甘草化学成分及药理作用研究

杨 豆 张卫波

（陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西 汉中 723001）

甘草化学成分及药理作用研究

杨 豆 张卫波

（陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西 汉中 723001）

作为绿色饲料添加剂之一的甘草饲料添加剂，已成为畜产品营养研究的一大热点。文章详细叙述了甘草属三萜类化合物的抗病毒和抗癌作用、甘草黄酮类化合物的抗炎抑菌和抗氧化及甘草多糖免疫调节中的免疫调节和防止骨关节炎作用，并对甘草作为饲料添加剂代替抗生素的优势及未来发展做一展望。

甘草；饲料添加剂；抗生素；展望

前言

甘草是一种应用最广泛的补益中草药，有甜草、国老、甜根子之说。它的药用部位是甘草根及根茎，其药性温和、味甘，能调节诸药，素来有 “十方九草”的美誉，常作为产品原料用于医学、食品、化妆品等多个领域。甘草的化学成分主要含有三萜类、黄酮类和甘草多糖类。从中医药学角度分析，甘草分为生甘草和炙甘草，生甘草性偏凉，有泻火解毒、缓急止痛之功效；炙甘草性偏温，可益气补中、有缓解脾胃虚弱的作用。现代医学研究表明，甘草具有抗炎和抗变态的药效，除此之外，甘草生物活性成分也具有较强的免疫能力和抗肿瘤功效。同时能够提高机体抗氧化能力，预防骨关节炎，并且有较强的抗病毒作用。

近年来，禽畜饲料中加入的各种添加剂，都对提高禽畜的生长能力以及推动养殖业的大力发展，有着至关重要的作用。而抗生素无节制的滥用导致了诸多问题，人们更加倾向于使用具有相同作用的天然植物提取物来代替抗生素。其原因在于动物长期使用非营养性药物添加剂，机体将产生相对应的抗药性，并且导致禽畜体内药物残留增加，危害动物及人体健康。而将中草药作为饲料添加剂，其来源丰富，不会在动物体内残留，更无毒副作用，具有预防疾病，营养保健，改善禽畜肉质的突出优势。但是其药理活性在饲料方面的研究还很欠缺，而其较大的开发潜力，有望成为一种新型的饲料添加剂。

1 甘草三萜类化合物

甘草属三萜类化合物存在于其根和根茎中，目前在甘草属植物中己鉴定得到61种三萜类化合物，其中含有45种三萜皂苷元成分。三萜类化合物主要包含甘草酸和甘草次酸两种生物活性成分，其含量高，生理活性强，具有抗炎、抗肝损伤、免疫调节等生物作用。此外，三萜类化合物的抗病毒及抗癌已是目前研究得热点。

1.1 抗病毒作用

甘草中的有效成分甘草酸作为天然解毒剂是最有效的，但是起药用效果的是甘草次酸。甘草次酸是通过阻止病毒进入或吸附宿主细胞，抑制多种不相关DNA或RNA的合成，达到抑制病毒复制的目的，从而发挥抗病毒作用。段伟奇在实验中指出，对于乙型肝炎病毒来说，甘草次酸可能的抗病毒机制与肝炎病毒的表面唾液酸化作用有关，通过此途径来降低肝炎病毒HBsAg的分泌。实验通过合成了四个不同浓度的甘草次酸和脱氧甘草次酸唾液酸化的衍生物对抑制乙肝病毒活性进行筛选，证实四种目标化合物均为低毒、有中等抗乙型肝炎病毒活性的化合物。

甘草的有效成分对病毒的抑制作用较为明显，对于预防并治疗病毒性疾病具有很好的研究价值。作为饲料添加剂，不但能提高动物生长能力，更突出的是可预防疾病。现阶段甘草对病毒抑制作用的研究还较少，同时对于甘草中活性成分作为抗病毒试剂的最佳浓度还有待进一步确认。

