桔梗有效成分及其生物学功能的研究进展

李凤元

摘要：桔梗是一种多年生的草本植物，是一种药食两用的常见药材，桔梗主要成分包括：皂苷类化合物、黄酮类化合物、酚类化合物、多糖类化合物等。其功效主要包括增强机体免疫、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血糖、抗肥胖等作用，桔梗的抗炎、抗肿瘤作用是近年来的研究热点，国内外有越来越多关于桔梗提取物对肝癌、肺癌等作用机制的研究。对桔梗的有效成分及其生物学功能进行了归纳。

关键词：桔梗；成分；抗炎；抗肿瘤

中图分类号：S853.75 文献标识码：A 文章编号：1007-273X（2017）04-0007-03

桔梗是桔梗科桔梗属的多年生草本植物桔梗（Platycodon grandiflorus）的干燥根，具有药用及食用两种功效，性微温，味甘苦辛，是我国销量最大的传统中药材之一，也是备受大家喜爱的保健食品之一。桔梗的主要成分有皂苷、黄酮、氨基酸、酚类等，这些成分具有祛痰止咳、抗菌消炎、抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂等作用[1]。近年来桔梗的这些生物学作用成为国内外科研工作者研究的热点话题，尤其是其中的抗炎及抗肿瘤作用，越来越多的研究报道了桔梗提取物对机体各种炎症及肿瘤的作用机制。本文针对桔梗有效成分及其生物学功能进行总结概括，为桔梗的相关研究奠定基础。

1 桔梗的主要成分

1.1 皂苷类化合物

桔梗中含有大量的皂苷类化合物，其中几乎都是齐墩果烯型五环三萜皂苷，很多学者认为桔梗皂苷是其主要的活性成分。三萜皂苷主要是由四种结构类型构成，包括远志酸类、桔梗皂苷元、桔梗酸内酯型以及桔梗二酸[2]。据报道桔梗皂苷具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等作用。有报道称桔梗皂苷D在抗炎、抗肿瘤等方面的作用效果最显著。

1.2 黄酮类化合物

桔梗的地上部分含有黄酮类化合物，早在上世纪末日本科学家率先从桔梗花提取出第一种黄酮类花色素（飞燕草素二咖啡酰芦丁醇糖苷）[3]，但是近年来对桔梗中黄酮类化合物的生物学作用研究并不多，近来年从根茎中提取了四种黄酮类化合物，种子中分离提取了五种黄酮类化合物。但是也有部分学者认为黄酮类化合物及其衍生物也具有抗氧化、抗肿瘤等作用。

1.3 酚类化合物

桔梗中的酚类物质主要是包括没食子酸类、鞣花酸、苯丙酸类等。桔梗结构中具有酚羟基，报道称酚羟基对氧自由基具有很好的清除作用，而氧自由基是氧化损伤产生的主要原因，能够引起机体的多种损伤[4]。

1.4 其他化合物

桔梗中还具有很多种化合物，如甾醇类化合物、多糖类化合物、脂肪酸、氨基酸等。

2 桔梗的生物学功能

2.1 抗炎作用

桔梗是临床上常用的止咳祛痰平喘的药物，对支气管炎、咽喉炎、鼻窦炎等多种炎症具有一定的治疗作用[5]。桔梗皂苷能够抑制粒细胞-巨噬细胞聚集刺激因子（GM-CSF）水平，同时抑制白细胞介素（IL）-13在细胞中的表达，抑制NF-Κb的活化及MAPK通路来达到抗炎的目的[6]，桔梗皂苷可以通过抑制PGE2（前列腺）通路以及NO（一氧化氮）分泌来达到对抗各种炎症的目的。谢菲[7]研究表明，用ILTV标准毒构建的鸡传染性喉气管炎模型，模型构建成功后，确定出ILTV标准毒的建模用量。对试验组鸡进行饲喂0.75%、1.50%和3.00%三种不同浓度的桔梗提取物，测定各个组织的脏器系数及组织切片，并统计各组发病率。发现桔梗提取液保护组的发病率低于其他各组，并具有明显的剂量-效应关系。证明桔梗提取液能够对由ILTV病毒所引起的传染性喉气管炎起保护作用。隋美娇等[8]研究表明，利用肺支原体滴鼻造模后，用桔梗皂苷高、中、低三个浓度进行治疗，结果显示桔梗皂苷治疗组的炎症明显减轻，表明桔梗总皂苷可以改善支原体感染大鼠肺部炎症。

