黃精藥理作用研究進展及專利分析

張韻寒，伍一煒，徐玉巖，趙迪，徐暾海

北京中醫藥大學 中藥學院，北京 102488

黃精為百合科植物滇黃精Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.、黃精P.sibiricumRed.或多花黃精P.cyrtonemaHua的干燥根莖，是我國傳統的保健中藥之一。其味甘，性平，歸脾、肺、腎經，有補氣養陰、健脾、潤肺、益腎的功效，常用于脾胃氣虛、體倦乏力、胃陰不足、口干食少等癥[1]。黃精的化學成分包括多糖、皂苷、黃酮、氨基酸及無機鹽、揮發油、木脂素、生物堿等成分，其中多糖和皂苷在黃精中含量較高，也是黃精發揮藥理作用的主要活性成分[2]。黃精具有多種藥理活性，如抗氧化、抗衰老、調節免疫、抗腫瘤、降血糖、調血脂等。查閱文獻，發現黃精的研究多集中在單個藥理作用，對于黃精藥理作用的總結及相關專利的歸納較少。

本文對黃精的藥理作用的相關研究，以及栽培、炮制、鑒別和提取、食品、藥物等專利進行梳理分析，以期為后續黃精的研究及相應產品的開發提供一定的參考。

1 藥理作用

1.1 抗氧化、抗衰老

黃精多糖在抗氧化、抗衰老中發揮很重要的作用。陳楊楊等[3]通過對游泳力竭小鼠的抗疲勞、抗氧化實驗發現，經過黃精炮制品和生品灌胃的雌小鼠脾和腎的超氧化物歧化酶（SOD）活力均顯著升高，脾和腎的丙二醛（MDA）含量顯著降低，表明黃精可提高抗氧化、抗衰老活性。Zhang 等[4]通過實驗證實黃精可調節腦源性神經營養因子-原肌球蛋白相關激酶B（BDNF-TrkB）信號通路，改善自然衰老大鼠的認知功能障礙并增強突觸可塑性。Zheng[5]使用D-半乳糖誘導建立大鼠衰老模型，發現黃精多糖組老年β-半乳糖苷酶陽性細胞的相對吸光度顯著降低，表明黃精多糖具有延緩細胞衰老的作用。原麗容等[6]的實驗表明黃精多糖在體外具有較強的抗自由基活性，且具有抑制家兔肝脂質過氧化物產生的作用，并在一定劑量范圍內呈劑量依賴性。在宮江寧等[7]的研究中，以維生素C 作為陽性對照，考察黃精多糖的抗氧化活性，結果表明黃精多糖對2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽（ABTS+）自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、超氧陰離子自由基、羥基自由基均有一定的清除能力，并且隨著多糖濃度增加，清除能力也隨之增大。

1.2 調節免疫

黃精可提高免疫活性物質的分泌，進而發揮調節免疫作用。在魏婷等[8]研究中，黃精可提高雌性大鼠促性腺激素釋放激素（GnRH）、雌二醇（E2）、促卵泡生長激素（FSH）、免疫球蛋白（Ig）A、5-羥色胺（5-HT）、去甲腎上腺素（NA）的水平，從而提高雌性大鼠的內分泌和免疫功能，并對神經系統具有興奮性作用。李詩萌[9]研究發現，與模型組相比，注射過黃精多糖的實驗小鼠血清中IgA、IgG、IgM、白細胞介素（IL）-2、IL-4、IL-6 和γ-干擾素（IFN）-γ的分泌量均有一定水平的提高，說明黃精多糖注射液可以提高免疫抑制小鼠血清中Ig 和細胞因子的分泌水平，從而達到增強免疫的效果。Chen等[10]研究表明黃精多糖進一步增強了脾臟淋巴細胞中IL-2 和腫瘤壞死因子（TNF）-α的表達，并以劑量依賴的方式加速了自然殺傷（NK）細胞活性的恢復。杜青等[11]、于思文等[12]發現，黃精多糖可通過調控巨噬細胞RAW264.7 對TNF-α/IL-6/誘導型一氧化氮合酶（iNOS）信號通路的表達，促進巨噬細胞分泌IL-6 和TNF-α，發揮免疫調節作用。并且通過Griess 法測定細胞上清液中一氧化氮（NO）的水平，發現黃精粗多糖可通過增強iNOS mRNA 表達、合成蛋白質來誘使巨噬細胞分泌NO。Zhang 等[13]發現經黃精多糖處理的RAW264.7中iNOS、環氧合酶-2（COX-2）、核轉錄因子（NF）-κB 和磷酸化（p）38 絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）的表達上調，并且體外實驗結果表明，黃精多糖可以以濃度依賴的方式激活巨噬細胞，通過NF-κB 和p38 MAPK 途徑增強巨噬細胞的吞噬功能。

