人参营养成分及药理活性的研究进展

都昊贤，王步江，2

（1.天津农学院食品科学与生物工程学院，天津 300384；2.天津市农副产品深加工技术工程中心，天津 300384）

人参是多年生植物，属于五加科人参属，享有“百草之王”的美誉，其人工种植也在我国有着悠久的历史，最早可追溯至东晋时期，15世纪后期逐步传入日本、韩国等地区[1]。我国吉林省的长白县具有良好的地理区位和自然环境优势，在此基础上建立了特色人参产业[2]。有研究表明，在限定使用范围和剂量内，人参可以作为一种药食同源的物质，具有抗抑郁、治疗关节炎等生理调节功能。食用人参几乎不会引发不良反应，是一种具有较高食用安全性的补品，适宜日常少量进补[3]。

1 人参的营养成分

1.1 人参皂苷

人参皂苷是人参中的主要活性成分之一，按结构可分为齐墩果烷型五环三萜皂苷和达玛烷型四环三萜皂苷，每一种皂苷都有不同的食疗和药理功效[4]。人参中绝大多数的皂苷是Rb1和Rg1，而Rk1、Rh1、Rh2等是具有良好药用功效的稀有皂苷，在人工种植的人参中含量很低。郭冲[5]检测了生晒参、红参、保鲜参的皂苷组成及含量，生晒参中含有稀有皂苷Rh2，红参中含有稀有皂苷Rg3。周卫松[6]用液相色谱法分析了人参茎叶提取物和根提取物中皂苷含量和皂苷类型的区别，发现根提取物含有较多人参皂苷Rb1，茎叶提取物含有较多人参皂苷Rg1、Re、Rb2、Rd。人参总皂苷含量随着参龄的增加而增加，其中人参皂苷Rg1、Re、Rb1含量变化大，须根中的人参皂苷含量最高，其次是芦头，主根皂苷含量最低[7]。

1.2 糖类

人参多糖包括人参中性糖和人参酸性果胶两大类，人参中性糖主要由淀粉样葡聚糖和阿拉伯半乳聚糖组成，人参酸性果胶由鼠李糖、半乳糖醛酸等成分组成[8]。根据华梅等人[9]的研究，在人参的水溶性膳食纤维中，含有鼠李糖、阿拉伯糖等单糖成分，其中葡萄糖含量超过总单糖含量的50%。非水溶性膳食纤维中含有木糖、岩藻糖等单糖成分。在水溶性膳食纤维和非水溶性膳食纤维中，中性糖占主体地位，含有少量的半乳糖醛酸类酸性糖。生长年限对园参可溶性多糖含量的影响不大，林下参可溶性多糖含量高且还原糖含量低[10]。

1.3 氨基酸

人参中含有苏氨酸、亮氨酸等人体必需氨基酸以及丝氨酸、谷氨酸等非必需氨基酸，是优质的蛋白质补充剂。张玉婷[11]对人参中氨基酸成分进行了定性分析，在大部分人参提取物中检测出了16种游离氨基酸和部分水解氨基酸。张浩[12]根据产地和年限的不同对人参的氨基酸含量进行分析，证实5年生人参的氨基酸总含量较其他时期更为集中。陈丽雪等人[7]研究发现人参花中氨基酸含量最高，茎中氨基酸含量最低。

1.4 矿物质

根据金学俊等人[13]的研究，人参茎叶富含硒、铁、锌、锰等人体必需微量元素和大量的钾、钙元素。李刚凤等人[14]对比了土参根、茎、叶各部分矿物质元素的含量，发现参叶的常量元素含量较高，参根的微量元素较高，根、茎、叶均含有同种微量和常量元素。综上所述，人参含有多种为人体所需的矿物质，可作为人体矿物质补充的重要来源。

1.5 其他成分

人参中挥发性成分含量极低，谢丽娟等人[15]对蒸参露的成分进行分析，发现其含有β-金合欢烯等萜类物质和人参环氧炔醇等醇类化合物。人参中富含以亚油酸为主的不饱和脂肪酸、维E、酚类、杂环类和烷烃。人参茎叶、花、根部挥发性成分各不相同，其中人参花的挥发性成分含量最高。人参渣中含有大量的膳食纤维，其作为第七大营养素，有益于人体健康，具有预防肠癌和改善肠道微环境的作用。

