北五味子对健康人群保健作用的研究进展
2015-02-01陈小强祖元刚项凤影
张 莹,陈小强,*,路 祺,祖元刚,高 悦,项凤影
(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040;2.东北林业大学生物资源生态利用国家地方联合工程实验室,黑龙江哈尔滨150040)
北五味子对健康人群保健作用的研究进展
张莹1,2,陈小强1,2,*,路祺1,2,祖元刚1,2,高悦1,2,项凤影1,2
(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040;2.东北林业大学生物资源生态利用国家地方联合工程实验室,黑龙江哈尔滨150040)
北五味子含有木脂素、三萜、多糖、有机酸等多种活性成分,具有较高的药用和保健价值。本文从改善运动能力、动作准确性、精神表现、中枢神经系统、血细胞和血管系统以及应激反应等六个方面对近年来国内外在五味子对健康人群保健作用方面的研究概况进行了综述和小结,以期为北五味子的进一步研究与开发利用提供参考。
北五味子,健康人群,保健作用
北五味子为五味子科(Schisandraceae)五味子属(Schisandra)植物北五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.)的干燥成熟果实。北五味子为临床常用药,始载于《神农本草经》,属上品,具有悠久的应用历史[1]。2010年版《中华人民共和国药典》[2]确定其功能主治:收敛固涩,益气生津,补肾宁心,用于久嗽虚喘,梦遗滑精,遗尿尿频,久泻不止,自汗,盗汗,津伤口渴,短气脉虚,内热消渴,心悸失眠。北五味子含有木脂素、三萜、多糖、有机酸等多种活性成分,现代药理研究表明五味子及其活性成分具有抗肿瘤、抗病毒、保肝、抗衰老,还有镇痛、安定、解热作用,可以促进心脏活动和呼吸,对大脑皮层的兴奋和抑制过程也有一定影响[3-6]。本文综述了北五味子对健康人群保健作用的国内外研究概况。
1 五味子对改善运动能力的作用
五味子的一个显著滋补作用是可以增强抗疲劳能力。通过给予五味子种子提取物前后运动能力和身体力量测试(Dubua法)的对比研究发现,给予五味子种子提取物可使男性受试对象的运动能力和身体力量显著提高24%~42%;另一项Dubua测试中,五味子种子粉的这种促进作用由服药后2~2.5h起效,3.5h达到高峰,至5.5h作用消失;药物受试组的运动能力测试结果为77kg/m,而对照组仅为27.5kg/m。然而,当持续给予五味子种子粉较长一段时间之后,这种促进作用将不再明显;而且对于同一组受试对象来说,若想再次体现五味子种子粉的滋补作用至少要中断服药10d[7]。
给予五味子素可以提高运动员的3000m成绩,因此该化合物被认为是五味子种子粉的主要活性成分。且与葡萄糖安慰剂对照组相比,训练有素运动员的3000m成绩更是显著提高(平均提高一分四十二秒)[8]。在另一项五味子种子粉作用于高水平体操运动员的研究中,尽管给予五味子种子粉最初引起运动能力和训练强度的降低,但进一步持续给药后这些能力较初始值显著提高;此外,在停止给药后,仍能将五味子种子粉处理中达到的训练强度水平保持一段时间[9]。对高水平划船运动员和未经训练的士兵给予五味子种子提取物的对比研究结果表明,尽管两组体能均有所增加(PWC170测验),但士兵组第一天即可观察到体能得到增加的情况,而运动员组则到给药后7d或更长的时间才体现出来[10]。对一组篮球运动员给予五味子种子粉(0.5g/d)和一个安慰剂对照组的对比研究也得到了相似结果:给药第3d,运动员的动作协调能力临时性降低,但6d后他们的身体忍耐力得到提高[11]。
大运动量活动前给予皮划艇运动员不同剂量五味子药酒,可使呼吸和心血管系统功能有所好转,增加手部肌肉的力量,减少失重,并且减少完成规定距离的次数;且运动前1h给予五味子的效果最为突出[12]。另一项五味子提取物作用于潜水运动员的运动能力、忍耐性和适应性的研究中,80%~100%极限强度下潜泳100m in前后(游泳前1m in和之后30m in)测试每一位潜水员的动脉血压、心率和肺活量。适应性积分指数结果显示,与对照水平比较,运动员心血管系统对负荷具有高度适应性[13]。单次给予五味子茶可对从事海上瞭望工作的水手产生滋补作用。日常给予五味子茶在最初的7~10d内一直有效,但在接下来的2或3w,一些受试者会出现失眠、兴奋和幸福感降低,而这些副作用可以通过处理期内间隔饮用黑茶代替五味子茶的方法得以消除[14]。
