鄭玲艷,馬小龍,孫藝琦

(浙江中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,浙江 杭州 311402)

黃精,又名老虎姜、雞頭參、黃雞菜、節(jié)節(jié)高、仙人余糧等,為百合科植物,在我國(guó)的分布極為廣泛,據(jù) 《中國(guó)藥典》 (2020 版) 收錄,黃精為滇黃精、黃精和多花黃精的干燥根莖。根據(jù)形狀差異,習(xí)稱 “大黃精” “雞頭黃精” 和 “姜形黃精”[1]。黃精味甘、性平,入脾、肺、腎經(jīng),具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、潤(rùn)肺滋腎、補(bǔ)益脾氣之功。李時(shí)珍在《本草綱目》 中稱黃精 “補(bǔ)諸虛,止寒熱,填精髓,下三尸蟲(chóng)”,《日華子本草》 中亦記載其 “補(bǔ)五勞七傷,助筋骨,止饑,耐寒暑,益脾胃,潤(rùn)心肺”[2]?，F(xiàn)代中醫(yī)臨床上,黃精常與其他中藥配伍用于肺陰虧虛所致的干咳痰少,痰中帶血或質(zhì)黏;也可用于腎陰不足所致的腰膝酸軟,眩暈耳鳴;還可用于脾胃氣陰兩虛所致的神疲倦怠、納差食少、口燥咽干等癥[3]。

黃精含有黃精多糖、黃精皂苷、黃酮類及氨基酸等多種有效成分,現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,其具有抗氧化、保護(hù)神經(jīng)、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血糖等多種藥理作用[4]。作為傳統(tǒng)藥食兩用中藥,黃精在臨床應(yīng)用、保健食品、化妝品等方面都具有極大的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用價(jià)值[5]。因此,本文對(duì)黃精的資源分布及開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),以期為黃精的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 黃精資源及分布情況

1.1 產(chǎn)區(qū)分布

在我國(guó),黃精廣泛分布于東北、華北、西北、華東及中南地區(qū)海拔500～3 600 m 的林下、灌叢或山坡陰處,不同來(lái)源的黃精藥材,其原植物的形態(tài)特征、生長(zhǎng)習(xí)性及產(chǎn)地也各不相同[6](表1)。據(jù)報(bào)道,全球范圍內(nèi)的黃精屬植物多位于日本至喜馬拉雅山系的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi),在其他北溫帶地區(qū)也有分布[7]。

表1 3 種黃精的特征、生長(zhǎng)習(xí)性及產(chǎn)地

1.2 資源現(xiàn)狀

黃精是我國(guó)三十大緊缺藥材之一,因其作用溫和、用途廣泛,市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)。由于黃精對(duì)生長(zhǎng)氣候和環(huán)境要求較高,大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化種植具有一定難度,故目前滇黃精、黃精和多花黃精仍以野生來(lái)源為主。長(zhǎng)期以來(lái),各地的野生黃精資源因過(guò)度采挖而日益枯竭,難以滿足逐漸增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求,因此,實(shí)現(xiàn)黃精大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化種植已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。其中多花黃精因其產(chǎn)量高、價(jià)值大,是目前主要的人工栽培品種[8-9]。

江西省銅鼓縣是我國(guó)多花黃精的天然分布區(qū),該縣生態(tài)資源豐富,森林覆蓋率高達(dá)88%,土壤疏松肥沃富硒、具有較好的排水和保水性能,為標(biāo)準(zhǔn)化林下黃精種植提供了極佳的環(huán)境[10-11]。銅鼓具有深厚的黃精文化底蘊(yùn),早在清朝末年,就有人工種植黃精的歷史。近年來(lái),銅鼓縣大力發(fā)展黃精種植,全縣黃精種植面積達(dá)2 800 hm2,占江西省黃精種植總面積的 66%,其中標(biāo)準(zhǔn)化種植400 hm2,黃精年產(chǎn)量2.97 萬(wàn)t,被譽(yù)為 “中國(guó)黃精之鄉(xiāng)”[12]。此外,銅鼓縣采取的 “公司+合作社(種植大戶) +農(nóng)戶” 基地種植及產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)營(yíng)模式,為黃精栽培技術(shù)改進(jìn)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、品牌打造與推廣開(kāi)辟新道路[13]。

