生姜的化学、药理及应用

王小飞　吴国泰,2*　牛亭惠,2　武玉鹏　何小飞　任远,2

（1.甘肃中医药大学，甘肃兰州730000；2.甘肃省中药药理与毒理学重点实验室，甘肃兰州730000）



生姜的化学、药理及应用

王小飞1吴国泰1,2*牛亭惠1,2武玉鹏1何小飞1任远1,2

（1.甘肃中医药大学，甘肃兰州730000；2.甘肃省中药药理与毒理学重点实验室，甘肃兰州730000）

摘要：在本文中，笔者对近年来国内外关于生姜的化学成分、药理作用、开发应用及食品加工的研究进行归纳总结，为生姜的开发和利用提供参考。

关键词：生姜；化学成分；药理作用；应用研究

生姜是姜科姜属植物姜（Zingier officinale Roscoe.）的新鲜根茎，是经典的药食同源的传统中药。我国是姜的生产和出口大国。随着现代食品产业科技附加值的增加，姜的深加工产品越来越受到人们欢迎。在本文中，笔者对生姜的成分、药理及开发应用进行综述，以期为生姜的综合利用和高端产品开发提供参考依据，以便更好地服务于人类健康和营养卫生事业。

1　生姜的化学成分、药理作用的研究

1.1化学成分研究

生姜的化学成分复杂，通过薄层色谱法（TLC）、柱色谱法、高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱法（GC）、气相-质谱联用法（GC-MS）、抗原结合分段法与质谱联用法（FAB/GC）等方法对生姜的化学成分进行研究，发现其化学成分有100多种，这些化学成分一般有挥发油、姜辣素、二苯基庚烷、黄酮类等几类。

1.1.1挥发油

姜的挥发油是一种与水不相溶的油状液体，主要是通过水蒸气蒸馏法、超临界CO2流体萃取法和冷榨法等方法提取得到的萜烯类挥发性化学成分，已检出的挥发油组分主要包括碳氢化合物、醇类、酶类和醛酮类等，其中单萜烯和氧化单萜烯是最具特征性的化合物群类[1-4]。汪晓辉等[5]发现干姜和生姜挥发油主要含有α-姜烯。

姜精油是生姜挥发油的产品实现形式，从姜根茎中用水汽蒸馏的方法提取获得，几乎不含高沸点成分，具有浓郁的芳香气味，主要用于食品及饮料的加香和调味。如今已发现姜精油中有100多种组分，其中单萜烯组分被认为对姜的呈香性贡献最大[6]。氧化倍半萜烯含量较少，但对姜的风味特征贡献较大。由于不同提取方法所得的姜油得率及化学成分差异较大，因而生产实践中可根据不同的应用目的，采用不同的姜精油提取方法[7]。

1.1.2姜辣素

姜辣素是姜中的辣味成分，是多种物质构成的混合物。张杰等[8]从生姜提取物（醇提）中分离得到了7个化合物，主要为姜辣素和副姜油酮等类型。姜酚是生姜中的主要活性成分，主要包括6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、12-姜酚、甲基-6-姜酚等10余种成分；不同成分的分子结构类似，均具有β-羟基酮结构。而6-姜酚含量最高，生物活性也最强，因此普遍常将6-姜酚作为评价生姜品质的客观指标[9]，姜酚的现代药理研究表明，姜酚具有抗氧化、抑制前列腺素（PGs）生成、抗凝血、抗血小板聚集、抗肿瘤、抗溃疡和抗炎等活性[10]。

1.1.3二苯基庚烷

二苯基庚烷也是生姜的代表性活性成分群，是多酚类物质[11-14]。何文珊等[15]研究发现生姜的极性分离部位是主要的抗氧化活性组分；杨雷香等[16]从生姜根茎中分离得到了二苯庚烷类化合物并系统研究了其抗氧化活性，研究结果表明，生姜的二苯基庚烷类化合物在抗氧化方面具有明显的两重性，存在特异的抗氧化活性，也具有明显的细胞毒性作用。

1.1.4黄酮类化合物

黄酮类化合物是植物中大量存在的生物活性化合物，大量实验研究发现黄酮类化合物大多数具有抑制氧化损伤、抗自由基损伤、抑制病原微生物、延缓衰老等多种药理活性。生姜含有丰富的黄酮类化合物，比如5-羟基、7-羟基双氢黄酮[17]，而目前已有较多的黄酮提取方法应用于生姜黄酮的提取，如热水提取法、有机溶剂提取法、碱液提取法、大孔树脂吸附法、酶提取法、微波辅助提取法等。

1.2药理作用研究

1.2.1促进消化功能

有学者研究发现生姜作为食用香料使用时，能明显增加唾液的分泌量，增强淀粉酶活性；姜黄素能显著提高小鼠小肠消化酶活性，尤其多糖和低聚糖的裂解酶活性具有明显的增强作用，从而促进消化功能，另外生姜对胃黏膜的刺激和化学性损伤均有保护作用[18]。