2.2 抗肿瘤作用

近年来桔梗的抗肿瘤作用愈发吸引国内外学者的关注，桔梗对肝癌、肺癌、乳腺癌等都有一定的抑制作用。桔梗可以通过上调凋亡蛋白Bax的表达、抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达致使肿瘤细胞的凋亡[9]。也有报道称桔梗皂苷可以通过激活Caspase-3、8、9路径从而引起肿瘤细胞生长抑制及凋亡[10]。肿瘤细胞相比正常细胞具有较高的端粒酶活性，因此控制細胞的端粒酶活性对肿瘤细胞的生长也具有一定的调控作用，据报道桔梗皂苷可以通过影响端粒酶逆转录酶hYERT的磷酸化从而影响端粒酶的活性，因而研究桔梗皂苷的抗肿瘤作用具有一定的意义[11]。肿瘤细胞主要是通过浸润在机体组织或是转移到其余组织上从而危害机体健康，桔梗的提取物可以影响肿瘤细胞对机体组织的粘附力及穿透力，从而控制组织肿瘤细胞的转移。陈丹[12]认为桔梗皂苷D通过影响蛋白激酶1等酶的表达来抑制人多发性骨髓瘤增殖。桔梗皂苷D作用肝癌细胞HepG2能够上调其中16种蛋白的表达量，下调3种蛋白的表达量，这些蛋白与桔梗皂苷的抗癌活性有关[13]。有报道称在A549细胞中桔梗提取物能显著诱导自噬性细胞凋亡，通过调节AMPK/mTOR/AKT/MAPK等通路进而调节自噬作用，推测桔梗提取物可能是一种有效对抗肿瘤的药物[14]。桔梗皂苷D能够调节AKT通路抑制肺癌细胞的增殖，从而对肺癌的治疗产生一定的积极作用[15]。

2.3 免疫调节作用

桔梗提取物可以影响机体的特异性及非特异性免疫应答。据报道桔梗提取物能够调节鸡外周血淋巴细胞数量，PG能够显著提高巨噬细胞的吞噬能力，虽然吞噬细胞的数量没有明显升高，但是PG能够刺激巨噬细胞产生细胞因子，TNF-α、IL-1β、IL-6同时刺激巨噬细胞表达其成熟标志的CD80及CD86，这些表明PG具有明显的免疫活性[16]。贾林等[17]报道称不同浓度的桔梗多糖对环磷酰胺所致免疫抑制小鼠的免疫系统具有一定的调节作用，研究表明桔梗多糖可以显著提高胸腺及脾脏指数，并且显著提高血清中白介素-2和肿瘤坏死因子-α的含量。冯慧慧等[18]报道称桔梗皂苷D可以有效促进脾淋巴细胞增殖及提高巨噬细胞的吞噬功能，提高小鼠的机体免疫力。桔梗皂苷D能够通过影响MMP1、MMP13、PGE2及NO的表达来衰减IL-1β所诱导的关节炎[19]。

2.4 降低血糖、血脂的作用

桔梗的提取物具有一定的降低血糖、血脂的作用。于婷等[20]研究表明应用不同发酵条件下的桔梗作用于Ⅱ型糖尿病大鼠，发现可以明显降低糖尿病大鼠的血糖值。也有报道称桔梗的降血糖作用可能与改善胰岛素水平及其抗氧化能力有關，用低、中、高三种剂量的桔梗多糖对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠进行试验，对其胰岛素水平、葡萄糖耐量及肝组织超氧化物歧化酶和丙二醛进行测定，结果表明桔梗多糖具有一定的抗氧化、降糖能力[21]。郑杰等[22]采用链脲菌素尾部静脉注射小鼠，得到高血糖小鼠模型，用桔梗醇提取物短期进行灌胃，观测内、外源胰岛素水平变化及血糖水平，结果发现桔梗醇提取物能够显著降低小鼠血糖水平、能够增加外源胰岛素作用效果，但是对内源性胰岛素水平没有影响。

