摘要 芫根為十字花科,是一種肉質(zhì)根的具有食、飼、藥三用的草本植物?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,芫根中含有多種化學(xué)成分,主要有多糖類、硫代葡萄糖類、黃酮類、皂堿類、酚類和揮發(fā)性物質(zhì)等,具有抗缺氧、抗疲勞、抗腫瘤、提高免疫功能、降血糖、減肥和抗衰老、促進(jìn)骨質(zhì)形成、調(diào)節(jié)腸道微生物等多種生物活性。研究表明,芫根化學(xué)成分、生長與地域及海拔有關(guān),芫根有效成分通過多種信號(hào)通路發(fā)揮作用。本研究對(duì)芫根傳統(tǒng)作用、新產(chǎn)品開發(fā)、有效成分、生物活性及代謝通路進(jìn)行綜述,為其進(jìn)一步的藥用價(jià)值研究提供參考。
關(guān)鍵詞 芫根;中藥化學(xué)成分;代謝通路;綜述
Research on the Active Ingredients and Metabolic Pathways of Brassica rapa L.LI Mingke1,HAO Lijuan2
(1 Graduate School of Qinghai University,Xining 810000,China; 2 Otolaryngology of Qinghai Red Cross Hospital,Xining 810000,China)
Abstract Brassica rapa L.is a herb with fleshy roots for food,fodder and medicine in Cruciferae family.Modern medical research shows that Brassica rapa L.contains many types of chemical components,mainly including polysaccharides,thioglucosides,flavonoids,saponins,phenols and volatile substances,etc.,which have the functions of anti-hypoxia,anti-fatigue,anti-tumor,immune-enhancing,blood glucose-lowering weight loss,anti-aging,bone formation-promoting,intestinal microorganisms-regulating,etc.Studies have shown that the chemical composition and growth of Brassica rapa L.are related to geography and altitude,and that the active ingredients of Brassica rapa L.work through a variety of signaling pathways.In this paper,we review its traditional effects,new product development,active ingredients,bioactivity,and metabolic pathways,to provide a reference for further research on its medicinal value.
Keywords Brassica rapa L.; Chemical composition of herbs; Metabolic pathways; Review
中圖分類號(hào):R282.71/.770.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Adoi:10.3969/j.issn.2095-7130.2024.11.072
芫根,又名蕪菁、蔓菁、根頭菜、圓根、灰蘿卜,屬于十字花科蕓薹屬植物,藏語稱其“紐瑪”,維吾爾語稱其“恰瑪古”,蒙古語稱其“沙吉木兒”[1],且只指植物芫根的塊根,起源于地中海西部,經(jīng)過馴化作為蔬菜以及飼料作物傳播到亞洲及歐洲,在我國芫根的栽培歷史最早可追溯到新石器時(shí)代[2],且產(chǎn)地廣泛,但以西藏、青海、四川、新疆等地的研究為主[3]。青海芫根通常是一年成熟一次[4],其播種時(shí)間受海拔影響較大,在海拔3 700 m左右的玉樹地區(qū),人們常在6~7月進(jìn)行播種,10~11月進(jìn)行收獲。文獻(xiàn)報(bào)道,如果海拔在2 500 m左右,人們常在4~5月播種,7月左右即可收獲[5]。研究顯示,芫根具有多種用途,且含有多種化學(xué)成分,并可通過多種代謝通路發(fā)揮抗疲勞、抗腫瘤等多種生物活性作用,現(xiàn)綜述如下。
