基于人参功能活性的保健食品开发现状与展望

蒋常鹏，李昕曈，曹文正，苏文龙，高红梅

（长春中医药大学，吉林 吉林 130117）

据最新的健康数据统计分析，我国大约有60%的人处于亚健康状态，每年由亚健康导致的重大疾病多达数百万例[1]。近年来，随着“食养”和“食疗”观念不断深入人心，服用中药及其保健品已成为人们调理亚健康的首选方式。

自古以来，有“百草之王”之称的人参一直被作为补益元气以及安神健脑的神药。人参中的皂苷类、多糖类、蛋白类以及氨基酸等营养成分，因其具有较高的营养价值，传统中医称其为“扶正固本，滋阴补生”之极品中药[2]。药理学研究证明，人参具有调节机体免疫、降低氧化应激、抗抑郁、抗阿尔茨海默症、降血糖以及抗衰老等保健功效，可用于健康产品开发[3-4]。但在2011 年之前，人参仅被作为药物使用，直至2012年国家颁布“药食同源”政策后，其食用价值和保健价值才被开发应用。自此，人参保健食品产业迎来了新的发展机遇。

本文通过对近10 年人参相关文献的整理，对人参功能活性和保健食品开发现状进行系统总结，以期为人参产品的进一步研究提供理论参考，并为高附加值的人参精深加工保健食品开发提供新思路。

1 人参的功能活性

1.1 缓解体力疲劳

人参早在《本草纲目》中就有治疗“劳倦内伤”的功效记载，且现代研究证明，人参可通过加快体内能量代谢，清除堆积的自由基和乳酸，起到抗疲劳和缓解体力疲劳的功效[5-6]。Oh 等[7]提出人参水提液可以显著改善小鼠的各项抗疲劳生理状态指标，并进一步证明抗疲劳作用与其皂苷成分密切相关。此外，刘飞祥等[8]对人参抗疲劳的作用靶点进行了预测，推测出17个以人参皂苷为主的活性成分主要通过调控与疲劳相关的核心基因MAPK8、STAT1、PTGS2、AKT1、JUN、ICAM1 和IL-1β 等，发挥调节作用。另有研究显示，人参中的多糖类成分对慢性疲劳也有显著疗效[9]。因此，人参中的多糖类和皂苷类活性成分，可被提取用于抗疲劳保健食品的开发。

1.2 提高免疫力

人参中的皂苷类和多糖类成分既能改善人体免疫力低下及免疫缺陷问题，又能提高正常人体免疫力水平。初百吉等[10]、王文婷等[11]和刘佳等[12]的研究表明，人参通过促进胸腺和脾脏免疫器官的增长，进而促进B、T 淋巴细胞的转化，提升机体的特异性免疫力水平。有文献进一步指出是人参中的皂苷性成分Rg3 和Rh2 发挥了免疫调节功能[13]，且调节水平与其含量呈正相关。同样，人参多糖类也可通过促进B、T淋巴细胞增殖，并增强LAK 细胞活性，促进补体和抗体的生成[14]，同时提高机体的特异性和非特异性免疫力。此外，李红艳等[15]的研究显示，人参蛋白质类成分也表现出较强的免疫力调节功能，但作用机制尚不清楚。

1.3 改善记忆力

人参在中医古籍中有“开心益智”和“令人不忘”的记载。药理学研究表明，人参主要作用于中枢神经，提高机体的记忆力和学习能力[16]。研究中进一步提出，人参改善记忆力的活性成分主要为皂苷类和多糖类，其中以人参皂苷Rb1 和Rg1 的影响最强[17]。人参皂苷Rb1 可降低海马神经元的损伤和凋亡，下调Fas、Fas L 和Bax 蛋白表达水平，并且提高Bcl-2、Survivin 和p53 蛋白的阳性表达，提高突触传递效能，达到改善记忆力的目的[18]。雷勋明[19]试验结果表明，人参皂苷Rg1 改善新生鼠的记忆力和学习能力与大脑中的多巴胺、肾上腺素、5-羟色胺浓度以及M 受体浓度有关。刘姝男[20]通过小鼠Morris 水迷宫定位航行和空间搜索试验，提出人参多糖通过抑制大脑内部乙酰胆碱酶的活性，提高乙酰胆碱含量，改善记忆力，且高剂量组改善海马CA1 区的神经元丢失和排序混乱的情况更优。