2.5 抗氧化作用

体内大量的氧自由基能够造成机体的氧化损伤，桔梗多糖具有一定的抗氧化作用，能够清除体内氧自由基。桔梗多糖分为五个组分，分别为PPⅠ、PPⅡ、PPⅡa、PPⅡb、PPⅡc五种，其中抗氧化能力最强的是PPⅠ[23]。吴敬涛[24]研究表明桔梗总皂苷显著地降低了饲喂高脂乳剂诱导的大鼠血清与肝脏高脂质水平的氧化状态，具有较强的清除体内自由基的能力，同时具有较强的还原力。据报道不同的提取方法对桔梗多糖的抗氧化能力具有一定的影响。其中微波法提取的效果显著高于一般的提取方法[25]。也有报道指出温度对桔梗多糖的抗氧化能力有一定的影响，文献中提到不同萃取温度对桔梗多糖的总还原能力及羟自由基清除能力都有一定的影响，最终确定40 ℃提取温度为最适宜温度[26]。王晓林等[27]称微波法不但可以辅助萃取桔梗，而且微波辅助表面活性剂法萃取的桔梗茎总黄酮提取液中具有一定的抗氧化活性。

2.6 抗肥胖作用

桔梗具有一定的抗肥胖作用，有报道指出用桔梗根提取物能够显著抑制体重的增加，能够增加机体产热基因的表达、脂肪酸氧化变化以及能量消耗[28]。国外学者通过偏最小二乘法分析饲喂桔梗提取物的高脂小鼠，证明桔梗提取物可以促进氨基酸、脂质及糖的代谢，达到抗肥胖的作用[29]。桔梗皂苷能够抑制高脂饮食诱导的肝脂质过氧化水平及胶原沉淀、纤维化及促炎性细胞因子的表达，桔梗皂苷能够抑制COX-2的表达，抑制NF-κB p65的核易位及IκBα降解，从而降低高脂饮食的影响[30]。

3 结语

桔梗是我国传统的中医药材，是多种复方制剂及保健品的重要成分之一。目前，桔梗因其广泛的抗炎、抗肿瘤及免疫调节等生物学活性而成为研究的热点，对其有效成分及生物学功能的多样性的探究也取得了很多突破。桔梗的应用前景将会更加广阔。

参考文献：

[1] LEE S K， PARK K K， KIM H J， et al. Platycodin D blocks breast cancer-induced bone destruction by inhibiting osteoclastogenesis and the growth of breast cancer cells[J]. Cell Physiol Biochem， 2015， 36（5）： 1809-1820.

[2] 葛 鼎， 王举涛， 桂双英， 等.桔梗化学成分作用与综合利用研究进展[J]. 广州化工， 2015 （20）： 7-9.

[3] GOTO T，KONDO T，TAMURA H，et al. Structure of platyconin. A diacylated anthocyanin isolated from the Chinese bell-flower ja：math[J].John Wiley & Sons Inc，2013，24（21）：2181-2184.

[4] 李国强. 分析桔梗皂苷活性成分及其生物活性[J]. 中西医结合心血管病电子杂志， 2015 （27）： 192-193.

[5] 金 欣， 陈 勤. 桔梗的药理作用研究新进展[J]. 现代中药研究与实践， 2015（2）： 79-82.

[6] WANG B， GAO Y， ZHENG G， et al. Platycodin D inhibits interleukin-13-induced the expression of inflammatory cytokines and mucus in nasal epithelial cells[J]. Retour Au Numero， 2016， 84： 1108-1112.

[7] 谢 菲. 桔梗提取物对鸡传染性喉气管炎经呼吸道感染的预防效果研究[D].河北保定：河北农业大学，2008.

[8] 隋美娇， 姚 琳， 隋文霞， 等. 桔梗总皂苷对肺炎支原体感染大鼠肺组织SP-A的影响[J]. 中国实验方剂学杂志， 2015（9）： 156-159.

[9] KIM J Y. PARK K W， MOON K D， et al. Induction of apoptosis in HT-29 colon cancer cells by crude saponin from Platycodi Radix[J]. Food Chem Toxicol. 2008，46（12）：3753-3758.

[10] SHIN D Y， KIM G Y， LI W， et al. Implication of intracellular ROS formation， caspase-3 activation and Egr-1 linduction in platycodon D-induced apoptosis of U937 human leukemia cells[J]. Biomed Pharmacother. 2009， 63（2）： 86-94.

