黄精药理作用研究进展及专利分析

张韵寒，伍一炜，徐玉岩，赵迪，徐暾海

北京中医药大学 中药学院，北京 102488

黄精为百合科植物滇黄精Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.、黄精P.sibiricumRed.或多花黄精P.cyrtonemaHua的干燥根茎，是我国传统的保健中药之一。其味甘，性平，归脾、肺、肾经，有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效，常用于脾胃气虚、体倦乏力、胃阴不足、口干食少等症[1]。黄精的化学成分包括多糖、皂苷、黄酮、氨基酸及无机盐、挥发油、木脂素、生物碱等成分，其中多糖和皂苷在黄精中含量较高，也是黄精发挥药理作用的主要活性成分[2]。黄精具有多种药理活性，如抗氧化、抗衰老、调节免疫、抗肿瘤、降血糖、调血脂等。查阅文献，发现黄精的研究多集中在单个药理作用，对于黄精药理作用的总结及相关专利的归纳较少。

本文对黄精的药理作用的相关研究，以及栽培、炮制、鉴别和提取、食品、药物等专利进行梳理分析，以期为后续黄精的研究及相应产品的开发提供一定的参考。

1 药理作用

1.1 抗氧化、抗衰老

黄精多糖在抗氧化、抗衰老中发挥很重要的作用。陈杨杨等[3]通过对游泳力竭小鼠的抗疲劳、抗氧化实验发现，经过黄精炮制品和生品灌胃的雌小鼠脾和肾的超氧化物歧化酶（SOD）活力均显著升高，脾和肾的丙二醛（MDA）含量显著降低，表明黄精可提高抗氧化、抗衰老活性。Zhang 等[4]通过实验证实黄精可调节脑源性神经营养因子-原肌球蛋白相关激酶B（BDNF-TrkB）信号通路，改善自然衰老大鼠的认知功能障碍并增强突触可塑性。Zheng[5]使用D-半乳糖诱导建立大鼠衰老模型，发现黄精多糖组老年β-半乳糖苷酶阳性细胞的相对吸光度显著降低，表明黄精多糖具有延缓细胞衰老的作用。原丽容等[6]的实验表明黄精多糖在体外具有较强的抗自由基活性，且具有抑制家兔肝脂质过氧化物产生的作用，并在一定剂量范围内呈剂量依赖性。在宫江宁等[7]的研究中，以维生素C 作为阳性对照，考察黄精多糖的抗氧化活性，结果表明黄精多糖对2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐（ABTS+）自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基均有一定的清除能力，并且随着多糖浓度增加，清除能力也随之增大。

1.2 调节免疫

黄精可提高免疫活性物质的分泌，进而发挥调节免疫作用。在魏婷等[8]研究中，黄精可提高雌性大鼠促性腺激素释放激素（GnRH）、雌二醇（E2）、促卵泡生长激素（FSH）、免疫球蛋白（Ig）A、5-羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NA）的水平，从而提高雌性大鼠的内分泌和免疫功能，并对神经系统具有兴奋性作用。李诗萌[9]研究发现，与模型组相比，注射过黄精多糖的实验小鼠血清中IgA、IgG、IgM、白细胞介素（IL）-2、IL-4、IL-6 和γ-干扰素（IFN）-γ的分泌量均有一定水平的提高，说明黄精多糖注射液可以提高免疫抑制小鼠血清中Ig 和细胞因子的分泌水平，从而达到增强免疫的效果。Chen等[10]研究表明黄精多糖进一步增强了脾脏淋巴细胞中IL-2 和肿瘤坏死因子（TNF）-α的表达，并以剂量依赖的方式加速了自然杀伤（NK）细胞活性的恢复。杜青等[11]、于思文等[12]发现，黄精多糖可通过调控巨噬细胞RAW264.7 对TNF-α/IL-6/诱导型一氧化氮合酶（iNOS）信号通路的表达，促进巨噬细胞分泌IL-6 和TNF-α，发挥免疫调节作用。并且通过Griess 法测定细胞上清液中一氧化氮（NO）的水平，发现黄精粗多糖可通过增强iNOS mRNA 表达、合成蛋白质来诱使巨噬细胞分泌NO。Zhang 等[13]发现经黄精多糖处理的RAW264.7中iNOS、环氧合酶-2（COX-2）、核转录因子（NF）-κB 和磷酸化（p）38 丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的表达上调，并且体外实验结果表明，黄精多糖可以以浓度依赖的方式激活巨噬细胞，通过NF-κB 和p38 MAPK 途径增强巨噬细胞的吞噬功能。