1.3 抗腫瘤

Li等[14]基于miRNA 和mRNA 表達的高通量測序數據揭示了黃精中薯蕷皂苷參與調節子宮內膜癌細胞（EC）的遷移和侵襲，通過體外和體內實驗測定進一步驗證，表明薯蕷皂苷通過MAPK 激酶/細胞外信號調節激酶（MEK/ERK）和氨基末端激酶（JNK）信號通路抑制了人類EC 的遷移和侵襲。c-Fos 是一種雌激素反應性癌基因，在子宮內膜異位癥患者中高度表達，Park 等[15]通過實驗發現黃精治療組的c-Fos 表達降低，證實了黃精通過孕酮受體（PR）降低子宮內膜癌癥的風險。段華等[16]以H22肝癌移植瘤小鼠為模型，實驗結果表明了黃精多糖可將腫瘤細胞阻滯于G0/G1期，使之不能進入S 期進行DNA 復制，且該作用隨劑量增大而逐漸增強。此外，黃精多糖可顯著提高胱天蛋白酶（Caspase）-3、Caspase-8、Caspase-9 的活性，進而促進細胞凋亡。Li等[17]從黃精中獲得了一種水溶性多糖PSP-1，實驗表明其在體外可顯著抑制HepG2 細胞的增殖并誘導其凋亡，增加內源性凋亡途徑中Caspase-9 和Caspase-3 的活性，從而誘導HepG2 凋亡。龍婷婷[18]研究發現黃精多糖可抑制小鼠Lewis 肺癌細胞（LLC）體內瘤體生長，提高免疫器官指數、CD4+/CD8+T淋巴細胞比例，以及血清中NO和細胞因子水平。除此之外，黃精多糖的抗瘤活性可能由Toll 樣受體4（TLR4）-MAPK/NF-κB 信號通路介導，進而發揮免疫調節抗腫瘤活性的作用。呂品田等[19]通過實驗觀察到黃精多糖使MFC 胃癌荷瘤模型小鼠的脾臟指數、脾淋巴細胞增殖刺激指數及NK 細胞活性增加，瘤重均顯著降低，并且表明黃精多糖具有抑制MFC 胃癌荷瘤小鼠腫瘤生長的作用。除此之外，黃精多糖使小鼠脾臟TLR4、髓樣分化因子88（MyD88）、NF-κB mRNA 表達明顯降低，從而提出TLR4/NF-κB信號通路的激活受阻可能是黃精多糖在MFC 胃癌荷瘤小鼠體內發揮抑瘤作用及免疫調節作用的潛在機制。侯亞琴[20]實驗結果表明，黃精可以有效地抑制M2 巨噬細胞極化，促進其向抗腫瘤的M1 型轉化，并且可以干預M2 巨噬細胞，進而抑制肺癌A549 細胞遷移，通過調控抑制其氧化磷酸化、抑制AMP 依賴的蛋白激酶/丙酮酸脫氫酶（AMPK/PDH）信號通路的磷酸化，進而抑制腫瘤遷移。

1.4 降血糖

黃精具有一定的降血糖作用，黃精多糖可降低糖尿病小鼠血糖及胰島素水平的異常升高[21]，恢復糖尿病小鼠代謝能力，改善其小腸絨毛排序結構，且對其腸道具有一定保護作用[22]。苗瀟磊等[23]通過注射鏈脲佐菌素建立2 型糖尿病大鼠模型，發現黃精多糖DEAE 纖維素水洗成分（PSP1）低、中、高劑量組對2 型糖尿病大鼠的胰島素抵抗有一定的改善作用。曾立等[24]研究發現，黃精多糖能通過降低肝臟中SOD、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性和MDA 水平緩解機體氧化應激造成的糖代謝紊亂，能通過激活肝臟中的信號通路進而改善機體血糖水平。

除了黃精多糖，黃精中人參皂苷Rb1也具有良好的降血糖功效[25]。滇黃精中高異黃酮類成分可改善細胞葡萄糖抵抗，抑制葡萄糖苷酶，這提示黃精含活性成分具有一定的降糖作用[26]。

