张炎达
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太子参为石竹科植物孩儿参的干燥块根,始载于清代《本草从新》,主产于福建、贵州和江苏等地[1]。太子参兼有药用和营养双重功效,富含多糖、皂苷、环肽等组分,临床证明其具有健脾益肺、抗氧化、抗炎、增强免疫力等作用[2-3]。同时,太子参中药资源已应用于现代养殖领域研究,如潘书磊等[4]报道了太子参多糖在现代畜牧产业中的研究应用;阮少江等[5]研究发现,饲料中添加1%的太子参提取液可显著提高大黄鱼养殖成活率;姚勇等[6]报道了太子参投喂对虾可提高对虾机体免疫力;吴斌[7]研究证实,太子参多糖能够显著提升福瑞鲤的非特异性免疫功能水平。同时,吴建华等[8]研究报道了太子参须及其制剂可提高仔猪免疫力,提升与延长猪瘟抗体,降低仔猪腹泻等;Pan等[9]报道了太子参须提取物可体外促进畜禽用益生芽孢杆菌的生长等;陈凌锋等[10]报道了太子参茎叶多糖可促进断奶仔猪肠道发育和改善肠道菌群结构等,具有良好饲用价值。因此,补益中药太子参资源已在现代动物养殖与保健方面展现出潜在的市场前景。
体外生物学评价中草药抗氧化活性研究主要包括抑制体外脂质过氧化活性评价和体外细胞模型抗氧化活性评价等,其中体外细胞模型法的试验靶细胞因更接近机体内环境且兼顾细胞的代谢活性,试验结果可信度高[13]。太子参提取物体外抑制脂质过氧化试验主要集中于红细胞研究,Ng等[14]发现太子参水提取物具红细胞溶血抑制作用;张振明等[15]报道了太子参醇提取物对红细胞体外溶血抑制作用显著,且红细胞体外溶血抑制效果同醇提取物呈剂量正向依赖性,提示太子参提取物对体外红细胞溶血性具有抑制作用,氧化胁迫下起到抑制脂质过氧化,达到保护红细胞胞膜功能,提升红细胞抗氧化水平。
动物试验法采用实验靶动物作为试验研究对象,以机体血清指标与组织指标等进行评价。刘湘湘等[19]报道了太子参多糖可降低心肌缺血模型大鼠血清MDA含量和提升SOD水平;徐先祥等[20]报道了太子参多糖可降低糖尿病模型小鼠机体血清MDA含量,提升SOD水平;袁逸铭等[21]报道了太子参醇提物可提高自然衰老模型大鼠血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平等。表明太子参提取物可通过提升动物机体血清内抗氧化酶SOD与GSH-Px活力和抑制脂质过氧化作用来改善靶动物的机体抗氧化机能。
同时,Zhang等[22]报道了太子参提取物可提升运动疲劳模型大鼠的肌肉组织内SOD和GSH-Px水平,显著降低MDA含量,提示太子参提取物可通过激活和提升动物机体组织内抗氧化酶活力和抑制脂质过氧化来改善和提升靶动物的机体抗氧化机能。
中草药抗氧化剂的组分、种类和结构等不同,其抗氧化作用机制也不同。基于前人对太子参抗氧化的研究,并结合笔者对太子参抗氧化的临床研究经验,现进行太子参抗氧化机制的探析,该机制主要概括为:自由基直接清除作用、脂质氧化抑制作用、激活抗氧化酶活性作用、抑制氧化酶活性作用、增强细胞保护作用和其他作用机制(见中插彩版图1)。
图1 太子参提取物抗氧化机理
动物机体氧化应激胁迫下易于引起氧自由基链锁式反应产生脂质过氧化物(LPO)和MDA等[23],研究成果[13,19-20]证实太子参提取物可显著降低MDA含量,太子参提取物可抑制脂质过氧化反应。另外,庞海月等[18]报道太子参萃取物可抑制LOX活性,进一步减缓脂质过氧化反应,降低MDA。熊何健等[11]还报道了太子参提取物可有效抑制亚油酸氧化反应。
抗氧化剂还可通过提高机体细胞活性和细胞结构完整性等方式起到抗氧化功效,红细胞溶血性可反应细胞生物膜脂质过氧化程度[11,14-15],也可反应细胞的结构完整性;庞海月等[18]报道太子参醇取物能减轻质粒DNA损伤后的断裂,具DNA保护作用;Wang等[13]报道了太子参皂苷和多糖均能剂量依赖性提高靶细胞活性,降低胞内MDA含量和提升SOD活性,进而增强细胞保护作用。
太子参抗氧化作用可通过调节胞内抗氧化系统实现,王琪等[3]报道了太子参多糖能够激活肝脏Nrf2抗氧化系统作用和干预抑制炎症信号作用,Nrf2为机体氧化应激的感受器,在细胞抗氧化应激中作用关键,动物机体氧化应激状态下Nrf2可与抗氧化原件(ARE)特异结合进而调节抗氧化酶的表达。另外,Yang等[2]报道了太子参肽可通过Ca2+/CaN/NFATc1/IFN-γ途径对小鼠脾淋巴细胞进行免疫调节作用,该途径可影响细胞胞内Ca2+水平,而细胞内钙水平常与细胞氧化应激存在一定关系,因此该途径是否同太子参影响细胞抗氧化的作用存在机理关系,仍需进一步试验验证。
太子参属补益类中草药,其成分复杂,兼有药用和营养双重功效,已应用于现代养殖领域研究,其抗氧化临床试验也已趋于热点。本文通过太子参抗氧化体外化学法等3个层面系统性综述其抗氧化作用,并针对其作用机理首次进行了探析,结果表明,太子参中药资源具有良好的抗氧化生物活性,其机理主要包涵直接清除自由基等5种方式。随着现代“减抗”、“无抗”养殖趋势发展和对绿色、健康和高效的中兽药或新型饲料添加剂的需求,补益中药太子参资源的动物保健研究及其剂型的开发也将不断得到关注,笔者认为未来仍要丰富和创新太子参抗氧化活性评价方法,拓展开展太子参抗氧化活性机制的系统化研究,同时建议还要注重新型太子参抗氧化组分筛选与其结构解析相结合等,以促进太子参中药资源在现代养殖业中的价值挖掘和开发应用。