袁 紅，張淑芳，賈紹輝，陳 寧,*

（1.武漢體育學院研究生院，湖北 武漢 430079；2.武漢體育學院健康科學學院，運動干預與健康促進湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖 北 武漢 430079）

黃芪生物活性及其在保健食品中的應用研究進展

袁 紅1，張淑芳1，賈紹輝2，陳 寧2,*

（1.武漢體育學院研究生院，湖北 武漢 430079；2.武漢體育學院健康科學學院，運動干預與健康促進湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖 北 武漢 430079）

黃芪屬于傳統(tǒng)中藥的補虛藥，具有廣泛的藥用價值。其化學成分主要含有多糖類，皂苷類，黃酮類，氨基酸及微量元素等。因其具有抗腫瘤，增強免疫力，抗衰老，保肝，增強心肌收縮力和利尿等作用，被廣泛用于養(yǎng)生保健及相關疾病的臨床治療。本文對黃芪在健康促進方面的生物活性進行了進一步的綜述與探討，針對黃芪生物活性化學成分的藥理作用，為明確黃芪在臨床治療中的重要作用，以及為更好地開發(fā)黃芪養(yǎng)生保健產(chǎn)品提供相應的指導與理論依據(jù)。

黃芪；補虛藥；藥理作用；健康促進

隨著現(xiàn)代社會人們生活節(jié)奏的加快，飲食、環(huán)境的改變，各種各樣的疾病悄然襲來，雖然醫(yī)療水平發(fā)展迅速，但對于某些疾病西醫(yī)治療也很有限。隨著中醫(yī)中藥逐漸發(fā)展，人們早已意識到在疾病得到治療的前提下，還要最大限度地減少各種藥物及手術對身體造成的傷害?，F(xiàn)代醫(yī)學對傳統(tǒng)中草藥的研究發(fā)現(xiàn)，很多傳統(tǒng)草本中藥不僅可強身健體，改變亞健康狀態(tài)，而且還在許多疾病的預防與治療上發(fā)揮著顯著作用。

黃芪首載于我國中醫(yī)學史上四大經(jīng)典著作之一的《神農(nóng)本草經(jīng)》[1]。黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge var. mongholicus (Bunge) Hsiao或膜莢黃芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge的根，主產(chǎn)于內(nèi)蒙古、山西、黑龍江等地。黃芪屬于中國傳統(tǒng)中草藥中的補虛類藥，其味甘性微溫，歸屬脾肺經(jīng)[2]，功效為健脾補中、托毒生肌、益胃固表、升陽舉陷、利尿，臨床上常用于治療氣血虧虛、脾氣虛證、氣虛自汗、肺氣虛證、瘡瘍難潰難腐或潰久難斂等。現(xiàn)代醫(yī)學分析了黃芪的化學成分發(fā)現(xiàn)其主要含多糖、苷類、黃酮、氨基酸、微量元素以及多種有機物等。目前從黃芪中分離出來的黃芪多糖主要有葡萄糖和雜多糖、皂苷類達40多種，黃酮類30多種、氨基酸25種，其中包含大多數(shù)人類所需的必需氨基酸；所含微量元素包括鉀、鎂、鈣、硒、錳、鋅等[3]。針對黃芪的這些化學成分，國內(nèi)外許多學者研究發(fā)現(xiàn)其具有多種藥理作用，并且廣泛地應用到日常保健與疾病的臨床治療上。在此，對藥食同源的黃芪在健康促進與疾病的臨床治療中的藥理作用進行詳細的探討，為黃芪的進一步開發(fā)與利用提供基礎與指導。

1 黃芪的免疫調(diào)節(jié)作用

黃芪根提取物中黃芪多糖（A s t r a g a l u s polysaccharide，APS）和黃芪皂苷是其主要發(fā)揮藥效的組分。國內(nèi)外研究證實黃芪藥理成分的免疫作用涉及特異性免疫、非特異性免疫及其他一些特殊免疫。目前其主要的作用途徑是激活體內(nèi)的巨噬細胞、提升多種免疫因子如血清白細胞介素-4（interleukin-4，IL-4）、干擾素-α（interferon-α，IFN-α）等的表達, 顯著升高血清中的免疫因子含量和激活的補體系統(tǒng)而改善機體的免疫調(diào)節(jié)能力。