1 芫根的用途
1.1 芫根的傳統(tǒng)作用及新產(chǎn)品開發(fā) 芫根作為傳統(tǒng)的蔬菜有著悠久的歷史。其在浙江溫州市是具有地方特色的塊根類冬季時(shí)令蔬菜[6],與蘿卜和大頭菜相比,溫州盤菜的營養(yǎng)價(jià)值最高[7],它既可供熟食,也可生食、腌制、醬制以及加工罐頭。在青藏高原地區(qū),芫根作為一種耐寒、耐貯藏的塊莖類蔬菜,是藏區(qū)人民獲取維生素的重要來源之一,牧民們通常把芫根作為湯和面的配菜[5]。此外,芫根作為藏區(qū)所特有的多汁類飼料作物,也是藏區(qū)畜牧養(yǎng)殖重要的飼料來源[4],在其生長期間其葉子可用于喂豬,也可用于青貯[5],收獲后其根可切碎或打漿混入其他飼料后喂各種豬、牛和羊,也可凍藏或切片曬干[8]。芫根還可與蘋果[9]、檸檬[10]、山楂[11]、沙棘[12]、枸杞子[13]等原料制成復(fù)合抗疲勞飲料。同時(shí)芫根可通過干燥加工成為脆片,作為一種重要的可抵抗高原反應(yīng)的休閑即食食品,口感好并且便于攜帶[14]。
1.2 藥物 芫根廣泛分布于青藏高原,傳統(tǒng)上常用作民間藥物和食品,用于緩解缺氧、疲勞和水土不服[8,15]。在《四部醫(yī)典》《千金·食治》等醫(yī)學(xué)典籍中記載了芫根味甘性溫,功效利濕解毒,清熱消積、滋補(bǔ)增氧,針對(duì)細(xì)胞缺氧、疲勞乏力等高原性缺氧癥狀均能起到明顯的緩解作用[16],所以芫根是藏民對(duì)付“山毒”的隨身必需品,所謂“山毒”即高原反應(yīng)[17]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,芫根中含多種活性物質(zhì),主要有多糖類、硫代葡萄糖類、黃酮類、皂堿類、吲哚類、含硫化合物、酚類和揮發(fā)性物質(zhì)(主要是萜烯、酯、醛和酮)[3],這些成分具有抗缺氧[18]、抗衰老[19]、抗疲勞[1]、抗氧化[20]、降血糖[21]、抗腫瘤[22]、抗輻射[23]、提高免疫力[24]、改善腸道菌群[25]、止咳祛痰[26]等功效,因此芫根是藏區(qū)民眾生活中不可缺少的藥食兩用綠色天然植物,藏醫(yī)主要將其作為藥丸、湯劑、浸膏等配伍的藏藥材[17]。
2 芫根有效成分及其生物活性作用
2.1 芫根中營養(yǎng)成分
2.1.1 黃酮類化學(xué)成分 黃酮類化合物廣泛存在于植物的皮、根、莖、葉、果實(shí)和種子中,具有抗炎、抗氧化、降低氧化應(yīng)激、保護(hù)腸黏膜、改善腸道菌群結(jié)構(gòu)、促進(jìn)生長和調(diào)節(jié)免疫等多種生物活性[27]。研究表明,黃酮類化合物可通過調(diào)節(jié)血糖水平、抑制醛糖還原酶活性等改善糖尿病周圍神經(jīng)病變[28]。王文寧[25]采用分光光度法測定新鄉(xiāng)芫根粉的總黃酮含量為0.25%。海力茜·陶爾大洪[29]以回流提取法提取和紫外可見分光光度法測得新疆阿克蘇、喀什、托克遜、伊犁、博樂5個(gè)不同產(chǎn)地芫根的總黃酮含量分別為0.28%、0.261%、0.237%、0.257%、0.264%。譚亮等[30]利用紫外分光光度法測得青海玉樹州芫根總黃酮平均含量為0.45%~0.74%。
2.1.2 多糖類 芫根含有豐富的多糖,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,芫根多糖具有抗缺氧[31]、抗疲勞[32]、抗氧化[33]、降血糖[21]等功能。呂明等[34]通過微波法提取西藏芫根多糖,提取率為9.13%,譚秀娟[31]采取冷凝回流,以加熱提取的方法,多糖獲得率可達(dá)9.156%。譚亮等[30]對(duì)青海玉樹州新鮮芫根測定多糖平均含量為22.40 mg/100 g。拜年[35]采用苯酚-硫酸法分析阿克蘇白皮芫根多糖含量為10.21%,紅皮芫根多糖含量為10.07%。楊永東[36]采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)、柱前衍生化高效液相色譜法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分析芫根多糖由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖7種單糖組成,其中半乳糖醛酸在芫根多糖中含量最高,這與唐偉敏等[32]的研究結(jié)果相一致。
2.1.3 硫代葡萄糖苷類 硫代葡萄糖苷是一種含硫的陰離子親水性植物次生代謝產(chǎn)物,廣泛分布于十字花科植物中[37]。宋曙輝等[38]從芫根中檢測出8個(gè)種類硫代葡萄糖苷,其中以苯乙基硫苷含量最高。陳新娟等[39]對(duì)芫根硫代葡萄糖苷含量的比較研究發(fā)現(xiàn),新疆芫根、溫州盤菜和溫州紅盤菜3個(gè)品種芫根都以脂肪族硫苷含量最高。
