黃精多糖藥食同源作用及其研究進展

◎ 陸紫楠，金晨鐘,2，胡一鴻,2，王 艷,2

（1.湖南人文科技學(xué)院 農(nóng)藥無害化應(yīng)用重點實驗室，湖南 婁底 417000 2.湖南省農(nóng)田雜草防控技術(shù)與應(yīng)用協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 婁底 417000）

中國富含豐富的黃精資源。黃精又稱“姜形黃精”“雞頭黃精”“大黃精”，是百合科、黃精屬多年生草本植物。圖1 為黃精的地上部分、根莖及其切片。黃精根莖因富含黃精多糖、生物堿、皂苷、黃酮類化合物等多種生物活性物質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代藥理研究。

圖1 黃精植株及其根莖切片圖

1 黃精多糖的化學(xué)組成

不同的實驗方法，分離純化得到的黃精多糖成分及成分比不一樣。黃精多糖主要由半乳糖、葡萄糖、甘露糖、鼠李糖和木糖等單糖組成。當(dāng)采用熱水浸提黃精多糖時，發(fā)現(xiàn)其主要由半乳糖（Gal）和鼠李糖（Rha）組成，甘露糖（Man）、葡萄糖（Glu）和木糖（Xyl）含量較少，Gal、Rha、Man、Glu和Xyl 的摩爾含量分別為63.50%、25.14%、8.04%、1.75% 和1.57%[1]。我們課題組前期曾采用堿提取黃精多糖，得到一個PSP-1a 組分，分析發(fā)現(xiàn)PSP-1a 主要由Gal、Glu、Ara、Rha 和Xyl 組成，其摩爾含量分別是0.18%、0.30%、1.50%、97.25%、0.77%[2]。因此，采用的提取方法不同，其多糖組成和含量就不同。

2 黃精多糖藥食同源研究進展

很多研究機構(gòu)對黃精多糖的藥理作用及其機制進行了相關(guān)探究。有研究發(fā)現(xiàn)，黃精多糖的生物活性物質(zhì)對人體具有特殊的功能，如免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、預(yù)防糖尿病和骨質(zhì)疏松、抗菌消炎、保護心血管、抗疲勞等。

2.1 免疫調(diào)節(jié)

植物多糖具有免疫調(diào)節(jié)功能。有研究顯示，黃精多糖可修復(fù)環(huán)磷酰胺所致免疫抑制小鼠的吞噬指數(shù)和溶血素指數(shù)[3]，增加了小鼠的脾臟和胸腺指數(shù)，增強了T 細胞和B 細胞的增殖反應(yīng)，改善了腹腔巨噬細胞的吞噬功能，提高了免疫抑制小鼠血清中IL-2、TNF-α、IL-8 和IL-10 水平[4-5]。石娟等[6]用耳腫脹法來測定正常小鼠的免疫功能，發(fā)現(xiàn)黃精多糖可使小鼠的耳腫脹程度、溶血素水平和碳粒廓清指數(shù)增加，對細胞、體液和單核-巨噬細胞等正常小鼠的免疫功能均有增強作用。

由此可見，黃精多糖主要通過增強免疫細胞（如淋巴細胞、巨噬細胞等），進而產(chǎn)生調(diào)節(jié)免疫的細胞因子（如IL-2、IL-8、IL-10、TNF-α 等）進行免疫調(diào)節(jié)。

2.2 抗腫瘤作用

在致瘤因子的作用下，局部組織細胞的增殖威脅著機體的健康和生命。而黃精多糖能抑制癌細胞增殖，增強機體免疫功能，協(xié)同提高化療藥物的藥理效果。例如，它可以促進荷瘤鼠胸腺和脾臟的生長發(fā)育，從而有效抑制S180 腫瘤細胞和人乳腺癌細胞株（MCF-7）的增殖。不僅如此，黃精多糖對人食管癌細胞株Eca-109、人胃癌細胞株HGC-27、人結(jié)直腸腺癌HCT-8 等生長也有抑制作用。段華等[7]在黃精多糖誘導(dǎo)肝癌H22 移植瘤小鼠腫瘤細胞凋亡的研究中發(fā)現(xiàn)，黃精多糖能使Caspase-3，-8，-9 的活性顯著增加，G0/G1 期細胞增多，G2/M 期細胞減少，最終抑制腫瘤細胞增殖。LONG 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，黃精多糖通過TLR4-MAPK/NF-kB 信號通路，發(fā)揮LLC 荷瘤小鼠的抑瘤和免疫調(diào)節(jié)作用。在此過程中，CD4+/CD8+ 淋巴細胞比例和血清細胞因子水平提高，達到了LLC荷瘤小鼠的抑瘤效果。

