黄精多糖药理作用研究进展*

刘洋洋 安莹莹 秦文娟 刘 敏 王建筑 李玉琴

(泰山医学院药学院，山东 泰安 271016)

黄精(polygonatumsibiricumRed.) 始载于《名医别录》， 又名老虎姜、太阳草、鸡头参等，属于百合科(liliaceae) 黄精属(polygonatum)多年生草本植物的干燥根茎，是我国传统的中药，属于药食同源性中草药[1]。黄精味甘、性平，具有补中益气、润心肺、补肾益精、强劲骨、安五脏、止寒热、填精髓等功效[2]。黄精含有黄精多糖、甾体皂苷、蒽醌类化合物、生物碱、强心苷、木质素、维生素和多种氨基酸等化合物，其中黄精多糖(polygonatumsibiricum polysaccharides，PSP ) 是黄精化学组成的一个重要组成部分[3]。黄精多糖具有抑菌、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、抗衰老、调节血糖血脂、免疫调节作用以及抗氧化损伤作用等生理作用，本文对黄精多糖种类、结构及其药理作用加以综述，为进一步研究黄精多糖提供参考。

1 黄精多糖的种类和结构

方圆等[4]利用水提-醇沉法提取得到沉淀部分和上清液部分，沉淀部分脱蛋白处理后经DEAE-cellulose、sephacryl S-400 HR、HW-55F和ODS-AQ柱层析，分离得到三种黄精多糖；上清液部分经大孔树脂、MCI、HW-40F和ODS-AQ柱层析，分离得到两种黄精低聚糖。 分离所得多糖单体通过单糖组成分析、核磁共振13C-NMR和135DEPT-NMR谱分析，明确了其单糖组成、连接方式。其他结构特点如下：1) 多糖Ⅰ由4种化学环境不同的单糖组成，主链由以β-(1→2)键相连的果糖构成，葡萄糖作为侧链以α构型连接在果糖上。 2)多糖Ⅱ主要由甘露糖和半乳糖组成，这两个糖之间由1→6糖苷键连接。3)多糖Ⅲ为部分被乙酯化的果胶。以果糖为主的多糖Ⅰ在黄精中罕见。另外，多糖Ⅱ和多糖Ⅲ也是首次报道。

分离得到的低聚糖单体通过核磁共振13C-NMR和135DEPT-NMR谱分析，其结构特点为：低聚糖Ⅰ由三个糖组成，吡喃葡萄糖与吡喃型果糖以β-(1→2)键相连，呋喃型果糖连在吡喃葡萄糖的6位上，这种结构的低聚糖属首次报道；低聚糖Ⅱ不纯，是一个对称结构，属于肌醇类，具体结构特点有待进一步研究。

2 黄精多糖的药理活性

2.1体外抗氧化作用 夏晓凯等[5]通过TBA法测定大鼠肝匀浆自发和诱导的脂质过氧化产物MDA的量，研究PSP对脂质过氧化的作用；利用Fenton反应和邻苯三酚体系研究PSP对羟自由基和超氧阴离子的清除作用。结果发现PSP能抑制自发的和诱导的脂质过氧化产物MDA的生成，在体外能抑制自发的和诱导的脂质过氧化产物MDA的生成；而且PSP对羟自由基和超氧阴离子等活性氧具有直接清除作用，表明黄精多糖在抗氧化及防衰老方面具有一定作用。

赵红霞等[6]用PSP 50 mg·kg-1·d-1连续1月灌胃老龄大鼠，测定与衰老有关的指标。结果表明：PSP对老年大鼠外周血淋巴细胞酸性非特异性酯酶活性，大鼠视网膜、晶状体核、晶状体皮质中SQD活性，肝脏和肾脏脂褐质含量，血浆中过氧化脂质(LPO)含量，脑中B型单胺氧化酶(MAO-B)活性均有明显改善作用，与对照组相比有显著性差异。从实验结果得知，PSP是一种良好的抗衰老物质。可能是由于PSP降低了脑组织中酶的浓度，从而减少了对单胺类神经递质降解作用，导致单胺类调节作用的加强而达到延缓衰老的目的[7]。