1.3 抗肿瘤

Li等[14]基于miRNA 和mRNA 表达的高通量测序数据揭示了黄精中薯蓣皂苷参与调节子宫内膜癌细胞（EC）的迁移和侵袭，通过体外和体内实验测定进一步验证，表明薯蓣皂苷通过MAPK 激酶/细胞外信号调节激酶（MEK/ERK）和氨基末端激酶（JNK）信号通路抑制了人类EC 的迁移和侵袭。c-Fos 是一种雌激素反应性癌基因，在子宫内膜异位症患者中高度表达，Park 等[15]通过实验发现黄精治疗组的c-Fos 表达降低，证实了黄精通过孕酮受体（PR）降低子宫内膜癌症的风险。段华等[16]以H22肝癌移植瘤小鼠为模型，实验结果表明了黄精多糖可将肿瘤细胞阻滞于G0/G1期，使之不能进入S 期进行DNA 复制，且该作用随剂量增大而逐渐增强。此外，黄精多糖可显著提高胱天蛋白酶（Caspase）-3、Caspase-8、Caspase-9 的活性，进而促进细胞凋亡。Li等[17]从黄精中获得了一种水溶性多糖PSP-1，实验表明其在体外可显著抑制HepG2 细胞的增殖并诱导其凋亡，增加内源性凋亡途径中Caspase-9 和Caspase-3 的活性，从而诱导HepG2 凋亡。龙婷婷[18]研究发现黄精多糖可抑制小鼠Lewis 肺癌细胞（LLC）体内瘤体生长，提高免疫器官指数、CD4+/CD8+T淋巴细胞比例，以及血清中NO和细胞因子水平。除此之外，黄精多糖的抗瘤活性可能由Toll 样受体4（TLR4）-MAPK/NF-κB 信号通路介导，进而发挥免疫调节抗肿瘤活性的作用。吕品田等[19]通过实验观察到黄精多糖使MFC 胃癌荷瘤模型小鼠的脾脏指数、脾淋巴细胞增殖刺激指数及NK 细胞活性增加，瘤重均显著降低，并且表明黄精多糖具有抑制MFC 胃癌荷瘤小鼠肿瘤生长的作用。除此之外，黄精多糖使小鼠脾脏TLR4、髓样分化因子88（MyD88）、NF-κB mRNA 表达明显降低，从而提出TLR4/NF-κB信号通路的激活受阻可能是黄精多糖在MFC 胃癌荷瘤小鼠体内发挥抑瘤作用及免疫调节作用的潜在机制。侯亚琴[20]实验结果表明，黄精可以有效地抑制M2 巨噬细胞极化，促进其向抗肿瘤的M1 型转化，并且可以干预M2 巨噬细胞，进而抑制肺癌A549 细胞迁移，通过调控抑制其氧化磷酸化、抑制AMP 依赖的蛋白激酶/丙酮酸脱氢酶（AMPK/PDH）信号通路的磷酸化，进而抑制肿瘤迁移。

1.4 降血糖

黄精具有一定的降血糖作用，黄精多糖可降低糖尿病小鼠血糖及胰岛素水平的异常升高[21]，恢复糖尿病小鼠代谢能力，改善其小肠绒毛排序结构，且对其肠道具有一定保护作用[22]。苗潇磊等[23]通过注射链脲佐菌素建立2 型糖尿病大鼠模型，发现黄精多糖DEAE 纤维素水洗成分（PSP1）低、中、高剂量组对2 型糖尿病大鼠的胰岛素抵抗有一定的改善作用。曾立等[24]研究发现，黄精多糖能通过降低肝脏中SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性和MDA 水平缓解机体氧化应激造成的糖代谢紊乱，能通过激活肝脏中的信号通路进而改善机体血糖水平。

除了黄精多糖，黄精中人参皂苷Rb1也具有良好的降血糖功效[25]。滇黄精中高异黄酮类成分可改善细胞葡萄糖抵抗，抑制葡萄糖苷酶，这提示黄精含活性成分具有一定的降糖作用[26]。