2 五味子对动作准确性的作用
根据每一测试中的总分和动作准确性来进行标准训练评价。测试前30m in单次给予五味子酊对受试个体的动作准确性没有影响,在随后的多次给药测试中则得到了较为积极的结果,而且当处理时间延长(38d)时这种影响更为显著,但停止给药后,这种影响只能持续2d[15]。另有研究显示,单次给予五味子对动作准确性的影响主要依赖于制剂的类型(提取物和种子粉的效果较好)、剂量和给予的时间,且五味子对技能培养的促进作用主要基于更容易达到动作稳定性[9]。
在两组实验中,电报员被要求以最快的速度发送摩尔斯电报电码5min,测试其出错频率并100%纠正。单次给予五味子提取物或五味子素,出错频率为84%~103%,而对照组(给予葡萄糖安慰剂或70%乙醇)为130%。因此,五味子制剂抑制或减少疲劳所致出错的形式与应用人参或非那明处理具有一定相似性,但后者主要是通过兴奋作用来增加速度而对绩效没有影响[16]。在一个文字修正测试中,疲劳影响准确性但对工作速度无影响。研究显示,59个学生中的38人在给予五味子种子粉后其工作绩效有提高;而38人中又有7人是工作量增加,14人是文字修正质量提高,17人的文字修正数量和质量均有改善。在一项包括20人的研究中,对五味子六个组份进行了作用于心理工作能力的筛选,最初受试者被要求修正文本,在分别给予安慰剂和五味子受试物后再进行重复实验。研究发现,五味子素对疲劳引起的出错更为有效,给予3.6mg五味子素,可使出错水平较对照组降至95%,而安慰剂组的出错评估值为228%[17]。
3 五味子对精神表现的作用
通过7种测试方法进行了五味子和其他受试物对665位飞行员、导航员、机械师等受试者精神和生理状态进行评估,包括体温的动态变化、感觉回应、注意力和记忆功能。结果表明没有受试物在测试中可以立即阻止着陆后功能状态的降低,但包括五味子在内的所有受试物对促进恢复和提高功能状态的基础水平均有效[18]。在对59位女空服人员的安慰剂对照研究中,五味子提取物作用于移动物体的视觉记忆、空间想象力和感觉、注意力分布及转换和感觉回应,以及对Romberg’s法中动脉血压、心脏收缩频率和平衡稳定性进行了评价。在长途飞行(7~9h)前后对受试者的测试结果表明,给予五味子可显著提高所有检测参数,尤其是感觉回应和Romberg’s测验,并且在春天测得的结果较秋天更为显著。日常需要在电脑上学习科技文献的专业人员经常抱怨视觉疲劳、注意力降低、反应速度减慢和有疲倦感[19]。Negoda等在工作日伊始和结束时应用光线测试法测定了眼睛感受6h强光后的闪光临界频率(CFLF)。在对照组中,男性受试者的初始CFLF值为42.33Hz,女性受试者的初始GFLF值为41.64Hz,工作时间结束后,分别下降至40.33Hz和39.54Hz。一组健康工人连续一个月给予五味子酊剂,该组处理前工作日的男女工人的初始CFLF值分别为41.81Hz和42.00Hz,工作时间结束时分别降至40.45Hz和40.00Hz(p<0.001)。然而,治疗期最后一天男女工人的CFLF值分别为42.45Hz和42.50Hz,该研究结果提示五味子酊剂处理可以显著降低电脑使用者的心理疲劳感[20]。
对夜晚或在不良海况下从事瞭望值班工作的水手给予五味子和刺五加制剂的对比研究:一组受试对象在研究中作为对照组,另一组工作前单次给予安慰剂或五味子酊剂/刺五加酊剂。单次给予五味子的结果显示,工作能力增加的不同作用机制与中枢神经系统强直性痉挛、交感-肾上腺髓质系统和肾上腺活性增强以及能量代谢、分解代谢作用以及心血管系统的功能性作用得到强化直接相关,并且伴随着体温升高、低缺氧耐受性以及与机体非特异性拮抗相关的一些参数下降等情况依次出现。这些研究结果表明,五味子是在某种程度上通过机体能量源的额外消耗和对功能结构的温和刺激作用来发挥药效[21]。