1.1 對特異性免疫的影響

特異性免疫包括體液免疫和細胞免疫，黃芪的藥理作用對其均有增強作用。趙曉峰等[4]用環(huán)磷酰胺（cyclophosphamide，CTX）誘導小鼠免疫缺損即降低小鼠溶血素HC50、吞噬指數(shù)和胸腺指數(shù)；對免疫缺損的小鼠腹腔注射黃芪注射液后，顯著增加了免疫低下老鼠血清溶血素含量，提高了免疫低下小鼠腹腔巨噬細胞的吞噬活性和吞噬率，提示黃芪有增強機體免疫能力的效果。用黃芪提取物治療被地塞米松破壞了免疫系統(tǒng)的小鼠，可顯著提升小鼠腹腔巨噬細胞吞噬百分率，提示黃芪對地塞米松的免疫抑制有一定的對抗作用，黃芪可增強機體的免疫功能[5]。對免疫抑制模型小鼠應用黃芪的補中益氣方和益氣養(yǎng)血方，可顯著增加模型小鼠胸腺和脾臟指數(shù)，提升了CD4、CD3、CD19和CD8淋巴細胞百分比，能增加血清IL-4和IFN-α的含量[6]。Kallon等[7]的研究提示適當劑量的黃芪多糖可以顯著提高雞特異性免疫反應，增強H9N2抗體的活性，提高CD4、CD8及其比值。黃芪總提取物可以提高5-氟尿嘧啶誘導的荷瘤小鼠胸腺指數(shù)和血清IL-2含量，增強其免疫系統(tǒng)[8]。

1.2 對非特異性免疫的影響

黃芪提取物（Astragalus membranaceus extract，AME）可以促進外周血單個核細胞的增殖，增強外周血黏附單核細胞產(chǎn)生細胞因子的功能，促進了外周血B細胞產(chǎn)生免疫球蛋白G , 提示AME可增強人體的免疫功能[9]?？傸S芪多糖及相對分子質(zhì)量為157.3×103的黃芪多糖連續(xù)灌胃給予CTX所致的腸道及呼吸道黏膜免疫功能低下的老鼠，可提高小腸分泌型免疫球蛋白A水平，增加小腸Peyer氏結數(shù)量，表明較大分子質(zhì)量的APS可提高小鼠黏膜免疫功能[10]。于明薇等[11]在研究荷瘤小鼠免疫功能時分別用黃芪、蘇木及其組方作用于荷瘤小鼠，發(fā)現(xiàn)各中藥組對荷瘤小鼠脾CD4、CD25、Foxp3細胞百分比均有不同程度的下調(diào)作用，提示可以通過黃芪等中藥作用于荷瘤小鼠，改善小鼠脾細胞中調(diào)節(jié)性T細胞及其相關細胞因子的水平來緩解腫瘤細胞引起的機體免疫抑制作用。另有研究表明，黃芪多糖不僅能顯著抑制環(huán)腺苷酸（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）的生成，減輕cAMP介導的免疫抑制效應；另一方面能快速升高小鼠脾淋巴細胞內(nèi)環(huán)鳥甘酸（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）的濃度，促進小鼠脾淋巴細胞的增殖，提高免疫能力[12]。1.3 其他特殊免疫調(diào)節(jié)

鄧旻等[13]的研究探討了一定濃度黃芪多糖的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)臍周血單核細胞，可定向分化為功能強大的抗原并呈細胞樹突狀細胞（dendritic cells，DCs），進而特異性激活T細胞，顯著促進T細胞的增殖，增強機體的免疫能力。黃芪多糖注射液聯(lián)合使用腫瘤抗原多肽致敏的DCs治療肺癌小鼠，可顯著增強荷瘤小鼠的免疫能力，并顯著增強小鼠脾內(nèi)CD4+、CD8+T細胞的比例，從而有效降低肺癌的轉移率，延長癌瘤小鼠的生存期[14]。

2 黃芪的抗腫瘤作用

補虛藥黃芪與西醫(yī)抗腫瘤藥相比無細胞毒作用，對腫瘤細胞沒有直接殺傷作用，但現(xiàn)代研究表明黃芪在多種器官上均具有抗腫瘤作用，其提取物可以抑制腫瘤生長，促進腫瘤細胞的凋亡。沈洪等[15]研究黃芪多糖作用于SGC7901胃癌細胞的影響，發(fā)現(xiàn)黃芪可以抑制人胃癌細胞的生長，并且呈一定的量效關系，對人胃癌細胞環(huán)氧化物酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）的表達具有抑制作用，并表明其抑瘤機制可能是首先抑制了COX-2的表達，進而影響了其下游PGE2的表達，使得VEGF表達下調(diào)來發(fā)揮抑瘤作用的。同樣地，另一研究表明一定濃度梯度的黃芪多糖作用于S180肉瘤細胞株，對 其細胞生長及增殖均有了明顯的抑制作用，通過流式細胞儀檢測觀察細胞在G1期被阻滯，且處于S期的細胞減少[16]。黃熠等[17]把黃芪總苷作用于肝癌BEL-7402的細胞株，發(fā)現(xiàn)黃芪提取物對肝癌細胞株增殖具有抑制作用，并隨時間的延長或是黃芪總苷濃度的升高抑制率也增加，且還可促進肝癌BEL-7402細胞的早期和中期的凋亡，其凋亡率與黃芪總苷的濃度表現(xiàn)為正相關。