1.2.2改善血液循环功能

实验研究表明，生姜乙醇提取物能显著改善实验家兔的血脂质量，减少动脉粥样硬化性改变[19]。生姜醇提取物亦能明显抑制由二磷酸腺苷诱导的血小板聚集，延缓血液凝固[20]。生姜提取物可以阻止脂蛋白浸入动脉壁，改善血管结构，调整胆固醇的转化，促进高密度脂蛋白的转运功能，促进胆囊排泄胆固醇的功能，是具有开发前景的动脉粥样硬化的抑制剂[21]。

1.2.3缓解前庭刺激症状

前庭刺激能引发晕动病，表现为恶心、呕吐，全身不适，如晕船晕车等。研究发现姜粉有很好的预防晕动病的功能，延缓胃肠道反应，改善主观感觉[22]；姜正林等[23]研究发现生姜与东莨菪碱具有相似的抗晕动病效果，且作用较强。另外，生姜有止呕吐的作用，能缓解肿瘤患者化疗后的呕吐症状，咀嚼鲜生姜片配合西药治疗呕吐的效果很好，此法还具有缓解口干、预防口腔溃疡的作用，且简单易行、安全可靠[24]。

1.2.4抗炎抑菌作用

曾高峰等研究得出生姜提取物在高剂量时能降低AD大鼠大脑中NF-κB和1L-1β表达，也就是说，生姜提取物在高剂量时可降低炎症反应。张云玲等对生姜醇提物进行了抑制幽门螺杆菌（Hp）的研究。研究表明，6-姜酚对体外抗（Hp）的作用很强，最小抑菌浓度为1.00 mg/mL，标准品6-姜酚的最小抑菌浓度为0.02mg/mL。机理可能是6-姜酚与Hp生长所需酶发生了相互作用，抑制了Hp的生长[25,26]。还有防腐抑菌及在食品保藏中的作用，生姜挥发油的单菇醛类中，紫苏醛、橙花醛和香味醛具有很强的抗真菌活性[27]；关洪全等[28]研究表明，10%生姜对空气中落下的杂菌有一定程度的抗菌作用。

1.2.5抗肿瘤作用与抗氧化活性

张霖等[29]得出结论：生姜醇提物具有抗肿瘤作用可作为肺腺癌的治疗药物，其机制可能与其抗氧化及清除自由基的作用有关。对生姜抗氧化作用的科学研究，则是从20世纪才开始，70年代Hirosue等发现生姜具有很强的抗氧化作用。王桥等[30]采用4种氧自由基产生体系，研究生姜石油醚提取物对4种不同氧自由基的清除及抑制作用，表明生姜石油醚提取物对4种不同氧自由基有十分显著的抑制和清除作用，是一种高效的抗氧化剂。生姜具有清除自由基活性，曹兆丰等采用化学发光法和荧光光谱技术研究表明，生姜中的酚羟物质对次黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶体系产生的氧自由基及对紫外线照射体系产生的羟基自由基均有显著清除作用。研究发现其抗氧化作用比生育酚强[31]，从生姜提取物中分离得到的姜辣素类及二苯基庚烷类化合物，其抗氧化活性均比生育酚强[32]。研究表明，生姜酚羟类物质对氧自由基和和羟基自由基均有显著清除作用，生姜石油醚提取物对氧自由基和过氧化氢引起的红细胞损伤具有明显的保护作用[33]，说明生姜是一种广泛的、高效的氧自由基清除剂。

研究表明生姜提取物(生姜油树脂)对大肠杆菌、啤酒酵母和青霉等表现出较强的抗菌性，且其活性pH范围较广[34]。姜挥发油的单萜醛类中，香味醛、橙花醛和紫苏醛具有很强的抗真菌活性[27]；生姜对常见污染真菌如青菌、曲菌和枝孢霉均有一定的抗菌活性[31]。

此外，生姜水提物具有增强免疫、健胃与抗胃溃疡、利胆与保肝、强心的作用[31]。

2　应用研究

传统医药学中含生姜的药方及中成药不计其数，主治风寒感冒、喘咳、呕吐、痰饮等；现代医学证明，生姜具止呕、强心、抗炎等作用，对多系统疾病的预防和治疗，疗效显著，作为抗氧化剂、防腐剂在食品领域大量使用[35]。

2.1抗氧化剂、抗菌剂

生姜具有较强的抗氧化作用，民间常用于肉食品的保鲜，姜油树脂中的姜辣素，其各组分物质分子中均含有创木酚基结构，有很强的抗氧化性。此外姜辣素也常用于鱼油、猪油、棕榈油和大豆油的抗氧化保鲜。

