红景天多糖研究进展

2018-05-14陈熙丁斌蒲顺昌张胜利刘西岭刘飞翔张敏

科技风 2018年29期

陈熙　丁斌　蒲顺昌　张胜利　刘西岭　刘飞翔　张敏

摘要：红景天富含红景天苷、红景天多糖等活性成分，多项研究进展显示红景天多糖具备抗衰老、抗疲劳、降血糖、抗辐射以及延长精子保存等作用。现就红景天多糖的药理学作用及市场使用前景做一个概述。

关键词：红景天；多糖；药理作用

一、概况

红景天學名Rhodiola rosea，是景天科多年生灌木或草木植物，生长在环境比较恶劣的区域，如在800—2500米高海拔地区的高寒无污染地带，这些区域由于海拔较高，紫外线照射强、昼夜温差大、高寒、缺氧、狂风，因此红景天具有很强的适应能力和生命力。由于长期在不良环境中进行生长，使得红景天中含有多种生物活性成分，具有很好的功效和药用价值[15]。

红景天作为新食品原料，目前已测定出四十多种有效成分，其中含量最丰富、研究广泛的成分主要有红景天苷、红景天多糖、黄酮苷等；近年来学者们则对红景天苷、红景天多糖的衍生物如6氧没食子酰基红景天苷、1，2，3，4，6，五氧没食子酰基βD吡喃葡萄糖、草质素7氧αL吡喃李糖苷、草质素7氧（3氧βD吡喃葡萄糖基）αL吡喃李糖苷进行了研究，红景天苷、红景天多糖等在机体内经过修饰作用，改变了其化学和分子结构，进而影响其功效。两千多年前，人们就开始应用红景天。将红景天作为一味中药材，按照传统中医理论，与其他药材进行配合使用，能够达到增强机体免疫力，抵抗恶劣环境。同时也可以用红景天来泡酒或者煎水服下，也能够在一定程度上消除劳累或抵抗寒冷。服用过程中发现其还具有防病健体和滋补益寿的功能。由于红景天在补气养血、滋阴润肺和扶正固本方面具有奇效，故又被藏医视为“吉祥三宝”。在我国第一部医学著作《神农本草经》中，将红景天列为药中上品，服用红景天轻身益气，不老延年，无毒多服，久服不伤人。对红景天多糖药理学研究结果发现，红景天在抵抗衰老、缺氧、疲劳、辐射等方面具有特殊功效，长期服用，能够起到增强机体免疫力、调节神经系统和保护心血管系统等作用。[6]

二、药理作用

（一）抗衰老作用

人体内羟基自由基、超氧离子自由基等高活性自由基的存在促使体内的核酸蛋白质发生变性，从而对机体产生较大损伤作用，导致人体变老。研究人员通过对红景天提取物中的红景天苷、多糖类化合物、没食子酸、黄酮苷、酪醇、肉桂醇等有效成分进行研究，发现其不仅能够显著提高人体内谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶等关键酶活性，而且能有效清除机体内的高活性自由基，进而降低细胞质的过氧化程度和真核细胞DNA的氧化损伤，达到抗衰老作用。[7] 戴玥等[8]对抗氧化菌的筛选及混菌发酵红景天条件优化进行了研究，以红景天为原料，并用纤维素酶-果胶酶进行酶解，再加入一些辅助营养物质，进行混菌发酵。发酵过程中，采用响应面法优化混菌发酵红景天的条件，并检测酪氨酸酶抑制率，在最优发酵条件下红景天发酵液中的酪氨酸酶抑制率得到大幅度提高。红景天有效成分通过消除人体内自由基，从而促使细胞加速新陈代谢，细胞活力得到提升，细胞退化、变性和凋亡得到降低，细胞衰老率降低，同时红景天有效成分还可通过增强中枢系统的功能，进而对机体的结构和功能进行改善并延缓细胞衰老。红景天有效成分能够抑制大脑皮质发生老化，改变人体脂类代谢水平和抵抗自由基氧化能力；同时增强细胞生物合成，提高细胞的活力，从而对抗衰老具有一定的作用。祁小妮等[9]通过乙醇/（NH4）2SO4双水相体系提取红景天多糖并对其金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌及大肠杆菌的抑菌作用和抗氧化活性进行研究发现，在添加红景天多糖的培养液中，金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的菌体活性均受到一定的抑制，但不同菌种的抑制能力不同，可推测出红景天多糖的抑菌活性具有特异选择性；而对其抗氧化活性研究发现，红景天多糖能够清除自由基，提高细胞活力。林晓月等[10]首先对红景天多糖进行提取试验，并结合体外抗氧化模型，检测红景天多糖对1，1二苯基2苦苯肼自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力，以此对体外抗氧化活性进行评估，结果显示红景天多糖对1，1二苯基2苦苯肼自由基和羟基自由基具有较好的清除能力。