多項研究表明[27-28]，黃精多糖不僅可使糖尿病模型鼠血糖降低，還可對腎臟、肝臟起到保護作用，糖尿病肝臟的脂肪變性得到及時控制，對肝臟具有保護作用。

1.5 調血脂

王艷芳[29]研究發現，滇黃精多糖能夠激活過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ），促進脂肪細胞分化，減小細胞體積，緩解肝細胞脂肪變性，提高脂肪因子水平，改善機體脂代謝紊亂。黃精多糖顯著降低雌性大鼠血清總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇水平，升高高密度脂蛋白膽固醇水平，并能顯著提高SOD 活性，降低MDA 含量，說明其具有調血脂及抗氧化的作用[30]。

1.6 改善記憶能力

唐偉等[31]以雄性慢性腦缺血SD 大鼠為研究對象，通過Morris 水迷宮實驗表明黃精多糖可明顯改善模型大鼠的學習記憶能力。黃精多糖能改善海馬CA1 區突觸界面結構的可塑性，提高神經遞質信息傳遞有效性[32]。陳毅飛等[33]研究表明，黃精多糖通過上調 N-cadherin 蛋白水平，阻礙 P38 磷酸化，改善阿爾茨海默病模型斑馬魚的學習記憶能力。張峰等[34]與劉露露等[35]的研究中均表明黃精多糖可顯著抑制小鼠腦組織MDA 生成，提高小鼠腦組織GSHPx和SOD 的酶活力，此外劉露露的實驗中證實黃精多糖是通過改善海馬CA1 區神經元損傷程度來改善小鼠的學習記憶力。

1.7 抗炎

黃精多糖可以下調炎癥通路及炎癥因子表達，從而抑制體內炎癥反應[36]。李玲[37]從黃精中提取的4種多糖均能抑制小鼠脾淋巴細胞體外分泌TNF-α，具有一定抑制炎癥的作用。黃精中分離的甾體皂苷類成分也具有一定的抗炎活性[26]，黃精中分離的甾體皂苷可以抑制脂多糖（LPS）刺激的RAW264.7產生的炎癥，其作用機制可能與抑制NF-κB、MAPKs 信號通路有關[38]。除此之外，黃精中生物堿polygonapholine A 有很高NO 抑制率，具有潛在抗炎活性[39]。

1.8 抗菌、抗病毒

黃精具有一定的抗菌、抗病毒作用。張建萍等[40]的實驗結果表明生黃精和熟黃精提取物對細菌和霉菌具有抑制效果，且生黃精提取物對菌生長繁殖的抑制作用大于熟黃精，其提取物通過對菌細胞壁和細胞膜完整性的影響，進而使菌體中大分子物質，如核酸及堿性磷酸酶泄漏，從而抑制菌的生長繁殖。李志濤等[41]的研究中，黃精多糖對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌和藤黃球菌均具有明顯的抑制作用。另外，黃精中多酚類化合物沒食子酸對常見的大腸埃希菌和枯草芽孢桿菌具有較好的抑菌和殺菌活性，可以作為天然防腐劑進行開發[42]。

鮑錦庫[43]從植物黃精中分離純化出來的黃精凝集素Ⅱ（PCL Ⅱ）是一種植物蛋白，通過實驗證明黃精凝集素Ⅱ蛋白對人類免疫缺陷病毒（HIV）有很強的抑制作用。辜紅梅等[44]研究發現，黃精多糖在對非洲綠猴腎細胞無毒性的濃度下對單純皰疹病毒1型（Stoker株）和2型（333株和Sav株）均有顯著的抑制作用。

1.9 抗抑郁

韋震等[45]建立急性抑郁小鼠模型，實驗結果表明黃精多糖可通過上調神經遞質水平和降低炎癥來實現抗抑郁作用，并能調節色氨酸（TRP）代謝作用，進而提高腦內神經遞質水平、抑制神經毒性物質的產生，起到預防抑郁的作用。Shen 等[46]研究表明，黃精多糖可以防止慢性不可預知溫和應激法（CUMS）誘導的鈣蛋白酶系統和Nrf2、NLRP3信號通路的變化，并減少抑郁樣行為。此外，黃精總皂苷也具有抗抑郁作用，能夠糾正抑郁癥小鼠行為學變化，并且能夠提高腦內去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）、5-HT 的含量[47]，調節機體中的微量元素水平可能是其機制之一[48]。