2.2降血糖作用 王红玲[8]将高血糖小鼠PSP高、中、低三剂量(1000、500、250) mg· kg-1·d-1灌胃，正常对照组给予等体积生理盐水，连续7 d。结果表明：PSP对正常小鼠血糖无影响，但可显著降低高血糖小鼠血糖。PSP可降低糖尿病鼠血糖水平、抑制肾皮质糖基化产物(AGE)形成及下调脑组织中肾组织糖化终产物受体(RAGEm-RNA)的表达，具有保护高血糖及糖化终产物介导的应激反应所致的缺血缺氧状态脑组织损伤的作用[9]。植物多糖降血糖作用可能机理[10-12]有：降低肝糖原；促进肝脏、肌肉等外周组织和靶器官对糖的利用。国外有报道从一种木耳荚膜提出的水溶性多糖可显著增加小鼠肝糖原的合成代谢，从而降低血糖浓度；调节相关激素：大量研究表明，植物多糖能降低正常及糖尿病小鼠的血糖水平，与其促胰岛素分泌的作用紧密相关；改善受损的β细胞的功能；调节糖代谢相关酶的活性。有报道酸枣仁叶丁醇提取物可降低肝脏的磷酸化酶和葡萄糖-6-磷酸酶活性，显著提高肝糖原合成。

2.3降血脂及抗动脉粥样硬化作用 吴燊荣等[13]研究探讨了黄精多糖对高脂血症实验兔血脂动脉粥样硬化形成的影响及其可能的发病机制，其方法是将40只新西兰兔随机分为对照组(普通饲料)、高脂组(胆固醇饲料)、血脂康组(胆固醇饲料+血脂康)和黄精多糖组(胆固醇饲料+黄精多糖)，分笼喂养8周。分别于实验开始时、第4周末和第8周末，采用酶法检测血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和脂蛋白(a)含量。第8周末处死动物，光镜观察主动脉粥样硬化形成情况。结果发现实验前各组血清检测指标无明显差异。实验第4周高脂组、血脂康组和黄精多糖组血清总胆固醇分别为10.5±1.6 mmol·L-1、11.1±2.0 mmol·L-1和11.2±1.9 mmol·L-1、低密度脂蛋白胆固醇分别为9.28±1.83 mmol·L-1、10.04±2.04 mmol·L-1和10.7±1.89 mmol·L-1、脂蛋白(a)分别为649±113 mmol·L-1、713±101 mmol·L-1和641±108 mmol·L-1，均显著高于对照组。实验第8周，黄精多糖组血清总胆固醇(5.9±2.0 mmol·L-1)、低密度脂蛋白胆固醇(4.35±1.64 mmol·L-1)和脂蛋白(a)(45.3±14.0 mmol·L-1)显著低于实验第4周水平(P<0.01)。黄精多糖组主动脉内膜泡沫细胞形成的发生率(20%)显著低于高脂组(100%，P<0.01)。结果表明：高剂量的PSP具有降低高脂血症实验动物的血脂和抑制动脉内膜泡沫细胞形成的作用。

2.4抑菌作用 郑春艳等[14]采用管碟法，将供试菌移入含有玻璃球三角瓶中，先将底层琼脂培养基溶化后倒平板(每碟10 ml)，冷却，融化各供试菌培养基，待冷至45 ℃，分别把各供试菌加入培养基，摇匀后倒平板(每碟10 ml) 。待平板冷却后，把无菌不锈钢管放在平板相应位置上，分别滴入黄精多糖溶液或黄精水提液各0.2 ml，每组平行3 个, 盖上吸水纸,分别置入温箱中进行培养。细菌类37 ℃培养16 h 后观察并测量抑菌圈直径；霉菌28 ℃培养3 d ，观察黄精多糖等的抑菌情况。实验结果表明，黄精多糖除对丝状真菌、伤寒杆菌以及枯草芽孢杆菌基本没有抑制作用外，对所研究的大多数细菌、放线菌和单细胞真菌均具有较强的抑制作用，抑菌圈以对副伤寒杆菌、大肠杆菌、白葡萄球菌三种细菌最大；其次是对酿酒酵母、放线菌5406；在高浓度时，对金黄色葡萄球菌也有一定的抑制作用，所有抑菌圈直径均随多糖的浓度增大而有明显增加，表现出明显的浓度-效应相关性。当多糖浓度达到15～20 mg/ml时，其抑菌效果有些甚至明显超过了50 ppm的链霉素。