1.2 抗癌作用

多组实验证明，三萜类化合物通过抑制对癌细胞增殖达到抗癌目的，并且其活性成分的浓度对抗癌效果影响较大，随浓度的增大癌细胞减少数量愈明显。甘草中三萜类化合物可结合其他抗癌物质提高其抗癌药效。因此，应用三萜类化合物对减缓或阻止癌症发展具有重大意义。

2 甘草黄酮类化合物

甘草黄酮类化合物存在于甘草的根表皮以内以及地上部分，现今在甘草中发现的黄酮类化合物有数十种，且根表皮以内的黄酮化合物含量较多。甘草黄酮类化合物的化学成分较为复杂，主要有甘草素、异甘草素、甘草苷等，具有抗炎抑菌、抗氧化、抗病毒、抗过敏等作用。

2.1 抗炎抑菌作用

炎症因子的表达是引起机体炎症反应的重要生物活性物质。官燕的研究结果发现甘草黄酮对LPS诱导的小鼠肺部急性炎症反应有明显的保护作用，其抗炎作用可能与抑制肺组织TNF-α和IL-1βmRNA和蛋白表达水平，调节氧化或抗氧化反应有关。张佳莹进一步通过实验验证了甘草黄酮可以有效改善鼻腔滴入LPS后刺激产生的肺部组织的病变和TNF-α、IL-6、IL-1β等促炎症因子的表达情况，并通过抑制NF-κB通路，有效调节炎症因子的表达。除此之外，还可以有效抑制败血性休克小鼠的TNF-α，IL-1β和IL-6的表达。研究显示，甘草黄酮能够在细胞水平上减少炎症介质的合成和释放，调节炎症因子的表达，完成正常的生命活动。

Ju Young Lee等人对甘草黄酮的抑菌功能进行了研究，发现甘草黄酮对白色念珠菌具有免疫作用，能保护小鼠免受白色念珠菌病。安晓晶等通过醋酸致小鼠扭体、血管通透性、血栓形成实验考查红花和甘草黄酮的抗炎镇痛作用。发现两者联合应用抗炎镇痛活性明显增强，表明两种联用，具有明显的协同作用，且两者按1∶1比例组方时活性最强。

以上实验表明，一方面有抑制病菌的作用；另一方面甘草黄酮与红花都属于天然产物，两者之间的协同作用对机体抗炎抑菌的生物活性有明显的增强作用。因此，为增强甘草黄酮的生物活性，可将其与其他物质联合应用，这样既改变了产品结构单一的特点，又可增加新物质中的其他对机体有益的生物物质。

2.2 抗氧化作用

自由基能够氧化蛋白质使其变性失活，影响代谢功能并引起许多问题。越来越多的研究表明，采取合理方式，服用抗氧化物质，可有效预防或控制多种疾病。研究甘草黄酮的抗氧化作用，对开发抗氧化类动物饲料起到至关重要的影响。

甘草黄酮对自由基的清除能力能够检测其抗氧化效果。蒋歆研究甘草废弃物中总黄酮的体外抗氧化性实验及清除自由基的能力，测定了不同浓度甘草黄酮乙醇溶液对它们的清除能力,结果证明高浓度黄酮醇溶液对自由基具有较大的清除能力,降低了自由基的生成量。通过实验验证了甘草黄酮提取液具有能够抑制减少自由基生成的物质，具有抗氧化的作用，并且浓度越高清除能力越好，而该研究也是对甘草废弃物的再次利用。

SOD和MDA检测氧化应激水平的指标。冯亚娟等人将大鼠制备为糖尿病模型,与注射有等体积生理盐水的大鼠测定比较大鼠血糖 (GLU)、丙二醛 (MDA)及超氧化物歧化物 (SOD)活性，发现模型大鼠体内GLU降低，SOD活性升高，MDA与对照组相比水平降低。通过对甘草黄酮体内降低糖尿病大鼠GLU的研究,为作为饲料添加剂在饲料上的应用提供可靠依据。