多项研究表明[27-28]，黄精多糖不仅可使糖尿病模型鼠血糖降低，还可对肾脏、肝脏起到保护作用，糖尿病肝脏的脂肪变性得到及时控制，对肝脏具有保护作用。

1.5 调血脂

王艳芳[29]研究发现，滇黄精多糖能够激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ），促进脂肪细胞分化，减小细胞体积，缓解肝细胞脂肪变性，提高脂肪因子水平，改善机体脂代谢紊乱。黄精多糖显著降低雌性大鼠血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平，升高高密度脂蛋白胆固醇水平，并能显著提高SOD 活性，降低MDA 含量，说明其具有调血脂及抗氧化的作用[30]。

1.6 改善记忆能力

唐伟等[31]以雄性慢性脑缺血SD 大鼠为研究对象，通过Morris 水迷宫实验表明黄精多糖可明显改善模型大鼠的学习记忆能力。黄精多糖能改善海马CA1 区突触界面结构的可塑性，提高神经递质信息传递有效性[32]。陈毅飞等[33]研究表明，黄精多糖通过上调 N-cadherin 蛋白水平，阻碍 P38 磷酸化，改善阿尔茨海默病模型斑马鱼的学习记忆能力。张峰等[34]与刘露露等[35]的研究中均表明黄精多糖可显著抑制小鼠脑组织MDA 生成，提高小鼠脑组织GSHPx和SOD 的酶活力，此外刘露露的实验中证实黄精多糖是通过改善海马CA1 区神经元损伤程度来改善小鼠的学习记忆力。

1.7 抗炎

黄精多糖可以下调炎症通路及炎症因子表达，从而抑制体内炎症反应[36]。李玲[37]从黄精中提取的4种多糖均能抑制小鼠脾淋巴细胞体外分泌TNF-α，具有一定抑制炎症的作用。黄精中分离的甾体皂苷类成分也具有一定的抗炎活性[26]，黄精中分离的甾体皂苷可以抑制脂多糖（LPS）刺激的RAW264.7产生的炎症，其作用机制可能与抑制NF-κB、MAPKs 信号通路有关[38]。除此之外，黄精中生物碱polygonapholine A 有很高NO 抑制率，具有潜在抗炎活性[39]。

1.8 抗菌、抗病毒

黄精具有一定的抗菌、抗病毒作用。张建萍等[40]的实验结果表明生黄精和熟黄精提取物对细菌和霉菌具有抑制效果，且生黄精提取物对菌生长繁殖的抑制作用大于熟黄精，其提取物通过对菌细胞壁和细胞膜完整性的影响，进而使菌体中大分子物质，如核酸及碱性磷酸酶泄漏，从而抑制菌的生长繁殖。李志涛等[41]的研究中，黄精多糖对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和藤黄球菌均具有明显的抑制作用。另外，黄精中多酚类化合物没食子酸对常见的大肠埃希菌和枯草芽孢杆菌具有较好的抑菌和杀菌活性，可以作为天然防腐剂进行开发[42]。

鲍锦库[43]从植物黄精中分离纯化出来的黄精凝集素Ⅱ（PCL Ⅱ）是一种植物蛋白，通过实验证明黄精凝集素Ⅱ蛋白对人类免疫缺陷病毒（HIV）有很强的抑制作用。辜红梅等[44]研究发现，黄精多糖在对非洲绿猴肾细胞无毒性的浓度下对单纯疱疹病毒1型（Stoker株）和2型（333株和Sav株）均有显著的抑制作用。

1.9 抗抑郁

韦震等[45]建立急性抑郁小鼠模型，实验结果表明黄精多糖可通过上调神经递质水平和降低炎症来实现抗抑郁作用，并能调节色氨酸（TRP）代谢作用，进而提高脑内神经递质水平、抑制神经毒性物质的产生，起到预防抑郁的作用。Shen 等[46]研究表明，黄精多糖可以防止慢性不可预知温和应激法（CUMS）诱导的钙蛋白酶系统和Nrf2、NLRP3信号通路的变化，并减少抑郁样行为。此外，黄精总皂苷也具有抗抑郁作用，能够纠正抑郁症小鼠行为学变化，并且能够提高脑内去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）、5-HT 的含量[47]，调节机体中的微量元素水平可能是其机制之一[48]。