4 五味子对中枢神经系统的作用
作为最早在健康人群(陆战队员)身上开展的研究之一,Lazarev进行了五味子种子提取物与德国甘菊汤剂的对比研究。结果显示,与其他许多兴奋剂(非那明、咖啡因)不同,五味子没有抗安眠药和抗麻醉药作用[22]。但在另一项研究中,五味子可引起神经肌肉兴奋性时值降低[23]。在一项五味子对脑损伤后条件反射的刺激和抑制作用研究中发现,五味子可通过修正条件反射的刺激和抑制之间的失衡而产生积极疗效[24]。
5 五味子对血细胞和血管系统的作用
基于血管应变的兴奋性、能动性和量级水平,Batkin将24位受试健康个体分为3组:a.最佳应变型(吸气时血管无膨胀,呼气时没有持续很长的血管痉挛);b.增强应变型(吸气血管舒张,呼气时强烈而短促的血管痉挛);c.减少应变型(吸气血管舒张,呼气时血管微弱痉挛)。与对三组人群均具有刺激作用的非那明和咖啡因不同,五味子提取物降低或不足时可引起刺激作用增加,而当其增加时则降低刺激作用,故五味子提取物呈现出一种矫正作用;此外,五味子对动脉压无影响[25]。在另一项包含56位健康个体的研究中,Belikina和Prokofjeva报道了五味子对凝血、血小板数量、凝集素和凝血因子的多种影响取决于处理的状态。因此,给予三个剂量的五味子酊剂对这些参数均具有提升作用,而口腔受体简单刺激产生的作用恰恰相反[26]。然而,对70位孕妇的研究显示,产前10d连续给予五味子酊对血液凝结系统有促进作用,其中约12.4%未经五味子处理的孕妇产后的出血量超过350m L,而给予五味子的孕妇中这一比例仅为2.3%[27]。
6 五味子对应激反应的作用
急性免疫反应对延长有氧运动的应答与提高了应激激素水平有关,尤其是皮质醇,会诱发中性白细胞增多症、嗜曙红细胞减少和淋巴细胞减少症以及抑制NK和T细胞功能,这些情况都发生在持续、高强度心脏呼吸练习的恢复期。增加的嗜中性粒细胞/淋巴细胞比值以及单核细胞/红细胞比值被推荐作为高强度训练后免疫系统生理应激指数[28]。
在一项旨在判定五味子对应激作用的双盲研究中,185名运动员连续7d、每天给予两片安慰剂或泻根片,或者连续8d给予两片五味子片(每片含91.1mg五味子素标准提取物或3.1mgγ-五味子素),分别在处理前后和锻炼前后测试唾液中NO及血液中皮质醇、血红蛋白、嗜中性粒细胞、嗜酸粒细胞、淋巴细胞、单核细胞和红细胞水平,以及运动能力(最大耗氧量/身体工作标准,PWC170测验)和耐久性测试(例如拳击运动员每分钟的跳跃次数)。研究发现,高强度训练后新运动员唾液中NO水平显著提高,而对于高水平运动员,在相同强度训练后其唾液中NO水平未见明显变化;而且给予五味子提取物可使运动员体能和唾液NO基础水平提高,但经过一段时间大强度训练后其唾液NO水平不再进一步增加,而对照组运动员的唾液NO水平则有较大提高。因此,运动员体能增强可能是由于五味子刺激产生NO而使机体可以适应高强度训练[29]。
夏楠等选择120名未经过长期两栖作战训练的健康基层步兵作战部队官兵,分别在训练前日和训练结束后次日清晨静脉采血,采用放射性免疫分析法测定血清促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇(CORT)、睾酮(T)、IL-1、IL-2、IL-6水平并进行组间比较,从而探讨五味子及复方五味子对军事应激前后人体下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴、下丘脑-垂体-睾丸(HPG)轴和血清IL-1、IL-2、IL-6基础水平的影响。研究结果显示,五味子及复方五味子对应激后HPA轴的抑制作用显著而持久,减弱了应激反应导致的CORT和ACTH水平升高,五味子复方中药可减轻应激导致的HPG轴的抑制。进而得出结论:五味子对军事应激后的士兵具有保护作用,有助于军事应激后内分泌及免疫系统紊乱的纠正,以及机体稳态的恢复,从而可增强军人的体质,提高部队作战效率[30]。
7 小结