作為多花黃精的主產(chǎn)區(qū)之一,浙江省擁有優(yōu)越的林業(yè)生態(tài)資源,尤其是林下自然環(huán)境[14-15]。其中,淳安是浙江省林業(yè)用地面積最大、森林蓄積最多的縣,其森林覆蓋率達(dá)75.1%,現(xiàn)有林業(yè)用地達(dá)35.867 萬(wàn)hm2,占全縣總面積的81%,為黃精的林下栽培提供了得天獨(dú)厚的條件[16]。目前,黃精為 “淳六味” 道地藥材 (前胡、覆盆子、山茱萸、黃精、重樓、三葉青) 之一,為當(dāng)?shù)貛?lái)了長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[17]。針對(duì)淳安縣山林郁閉度過(guò)高、土壤肥力不夠、品種雜亂等問(wèn)題,縣林業(yè)局聯(lián)結(jié)黃精產(chǎn)業(yè)國(guó)家創(chuàng)新聯(lián)盟,在淳安設(shè)立黃精標(biāo)準(zhǔn)化高產(chǎn)高質(zhì)示范基地5 個(gè),面積達(dá)133 hm2,并開(kāi)展理論培訓(xùn)及現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),黃精的種植規(guī)范度得到了巨大的提升[18-19],也為浙江淳安的黃精產(chǎn)業(yè)指明了發(fā)展方向。

2 化學(xué)成分

黃精中的化學(xué)成分主要有糖類、皂苷類、黃酮類、生物堿類、木質(zhì)素類、揮發(fā)油類、氨基酸等,其中以黃精多糖的含量最高,是黃精的主要活性成分[20]。

2.1 糖類

黃精中的糖類有黃精多糖、黃精低聚糖和淀粉,其中黃精多糖為主要藥理活性成分,含量可達(dá)7.48%～ 15.23%,常用作黃精的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),《中國(guó)藥典》 (2020 版) 規(guī)定黃精中多糖含量以無(wú)水葡萄糖計(jì)不得少于7%[21]。將黃精多糖提取、分離、純化后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,其主要由半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖、木糖和葡萄糖構(gòu)成,但不同來(lái)源的黃精藥材所含黃精多糖的比例和組成均有所不同[22]。

2.2 皂苷類

黃精中的皂苷類成分種類豐富,是黃精發(fā)揮抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等藥理作用的重要成分,主要包括甾體皂苷類和三萜皂苷類兩類。其中甾體皂苷分為螺甾烷醇型、異螺甾烷醇型和呋甾烷醇型,以螺甾烷醇型和異螺甾烷醇型居多;而三萜皂苷分為烏蘇酸型五環(huán)三萜皂苷、達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷、齊墩果烷型五環(huán)三萜皂苷三類[23-24]。

2.3 黃酮類

黃精中的黃酮類成分主要分為查耳酮類、二氫黃酮類和高異黃酮類,其中高異黃酮類含量最高,該類成分在自然界中存在較少,僅被發(fā)現(xiàn)于7 個(gè)科的植物中,故為黃精的重要特征性成分[25-26]。

2.4 氨基酸

不同來(lái)源的黃精所含的化學(xué)成分存在一定差異[27],但均含有多達(dá)18 種氨基酸,包括8 種必需氨基酸和10 種非必需氨基酸,其中蘇氨酸、精氨酸和賴氨酸含量最高[28]。

2.5 其他成分

除以上成分外,黃精中還含有β-咔啉類、吲哚嗪酮類及酪胺類生物堿,烴類、萜類和醛酮類揮發(fā)性成分,木質(zhì)素以及鉀、鈣、鎂、鋁等無(wú)機(jī)元素[29]。

3 藥理作用

隨著中藥的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和人們健康意識(shí)的總體提升,近年來(lái),黃精相關(guān)的研究逐漸增多。為了更直觀地了解黃精近年來(lái)的研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn),以“黃精” 為關(guān)鍵詞在CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索后,對(duì)2012—2022 年近10 a 的文獻(xiàn)進(jìn)行整理分類與匯總 (圖1)。經(jīng)篩選,除去綜述等文獻(xiàn)外,有1 165 篇研究文獻(xiàn)符合要求。