1.4 辅助降血糖

自古以来，人参就有“大补元气，补气生津”及治疗消渴症的记载，现代研究发现其降血糖活性成分主要为人参多糖[21]、人参皂苷[22]以及人参糖肽类[23]等。孙彬等[24]试验表明，人参中的低聚肽类可保护胰岛β 细胞，提高胰岛素敏感性和调节糖代谢，进而达到降血糖的作用。另有研究发现，人参糖肽类可作用于β 肾上腺受体，通过cAMP 信号传导，促进线粒体的糖代谢，改善对胰岛素的抵抗，降低血糖[25-26]。胡同童等[27]对比了鲜参与生晒参的降血糖作用，发现鲜参的降血糖作用更佳，而生晒参中的皂苷含量要高于鲜参。因此人参中存在非皂苷类物质起主要降血糖作用，且可能存在多成分之间的协同降血糖作用。而李瑞刚[28]证实了人参皂苷Rb1 与人参多糖类成分发挥协同作用，具有更强的降血糖作用。

1.5 抗氧化和延缓衰老

人参可清除体内多余的自由基，阻断自由基的传递，提高机体的抗氧化和抗衰老能力[29]。田耀博等[30]体外试验表明，人参多糖可降低丙二醛（MDA）水平，提高机体的超氧化物歧化酶（SOD）活性，发挥心肌细胞的抗氧化功能。崔长升等[31]和张婉迎等[32]进一步提出人参水提物还可通过提高体内过氧化氢酶（CAT）活性，调节组织中SOD 和谷胱甘肽（GSH）水平，降低MDA 含量，达到抗氧化的功效。Han 等[33]发现人参可提高内源性抗氧化酶血红素加氧酶-1（HO-1）、SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX-Px）的水平，治疗γ 射线辐射引起的氧化损伤。李成鹏等[34]的水迷宫试验发现，人参皂苷Rg1 可降低海马区端粒酶活性，抑制细胞端粒长度的缩短，延缓脑衰老。除此之外，人参挥发油中炔醇类[35]、人参蛋白类[36]、麦芽酚等成分的抗氧化和延缓衰老研究也进展较快，同样可应用于延缓衰老类保健食品的开发中。

1.6 抑制肿瘤生物活性

人参作为一种天然植物抗癌药，具有良好的抑制肿瘤生物活性的作用，其成分主要以人参皂苷类及其代谢产物为主。目前，已发现人参皂苷Rg1、Rb1[37]、Re[38]、Rc、Rd、Rf[39]、F1、F2、CK[40]、Rg2、Rg3[41]、Rh1、Rh2、PPD[42]、Rg5、Rk1、Rk3[43]、Rh3、Rh4[44]、Rb2[45]、人参多糖类、人参炔醇类以及人参半萜类[46]等能够抑制肿瘤生物活性。其中，以人参皂苷Rh2 和Rg3 研究较深入，抗肿瘤类型也最多，且已有人参皂苷Rg3 的参一胶囊新药用于临床多种癌症的治疗；而人参皂苷Rg5、人参多糖类和人参炔醇类研究较少，部分抗肿瘤机制尚未明确，详见表1。

表1 人参抗肿瘤的主要成分及肿瘤类型Table 1 The main anti-tumor components in ginseng and the corresponding tumor types

1.7 神经系统保护作用

人参作用于神经系统，可促进神经干细胞的增殖和分化，维持神经系统的正常运转。张凤兰等[75]通过分离并体外培养NSCs（小鼠神经干细胞），研究不同浓度人参皂苷Rg3 对其细胞增殖能力的影响。通过BrdU 标记法和CCK-8 试剂盒，发现Rg3 可促进小鼠神经干细胞的增殖，且以50 nmol/L 浓度最佳。研究进一步发现人生皂苷Rg3 还可促进NSCs 向神经元和星形胶质细胞的分化，为临床上神经损伤的再生治疗提供参考[76]。邓明等[77]建立大鼠周围神经损伤模型，将人参皂苷Rb1 通过灌胃给予大鼠，结果显示高剂量组Rb1 显著提高NGF（神经节神经生长因子）及其受体肌动蛋白受体激酶的表达，修复神经损伤。此外，人参皂苷还通过调节多巴胺的水平，改善精神药物引起的神经细胞毒性反应，预防和治疗吗啡引起的不良反应[78]。由此可知，目前对人参皂苷类成分的神经系统保护作用及作用机制研究较深入，可为临床神经系统疾病的治疗提供思路。