黄精水浸出液(1∶30)对伤寒杆菌、金黄色葡萄球菌、抗酸杆菌有抑制作用；黄精煎剂对实验性结核病的豚鼠，无论在感染结核菌时，还是感染后淋巴结肿大时再给药，均有显著的抗结核病的作用。病理检查表明，主要脏器病变较轻，肺部只发现少数结节[15]。

2.5抗炎作用 郑春艳等[14]取昆明种小鼠24只，随机分为对照组、PSP 500 mg/ kg 的大剂量组、PSP 250 mg/ kg 小剂量组，各组采用灌胃方式给与黄精多糖，连续8d。于末次给与多糖1 h 后，在左耳廓两侧均匀涂布二甲苯30 μl导致炎症发生，用右耳廓作对照，致炎后40 min 剪下两耳廓，用6 mm打孔器在耳廓同一部位打孔取耳片，用电子天平称重，以两耳片重量差为肿胀度，采用配对t 检验方式比较其差异的显著性。实验结果表明：黄精多糖具有一定的抑菌活性；对大肠杆菌、副伤寒杆菌、白葡萄球菌以及金黄色葡萄球菌等均有较强的抑制作用；同时能抑制二甲苯引起小鼠的耳肿胀，与对照组比较有明显差异(P<0. 01)。

彭成等[16]以家兔眼结膜炎、角膜炎症模型，用PSP眼药水，考察PSP的抗炎作用。结果PSP眼药水能消除模型兔结膜充血、水肿、分泌物增多、角膜浑浊、睫状充血等局部症状；PSP还能明显抑制小鼠耳廓肿胀、大鼠足趾肿胀；降低大鼠肉芽肿的重量，减少肉芽肿内渗出；对治疗大鼠免疫性关节炎的原发病灶和继发病变有显著疗效，提示PSP有良好的抗炎作用。

2.6抗肿瘤作用 苗明三等[17]发现：PSP能够促进正常小鼠、S180荷瘤小鼠、亚硝基胍(MNNG)诱癌大鼠脾细胞产生IL-2，增强天然杀伤细胞(NKC)与细胞溶解性T淋巴细胞(CTL)活性，而且对S180瘤重抑制率为28%～40%，使MNNG诱导的大鼠消化道肿瘤发生率由对照组的85%降低到45% 。黄精凝集素Ⅱ(PCL-II)对人子宫癌细胞、人肝癌细胞有凝集作用，对人胃癌细胞株具有强凝集作用。PCL-Ⅱ是一种识别甘露糖的凝集素，对胃癌细胞的强凝集作用，说明在胃癌细胞表面可能存在PCL-II特异性受体或其结合蛋白。

张峰等[18]用PSP灌胃接种H22实体瘤和S180腹水瘤小鼠，以生理盐水和环磷酰胺为空白对照组和阳性对照组。结果：给予PSP灌胃的荷瘤小鼠的脾脏指数和胸腺指数显著增加；低、中、高剂量的PSP对H22实体瘤的抑制率分别是34.93% 、43.44% 、56.25% ；中、高剂量的PSP可以显著延长S180腹水型荷瘤小鼠存活时间，表明PSP具有显著的抗肿瘤作用。