圖1 2012—2022 年近10 a 黃精相關(guān)文獻(xiàn)分析

3.1 抗氧化

體內(nèi)過(guò)度的氧化可產(chǎn)生大量自由基,當(dāng)超過(guò)抗氧化酶清除限度時(shí),會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞線粒體損傷,出現(xiàn)組織損傷、機(jī)體代謝遲緩、衰老等問(wèn)題。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃精多糖能有效抑制自由基的生成,并促進(jìn)DPPH 等自由基的清除[30-31]。蔣平等[32]實(shí)驗(yàn)證明,黃精多糖能通過(guò)調(diào)控Nrf2 信號(hào)通路促進(jìn)下游抗氧化基因的表達(dá),增強(qiáng)抗氧化酶活性,從而有效抑制環(huán)磷酰胺造成的小鼠睪丸組織損傷。楊明川[33]的研究則表明,黃精多糖能改善CCl4 誘導(dǎo)的小鼠肝氧化損傷,且與激活Keap1/Nrf2/ARE 信號(hào)通路,引起下游抗氧化基因NQO-1 上調(diào)表達(dá)有關(guān)。由圖1可知,藥理作用中有關(guān)黃精抗氧化的研究最多,說(shuō)明黃精具有強(qiáng)大的抗氧化特性,可為其在延緩衰老、肝臟保護(hù)等方面的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

3.2 改善學(xué)習(xí)記憶能力

黃精及其活性成分具有改善記憶能力的作用,其機(jī)制與抑制Aβ 沉積和Tau 蛋白過(guò)度磷酸化、調(diào)節(jié)血脂、改善突觸可塑性、改善神經(jīng)遞質(zhì)傳遞、抑制神經(jīng)炎癥有關(guān)[34-37]。陳毅飛等[38]發(fā)現(xiàn),黃精多糖能通過(guò)上調(diào)N-cadherin 蛋白水平,抑制P38 磷酸化,改善阿爾茨海默癥 (AD) 模型斑馬魚(yú)的學(xué)習(xí)記憶能力。陸連第等[39]使用黃精多糖對(duì)血管性癡呆 (VD) 模型大鼠進(jìn)行干預(yù),發(fā)現(xiàn)黃精能調(diào)節(jié)血脂、提高抗氧化酶超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量、抑制炎性因子IL-1β 和TNF-α 含量,進(jìn)而恢復(fù)VD 大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。黃精的神經(jīng)保護(hù)作用以及對(duì)學(xué)習(xí)記憶的改善能力為其在臨床上治療神經(jīng)退行性疾病特別是AD、VD 等癡呆類疾病提供了可能。

3.3 免疫調(diào)節(jié)作用

免疫是人體識(shí)別并消滅外來(lái)侵入的異物以保護(hù)自身的一種防御機(jī)制,提高免疫力有助于降低機(jī)體異物入侵的危害。體內(nèi)外研究表明,黃精及其提取物能夠調(diào)節(jié)免疫功能,增強(qiáng)機(jī)體的免疫防御能力[40]。對(duì)于環(huán)磷酰胺 (CY) 所致免疫抑制小鼠,黃精多糖灌胃給藥后,脾細(xì)胞、胸腺細(xì)胞增殖活力得到顯著提高,胸腺和脾臟指數(shù)增加,且單核巨噬細(xì)胞的吞噬能力也得到增強(qiáng)。此外,黃精多糖能明顯改善免疫抑制小鼠的各項(xiàng)免疫功能指標(biāo),如血清中IL-2、TNF-α、IL-8 等因子水平,并能一定程度地提高正常小鼠的免疫功能[41-43]。徐維平等[44]實(shí)驗(yàn)證明,黃精總皂苷能顯著提高慢性應(yīng)激抑郁模型大鼠的胸腺、脾臟指數(shù)及血清IgA、IgG、IgM 和IL-2 含量。目前,由于部分免疫調(diào)節(jié)藥物具有較大的副作用,如損害神經(jīng)系統(tǒng)等,而藥食兩用的黃精藥性更為溫和,在免疫系統(tǒng)疾病藥物的研究和開(kāi)發(fā)上具有重要意義。