2.1.4 皂苷 皂苷(Saponin)是由皂苷元與糖構(gòu)成的一類糖苷,是許多植物藥和民間醫(yī)藥的主要成分,具有較多的藥理活性。劉浩等[40]研究發(fā)現(xiàn),芫根粗總皂苷對(duì)四氧嘧啶所致糖尿病小鼠有顯著的降血糖作用。楊玲玲等[41]采用芫根干粉得到芫根總皂苷含量為(6.347±0.627)%.并發(fā)現(xiàn)芫根能降低肥胖大鼠的Lee′s指數(shù)(相當(dāng)于人的體質(zhì)量指數(shù)),減少肝臟質(zhì)量及脂肪質(zhì)量,降低血清三酰甘油(Triglycerides,TG)、總膽固醇(Total Cholesterol,TC)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的濃度,升高血清高密度脂蛋白膽固醇(High Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)濃度,提高超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活力,表明芫根總皂苷對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖大鼠具有減肥、抗氧化作用。譚亮等[30]研究發(fā)現(xiàn),玉樹芫根總皂苷平均含量為0.31 mg/100 g。
2.1.5 蛋白質(zhì)及氨基酸 芫根含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸。王永剛等[42]對(duì)新疆柯坪芫根的研究發(fā)現(xiàn),柯坪芫根包含16種氨基酸。張旭等[20]在川西凍干芫根粉中共測出17種氨基酸,其中必需氨基酸占總氨基酸含量的24.79%。譚亮等[30]研究發(fā)現(xiàn),青海玉樹芫根蛋白質(zhì)含量為2%左右,各批次樣品中均檢出17種氨基酸,含量排前3位的氨基酸依次是苯丙氨酸(4.08%)、谷氨酸(1.50%)、天門冬氨酸(1.06%)。王文寧[25]發(fā)現(xiàn)新鄉(xiāng)芫根干粉總氨基酸含量為14.08 g/100 g,必需氨基酸含量為3.40 g/100 g,非必需氨基酸含量為9.6 g/100 g。任延靖等[43]對(duì)來自不同地區(qū),并種植于青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)基地內(nèi)的50份芫根研究發(fā)現(xiàn),種源來自青海的芫根中氨基酸總量、人體必需氨基酸、非必需氨基酸含量均最高,分別為23.99、5.56、18.43 g/100 g。從數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),青海芫根氨基酸總量、人體必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量均高于新鄉(xiāng)芫根[25]。
2.1.6 礦物質(zhì)元素 芫根含有豐富的礦物質(zhì)。任延靖等[43]研究在青海種植的不同地區(qū)種源的50份芫根發(fā)現(xiàn)礦質(zhì)元素含量存在較大差異,青海種源總礦物質(zhì)含量較高,且以鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)為主,平均含量均超過2 g/kg。譚亮等[30]研究發(fā)現(xiàn),青海玉樹地區(qū)曲麻萊縣、稱多縣、囊謙縣、雜多縣4個(gè)不同產(chǎn)區(qū)的12批次芫根含有豐富的礦物質(zhì),且屬于典型的高鉀低鈉植物,其中K、Ca、鐵(Fe)元素平均含量均高于北京芫根[38],玉樹芫根K、Fe、銅(Cu)元素含量(依次為270.5、1.22、2.10 mg/100 g)均顯著高于西藏芫根含量(依次為200.8、0.949、0.029 mg/100 g)[30]。可見不同地區(qū)芫根營養(yǎng)成分含量差別較大[25],產(chǎn)地是影響營養(yǎng)成分含量的關(guān)鍵因素。此外,李曉娟等[44]對(duì)不同來源的13份芫根為材料,比較分析青海省西寧市(海拔2 261 m)、青海省海南藏族自治州貴南縣(海拔3 100 m)和青海省玉樹藏族自治州玉樹市小蘇莽鄉(xiāng)(海拔3 750 m)3個(gè)不同海拔地區(qū)芫根營養(yǎng)成分發(fā)現(xiàn),不同海拔地區(qū)芫根營養(yǎng)成分存在顯著差異,隨著海拔升高,芫根總糖含量越高,可溶性糖含量越低,其中西藏昌都芫根和玉樹芫根在不同海拔的試驗(yàn)地中總糖含量較高。研究表明,多糖是芫根發(fā)揮抗缺氧作用的關(guān)鍵成分[31],同時(shí)也是芫根發(fā)揮抗疲勞作用的主要成分[45]。
2.2 芫根生物活性作用