2.7抗病毒作用 体外抗单纯疱疹病毒试验中[19]，MTT染色结果表明，PSP能显著提高病毒感染的Vero细胞的活力，对细胞有保护作用。曾庆华等[20]用0.2%PSP滴眼液、2 mg·ml-1PSP注射液及0.5%PSP口服液3种制剂治疗家兔实验性单纯疱疹病毒性角膜炎，与无环鸟苷治疗组及氯霉素组对照，结果PSP制剂组与氯霉素组比较，疗效均有统计学意义(P<0.05)；PSP滴眼液配合PSP注射液结膜下注射和PSP滴眼液配合PSP口服液两组疗效优于无环鸟苷组(P<0.05)。晏为力等[21]从黄精中分别提取到两种小分子粗多糖(PD,PP)，用离子交换、凝胶色谱提纯得到这两种粗多糖的纯化产物(RPD,RPP)，用吡啶-氯磺酸法分别制取到这两种粗多糖的硫酸酯(PDS, RPS)。结果表明，粗多糖PP的细胞毒性是由其中的杂蛋白质引起的，多糖RPP无抗病毒活性；粗多糖PD无细胞毒性，PD、RPD均有一定的抗病毒活性；多糖硫酸酯PDS、PPS的抗病毒活性与PD、RPD相比，有显著性提高，其最低抗病毒有效浓度比PD、RPD低10倍。

2.8增强免疫功能 用黄精粗多糖对温热药致阴虚模型小鼠进行实验，黄精粗多糖大、中剂量都能升高模型小鼠的胸腺、脾脏指数及血清中IL-2含量，且有统计学意义，黄精粗多糖小剂量仅对模型小鼠的胸腺指数升高有统计学意义，证实了PSP能提高机体免疫力。PSP在体内还可增强红细胞免疫功能[22]。王红玲等[8]研究发现，PSP在一定浓度范围内均可显著增加哮喘患儿红细胞C3b受体花环率且呈剂量依赖关系，说明PSP可增强红细胞免疫功能明显低下的哮喘患儿的红细胞免疫功能。

2.9对化学性肝损伤的保护作用 睢大员等[23]用黄精粗多糖400 mg·kg-1·d-1灌胃小鼠，连续6 d，末次给药后1 h，按10 mg·kg-1注射豆油，未给黄精粗多糖而仅注射CCl4组为中毒组。中毒以后，再将给药组给药1次。肝脏丙二醛(MDA)含量测定结果表明黄精粗多糖能明显降低CC1 中毒小鼠肝细胞内MDA含量，具有抗脂质过氧化作用，提示PSP对化学性肝损伤有保护作用。

2.10提高学习和记忆再现能力的作用 PSP(200、100、50) mg.kg-13个剂量给老龄大鼠灌胃，连续15 d，生理盐水作阳性对照，阴性对照为等量蒸馏水。给药后15 d和30 d用Y型迷宫进行学习测试，结果表明，PSP能显著改善老龄大鼠学习记忆及记忆再现能力，降低错误次数。与阳性对照相比，PSP(200、100) mg·kg-1剂量组和阳性组差异均极显著(P<0.01)，50 mg·kg-1剂量组差异显著(P<0.05)，给药后可明显缩短迷宫测试中大鼠的潜伏时间[24]。

3 展 望

综上所述，PSP的药理作用极其广泛，其独特的活性和低毒效应在临床应用中具有极大的潜力。但由于多糖本身的原因，如多糖的结构太复杂，其质量标准不易控制；多糖的结构测定及合成有自身的难度和特殊性；有些多糖在天然产物中含量很低而不易分离以及多糖的药理活性与多种因素有关等，这给多糖的研究和临床应用带来了很大的限制。因此黄精多糖的药理作用机制，还需要进一步深入探索。

现阶段对黄精多糖的研究较多，并取得了许多成就，其价值是无穷的，但仍然有许多的问题需要解决。比如在黄精多糖的结构与分类上的研究稍微欠缺，在其应用上的研究也不是很多。要让黄精真正的产业化发挥其多方面的价值，可以从保健品或食品等方面入手，将黄精的主要有效成分黄精多糖加入到保健品，比如黄精蛋白粉，黄精钙镁片等等；还可以做成黄精饮料，黄精煎饼，黄精面粉等，或将其加入牛奶或奶粉中饮用。相信其市场前景会十分广阔。

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