3 黃芪的抗疲勞和抗缺氧作用

黃芪屬于中醫(yī)常用的補氣藥，名著《醫(yī)學衷中參西錄》對黃芪的描述為“能補氣，兼能升氣，善治胸中大氣（即宗氣）下陷”。研究表明黃芪在很早的時候就被用來治療常見衰弱性、慢性疾病和提高人體的活力[18]。王迎新等[19]研究表明常壓缺氧和氰化鉀中毒小鼠應用黃芪提取物后大大延長了其存活時間，并且具有明顯的延緩疲勞作用，與黃芪多糖呈一定的劑量依賴性。Yeh等[20]研究表明黃芪提取物可以增加小鼠的耐力運動能力，增加肝糖原和肌糖原的含量，可以減少在急性運動中運動性副產(chǎn)品血乳酸和氨的堆積，表明黃芪提取物具有提高運動性能和抗疲勞的作用。

4 黃芪對心血管系統(tǒng)的作用

4.1 黃芪的強心作用

許多研究證實黃芪具有增強心肌收縮力的作用，其發(fā)揮正性肌力作用的化學成分主要是黃芪皂苷。王奇玲等[21]的研究結果表明高濃度的黃芪皂苷可使鼠的離體工作心臟的收縮力增強，在用藥前后對比中其靜息電位減小了9.3 mV，提示這可能是通過作用于Na+-K+-ATP酶來調(diào)節(jié)心肌收縮力的。楊雷等[22]在探討黃芪對心臟的作用中表明黃芪提取物組大鼠血流動力學指標左室舒張末壓、左室收縮壓、左室內(nèi)壓曲線最大上升和下降速度均強于對照組，提示黃芪具有一定的正性肌力作用，還能改善心臟的收縮和舒張功能。黃芪還具有保護心肌損傷、心肌缺血等的作用，病毒性心肌炎小鼠的干預實驗中黃芪干預組的心肌受損程度明顯比病毒組輕，且凋亡相關基因B細胞淋巴瘤/白血病-2（B-cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）蛋白在各個時間的表達均比病毒組高，提示黃芪對病毒性小鼠的心肌損傷具有保護作用，其機制可能與Bcl-2蛋白表達的上調(diào)有關[23]。

4.2 黃芪對血壓的雙向調(diào)節(jié)作用

黃芪屬于補虛藥中的補氣藥，善于補氣升陽而提升血壓，黃芪有補脾益腎，平肝潛陽的功能，又可治療腎病性高血壓，但其對血壓的影響與黃芪劑量及其用法有直接關系。慢性腹腔注射黃芪注射液可以控制自發(fā)性高血壓大鼠的血壓，而急性腹腔注射黃芪注射液對高血壓大鼠無降壓作用[24]。周鳳銀[25]在對30例低血壓病人應用黃芪注射液治療1療程后治愈21例，無效1例，有效8例，總有效率達到96%，且無明顯不適反應。透析病人易患低血壓，韋美丹等[26]在透析病人中應用黃芪注射液后明顯改善透析后患者的血壓，并順利完成透析。上述研究提示黃芪對低血壓有一定的治療作用。目前國內(nèi)外研究認為黃芪甲苷的降壓機制可能與其所具有的利尿，擴張血管等作用有關。黃芪的這種雙向調(diào)節(jié)血壓的機制有待進一步的研究。

4.3 黃芪對血液系統(tǒng)的影響

黃芪對人體造血功能的保護和促進作用。在對晚期非小細胞肺癌患者化療的同時應用黃芪注射液兩個療程，每療程14 d，比較其外周血象結果顯示外周血白細胞、血紅蛋白、血小板的降低程度明顯優(yōu)于對照組，提示黃芪注射液對化療藥物引起造血系統(tǒng)的毒副作用有保護作用[27]。劉連升等[28]研究表明黃芪注射液治療組可以顯著提高外周血白細胞計數(shù)和粒細胞絕對值，骨髓象顯示治療組中性粒細胞系計數(shù)顯著升高，與對照組比較具有統(tǒng)計學意義，提示黃芪注射液對CTX引起的骨髓粒細胞系的抑制有保護作用。張紅梅等[29]的研究表明黃芪多糖、皂苷、黃酮的相互配伍均能顯著提升模型小鼠粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、粒細胞集落刺激因子的含量，提示黃芪可特異性地促進骨髓抑制模型小鼠粒系的造血功能。