1.10 抑制骨質疏松

黃精多糖干預可對大鼠的骨質疏松狀態起到一定的改善作用[49]。何基琛等[50]的實驗表明，黃精多糖能有效緩解LPS 誘導的顱骨骨溶解，抑制小鼠骨髓巨噬細胞向破骨細胞分化成熟及緩解LPS 誘導的顱骨骨溶解。農夢妮[51]研究發現，黃精多糖可促進小鼠骨髓間充干細胞向成骨細胞分化，具有潛在的抗骨質疏松作用。

由于骨質疏松小鼠脂肪干細胞（ASCs）能夠自我增殖、更新及多向分化，可作為種子細胞適用于骨質疏松性骨缺損的修復，并且有研究表明ASCs成骨分化過程受多種信號通路的調控，其中Wnt/βcatenin 信號通路發揮了重要作用[52]。陸詩等[53]的研究表明，黃精多糖可能是通過調節Wnt/β-catenin 信號通路中β-catenin 表達，從而提高OP-ASCs 成骨分化能力。

在彭小明[54]的研究中，黃精多糖誘導LRP5基因敲除小鼠骨髓間充干細胞向成骨細胞分化，通過磷酸化BMSC 細胞內糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）蛋白濃度，導致GSK-3β蛋白失去活性，細胞核內βcatenin 蛋白濃度增多及提高Tcf/Lef 介導的轉錄活性，促進BMSCs成骨細胞分化。

1.11 其他作用

活化部分凝血活酶時間（APTT）是用于分析內源性凝血途徑的一項指標。凝血酶時間（TT）主要用來反映血漿中纖維蛋白原轉變為纖維蛋白能力的指標，是用于分析共同性凝血途徑的一項指標。凝血酶原時間（PT）是衡量外源性凝血途徑指標。李玲[37]的研究發現，多花黃精多糖可以延長APTT 和TT，但對PT 無影響，說明黃精多糖可通過內源性凝血途徑和共同凝血途徑完成抗凝血作用，不能通過外源性凝血途徑抗凝血。

2 黃精的專利

黃精作為一味藥食同源的中藥，應用十分廣泛，在其栽培、炮制、鑒別提取、食品、藥物方面均有相應的專利，見表1。

表1 黃精的相關專利及用途

2.1 栽培專利

張傳海等[55]公開了一種多花黃精高效栽培用的培育箱裝置。何霞紅等[56]的發明涉及一種有助于提高黃精品質的栽培方法，可以解決由于多花黃精組培苗對外界環境的適應性和抗病性較差造成的移栽成功率不高的技術問題，為多花黃精的保存和資源開發提供技術支持。李文海等[57]公開了一種黃精打頂促根高產栽培方法，使黃精植株光合作用制造的有機物質會更多地向地下部運輸儲藏，最終黃精產量可增加20%左右。李文超等[58]提出了林下套作中草藥黃精的栽培方法，使枯枝落葉為黃精生長提供足夠的養分，既減少了勞動用工、施肥、搭架、除草等管護工作，降低相關成本；又繁育了種苗、種莖，實現高效可持續發展。

2.2 炮制專利

姜玉松等[59]公開了一種設備，該發明可以自動化完成黃精的清洗、蒸制和初步烘干，并且可以方便地重復進行循環蒸制和烘干，提升黃精的炮制效率，降低勞動強度。李亞釗[60]公開了一種高效的黃精中藥飲片炮制裝置，該裝置提高了工作人員的拿取及清洗效率，進而提高了炮制裝備的使用效率。杜冰等[61]公開了一種黃精酶解糖化的炮制工藝，該發明比傳統方法炮制后黃精中功能成分含量更高，而5-羥甲基糠醛含量更低，避免了長時間的蒸制和曬干過程，方法工藝簡單、便于操作，成本降低，具有廣闊的市場前景。彭騰等[62]公開了一種黃精綠色加工工藝，通過混合清洗劑對新鮮黃精進行浸泡處理，有效降低其殘留重金屬的含量，避免在蒸制過程中黃精表皮的有害物質會進入黃精內部，從而影響黃精的品質和對人體造成間接傷害。施雪峰等[63]公開了一種蜜制黃精的制備方法，工藝簡單，降低了生產成本，同時主要藥效成分黃精多糖、總皂苷、薯蕷皂苷元含量高，動物實驗證明，其具有顯著的止咳作用，具備臨床應用價值。高建波[64]公開了一種蒸制黃精的方法，最多可將蒸制時間壓縮至6 h左右。