2.2化妆品

姜精油香气浓郁，略有柠檬味，同时具有鲜花的香气，香辛而浓厚；又具有一定的生理活性和肌肤营养价值，可作为化妆品香料。其所含香气组分、香气类型的归属对其在化妆品领域的开发有很重要的作用[36]。因此，生姜精油产品在化妆品工业中应用前景十分广阔。

2.3生姜外用

生姜的温热辛散的特点是它广泛外用治疗或者辅助治疗某些疾病的基础。在消化系统疾病方面，采用生姜贴敷配合穴位按摩预防化疗后的胃肠道不良反应，总有效率达93%以上[37]。生姜热敷脐结合腹部按摩对腹部手术后胃肠功能恢复具有明显的促进作用[38]，采用隔姜灸治疗脾肾阳虚型溃疡性结肠炎，效率达90%以上[39]。另外，采用神阙穴隔盐隔姜灸法对痔疮手术尿潴留和老年女性应力性尿失禁、急迫性尿失禁均有较好的疗效[40，41]。

生姜对神经方面的疾病也有较好的辅助治疗作用[42]，将生姜切薄片，贴在内关、神阙穴对晕动病引起的恶心呕吐具有明显的治疗作用。采用隔姜灸治疗坐骨神经痛，鲜姜汁配合穴位按摩治疗面神经麻痹，隔姜灸治疗股外侧皮神经炎等均显示了生姜的良好疗效[43，44]。

民间常用生姜外用治疗风湿性疾病，生姜可逐风湿痹、发诸经寒气。隔生姜泥督脉发泡灸治疗强直性脊柱炎，隔姜灸治疗活动期类风湿性关节炎，疗效肯定，能明显改善患者体征[45,46]。隔姜灸配合按摩治疗增生性腰椎炎，隔姜灸疗膝关节骨关节炎，均能缓解患者痛苦，提高生活质量。此外，生姜治疗某些皮肤病，如斑秃、冻疮和带状疱疹等，均显示了明显的疗效[47-49]。

2.4牙膏

生姜提取物含有姜酚、黄酮类、醇类、烯类、多种维生素及多种微量元素等化学成分，添加0.5%～2%生姜提取物的牙膏具有明显的消炎、镇痛、止血等作用，而且香气纯正，不影响牙膏的口感[50]。

2.5生姜食品

2.5.1生姜饮品

以生姜为主要原料，将生姜萃取液，与红枣、陈皮、蜂蜜等传统保健食材相配伍，开发出具有驱风寒、健脾胃、补血益气等功效的姜味功能饮品[51]。姜本性辛、热、温中祛寒，回阳通脉，具有散寒，止呕提神，促进兴奋及健胃解毒的功效。目前研究表明，生姜可降低动物血液中胆固醇的含量，并可起到一定的抗菌作用（尤其是对沙门氏菌的效果十分明显），对癌细胞具有一定的抑制作用。以红糖、生姜为主要原料制作红糖生姜饮料，可集成红糖、生姜的营养功能，而且饮用方便，有一定的市场需要[52]。

2.5.2生姜果冻

果冻是由果冻胶、甜味剂、香精等调制而成的休闲食品，深受广大消费者的喜好和青睐，在果冻中添加姜汁作为特殊配方组分，能提升果冻的独特风味和营养价值，体现生姜的保健功能，使产品消费群体进一步扩大，丰富了果冻品种和市场需求，也为生姜的综合开发提供新的突破口和思路[53]。

近年来，随着人们对生姜营养价值和保健价值的发掘，对生姜的研究日益深入，并取得了较大进展。生姜具有药食同源的特征，在国内外颇受重视和欢迎，所以生姜产品的开发会有很大空间，具有广阔的开发应用前景，值得深入开发和利用。

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中图分类号：R282.7

文献标志码：A

文章编号：1008-1038(2016)06-0023-05

收稿日期：2016-02-15

基金项目：陇原青年创新人才扶持计划项目（甘组电明字[2015]34号），甘肃省中药现代制药工程研究院基金项目（YWW-2015048，YWW-2015050）

作者简介：王小飞（1993—），男，研究方向为中药保健食品的研发*

通讯作者：吴国泰，副教授，研究方向为中药保健食品的研发

Progresses on Chemistry,Pharmacology and Application of Zingier Officinale

WANGXiao-fei1WUGuo-tai1,2*NIUTing-hui1,2WUYu-peng1HE Xiao-fei1RENyuan1,2
(1.Gansu UniversityofChinese Medicine,Lanzhou 730000,China;2.KeyLaboratoryofPharmacologyand Toxicologyof Traditional Chinese Medicine in Gansu Province,Lanzhou 730000,China)

Abstract:The chemical constituents,pharmacological effects,the development and application were reviewed based on the domestic and foreign research papers in recent years to provide reference for better development and utilization of Zingier officinale.

Key words:Zingier officinale;chemical composition;pharmacological action;application