[11] KIM M O， MOON D O， CHOI Y H， et al. Platycodin D induces apoptosis and decreases telomerase activity in human leukemia cells[J]. Pharmacol Res， 2005， 51（5）： 437-443.

[12] 陳 丹. 桔梗皂苷D抑制人多发性骨髓瘤（RPMI8226）增殖及其机制的研究[D]. 石家庄：河北医科大学， 2015.

[13] LU J J， LU D Z， CHEN Y F， et al. Proteomic analysis of hepatocellular carcinoma HepG2 cells treated with platycodin D[J]. Chin J Nat Med， 2015， 13（9）： 673-679.

[14] YIM N H， HWANG Y H， LIANG C， et al. A patycoside-rich fraction from the root of Platycodon grandiflorum enhances cell death in A549 human lung carcinoma cells via mainly AMPK/mTOR/AKT signal[J]. Journal of Ethnopharmacology， 2016，10： 1060-1068.

[15] LI T， CHEN X， MA D L， et al. Platycodin D potentiates proliferation inhibition and apoptosis induction upon AKT inhibition via feedback blockade in non-small cell lung cancer cells[J]. Scientific Reports， 2016， 6：37997.

[16] ZHENG P， FAN W， WANG S， et al. Characterization of polysaccharides extracted from Platycodon grandiflorus（Jacq.）A.DC. affecting activation of chicken peritoneal macrophages[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2017， 96： 775-785.

[17] 贾 林，陆金建，周文雅，等.桔梗多糖对环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的免疫调节[J].食品与机械，2012（3）：112-114.

[18] 冯慧慧，安 妮，付 越，等.桔梗皂苷D对小鼠巨噬细胞和脾淋巴细胞体外增殖和分泌功能的影响[J].饲料研究，2016（17）： 41-47.

[19] QU Y， ZHOU L， WANG C， et al. Effects of platycodin D on IL-1β-inflammatory response in human osteoarthritis chondrocytes[J]. International Immunopharmacology， 2016， 40： 474-479.

[20] 于 婷， 李鹏飞， 李 雪， 等.发酵桔梗醇提取物降血糖作用的研究[J].食品研究与开发， 2016（10）： 19-22.

[21] 乔彩虹， 孟祥顺. 桔梗多糖降血糖作用及其机制[J]. 中国老年学杂志， 2015（7）：1944-1946.

[22] 郑 杰， 籍保平， 何计国， 等. 桔梗对高血糖小鼠短期血糖和胰岛素水平影响[J]. 食品科学， 2006（10）： 525-528.

[23] 杨晓杰， 董亚楠， 李 娜， 等. 桔梗多糖的抑菌性和抗氧化性研究[J]. 食品研发与开发， 2015（21）： 12-14.

[24] 吴敬涛. 桔梗皂苷的抗氧化及脂质调节作用研究[D]. 济南：山东师范大学， 2011.

[25] 于侃超， 杨晓杰， 王 瑶， 等. 不同提取方法对桔梗多糖体外抗氧化性的影响[J]. 天然产物研究与开发， 2016（2）：251-256.

[26] 张 晶， 杨晓杰， 孙百良， 等. 温度对桔梗多糖提取率及抗氧化性的影响[J]. 黑龙江畜牧兽医， 2016（18）： 161-163.

[27] 王晓林， 王文娇， 钟方丽， 等. 微波辅助表面活性剂提取桔梗茎总黄酮及抗氧化性研究[J]. 河南工业大学学报（自然科学版）， 2016（2）： 86-91，116.

[28] YE J K，CHOI J Y，RYU R， et al. Platycodon grandiflourus root extract attenuates body fat mass， hepatic steatosis and insulin resisitance though the interplay between the liver and adipose tissue[J]. Nutrients， 2016，8（9）： 532.

[29] PARK H M， PARK K T， PARK E C， et al. Mass spectrometry-based metabolomic and Lipidomic Analyses of the effects of dietary Platycodon grandiflorum on liver and serum of obese mice under a high-fat diet[J]. Nutrients， 2017， 9（1）： 71.

[30] CHOI J H， JIN S W， CHOI C Y， et al. Saponins from the roots of Platycodon grandiflorum ameliorate high fat diet-induced non-alcoholic steatohepatitis[J]. Biomed Pharmacother， 2017， 86： 205-212.