3.4 抗腫瘤

現(xiàn)代藥理學(xué)研究顯示,黃精的活性成分黃精多糖和黃精皂苷有著較為顯著的抗腫瘤活性。Long等[45]發(fā)現(xiàn),黃精多糖能通過(guò)上調(diào)TLR4-MAPK/NFκB 信號(hào)通路有效抑制肺癌的腫瘤生長(zhǎng),改善脾指數(shù)、胸腺指數(shù)等免疫功能指標(biāo),且上述作用在體外能被通路抑制劑所抑制。Li 等[46]在黃精多糖干預(yù)人宮頸癌Hela 細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),黃精多糖能上調(diào)Bak、Cytc、Puma和caspase-3 等凋亡 基因的表達(dá),下調(diào)Bcl-2、Bcl-xL等抗凋亡基因的表達(dá),促進(jìn)Hela 細(xì)胞凋亡從而發(fā)揮抗宮頸癌作用。Ma等[47]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),黃精皂苷能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS) 的產(chǎn)生,使細(xì)胞周期停滯于G2/M 期,并呈濃度依賴性促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡,對(duì)抑制宮頸癌的發(fā)展亦有重要作用。此外,從黃精中分離純化的薯蕷皂苷也被證實(shí)能通過(guò)抑制PI3K/Akt/mTOR 通路以促進(jìn)Hep G2癌細(xì)胞凋亡[48]。深入探討黃精的抗腫瘤作用,在中藥配伍的基礎(chǔ)上與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療相結(jié)合可以更大程度地發(fā)揮其抗腫瘤藥理特性。

3.5 防治糖尿病

大量研究顯示黃精多糖能調(diào)節(jié)血糖,對(duì)糖尿病具有較好的防治作用。Li 等[49]分離純化得到的新型黃精多糖PKPs-1 能通過(guò)激活PI3K/Akt 通路調(diào)控糖代謝,并能改善胰島素耐受性、調(diào)節(jié)血脂代謝。賈璐等[50]用500 mg·kg-1黃精多糖水溶液對(duì)高脂飼料誘發(fā)的糖尿病小鼠模型進(jìn)行灌胃,結(jié)果顯示與模型組相比,黃精多糖能降低空腹血糖值并提高肝臟胰島素受體的表達(dá),從而起到防治糖尿病的作用。黃精多糖還可以改善糖尿病引發(fā)的多種并發(fā)癥,對(duì)糖尿病導(dǎo)致的眼部、大腦、心臟、腎臟等損傷均具有保護(hù)作用[51]。Cai 等[52]證明黃精多糖可通過(guò)促進(jìn)Nrf2 表達(dá)緩解高血糖癥并減少氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),從而延緩糖尿病視網(wǎng)膜病變和白內(nèi)障的進(jìn)程。此外,黃精含有大量?jī)?yōu)質(zhì)膳食纖維且淀粉含量較低[53],可圍繞其降血糖功效進(jìn)行保健食品的研究和開(kāi)發(fā)。

3.6 其他

除了上述藥理作用以外,黃精及其活性成分還具有抗心血管疾病、抗骨質(zhì)疏松、抗炎抑菌抗病毒、治療腎病等多種作用。安晏等[54]發(fā)現(xiàn),不同劑量 (0.5、1、2 mg·kg-1) 的黃精多糖均能改善急性心肌梗死 (AMI) 模型大鼠的心肌損傷,其作用機(jī)制與抗氧化、抑制凋亡并下調(diào)Wnt/β-catenin信號(hào)通路相關(guān)。農(nóng)夢(mèng)妮等[55]利用骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞模型探討了黃精多糖的作用,發(fā)現(xiàn)其可以通過(guò)Wnt/β-catenin 通路促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化。曹語(yǔ)珈等[56]的研究顯示,黃精多糖能上調(diào)2 型糖尿病合并骨質(zhì)疏松的斑馬魚(yú)幼魚(yú)模型中成骨細(xì)胞標(biāo)志基因Runx2b、Sp7 mRNA 的表達(dá)以促進(jìn)成骨細(xì)胞分化,并能上調(diào)col1a2 和sparcmRNA的表達(dá),促進(jìn)骨骼鈣化,從而起到抗骨質(zhì)疏松的作用。黃精豐富的藥理作用為其在臨床上的應(yīng)用與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了理論基礎(chǔ)和前提。

