●王晓慧 李 帆 罗 莎 姜程曦
(1.安徽省江南产业集中区生命科学研究院黄精研究所 安徽 池州 247100 2.温州大学生命科学研究院 浙江 温州 325035 3.池州市九华山黄精研究所 安徽 池州 247100)
黄精是一种传统的药食同源植物,经研究发现,不同地区的黄精其化学成分含量差异很大。九华黄精(Jiuhua Mountain polygonatum)是世人公认的黄精之王,是多年生的百合科草本植物,其药材品质在各地的黄精中是最好的。其化学成分具有多种功用,作为黄精主要药用成分之一的黄精多糖(Polysaccharide),是由黄精根茎(Rhizoma Polygonati)提取的乙醇提取物(Solomonseal Rhizome P.E.),具有抗肿瘤、调节血糖血脂、调节免疫、抑菌、抗动脉粥样硬化等生理功能[1,2]。近年来,随着科学技术的发展以及人们对自身健康的重视,对黄精的研究也随之逐步深入,黄精属植物对新药的研究也作出一定的贡献。
九华黄精是一种传统的药食同源的植物,其含有的化学成分的种类及含量较为丰富,包括多糖类、皂苷类、生物碱类及黄酮类等化学成分,其中以多糖和皂苷类为主要活性成分,含量相对较高[3]。
多糖是黄精的主要化学成分之一,国内外研究人员对黄精多糖的研究相对较多[4]。有实验结果显示,九华黄精的多糖含量显著高于其他产地的黄精,且所含杂质较少[5]。同时,九华黄精多糖的作用也明显优于其他产地的黄精多糖[6]。
黄赵刚[7]等通过对各个产地的黄精多糖进行比较,最终发现安徽九华黄精的多糖含量最高。张庭延[8]等采用多种手段对九华多花黄精进行多糖提取并且对其化学结构进行研究。结果发现黄精多糖的结构为相对分子质量为8912 的杂多糖,其中组成多糖的单糖主要为果糖和葡萄糖,其组成比例为8.7:1。潘德芳[9]等采用热水提取的方法提取九华黄精黄精中总多糖,研究结果表明,随着黄精种植年限的延长,黄精多糖含量呈现积累状态,并且结合实际因素,确定当地黄精的最佳采收时间为播种后第2年。
随着人们对自身健康的重视度越来越高,有关黄精多糖的研究也越来越多。王红玲等[10]通过一系列研究发现,最终得出黄精多糖降血糖的作用机理与降低肝脏中cAMPs的含量密切相关的结论。李志涛[11]等通过微波辅助提取黄精多糖,并且通过抑菌试验表明黄精多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和藤黄球菌均具有明显的抑制作用。马怀芬[12]等研究证明黄精多糖通过减少氧自由基的产生抑制氧化应激反应,升高改善心室重塑。为进一步研究该药物对心脏的作用提供了药理学依据。同时,他们发现高剂量黄精多糖组和人参皂苷溶液组可以延迟小鼠力竭时间,延长小鼠负重游泳时间,具有抗疲劳作用[13]。黄芳等[14]研究发现,黄素多糖对大鼠的学习及记忆能力有明显的改善作用,潜伏期试验表明黄精多糖明显缩短潜伏期,不影响大鼠体重变化,无副作用。黄精多糖的抗衰老和记忆增强作用可用于预防和治疗阿尔茨海默病,值得进一步研究和开发。近年来,国内外学者对植物多糖进行了大量深入的研究,有报道指出,基于多糖的抗氧化作用,大多数含有多糖的中药具有抗癌、抗衰老等作用[15],与此同时,人们对多糖及其复合物的抗氧化活性作用机制的认识也在不断深化[16]。
皂苷是影响黄精属植物药理作用的活性成分之一。目前,对黄精和滇黄精中的皂苷进行了大量的研究报道,其中主要成分为黄精皂苷A和B(螺旋甾烷类皂苷),苷元部分主要为薯蓣皂苷元[18]。杨圣贤[19]按分子的氧化水平将黄精属植物的甾体皂苷元分为5 个等级。多花黄精中也含有皂苷类成分,但是关于多花黄精单体皂苷类成分仅有少量文献报道[20,21]。