（二）抗辐射作用

手机、电脑等家用电器以及建筑材料的涂料均含有一定的辐射，而人体在接触这些物品后，辐射线能够直接作用人体，引起人体细胞内的DNA、蛋白质等的化学键发生断裂，细胞结构不稳定，遭到破坏，细胞发生变性或者死亡，机体无法进行正常的新陈代谢作用，导致机体的免疫功能、内分泌系统紊乱，胞体内富含的氧化性自由基通过细胞膜流出，严重的话导致DNA分子发生突变或癌变。而学者们推测红景天含有的有效活性成分可以加强机体抵抗力，从而保证正常的新陈代谢，降低外源辐射对人体的损伤，是人体提高防护辐射的重要措施。[1112]苗艳波等[11]通过对小鼠进行灌胃实验，研究红景天的抗辐射功效，结果表明每千克小鼠重量灌入2.8g的高山红景天提取液，再进行大剂量深度辐射时，小鼠的存活率明显提高，而对这部分存活小鼠的胸腺、脾等指数进行研究，发现其活力明显增加。外源辐射对机体的自由基造成损伤，而红景天活性成分具有特征性保护作用，能够抑制辐射造成的影响。通过对其有效成分进行提取，发现其景天多糖、黄酮苷、酪醇等物质的存在。而红景天多糖、黄酮苷和酪醇均能够消除人体内自由基，具有一定的抗辐射能力。抑制心、肝组织的脂质过氧化。仝国辉等[12]对小鼠进行1次性全身辐射后，对其外周血WBC数和骨髓细胞的DNA含量进行研究发现，其中给药大花红景天组小鼠显著高于对照组，骨髓嗜多染红细胞微核率显著低于对照组，表明大花红景天能减轻γ射线对细胞染色体的损伤，从而部分降低了小鼠对电离辐射的敏感性，增强了其辐射抗性。黄冰洋等[13]在红景天多糖干预长波紫外线辐射大鼠实验中，用红景天多糖干预长波紫外线辐射大鼠，随后定期检测各组大鼠中的血清含量、肝脏超氧化物歧化物含量、谷胱甘肽，丙二醛及羟自由基含量，以此指标衡量红景天多糖的防护效果，结果表明红景天多糖灌入量越高，大鼠机体血清中超氧化物歧化酶和抑制羟自由基能力明显提高，可以推测出红景天多糖对紫外线辐射而引起的氧化损伤有一定抵抗作用。

（三）抗疲劳作用

人体内肌酸磷酸酶含量能够促进ADP转化为ATP，从而提高人体运动能力，而众多研究发现，红景天能够增加肌酸磷酸酶含量。另一方面，红景天的存在加速了体内毛细血管的收缩速率，从而促使血液循环加速，血液输氧效率提高，进而提高了机体应对缺氧的适应性，同时也能够缓解因过度运动而产生的疲劳。[1416]范伟全等[14]对小鼠进行灌胃实验，发现灌入长白山红景天的小鼠力竭游泳时间得到显著延长，表明大鼠的运动耐力得到了显著提升，即长白山红景天具有降低疲劳的作用。而对小鼠体内肝糖原含量、SOD和乳酸脱氢酶活力进行检测发现，灌入红景天后的小鼠，体内肝糖原含量上升，SOD活力和乳酸脱氢酶（LDH）活力均有一定程度的提高，体内自由基不断被快速清除，从而延缓疲劳发生。王幼妹等[15]以小鼠负重游泳时间为衡量抗疲劳作用指标，并检测肝糖原含量和乳酸浓度，以探索传统中药红景天与多维元素联合作用对运动性疲劳的抵抗作用，结果表明，多维元素和红景天的联合作用促进了体内乳酸的清除、增加肝糖原储备量，从而提高机体疲劳的抵抗作用。代春敏等[16]则通过研究灌胃低、中、高剂量红景天的昆明种小鼠，并以小鼠负重游泳时间、体内肝糖原含量和爬杆时间为评价指标，探究高山红景天对小鼠的抗疲劳作用。结果显示，灌胃低、中、高剂量与空白对照组均有极显著性差异，且剂量越高，其抗疲劳作用越强。因此，高山红景天对小鼠具有一定的抗疲劳作用，且此作用与红景天的使用量有关。