2.3 鑒別和提取專利

邵劍文等[65]公開了一種基于化學成分鑒別不同類型多花黃精的指紋圖譜檢測方法，發現雜交型與另外3 種類型在物質上的差異；利用紫外-可見分光光度法對不同類型多花黃精的粗多糖、總皂苷和總黃酮成分含量進行檢測，進而將九華型、古田山型、早花型和雜交型4 種類型的多花黃精進行區分。蔡永萍等[66]公開了一種鑒別3 種藥用黃精品種的方法，將3 種藥用黃精進行提取和衍生化處理后，利用氣相色譜-質譜法對藥用黃精中的代謝物進行分析檢測，并通過多元統計學方法篩選3 種藥用黃精的差異代謝物，作為其品種鑒別的特征性代謝產物，實現3種藥用黃精品種的鑒別。盧接清[67]公開了一種連續提取黃精皂苷和黃精多糖的工藝，該工藝利用深度共熔溶劑氯化膽堿/尿素對植物細胞壁進行溶解破壞，復合纖維素酶和果膠酶共同作用對黃精皂苷和黃精多糖進行提取，構建出一種環保、高效的提取方法。何霞紅等[68]公開了一種黃精多糖提取物制備方法，解決了現有技術中滇黃精資源未被充分利用的問題，進一步提升目的功效成分的提取效率和生物學功效，為研制開發滇黃精功能性保健食品、藥物和化妝品創造條件。

2.4 食品專利

彭騰等[69]公開了一種黃精葡萄酒制備方法，該法利用黃精等中藥為原料，輔以葡萄酒制成一種新型具有保健功能的葡萄酒，實現了葡萄酒和中草藥的結合，開發成新型功能性健康食品，不僅能夠擴大葡萄酒的應用范圍，還能促進中藥大品種向產業鏈后端延伸，提高中藥材附加值，增強中藥產業競爭力。王濃昀[70]公開了一種緩解原發性痛經的咖啡組合物及其制備方法，該發明中咖啡組合物Ⅰ原料包括熟地制黃精、當歸和咖啡豆，咖啡組合物Ⅱ原料包括質量比為1∶2～1∶4 的黃精低聚糖組合物和咖啡豆提取物。既滿足痛經患者日常食用咖啡的需求，同時又極大地減輕痛經及伴隨的全身癥狀。劉海英等[71]公開了一種低糖食用型黃精蜜脯的制備方法，利用果脯加工工藝制作低糖黃精蜜脯，在增強食品品質的同時，依舊保持新鮮黃精的營養價值。羅建平等[72]公開了一種具有緩減肺炎作用的黃精山藥功能食品，以黃精和山藥為原料，經動物實驗驗證，對LPS 誘導的肺炎具有明顯的緩減作用。張虹等[73]公開一種藥食兩用黃精凍干食品的制備方法，以“九蒸九曬”為主，結合真空冷凍干燥技術，使黃精不僅能保持原有營養成分，又便于儲運，同時具有可即食、還原性好、明顯益生功效的優點，滿足干燥型黃精市場潛在需求，并且進一步延長了黃精的保質期。

2.5 藥物專利

張春穎[74]公開了黃精多肽復合片及其制備方法，該方法可以有效提取黃精中的藥效成分，另外通過設計特殊的片劑結構加快片劑崩解速度，加上多肽易吸收，能迅速達到血藥濃度，對高血脂有較好療效。洪國標[75]公開了一種人參黃精蜜片的配伍組合物，可使食品中的各味藥用食材之間協同作用，產生更好的藥用功效，食用后不易上火。許啟棉等[76]公開了一種九制黃精顆粒劑的制備方法，具有生產成本低、有較強的抗吸水性能的特點。

3 結語與展望

黃精在我國有很長的用藥歷史，目前對于黃精藥理的研究已經較為廣泛，但大部分研究僅停留于黃精中含量較高成分如多糖、皂苷、黃酮等方面的藥效研究，對于黃精中如生物堿，木脂素和微量元素這些含量較少的化學成分的生物活性研究較少，后續對此方面可進行進一步研究。且黃精有著健脾的作用，能治療脾胃氣虛、口干食少，但目前對于這方面的藥理作用研究尚有不足，因此，可對此部分進行進一步補充，擴大對黃精的運用。

隨著現代科技的發展，目前對于黃精栽培、炮制、鑒別和提取的專利已較為完善，但其藥物專利還較少。作為藥食同源的中藥，黃精可根據現代保健養生需求不斷優化產品類型，從而全方位推動黃精產業的發展。

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