2.2.1 抗缺氧、抗疲勞 譚秀娟等[46]采用低壓低氧艙模擬海拔4 000 m的高原環(huán)境,研究發(fā)現(xiàn),與常壓常氧組比較,低壓低氧模型組小鼠腦組織海馬區(qū)、肺組織出現(xiàn)明顯的病理損傷,而經(jīng)芫根總多糖給藥處理后,高劑量組小鼠腦、肺組織的病理損傷得到緩解,進(jìn)一步證明了芫根總多糖具有抗高原缺氧的作用,且可能主要是通過提高機(jī)體自身抗氧化能力、減輕氧自由基損傷、調(diào)節(jié)自身能量代謝來發(fā)揮抗高原缺氧的作用[20]。浙江大學(xué)進(jìn)行了7 d的人類試食芫根粉單盲試驗(yàn),研究結(jié)果表明,受試者血清SOD(女性)和過氧化氫酶(Catalase,CAT)(男性)顯著增加,MDA降低,男性受試者血紅蛋白濃度增加,進(jìn)一步驗(yàn)證了芫根的抗低氧作用[47]。王辭婉等[3]、趙文瑾[1]通過小鼠負(fù)重力竭游泳實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),芫根多糖可明顯延長小鼠的游泳時(shí)長,且存在劑量依賴效應(yīng),趙文瑾還發(fā)現(xiàn)服用高劑量的芫根多糖的小鼠力竭游泳時(shí)長優(yōu)于服用紅景天苷的小鼠,并進(jìn)一步研究了可能是多糖在抗疲勞中起了主要作用。
2.2.2 抗炎、抗腫瘤和提高免疫功能 卡地爾亞·庫爾班等[48]研究發(fā)現(xiàn),芫根酸性多糖能明顯抑制肺損傷小鼠血清中腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)、IL-10、γ干擾素(Interferon-γ,IFN-γ)濃度,說明其能夠調(diào)節(jié)受損肺組織抗炎-促炎免疫平衡、改善免疫因子過度釋放狀態(tài),對(duì)小鼠的炎癥反應(yīng)有顯著調(diào)節(jié)作用,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)核因子κB(Nuclear Factor Kappa-B,NF-κB)/核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3(Nucleotide-Binding Oligomerization Domain-Like Receptor Protein 3,NLRP3)信號(hào)通路有關(guān)。研究表明,腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(Tumor-associated Macrophage,TAM)是腫瘤微環(huán)境的關(guān)鍵組成部分,并協(xié)調(diào)癌癥的各個(gè)方面,M1巨噬細(xì)胞可能有抗腫瘤作用,而M2巨噬細(xì)胞與腫瘤有關(guān)[49]。GUO等[50]研究表明,芫根多糖可將巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)镸1樣表型來抑制腫瘤生長,同時(shí)促進(jìn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子與轉(zhuǎn)錄活化因子1(Signal Transducers and Activators of Transcription 1,STAT1)/NF-κB磷酸化和抑制STAT3/STAT6激活,進(jìn)一步抑制肺癌小鼠腫瘤細(xì)胞的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。AIPIRE等[51]通過制備芫根正丁醇亞組分,發(fā)現(xiàn)其可能通過誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和線粒體依賴性細(xì)胞凋亡來抑制A549肺腺癌細(xì)胞增殖,從而發(fā)揮抗腫瘤作用。
2.2.3 降血糖 《本草綱目》記載芫根出自西番土谷渾,根葉苦溫?zé)o毒,利五臟,輕身益氣,常食通中,令人肥健,消食下氣,治嗽,止消渴。研究發(fā)現(xiàn),芫根乙醇提取物可改善糖尿病小鼠的葡萄糖和胰島素耐量,降低糖化血紅蛋白、血漿胰島素、C肽和胰高血糖素水平,并可逆轉(zhuǎn)糖尿病小鼠的肝葡萄糖調(diào)節(jié)酶活性,并增加了胰島素/胰高血糖素比值和肝糖原含量[52]。還有研究發(fā)現(xiàn),青海玉樹芫根不同提取物及芫根揮發(fā)油對(duì)糖尿病模型小鼠均有比較明顯的降血糖作用[53-54]。張發(fā)斌等[55]發(fā)現(xiàn)青海玉樹芫根對(duì)鏈脲佐霉素造成的糖尿病小鼠模型有提高胰島素和降血糖作用。另外,有研究發(fā)現(xiàn)芫根乙醇提取物可減輕實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)的糖尿病大鼠早期肝損傷[56],其保護(hù)作用與芫根乙醇提取物的抗氧化作用有關(guān)[57]。