4.4 黃芪對血管平滑肌的保護作用

黃芪對血管成形術后由于內(nèi)膜增生導致的血管狹窄有防治效果，可抑制主動脈內(nèi)皮剝脫大鼠主動脈內(nèi)膜的增生，與模型組相比，黃芪治療組內(nèi)膜增生明顯較輕，其機制可能與抑制血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）的去分化，減弱其遷移和增 殖能力有關[30]。黃進宇等[31]的 研究表明黃芪注射液作用于體外培養(yǎng)的VSMC可顯著提高G0/G1期細胞數(shù)，從而抑制其增殖。體外培養(yǎng)的成纖維細胞加入單味黃芪鼠血清繼續(xù)培養(yǎng)24 h，結果顯示成纖維細胞膠原合成速率明顯降低，緩解血管壁硬化，增加血管的彈性，增加供血，改善結締組織的增生，進而改善動脈硬化癥狀[32]。

5 黃芪的抗衰老作用

目前許多研究表明黃芪多糖以及黃芪中的硒主要是通過其抗氧化作用及增強免疫功能來發(fā)揮其抗衰老作用的。黃芪多糖作用于D-半乳糖（D-galactose，D-Gal）誘導的衰老小鼠，可使其肝、腦線粒體中丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量明顯降低；同時，黃芪多糖與硒元素可以上調(diào)過氧化酶（谷胱甘肽過氧化物酶、錳-超氧化 物歧化酶）的活性及線粒體中谷胱甘肽和氧化型谷胱甘肽的比值，表明黃芪提取物對D-Gal誘導的衰老小鼠有延緩衰老的作用，此研究還表明其對自然衰老的小鼠亦有延緩衰老的作用[33]。許靜等[34]研究表明黃芪中的木糖-葡萄糖-環(huán)黃芪醇在脂質(zhì)過氧化過程中可減少過氧化物MDA的生成，從而減少心肌組織脂褐素在體內(nèi)的堆積，發(fā)揮一定的抗衰老作用。

6 黃芪的護肝作用

對四氯化碳（carbon tetrachloride，CCl4）造成肝細胞損傷模型的鯉魚飼喂黃芪提取物后，可顯著抑制CCl4引起的脾指數(shù)和肝指數(shù)的升高，提示黃芪多糖提取物可緩解CCl4導致的肝組織損傷，并且與黃芪多糖提取物的劑量有關，其劑量在3.0 g/kg時保護效果最佳[35]。徐邦和等[36]用黃芪丹參注射液聯(lián)合常規(guī)西藥治療血吸蟲引起的肝纖維化1～3 個療程，每療程3 個月，通過檢測對照組與治療組的相應指標，顯示治療組的血清纖維化指標較對照組顯著下降，肝臟病變實質(zhì)有所緩解，提示黃芪丹參有較好的抑制肝纖維化的效果。

7 黃芪的抗病毒作用

分別在體外和體內(nèi)實驗中探討黃芪總苷對小鼠柯薩奇B3病毒（coxsachievirus B3，CVB3）的作用。在體外實驗中不同濃度梯度的黃芪總苷加入CVB3作用后的心肌細胞培養(yǎng)板中，顯示當其質(zhì)量濃度為0.065 g/mL時，可緩解心肌細胞進一步的損傷，對CVB3具有一定的抑制作用；在體內(nèi)實驗中，對CVB3引起病毒性心肌炎的小鼠靜脈連續(xù)滴注不同濃度梯度的黃芪總苷，結果顯示各黃芪總苷組與對照組相比均有較好的緩解效果，提示黃芪對CVB3有抑制作用且對心肌組織有保護作用[37]。王志潔等[38]的研究表明黃芪的多種提取物均有抗人皰疹病毒HSV的效果，且黃芪總苷是主要發(fā)揮藥效的成分。