3 甘草多糖类化合物

甘草多糖属于多糖的一种，主要由葡糖糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖构成。

药理研究学表明，甘草多糖具有免疫调节和预防骨关节炎的作用，而且对机体细胞无毒副作用。

3.1 甘草多糖免疫调节作用

甘草多糖的免疫调节作用不仅体现在特异性免疫功能，对非特异性免疫功能也有一定的促进作用。在特异性免疫功能方面，药物对淋巴细胞的增殖数量是检测该物质免疫能力的强弱。

热米拉·米吉提等研究胀果甘草多糖GiP-B1对小鼠脾淋巴细胞增殖及诱生IL-2、IL-13、TNF-α等细胞因子的影响，结果GiP-B1在25～100μg/mL浓度范围内能显著促进小鼠淋巴细胞增殖，并ConA、LPS协同促进T、B淋巴细胞增殖，还能诱导脾淋巴细胞分泌IL-2、TNF-α。该结果说明，甘草多糖通过对小鼠淋巴细胞的增殖提高其免疫能力，对T、B淋巴细胞的增殖和转化起到积极作用。

巨噬细胞是固有免疫细胞，没有专一性，属于非特异性免疫。廖成水等人探讨甘草多糖对鼠伤寒沙门菌诱发巨噬细胞氧化-抗氧化平衡紊乱的调节作用，结果显示甘草多糖呈剂量依赖明显降低细胞氧化水平和增强抗氧化水平。在该研究中，鼠伤寒沙门菌能够扰乱巨噬细胞的环境平衡，同时甘草多糖对巨噬细胞氧化-抗氧化平衡紊乱有免疫调节作用，作为免疫调节剂，其用量也是研究的重点。

天然多糖类化合物具有抗肿瘤和免疫增强作用，一部分多糖类化合物已用于临床，并取得良好的效果，但在多糖类化合物的提取、纯化等方面尚不尽如人意，稳定性较差，还需要继续深入研究。

3.2 甘草多糖防治骨关节炎作用

汪巍从甘草生药中提取甘草多糖，研究关节腔内注射不同浓度甘草多糖对大鼠骨关节炎软骨细胞的保护作用及其可能的作用机制。大体观察及Mankin’s评分结果提示甘草多糖对骨关节炎关节软骨的形态结构有明显改善,且10mg/L甘草多糖溶液组改善更为明显,与阳性对照组相当。本实验全面的揭示和探讨了甘草多糖对骨关节炎软骨有一定的保护作用，并针对甘草多糖的浓度进行了实验分析，得出最适浓度为10mg/L，同时也说明甘草多糖对骨关节炎软骨细胞的保护促进软骨基质的生成。

4 展望

目前，畜牧业中使用的饲料添加剂长期使用很容易使动物本身病原菌对其产生抗药性，特别是添加剂中的抗生素。近年来，中国畜牧业抗生素滥用的现象比较严重，畜产品中抗生素药物残留，直接危害动物以及食用者的健康，并且抗生素的使用也导致养殖成本增加。目前仍然没有一种合适的添加剂能够代替抗生素对动物生产性能的影响和动物对饲料营养物质的吸收能力的作用，若发展使用植物提取物代替抗生素，不仅畜产品的安全性能得到保障，而且动物的生产性能不受任何影响，健康无害。

中药中的有效成分作为饲料添加剂已是研究界讨论的焦点。甘草属于一种无毒的天然中药，可作为添加剂应用在饲料领域，代替抗生素类药物，避免畜产品中存在残留药物，具有作用缓和、时间长、无毒副作用等优点。在经济效益方面，现在人们购买蛋、奶和肉类食品更热衷于天然无毒害型产品。甘草作为添加剂，来源广泛，成本低廉，从长远角度来看，对提高动物生产性能及投入产出比是有可观实施性，相比普通畜产品具有一定的优势。因此，在饲料中添加天然植物生物成分代替抗生素是未来的一种必然趋势，而甘草在其中的应用更是重点。

（略）