2.2.4 其他 芫根還有促進(jìn)骨質(zhì)生長、減肥、抗衰老和調(diào)節(jié)腸道菌群的作用。骨鈣素是一種相對(duì)較小的非膠原蛋白,由成骨細(xì)胞在成骨過程中產(chǎn)生,是骨形成的關(guān)鍵標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn),芫根乙醇提取物使給藥大鼠的血清骨鈣素顯著增加,與骨形成的合成代謝劑大豆苷元相比,芫根乙醇提取物對(duì)人成骨細(xì)胞樣MG-63細(xì)胞分化有顯著的增強(qiáng)作用,因此證明含有硫代葡萄糖苷的芫根水提取物對(duì)年輕大鼠的骨形成具有刺激作用[58]。王花等[59]研究發(fā)現(xiàn)青海玉樹芫根對(duì)D-半乳糖誘發(fā)的亞急性衰老模型小鼠有明顯的延緩衰老作用。王文寧[25]研究發(fā)現(xiàn),芫根粉能增加小鼠腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)量,且在第7天時(shí)即有效果,在第14天時(shí)效果更為明顯。最近研究表明,芫根多糖經(jīng)模擬胃腸消化后,多糖未發(fā)生降解,當(dāng)多糖被腸道菌群發(fā)酵后,短鏈脂肪酸含量增加,雙歧桿菌、糞桿菌屬相對(duì)豐度增加,普氏菌、考拉桿菌屬相對(duì)豐度降低[60]。這些數(shù)據(jù)表明,芫根多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群發(fā)揮益生作用,并可通過維持腸道健康來預(yù)防疾病和改善健康。
3 芫根抗睡眠剝奪損傷的作用
睡眠剝奪是指由于現(xiàn)代生活及工作的需要、周圍環(huán)境或其他無法避免的原因?qū)е碌乃卟蛔恪K卟蛔闩c多種疾病有關(guān),一項(xiàng)回顧性縱向研究報(bào)告稱,每晚睡眠時(shí)間少于6 h的個(gè)體具有更高的非致命性心血管事件,并且與肥胖有關(guān)[61]。另外,睡眠剝奪與認(rèn)知功能下降有關(guān),可導(dǎo)致記憶力下降[62]。研究表明,芫根水提取物可部分緩解睡眠剝奪小鼠的外周能量代謝水平降低,并顯著降低血清和海馬中炎癥介質(zhì)水平,同時(shí)芫根水提取物的神經(jīng)保護(hù)作用也在谷氨酸處理的海馬神經(jīng)元細(xì)胞(HT22)中得到證實(shí),芫根水提取物可能通過抑制神經(jīng)炎癥和恢復(fù)海馬線粒體能量代謝來預(yù)防睡眠剝奪誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙[63]。
4 芫根有效成分代謝通路的研究
4.1 抗缺氧代謝通路 缺氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia-inducible Factors,HIFs)是一種可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)氧氣濃度變化做出響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子,通過調(diào)節(jié)一系列下游基因表達(dá)參與細(xì)胞代謝、生長死亡、增殖及糖酵解、免疫反應(yīng)、微生物感染、腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移等多個(gè)過程。此外,缺氧信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子還與其他細(xì)胞通路相互作用,如磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinase,PI3K)、哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(Mammalian Target of Rapamycin,mTOR)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、NF-κB通路、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(Extracellular Signa1-related Kinase,ERK)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(Endoplasmic Reticulum,ER)應(yīng)激等。HIF家族包含2個(gè)不同的亞基α和β,α部分由HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α組成,β部分含有一種蛋白質(zhì)即HIF-1β。