1.10 抑制骨质疏松

黄精多糖干预可对大鼠的骨质疏松状态起到一定的改善作用[49]。何基琛等[50]的实验表明，黄精多糖能有效缓解LPS 诱导的颅骨骨溶解，抑制小鼠骨髓巨噬细胞向破骨细胞分化成熟及缓解LPS 诱导的颅骨骨溶解。农梦妮[51]研究发现，黄精多糖可促进小鼠骨髓间充干细胞向成骨细胞分化，具有潜在的抗骨质疏松作用。

由于骨质疏松小鼠脂肪干细胞（ASCs）能够自我增殖、更新及多向分化，可作为种子细胞适用于骨质疏松性骨缺损的修复，并且有研究表明ASCs成骨分化过程受多种信号通路的调控，其中Wnt/βcatenin 信号通路发挥了重要作用[52]。陆诗等[53]的研究表明，黄精多糖可能是通过调节Wnt/β-catenin 信号通路中β-catenin 表达，从而提高OP-ASCs 成骨分化能力。

在彭小明[54]的研究中，黄精多糖诱导LRP5基因敲除小鼠骨髓间充干细胞向成骨细胞分化，通过磷酸化BMSC 细胞内糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）蛋白浓度，导致GSK-3β蛋白失去活性，细胞核内βcatenin 蛋白浓度增多及提高Tcf/Lef 介导的转录活性，促进BMSCs成骨细胞分化。

1.11 其他作用

活化部分凝血活酶时间（APTT）是用于分析内源性凝血途径的一项指标。凝血酶时间（TT）主要用来反映血浆中纤维蛋白原转变为纤维蛋白能力的指标，是用于分析共同性凝血途径的一项指标。凝血酶原时间（PT）是衡量外源性凝血途径指标。李玲[37]的研究发现，多花黄精多糖可以延长APTT 和TT，但对PT 无影响，说明黄精多糖可通过内源性凝血途径和共同凝血途径完成抗凝血作用，不能通过外源性凝血途径抗凝血。

2 黄精的专利

黄精作为一味药食同源的中药，应用十分广泛，在其栽培、炮制、鉴别提取、食品、药物方面均有相应的专利，见表1。

表1 黄精的相关专利及用途

2.1 栽培专利

张传海等[55]公开了一种多花黄精高效栽培用的培育箱装置。何霞红等[56]的发明涉及一种有助于提高黄精品质的栽培方法，可以解决由于多花黄精组培苗对外界环境的适应性和抗病性较差造成的移栽成功率不高的技术问题，为多花黄精的保存和资源开发提供技术支持。李文海等[57]公开了一种黄精打顶促根高产栽培方法，使黄精植株光合作用制造的有机物质会更多地向地下部运输储藏，最终黄精产量可增加20%左右。李文超等[58]提出了林下套作中草药黄精的栽培方法，使枯枝落叶为黄精生长提供足够的养分，既减少了劳动用工、施肥、搭架、除草等管护工作，降低相关成本；又繁育了种苗、种茎，实现高效可持续发展。

2.2 炮制专利

姜玉松等[59]公开了一种设备，该发明可以自动化完成黄精的清洗、蒸制和初步烘干，并且可以方便地重复进行循环蒸制和烘干，提升黄精的炮制效率，降低劳动强度。李亚钊[60]公开了一种高效的黄精中药饮片炮制装置，该装置提高了工作人员的拿取及清洗效率，进而提高了炮制装备的使用效率。杜冰等[61]公开了一种黄精酶解糖化的炮制工艺，该发明比传统方法炮制后黄精中功能成分含量更高，而5-羟甲基糠醛含量更低，避免了长时间的蒸制和晒干过程，方法工艺简单、便于操作，成本降低，具有广阔的市场前景。彭腾等[62]公开了一种黄精绿色加工工艺，通过混合清洗剂对新鲜黄精进行浸泡处理，有效降低其残留重金属的含量，避免在蒸制过程中黄精表皮的有害物质会进入黄精内部，从而影响黄精的品质和对人体造成间接伤害。施雪峰等[63]公开了一种蜜制黄精的制备方法，工艺简单，降低了生产成本，同时主要药效成分黄精多糖、总皂苷、薯蓣皂苷元含量高，动物实验证明，其具有显著的止咳作用，具备临床应用价值。高建波[64]公开了一种蒸制黄精的方法，最多可将蒸制时间压缩至6 h左右。