綜上所述，黃精多糖在體內(nèi)體外的各種癌癥模型中都發(fā)揮著積極的作用，可通過激活Caspase 系統(tǒng)、TLR4/NF-kB 信號通路以及TLR4-MAPK/NF-kB 信號通路等方式來抑制腫瘤和調(diào)節(jié)免疫。

2.3 改善糖尿病

糖尿病主要是由胰島素功能減退和胰島素抵抗引起的一種高血糖代謝性疾病。有報道稱，黃精多糖可降低糖尿病大鼠的血糖，改善其體重和腎臟肥大指數(shù)，減輕腎臟組織氧化應(yīng)激損傷，以及改善尿微量白蛋白、血肌酐、尿素氮等相關(guān)腎臟病變指標(biāo)[9]，而且能增強糖尿病大鼠的胰島素敏感性，減輕胰島素抵抗[10]。此外，黃精多糖對糖尿病眼部病變也有保護作用，能改善視網(wǎng)膜的病變嚴重程度和視網(wǎng)膜功能，并減輕糖尿病小鼠腦組織損傷[11]。

由此可知，黃精多糖可通過提高胰島素水平、抑制胰島細胞凋亡、減少氧化應(yīng)激損傷等作用途徑來保護機體腎臟、腦血管及眼等器官，進而改善糖尿病的臨床癥狀來防治糖尿病。

2.4 抗菌和消炎作用

黃精多糖抗菌消炎效果明顯，對金黃色葡萄球菌、白色金黃色葡萄球菌、螺旋桿菌、枯草芽孢桿菌、傷寒沙門氏菌、副傷寒芽孢桿菌、黃體微球菌等均有抗菌作用，且隨著黃精濃度的升高，抑菌圈直徑增大。根據(jù)以往的研究，黃精多糖對二甲苯引起的小鼠耳部腫脹也能起到一定的抑制作用，并發(fā)揮抗炎作用[12]。此外，黃精多糖可以降低大鼠支氣管肺泡灌洗液中炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8 水平以及其相關(guān)m RNA 的表達，發(fā)揮抗炎作用。同時，其改善了肺組織中TLR4、髓質(zhì)分化蛋白88（Myd88）、p-IKB-alpha/IKB-alpha 和p-p65/p65 蛋白的表達，研究推測這可能是黃精多糖作用于TLR4/Myd88/NF-κB 通路來抑制炎癥反應(yīng)[13]。黃精多糖還可以通過激活A(yù)MPK 信號通路來發(fā)揮抗炎作用。綜上所述，黃精多糖在抗菌抗炎作用中起著非常重要的作用。

2.5 保護心血管疾病

研究顯示，黃精多糖灌藥28 d，可減輕心肌梗死模型大鼠的心肌損傷，降低血清CKMB、LDH、NF-κB、IL-6、TNF-α、MDA 含量，抑制心肌組織Notch1、Dll4 及Hey2 蛋白的表達，緩解炎癥及氧化應(yīng)激反應(yīng)，促進血管再生，修復(fù)缺血心肌。陳婷婷等[14]研究發(fā)現(xiàn)，黃精多糖連續(xù)灌胃給藥12 周后，Ⅰ型糖尿病大鼠的血糖、甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白明顯降低，高密度脂蛋白含量明顯提高。并表現(xiàn)左室舒張末壓降低，左室開始收縮，直到左室內(nèi)壓上升，速率峰值時降低，然后左心室收縮壓升高，從而抑制了心肌中TLR4、NF-κB、MIF 蛋白的表達。由此表明：黃精多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠心肌有保護作用。最近的研究也證實，黃精多糖能夠減輕心肌炎大鼠心肌纖維化變性等病理損傷，降低心肌炎大鼠的心肌組織MDA、血清TNF-α、IL-6 及TGF-β1 的含量，上調(diào)大鼠心肌組織中p-JAK/JAK 及p-STAT3/STAT3蛋白表達。暗示黃精多糖可通過激活JAK/STAT3 信號通路，達到改善心肌組織的病理損傷和纖維化的目的，從而抑制大鼠自身免疫性心肌炎的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)[15]。

綜上所述，黃精多糖的心血管保護作用主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和炎癥因子，關(guān)于黃精多糖保護心血管系統(tǒng)的機制有待進一步研究。

3 結(jié)論與展望

綜上所述，黃精多糖因其富含生物活性物質(zhì)而受大家喜愛，它可用于治療多種臨床疾病，如阿爾茨海默病、動脈粥樣硬化、骨質(zhì)疏松癥、肝病、糖尿病、癌癥等，這些藥理作用和生物活性可能與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于在黃精多糖藥理活性方面缺乏對單體化合物及其作用機制的研究。因此，應(yīng)重視黃精多糖提取工藝和黃精活性部位的研究，闡明其藥效，為其進一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。