1.8 其他功能活性

除此之外，人参还具有抗辐射[79]、抗肥胖[80]和抗病毒[81]等功能活性。Kim 等[81]建立感染H1N1 病毒的小鼠模型，经红参和黑参提取物灌胃治疗后，发现红参提取物组小鼠存活率为50%，黑参提取物组小鼠存活率为100%，且黑参组支气管内积聚的炎症细胞更少。由此表明，黑参可作为一种替代抗病毒佐剂，调节流感病毒的免疫应答。

2 人参保健食品的开发

人参保健食品是以人参及其活性成分为基本原料，辅以其他辅料而开发出的具有多种生物活性的功能性食品。国家市场监督管理总局保健食品注册数据显示，截至2020 年，已获得批号的人参保健食品有977 种，涵盖了缓解体力疲劳、增强免疫力、延缓衰老、辅助降血糖、肝损伤辅助保护作用、改善睡眠以及抗氧化等13 种保健功能，其中进口产品有38 种，统计信息如表2 和表3 所示。

表2 人参保健品保健功能和数量统计Table 2 Health function and statistics of ginseng health products

表3 人参保健食品产品类型统计Table 3 Statistics of ginseng health food product types

目前，人参保健食品的开发类型主要为保健酒、保健茶以及保健制剂等。人参因味鲜美和众多的保健功能而被开发为各种保健酒和保健茶，长期饮用可达到缓解体力疲劳、提高机体免疫力、改善睡眠以及延缓衰老等功效。同样，一些以人参为原料的功能饮品——人参枸杞复配发酵饮品、人参乳清蛋白多肽饮料以及人参咖啡等，因口感良好、风味独特，也受到人们的青睐。人参咖啡将降血脂和保肝功效融进了咖啡中，同时满足了日常饮用与保健养生的双重需求[82]。基于人参的保健功能，还开发出了以胶囊剂、口服液以及片剂等多种剂型的保健制剂。其中以改善体力疲劳、调节免疫力及延缓衰老类产品居多，而改善营养性贫血、改善记忆力以及抗辐射类等其他产品研究较少。除此之外，还包括人参蜜片、人参米、人参蛋糕、人参糖果、人参果脯、人参饼干、人参奶粉[9]等产品。

3 技术应用

近几年，随着科技的不断进步，越来越多的科学技术被用于保健食品开发中，其中主要包括生物技术、膨化技术、超声波技术、智能感官技术以及微波技术等。

3.1 生物技术

生物技术又可以分为发酵工程、基因工程、酶工程、蛋白质工程以及代谢工程等[83]。通过发酵技术可制得发酵黑参[84]，实现对人参中多种成分的转化，开发出新型保健食品，扩大其应用范围。Liu 等[85]以黑曲霉作为酶促制剂，可将人参皂苷Rg3 完全转化为原人参二醇，提高人参保健产品的开发价值。同时，该真菌也通过了美国食品药品管理局的安全监测，可用于食品的开发中。

3.2 超声波技术

超声波具有污染小、能耗低的优势，因此被广泛用于保健食品开发的各个方面。超声波技术可实现食品活性成分的快速提取与分离，杀菌消毒延长食品的保鲜期，还可用于食品中细菌浓度的检测、食品干燥、提高溶液过滤速率以及降解食品中的添加剂等多个方面[86]。

3.3 膨化技术

膨化技术是通过对食品进行加热挤压、油炸或高温烘烤处理，使其口感酥脆且口味多样。该技术可解决人参质地紧实和食用不便的问题，改善其保健食品口感和口味，增加其适口性。Shin 等[87]在人参的加工中利用膨化技术制得新型加工品——黑参，同时发现，膨化处理可促进人参内部普通皂苷向Rg3、Rk1和Rg5 等稀有皂苷的转化，也可提高总皂苷和稀有皂苷的提取效率。膨化技术用于人参的食品开发中，既可以丰富人参保健食品的种类，又能提高其开发效益。

3.4 智能感官技术

智能感官技术是以样品的电信号客观响应值反映样品外观、味道和气味，主要包括电子舌技术、电子鼻技术以及色差仪技术。在保健酒的开发中，可利用电子舌和电子鼻技术优化保健酒的配方，改善其口感和气味，同时也可以用于人参保健酒的鉴别和质量控制[88]。色差仪技术主要用于产品的外观颜色优化中，部分食品开发中应用了脱色技术[89]，可通过色差仪技术保证产品的颜色稳定，提高产品的感官体验。