2.3 鉴别和提取专利

邵剑文等[65]公开了一种基于化学成分鉴别不同类型多花黄精的指纹图谱检测方法，发现杂交型与另外3 种类型在物质上的差异；利用紫外-可见分光光度法对不同类型多花黄精的粗多糖、总皂苷和总黄酮成分含量进行检测，进而将九华型、古田山型、早花型和杂交型4 种类型的多花黄精进行区分。蔡永萍等[66]公开了一种鉴别3 种药用黄精品种的方法，将3 种药用黄精进行提取和衍生化处理后，利用气相色谱-质谱法对药用黄精中的代谢物进行分析检测，并通过多元统计学方法筛选3 种药用黄精的差异代谢物，作为其品种鉴别的特征性代谢产物，实现3种药用黄精品种的鉴别。卢接清[67]公开了一种连续提取黄精皂苷和黄精多糖的工艺，该工艺利用深度共熔溶剂氯化胆碱/尿素对植物细胞壁进行溶解破坏，复合纤维素酶和果胶酶共同作用对黄精皂苷和黄精多糖进行提取，构建出一种环保、高效的提取方法。何霞红等[68]公开了一种黄精多糖提取物制备方法，解决了现有技术中滇黄精资源未被充分利用的问题，进一步提升目的功效成分的提取效率和生物学功效，为研制开发滇黄精功能性保健食品、药物和化妆品创造条件。

2.4 食品专利

彭腾等[69]公开了一种黄精葡萄酒制备方法，该法利用黄精等中药为原料，辅以葡萄酒制成一种新型具有保健功能的葡萄酒，实现了葡萄酒和中草药的结合，开发成新型功能性健康食品，不仅能够扩大葡萄酒的应用范围，还能促进中药大品种向产业链后端延伸，提高中药材附加值，增强中药产业竞争力。王浓昀[70]公开了一种缓解原发性痛经的咖啡组合物及其制备方法，该发明中咖啡组合物Ⅰ原料包括熟地制黄精、当归和咖啡豆，咖啡组合物Ⅱ原料包括质量比为1∶2～1∶4 的黄精低聚糖组合物和咖啡豆提取物。既满足痛经患者日常食用咖啡的需求，同时又极大地减轻痛经及伴随的全身症状。刘海英等[71]公开了一种低糖食用型黄精蜜脯的制备方法，利用果脯加工工艺制作低糖黄精蜜脯，在增强食品品质的同时，依旧保持新鲜黄精的营养价值。罗建平等[72]公开了一种具有缓减肺炎作用的黄精山药功能食品，以黄精和山药为原料，经动物实验验证，对LPS 诱导的肺炎具有明显的缓减作用。张虹等[73]公开一种药食两用黄精冻干食品的制备方法，以“九蒸九晒”为主，结合真空冷冻干燥技术，使黄精不仅能保持原有营养成分，又便于储运，同时具有可即食、还原性好、明显益生功效的优点，满足干燥型黄精市场潜在需求，并且进一步延长了黄精的保质期。

2.5 药物专利

张春颖[74]公开了黄精多肽复合片及其制备方法，该方法可以有效提取黄精中的药效成分，另外通过设计特殊的片剂结构加快片剂崩解速度，加上多肽易吸收，能迅速达到血药浓度，对高血脂有较好疗效。洪国标[75]公开了一种人参黄精蜜片的配伍组合物，可使食品中的各味药用食材之间协同作用，产生更好的药用功效，食用后不易上火。许启棉等[76]公开了一种九制黄精颗粒剂的制备方法，具有生产成本低、有较强的抗吸水性能的特点。

3 结语与展望

黄精在我国有很长的用药历史，目前对于黄精药理的研究已经较为广泛，但大部分研究仅停留于黄精中含量较高成分如多糖、皂苷、黄酮等方面的药效研究，对于黄精中如生物碱，木脂素和微量元素这些含量较少的化学成分的生物活性研究较少，后续对此方面可进行进一步研究。且黄精有着健脾的作用，能治疗脾胃气虚、口干食少，但目前对于这方面的药理作用研究尚有不足，因此，可对此部分进行进一步补充，扩大对黄精的运用。

随着现代科技的发展，目前对于黄精栽培、炮制、鉴别和提取的专利已较为完善，但其药物专利还较少。作为药食同源的中药，黄精可根据现代保健养生需求不断优化产品类型，从而全方位推动黄精产业的发展。

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