽孢桿菌、芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和施氏假單胞菌均有溫和的抑制反應(yīng)。Sutyarso等[22]取紅姜提取物和鋅聯(lián)合作用于24只雄性大鼠，觀察得到睪丸激素水平、精子濃度、精子質(zhì)量和前細線素含量均比對照組升高，因此紅姜水提物聯(lián)合鋅口服給藥可增強雄性大鼠睪丸功能。Ghasemzadeh等[23]指出，紅姜的抗氧化作用廣泛應(yīng)用于食品保存、化妝品行業(yè)和香料，紅姜干燥的根莖含有大量具有抗氧化潛力的植物化學(xué)物質(zhì)，且紅姜根莖抗氧化活性與多酚氧化酶呈顯著負相關(guān)。Ghasemzadeh等[24]應(yīng)用優(yōu)化回流工藝提取紅姜得到高含量6-姜辣素和6-姜酚的紅姜提取物，優(yōu)化提取物在40 μg/mL濃度下對HeLa癌細胞具有明顯的抗腫瘤活性。

2 黃大姜

黃大姜是印尼產(chǎn)的姜科姜屬生姜經(jīng)變種的一個品種，其中文名稱為黃大姜，其英文通用學(xué)名是Zingiberofficinalevar.Officinale，別名有Elephant Ginger，其印度尼西亞通用名稱是Jahe gajah[5，8]。黃大姜的根莖大而有節(jié)，顏色白帶黃，質(zhì)量為0.18～2.08 kg，直徑為8.47～8.50 cm，長度為15.83～32.75 cm。其根部直徑在4.22～5.83 cm，其長度在9.34～24.80 cm，其質(zhì)量在0.02～0.03 kg，圓形[11]。對黃大姜內(nèi)的化合物化學(xué)鑒別得到揮發(fā)油占0.82%～2.50%，淀粉類物質(zhì)占44.25%～55.10%，纖維占6.89%，灰分占6.60%～7.57%，水分占88.33%，6-姜酚含量9.56 mg/g，8-姜酚含量1.49 mg/g，10-姜酚含量2.96 mg/g，6-姜腦含量0.92 mg/g[11]。Seow等[7]通過對黃大姜提取得到含量豐富的6-姜酚，實驗發(fā)現(xiàn)6-姜酚具有模仿大鼠嗜鉻細胞瘤細胞中神經(jīng)生長因子的潛力，可誘導(dǎo)PC-12細胞中的神經(jīng)活性，有利于緩解神經(jīng)退行性疾病。Koshy等[25]對從8種藥用植物中提取的約32種提取物進行了抗菌活性篩選，結(jié)果得出黃大姜提取物對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有一定的抑制作用。

3 白小姜

白小姜是印尼產(chǎn)的姜科姜屬生姜經(jīng)變種的一個品種，其中文名稱為白小姜，其英文通用學(xué)名是Zingiberofficinalevar.Amarum，別名有Small White Ginger、Emprit Ginger，其印度尼西亞通用名稱是Jahe emprit[5，8，10]。白小姜的根莖小而有層次，顏色白帶黃，重量為0.10～1.58 kg，直徑為3.27～4.05 cm，長度為6.13～31.70 cm。其根部直徑在3.91～5.90 cm，其長度在15.35～26.20 cm，其重量在0.02～0.07 kg，圓形[11]。白小姜的纖維柔軟，香氣強烈，但香氣與紅姜相比較輕[9]。對白小姜內(nèi)的化合物化學(xué)鑒別得到揮發(fā)油占1.50%～3.50%，淀粉類物質(zhì)占41.48%～54.70%，纖維占6.59%，灰分占7.39%～8.90%，6-姜酚含量22.57 mg/g，8-姜酚含量4.73 mg/g，10-姜酚含量6.68 mg/g，6-姜腦含量2.24 mg/g，其中白小姜的提取物含α-姜黃烯、α-姜烯、β-倍半萜烯和β-雙柏烯4個主要成分，包括姜辣素、萜烯、冰片、聚二酚、β-水芹烯等20余種化合物[9，11，26]。Handayani等[19]研究發(fā)現(xiàn)，白小姜提取物可抑制變形鏈球菌，且濃度越高，對變形鏈球菌的抑菌圈直徑越大，但與濃度為60%的紅姜提取物相比，對變形鏈球菌的抑制作用較弱。Huanny等[27]通過把不同濃度的白小姜揮發(fā)油作用于白色鏈球菌菌落，觀察菌落數(shù)量變化發(fā)現(xiàn)白小姜揮發(fā)油含量與其抑制帶呈正相關(guān)，最佳抑菌濃度為6.25%。但隨著揮發(fā)油濃度的增加抑菌圈也隨之增大，因此白小姜揮發(fā)油對白色念珠菌有一定的抑菌作用。

4 討論

印度尼西亞的三種生姜是姜科的常見姜之一，均屬于姜科亞科的單子葉植物。印尼本土的三種生姜廣泛應(yīng)用于美容、調(diào)料、香料、食品及中藥中，具有鎮(zhèn)痛消炎、止咳平喘、祛風(fēng)解表、祛濕、活血化瘀、壯陽、理氣止嘔等藥理作用[11]。關(guān)于印尼三種生姜的研究，國外學(xué)者注重研究紅姜和普通生姜的藥理作用，而對于其外形特征，藥用部位的描述不足。紅姜在印尼作為治療關(guān)節(jié)炎的常用藥，具有抗炎、抗氧化、止痛等藥理作用[6，28]。研究發(fā)現(xiàn)，黃大姜與普通生姜類似，其含有豐富的可開發(fā)化合物，其中黃大姜、白小姜的姜酚及提取的姜精油含量較豐富，而姜酚具有顯著的抑菌、抗腫瘤、抗氧化、抗炎止痛等效果[29-31]，因而黃大姜和白小姜可能具有潛在的抗菌、抗炎、止痛、抑癌等臨床價值。此外，有研究報道，白小姜針對個別特異性細菌有顯著抑制效果[27]，具有開發(fā)針對皮膚黏膜炎性疾病特效藥的潛力。

對印尼三種生姜的特征鑒別、化學(xué)成分研究和藥理作用分析有助于以下三個研究領(lǐng)域的拓展：姜科植物種類資料庫信息完善和物種多樣性的豐富；進一步分析印尼三種生姜未檢出成分及有效成分含量；尋找、實驗印尼三種生姜合適的提取及純化技術(shù)，通過動物實驗研究與網(wǎng)絡(luò)藥理分子機制的探討，開發(fā)印尼三種生姜的化學(xué)提取物及其揮發(fā)油成分的藥用價值，可為生姜在臨床運用的藥理規(guī)范提供理論依據(jù)。