北五味子的广泛研究,已部分阐明了其药效物质基础。现代药理学研究表明,北五味子对中枢神经系统、免疫系统、心血管系统、呼吸系统、消化系统、泌尿生殖系统以及保肝、抗氧化、抗衰老和抗菌抑菌等均具有不同程度的药理学作用,在临床上的应用也十分广泛。但研究对象主要是实验动物(包括耐力、应激反应、中枢神经系统、交感神经系统、内分泌系统、免疫系统、消化系统、心血管系统、与药物的相互作用以及毒性)、器官、组织和细胞(血小板激活因子、抗氧化、耗氧刺激/组织呼吸和氧中毒耐受性以及碳水化合物磷酸化代谢途径刺激)以及临床患者(神经功能障碍、虚弱无力、应激保护作用、压力导致的功能性紊乱、压力导致的精神疾病、传染和慢性疾病、急性胃肠疾病、创伤愈合、心血管系统紊乱),对健康人群的药理作用研究则相对较少。现有研究表明,北五味子可作为药食同源的保健食品对健康人群生理机能起到很好的调理作用。因此,北五味子对健康人群的药理学研究仍有许多工作需要开展,这些研究对于北五味子的应用和开发同样具有重要的理论和现实意义。
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Advances in healthcare functions of Schisandra chinensis on healthy population
ZHANG Ying1,2,CHEN Xiao-qiang1,2,*,LU Qi1,2,ZU Yuan-gang1,2,GAO Yue1,2,XIANG Feng-ying1,2
(1.Key Laboratory of Forest Plant Ecology,Ministry of Education,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China;2.Provincial Engineering Laboratory of Eco-utilization of Biological Resources,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)
Schisand ra chinensis Baillwas a natural source p rovid ing mankind various bioactive ing red ients,such as lignans,triterpenoids,polysaccharide and organic acids,which had medicinal value and health care value as a trad itional Chinese med icine.The healthcare functions of Schisand ra chinensis on healthy population inc lude effecting on physical working capacity,accuracy of movement,mental performance,central nervous system,b lood cells and vascular system and mediators of stress-response were summarized in this review,which w illbe contributed to the further research,developmentand utilization of Schisand ra chinensis.
Schisand ra chinensis;healthy population;healthcare functions
TS218
A
1002-0306(2015)06-0376-04
10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.073
2014-06-04
张莹(1975-),女,博士,主要从事植物化学成分及其生物活性方面的研究。
陈小强(1974-),男,副研究员,主要从事资源植物活性成分方面的研究。
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DL11BA04)。