（四）降血糖作用

研究发现，红景天能够降低血液中血清低密度脂蛋白胆固醇含量和总胆固醇含量，且斑块内初生血管的生长能够得到有效改善，进而降低了细胞外基质的溶解，有利于动脉粥样硬化斑块的稳固。[1718]对红景天提取物进行分析，得到红景天苷和黄酮类物质，这两类物质在阻力血管和容量血管的扩张方面起到作用，使得左室舒张压和动脉血压下降，血流动力学、血压等指标得到明显改善。学者们对红景天提取物中的多糖进行探究发现，多糖对血糖含量具有正向和反向调节作用，即一方面能够改善胰岛素导致的低血糖症状，另一方面红景天多糖能够通过抑制体内肝糖原含量，并且增强肾上腺素和四氧嘧啶含量，促使体内的肝糖原进一步水解，从而降低肾上腺素引起的高血糖。而通过对小鼠进行红景天灌胃试验显示，高血脂症小鼠在灌入红景天后，体内TC、TG、LDLC的含量明显降低，因此红景天多糖也能够降低引起心血管疾病的危险性。[1920]水豪杰等[21]以2型糖尿病大鼠作为实验对象，通过监测体内胰岛素、血糖、TNFα、肌糖原与肝糖原含量的变化，通过灌入不同含量的红景天多糖，检测其血液中血糖、胰岛素等含量，从而探索不同含量的红景天多糖对2型糖尿病大鼠糖代谢的影响及变化。结果显示，红景天多糖对血糖降低方面具有一定作用，推测红景天多糖可能通过改变机体糖代谢系统，减弱炎症作用，改善IR，从而达到降血糖的目的。

（五）精子保护作用

近年来科研工作者在红景天多糖对冷冻精子保护方面有了一定的研究进展。陈晓英等[22]首先制备低温稀释液基础液，并将奶牛精液加入，以改善其保存环境，以精子顶体完整率和精子活力为评价精子保护效果的指标，通过在基础液中添加不同浓度红景天多糖，通过检测过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶活性的变化，对红景天多糖抗氧化保护作用进行评价，研究红景天多糖对西藏黄牛F3代精液在4℃条件下保存精子质量及保存效果的影响，结果表明红景天多糖在冷冻精子保护方面具有较好的作用。任子利等[23]通过在配置不同浓度的红景天多糖保存液，并将定量藏猪精液的冷冻液进行混合，保存48小时后，检测冷冻液中精子顶体完整率、精子畸形率、精子活率和质膜完整率，并将这些指标作为评价精液品质的标准，研究红景天多糖对精子基因组甲基化程度及藏猪精液冻后质量的影响，结果显示将藏猪精液冷冻液放置于6mg/L的红景天多糖混合保存，其精子质量比对照组得到显著提高，同时基因甲基化水平显著下降，即可初步推测红景天多糖能够降低精子基因甲基化水平。

（六）其他

红景天多糖除了以上几种功效外，还能够对诱导细胞的表达、诱导效果起到一定的影响。李宗亮等[24]在生长因子β1诱导的A549细胞中加入一定量的红景天多糖，并观察细胞形态变化，研究红景天多糖的添加对细胞生长的作用和细胞中间充质标志物FibronectinEDA的表达变化。结果显示添加一定量红景天多糖，A549细胞中FnEDA的表达受到抑制，表达量降低；而对细胞形态进行研究发现诱导细胞的生产速率有了一定的提高，但有部分诱导细胞的形态发生变化，向间充质细胞转化，。研究结果表明红景天中的有效成分红景天多糖能够抑制体外诱导的肺组织细胞向纤维化态转化。

三、展望

综上，红景天多糖作为红景天药材中有效成分之一，具有抗衰老作用、抗辐射作用、抗疲劳作用，抗纤维化作用以及对冷冻精子保护方面也起到一定的作用。红景天多糖不仅具有很高的药用价值，且因其具有一定的抗紫外线辐射作用，随着消费者对于天然化妆品需求的日益增加，红景天多糖在保健品行业、日化行业等也具有一定的研究价值。

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