4 現(xiàn)代開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

目前對(duì)黃精的綜合利用主要集中在中成藥、保健食品等方面,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前市場(chǎng)上含黃精的中成藥處方共203 個(gè),國(guó)產(chǎn)保健品中含有黃精的有410種。臨床上,黃精往往與其他藥物配伍使用,如黃精丸、黃精四草湯、黃精益陰湯、黃精夏枯湯、黃精贊育膠囊等,適應(yīng)癥廣泛且藥效顯著。楊晶瑩等[57]應(yīng)用黃精丸 (黃精和當(dāng)歸按1∶1 比例蜜制成丸) 治療輕中度AD 患者,結(jié)果顯示,黃精丸可下調(diào)患者血液中丙二醛、IL-1β 水平,提高超氧化物歧化酶及谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性,并有效改善輕中度AD 患者的認(rèn)知水平,有效率為91.7%,較對(duì)照組 (81.6%) 有顯著差異。黃精四草湯中以黃精配伍車前草、夏枯草、豨薟草和益母草,能夠化淤血、疏通經(jīng)絡(luò)。李麗[58]用黃精四草湯聯(lián)合纈沙坦治療高血壓患者,有效率達(dá)81.25%,顯著高于纈沙坦給藥對(duì)照組 (56.25%)。因此,黃精在臨床配伍應(yīng)用與中成藥開(kāi)發(fā)領(lǐng)域前景廣闊。

黃精因其特有的風(fēng)味和良好的適口性,在保健食品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。民間常以黃精與其他食材制作黃精牛肉湯、黃精米粥、黃精首烏酒等藥膳,其中黃精首烏酒由黃精、枸杞、首烏、米酒按一定比例熬制而成,具有滋肝補(bǔ)腎之功效。食品工業(yè)目前開(kāi)發(fā)的黃精保健產(chǎn)品則主要有黃精功能飲料、黃精酸奶、黃精酒、黃精餅干或糕點(diǎn)等。劉日斌等[59]選用3 種藥食同源中藥即黃精、山藥、枸杞子為原料研制了黃精山藥枸杞復(fù)合飲料;張建萍等[60]研發(fā)了以黃精和蘋(píng)果為原料的黃精蘋(píng)果酒,長(zhǎng)期服用具有保健功能。成都中醫(yī)藥大學(xué)黃精產(chǎn)業(yè)研究所研發(fā)出由黃精、山藥等制備的黃精養(yǎng)生飲[61]。除了保健食品,黃精在化妝品、新型抑菌劑和天然防腐劑等其他方面的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也日益增加[62](圖2)。

圖2 黃精的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

5 展望

黃精始載于 《名醫(yī)別錄》,可作藥食兩用,被視為益壽珍品[1,63]。黃精主要含有多糖及皂苷等化學(xué)成分,在神經(jīng)保護(hù)、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、降血糖等方面有突出的藥理作用,并被廣泛應(yīng)用于臨床。近年來(lái),以黃精為原料開(kāi)發(fā)保健食品也顯現(xiàn)出極大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力[53],加大對(duì)黃精的基礎(chǔ)研究有利于其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用。目前,對(duì)黃精活性成分的研究常以整體的形式進(jìn)行,缺乏對(duì)黃精單體成分作用機(jī)制的深入探討,此外,尚有部分藥理作用的具體機(jī)制未得到完全闡明,仍待進(jìn)一步的研究與探索。

黃精作為中醫(yī)的四大仙藥之一,在醫(yī)藥領(lǐng)域價(jià)值巨大,自古便有人工種植、炮制、應(yīng)用等方面的記載[63]。由于黃精的市場(chǎng)需求急劇增長(zhǎng),且大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化種植對(duì)環(huán)境、氣候、種植技術(shù)要求較高,如今漸漸呈現(xiàn)短缺趨勢(shì)[7]。浙江是黃精的主產(chǎn)區(qū)之一,擁有人工栽培黃精的良好條件[18],但目前仍存在林下資源利用不科學(xué)、品種不夠純、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、產(chǎn)業(yè)鏈不完整等問(wèn)題,亟待更多學(xué)者和企業(yè)投入黃精產(chǎn)業(yè)的研究與開(kāi)發(fā),逐步實(shí)現(xiàn)育苗標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)先進(jìn)化、產(chǎn)品規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)模式現(xiàn)代化,以促進(jìn)浙江黃精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,進(jìn)一步提升浙產(chǎn)藥材的影響力。