3.5 微波技术

微波技术在食品行业应用非常广泛，主要用于保健食品的加热干燥、成分提取和杀菌等环节。与传统加工相比，微波技术既可以提高食品的加工效率，又可保证其营养价值。李进[90]研制的补血益气人参保健酒中，应用微波技术辅助提取大大提高了多糖活性成分的提取效率，提升了保健酒功效。

4 安全性评价

人参在《神农本草经》一书中被列为上品，且药理学研究表明，5 年和4 年生人参均无明显口服毒性、组织学异常和致畸作用，可放心食用[91-92]。其中，王晓林等[93]对刺芪参胶囊进行了安全性评价，试验结果显示，大、小鼠经口最大耐受剂量均大于24.0 g/kg BW，属无毒级别。李世芬等[94]对参茸杞酒进行安全性评价，分别进行了小鼠急性经口毒性试验、3 项遗传毒性试验（Ames 试验、小鼠骨髓细胞微核试验、小鼠精子畸形试验）以及30 d 喂养试验，均表明该产品具有食用安全性。目前，尚未发现人参保健食品毒副作用的相关报道。通过对人参保健食品的安全性评价，可了解产品的潜在毒副作用以及可能的作用靶器官，为保健食品的安全评价提供可靠保障。

5 市场前景

我国作为人参生产大国，每年人参产量可达到世界总产量的70%，同时有超过70%的人参以原材料出口消费。由于我国大量人参以原料贸易为主，产品附加值较低，其品牌影响力也较弱。2007—2015 年出口贸易数据显示：韩国人参产品均价是我国的5 倍，人参产品贸易总值是我国的6.3 倍[95]。显而易见，我国的人参产品与韩国竞争，处于劣势地位。

近几年，随着国家政策的扶持和新产品的不断开发，人参保健食品的开发取得了一定成果，产品的附加值和加工程度也有了一定提升。据2020 年国家食品药品监督管理总局数据显示：我国人参保健食品注册数目约为939 种，与韩国1 000 余种差距逐渐缩小。同时，国内涌现了“新开河”、“紫鑫”、“皇封”以及“益盛药业”等一大批人参知名品牌，但与国际知名品牌“正官庄”仍有较大差距。此外，2019 年韩国人参产品出口额突破2 亿美元大关，其中对华出口额达到了7 108 万美元，占到了其出口总额的三分之一。因此，我国的人参保健食品开发面临巨大的市场挑战，仍需更多新技术和高品质的精深人参保健食品打破这一局面。

6 展望

近年来，随着人参保健食品的开发与研究，我国人参保健食品的开发已取得巨大进步。但是，人参保健食品仍存在产品种类少、形式单一、分布不均衡的问题。以保健茶为例，国内的人参保健茶主要为袋泡茶和散茶的初级产品，反观韩国大多为浓缩茶和速溶茶的深加工品。因此，加强开发技术创新，致力于浓缩茶、速溶茶、液态饮料茶以及固体饮料等新产品形式研究将是未来的重要方向。针对各个保健功能产品之间分布不均衡，应该加强部分研究较少的产品开发，如增加改善营养性贫血、抗肥胖和抗辐射类等保健食品的开发。

此外，人参部分功能活性和活性成分研究不深入，给产品的开发带来了困难。比如人参抗肥胖和改善营养型贫血的机制尚不明确、人参糖肽类的降血脂、镇痛及神经保护作用机制研究尚不深入[96]、人参蛋白调节免疫力的具体机制未明确等。基于这一现状，致力于人参糖肽类、蛋白类以及炔醇类等成分的研究，确定未明确的作用机制将是未来研究的重点。除此之外，基于人参抗流感病毒的活性，应重视人参抗病毒的作用机制研究，其具有抗新冠病毒的潜在活性，可开发相应的保健食品用于新冠肺炎的防治。

最后，还应注意人参保健食品的安全性。需确定所用原料为5 年及5 年以下人参，基于国家卫健委每人每天摄入人参不超过3 g 的要求，确定保健食品的安全食用量，并增加人参“十八反”和“十九畏”的食用禁忌。未来人参将以品类更丰富、安全保障更高、保健功效更好以及质量标准更完善的精深加工产品获得更高的知名度，促进人参保健食品产业的发展。