8 黃芪的其他藥理作用

有研究發(fā)現(xiàn)，黃芪提取物具有顯著的鎮(zhèn)痛、抗炎作用，且與黃芪提取物的劑量有關，高劑量時效果較顯著[39]。黃芪還具有一定的利尿、降糖等作用，對腎臟系統(tǒng)疾病以及糖尿病方面有一定的治療作用。桂定坤[40]的研究表明，黃芪皂甙水提物能增加健康人的尿鈉排泄，其可通過心房鈉尿肽直接抑制腎小管對鈉的重吸收而發(fā)揮利鈉效應。黃芪多糖可以促進過氧化物酶體增殖物活化受體γ mRNA的表達，促進脂肪細胞的分化，可增加脂肪細胞對葡萄糖的攝取和利用，對胰島素抵抗有一定的改善作用[41]。Kim等[42]對脫發(fā)老鼠的研究表明黃芪甲苷可以顯著減少半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶-3陽性細胞數(shù)量，促進發(fā)根的恢復，黃芪甲苷可以稀釋終端分化的膠質(zhì)細胞、生長因子和細胞因子，促進頭發(fā)再生，其可以用于相關原因的脫發(fā)或多毛癥的治療。

9 黃芪在食品工業(yè)的應用

中草藥屬于我國保健食品的原料之一，隨著人們對中草藥研究的深入，越來越多的中草藥特別是補益類中藥被應用于現(xiàn)代食品工業(yè)。黃芪作為中醫(yī)傳統(tǒng)的補虛藥，由于其所含化學成分的多樣性，藥理作用的顯著性，在保健食品上被廣為應用。其主要被用來制成功能性復方飲料、餅干、酸奶等。利用黃芪的藥理作用如抗衰老、抗疲勞、增強免疫力、雙向降糖作用等研制開發(fā)了多種保健飲料與食品，表1為目前具有增強免疫力、緩解體力疲勞、降糖等效果的黃芪保健食品。

表1 藥食同源的黃芪保健食品Table 1 Major chemical constituents and pharmacological effects of health foods made with Radix Astragali

10 結 語

黃芪屬于中醫(yī)傳統(tǒng)的補虛藥，歷史悠久，在保健食品和諸多疾病臨床治療上也被廣泛應用，是常用的扶正固本藥，多與其他中藥配伍應用于多種疾病的保健康復與治療中。對其有效成分如多糖，皂苷，黃酮的生物作用的研究，使得黃芪在臨床上的應用更加廣泛。黃芪提取物多被制成單劑或是保健食品，其抗癌、抗衰老、預防感冒以及強身健體等作用得到廣泛認可。Li Jinkui等[52]報道黃芪、白術及黃芪白術組合藥的化學成分中提取的植物精油有助于清除自由基，并且表明兩種或是兩種以上的中草藥組合可能成為制藥和食品工業(yè)的一種很有前途的天然抗氧化劑來源。黃芪作為極具開發(fā)價值的中藥，對其化學成分及藥理作用還有待更加深入研究，以期在食品工業(yè)上有更大的創(chuàng)新。

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Progress in Application and Biological Activity of Radix Astragali in Health Foods

YUAN Hong1, ZHANG Shu-fang1, JIA Shao-hui2, CHEN Ning2,*
(1. Graduate School, Wuhan Sports University, Wuhan 430079, China; 2. Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Exercise and Health Promotion, College of Health Science, Wuhan Sports University, Wuhan 430079, China)

Radix Astragali, the dried roots of Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge var. mongholicus (Bunge) Hsiao or Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge, is a traditional Chinese medicine tonic with a wide range of medicinal values. Its major constituents such as polysaccharides, saponins, flavonoids, amino acids and trace elements have been investigated. Due to the anti-tumor, immune-enhancing, anti-aging, liver-protecting, myocardial contractility-enhancing and diuretic effects, these chemical components are widely used in clinical treatment of related diseases and health promotion. In this article, pharmacological and health-promoting effects of bioactive components of Radix Astragali are reviewed and explored. Based on the bioactive components of Radix Astragali and its important roles in clinical treatment of some diseases, this study will provide corresponding guidance and theoretical references for the development of health foods containing Radix Astragali.

Radix Astragalus; tonic herb; pharmacological action; health promotion

R285

A

1002-6630（2014）15-0330-05

10.7506/spkx1002-6630-201415065

2014-04-24

武漢體育學院湖北省楚天學者啟動基金項目

袁紅（1987—），女，碩士研究生，研究方向為運動醫(yī)學。E-mail：877192701@qq.com

*通信作者：陳寧（1972—），男，教授，博士，研究方向為運動營養(yǎng)、分子運動生理學、運動干預與健康促進。E-mail：nchen510@gmail.com