范书珍等[22]通过对不同提取方法的提取时间及所得总皂苷含量的比较,发现超声波法具有耗时短、提取率高等优点。崔婧等[23]用正交法优化闪式提取黄精皂苷工艺,与不同的提取方法对比,闪式提取效率最高。
黄精类植物的特征性成分为高异黄酮,是黄精类的特征性标志物之一[24]。经调查显示,多种黄精中的黄酮含量差异明显,其中以滇黄精的黄酮含量最多,多花黄精次之,黄精的黄酮含量最少[25]。吴英祥[26]通过对炮制前后的黄酮含量进行比较,与未经炮制的药物相比,炮制后的药物中的黄酮含量有所下降,且黄酮含量与炮制时间呈反比关系。经研究表明,黄精黄酮具有很好的抗肿瘤活性,在预防和治疗肿瘤疾病等方面有一定的潜力[27]。
现代研究表明,木质素能够起到对抗脂质过氧化和清除自由基的作用[28,29]。目前所知的黄精中主要有4 个木脂素类成分,分别为右旋丁香脂素、右旋丁香脂素-O- -D-吡喃葡萄糖苷、右旋松脂醇-O- -D-吡喃葡萄糖基(6→)- -D-吡喃葡萄糖苷和鹅掌楸碱(liriodendrin),这一分离工作由孙隆儒等[30]完成。植物生物碱多具有药物活性,现代研究从黄精和滇黄精中分离出5种不同的生物碱,即polygonatineA[31-32]、polygonatine B[33]、kinganone[34]、N-trans-p-coumaroyloctopamine[35]和腺苷[36]。对于多花黄精的木脂素以及生物碱等化学成分,报道的较少,还有待进一步研究。
黄精中所含的氨基酸种类高达18 种,由8 种人体必需氨基酸及其他10 种氨基酸组成,其中丙氨酸和苏氨酸的含量占优[37]。在九华黄精中分离鉴定了包括天门冬氨酸和二氨基丁酸在内的6 种氨基酸成分,另外还测得其具有Fe、Zn、Sr、Ba、Ge、Mn等18种微量元素及K、Mg、Ga、P等常量元素[38,39]。此外还含有维生素和色素等。
黄精属植物的挥发性成分主要为萜类、烃类和醛酮类等[40]。余红等[41]利用GC-MS联用技术,分析鉴定安徽九华山地区多花黄精的挥发油成分,分离得到16 个化合物,占总挥发油的95.97%。
叶红翠等通过体外抗菌、抗肿瘤实验发现,长梗黄精的挥发性成分有良好的抗菌活性,可以显著抑制金黄色葡萄球菌及红酵母的生长,但对人肺癌细胞的抑制作用较弱。而余红等[41]研究证实,九华黄精不仅具有明显的抑菌活性,而且具有良好的抗癌活性。
黄精在我国大多数地区均有分布,九华黄精品种为多花黄精,云南、贵州、浙江等地区也有其品种的分布,但是经研究发现,其药材质量均不如九华黄精好。同时,随着人们对黄精的认识日益增多,黄精除了可制作成药品外,还可加工成食品、保健品和化妆品等,有广阔的发展前景。黄精是我国传统中药,药食同源,具有多种药理作用。目前对黄精研究的最多的是黄精多糖,其次是皂苷,然后是其挥发性成分。到目前为止,对九华黄精的其他化学成分研究较少,有待于加强。在此基础上,对于黄精多糖药理活性部分及其作用机理的研究较少,也需要进行更加深入地研究探讨。黄精作为一种药食同源的植物,药理作用广泛,其新药的开发前景亦不可小觑。科研人员应从新药开发的角度出发,结合现代药剂学和其他学科,探讨如何在中医药理论指导下,利用新药物发现的规律、特点,开发出更加高效、安全的黄精制剂。
综上,我们需要进一步加强对黄精化学成分的全方位系统研究,以便在阐明其作用机制和药效物质的基础上,为进一步的开发利用提供必要的科学依据。