HIF-1α在所有機(jī)體組織中廣泛表達(dá),而HIF-2α和HIF-3α僅在少數(shù)特定組織中檢測到[64]。研究表明,HIF利用存在時(shí)間變化,其中HIF-1α主要在缺氧適應(yīng)的急性期活躍,而HIF-2α在后期、更慢性的缺氧期占主導(dǎo)地位[65]。鄺婷婷[66]研究發(fā)現(xiàn),芫根多糖可通過激活HIF-1α/microRNA210/ISCU 1/2(COX10)信號(hào)通路改善和預(yù)防急性高原缺氧引起的腦損傷,同時(shí)發(fā)現(xiàn)芫根多糖通過HIF-1α調(diào)節(jié)低氧下細(xì)胞代謝,降低檸檬酸循環(huán)減少的水平,并減輕活性氧對(duì)線粒體的損傷,從而達(dá)到低氧保護(hù)的作用。另外,有研究發(fā)現(xiàn),芫根總提取物在神經(jīng)元氧-糖剝奪再灌注的海馬神經(jīng)元(HT22)細(xì)胞損傷中通過PI3K/絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶B(Protein Kinase B,AKT)通路發(fā)揮抗缺氧作用[67]。
4.2 抗疲勞代謝通路 ZHU等[68]通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和廣泛靶向代謝組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),芫根可通過調(diào)節(jié)能量代謝穩(wěn)態(tài)和炎癥相關(guān)信號(hào)通路發(fā)揮抗疲勞作用。趙文瑾[1]研究發(fā)現(xiàn),游泳空白對(duì)照組小鼠由于機(jī)體缺氧和能量缺乏導(dǎo)致磷酸化mTOR信號(hào)分子在肌肉組織內(nèi)表達(dá)量下降,而芫根多糖可通過激活PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路,上調(diào)游泳小鼠肌肉組織內(nèi)磷酸化mTOR信號(hào)分子表達(dá),促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)合成和營養(yǎng)平衡,調(diào)節(jié)能量代謝,從而發(fā)揮緩解疲勞的作用。李紫琳[69]研究表明,芫根主要通過調(diào)控蛋白質(zhì)磷酸化、三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)合成、調(diào)節(jié)蛋白激酶活性發(fā)揮抗疲勞作用;京都基因與基因組百科全書(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)代謝通路富集結(jié)果表明,參與芫根抗疲勞的信號(hào)通路為PI3K/AKT、絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase,MAPK)、mTOR、胰島素信號(hào)通路、TNF和磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated Protein Kinase,AMPK)等信號(hào)通路,表明芫根發(fā)揮抗疲勞作用是多成分、多靶點(diǎn)、多途徑的。
5 展望
芫根中含有多種化學(xué)成分,主要有多糖類、硫代葡萄糖類、黃酮類、皂堿類、酚類和揮發(fā)性物質(zhì)等,具有抗缺氧、抗疲勞、抗腫瘤、提高免疫功能、降血糖、減肥和抗衰老、促進(jìn)骨質(zhì)形成、調(diào)節(jié)腸道微生物等多種生物活性。研究表明,芫根化學(xué)成分及含量與生長地域及海拔有關(guān),多項(xiàng)研究提示,青海玉樹芫根總黃酮、多糖、氨基酸總量、人體必需氨基酸含量、非必需氨基酸、鉀、鐵、銅元素含量均較高。傳統(tǒng)上芫根常作為藏民進(jìn)入超高海拔(4 500~5 500 m)和極高海拔(5 500 m以上)時(shí)對(duì)抗高原反應(yīng)的隨身必備品。對(duì)芫根有效成分及對(duì)睡眠與抗缺氧的關(guān)系深入研究,將有助于芫根藥物價(jià)值的開發(fā),也有助于為高原睡眠障礙的干預(yù)尋找新的方法和思路。
利益沖突聲明:無。
參考文獻(xiàn)
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基金項(xiàng)目:青海省衛(wèi)生健康委科研基金項(xiàng)目(J20230011)作者簡介:李明科(1994.11—),男,碩士,研究方向:睡眠醫(yī)學(xué),E-mail:lmk192@outlook.com
通信作者:郝麗娟(1964.12—),女,本科,主任醫(yī)師,研究方向:睡眠醫(yī)學(xué),E-mail:haoli599@sina.com