2 人参的药理活性

2.1 抗抑郁

抑郁症是一种给患者带来严重影响的心境障碍疾病，主要表现有认知功能障碍、心情低落，严重则会产生自杀、自残等危害生命健康的行为。王蜜源等人[16]用大数据分析了我国大学生近10年的抑郁症患病率情况，存在着逐年升高的趋势。因此，研究有效的抗抑郁功能成分十分必要。金灿[17]建立大鼠抑郁模型，为其注射不同浓度的人参皂苷Rg1，发现人参皂苷Rg1可以通过调节和保护星形胶质细胞连接蛋白，提高Cx43蛋白的表达水平，发挥抗抑郁的作用。唐敏敏[18]通过建立小鼠抑郁模型，连续4周灌胃小鼠人参皂苷Rb1，发现人参皂苷Rb1可以减少促炎因子IL-1β，TNF-α和IL-6的表达，通过抑制炎症反应、促进神经发生的方式，改善神经元损伤，起到抗抑郁的作用，其人体等效剂量（以60 kg计）为0.12 g/d。Lee B等人[19]通过建立大鼠单一应激抑郁模型，对大鼠腹腔注射不同浓度的红参提取物，发现红参治疗可以激活编码色氨酸羟化酶的海马基因，降低前额叶皮质5-羟色胺组织浓度，使皮质酮水平降低改善抑郁症状，结果表明红参是一种有效治疗创伤后应激障碍的传统药物。与健康个体相比，抑郁和焦虑患者表现出下丘脑-垂体-肾上腺激素的增加，人参可以通过调节下丘脑-垂体-肾上腺轴的免疫应答机制，降低糖皮质激素和去甲肾上腺素水平，减少促炎因子IL-6，TNF-α等的表达，减轻由压力引起的焦虑和抑郁，并改善炎症性疾病[20]。

2.2 治疗关节炎

骨性关节炎的主要表现为关节疼痛，目前发病机理尚不明确，严重者会丧失关节功能导致病残。人参皂苷Rb1可以降低软骨细胞炎症基因PGE2和NO等的表达，使MMP13、COX-2、iNOS、caspase-3和PARP的水平明显上升，从而阻止软骨细胞的凋亡，人参皂苷Rb2可抑制活性氧导致的线粒体凋亡，保护软骨细胞，在骨性关节炎的临床治疗中有较好的疗效[21]。人参及其衍生成分可以抑制引发炎症的相关酶的信号通路，从而治疗风湿性关节炎[22]。李景[23]将不同浓度的人参多糖作用于体外培养的大鼠关节软骨细胞，检测细胞增殖及相关酶的含量变化，发现人参多糖可以加快软骨细胞糖胺聚糖的合成，为软骨合成提供主要成分。Kim M等人[24]通过建立角叉菜胶诱导大鼠关节炎模型，灌胃不同浓度的人参皂苷，测量膝关节厚度、体重分布比等指标发现人参皂苷可以通过抑制白细胞介素-6的表达，阻断NF-kB/p65的通路，减轻滑膜细胞炎症，结果表明人参皂苷对类风湿性关节炎有一定的治疗作用。Cho S K等人[25]选取了80例类风湿关节炎患者，进行随机交叉临床试验，经评估得出结论：红参不会引发类风湿关节炎患者产生不良反应。

2.3 治疗免疫疾病

系统性红斑狼疮是一种自身免疫性疾病，免疫系统会攻击健康的人体器官，最终导致人体多系统受损。余昕[26]选择了Rg1、Rh1等4种人参皂苷单体，发现其通过体液免疫对系统性红斑狼疮有调节作用，结果表明4种人参皂苷均可抑制B细胞增殖，增加B细胞相关凋亡蛋白的表达，其中效果最佳的是Rh1。同时有研究表明，人参皂苷和西药泼尼松联合使用可以增强对系统性红斑狼疮的治疗效果，无不良反应[27-28]。人参皂苷Rg1可以通过调节NF-κB进而调节巨噬细胞反应，使细胞中白细胞介素-6水平下降。人参多糖可以通过激活诱导型NO合成酶来触发其生成，并改变细胞因子，如IL-1、IL-6的水平[29]。王信林等人[30]发现人参中的人参皂苷Rh2、山奈酚等功能成分有潜在的抗脓毒症作用，可作用于TNF、MAPK8、PTGS2、IL1B、CASP3等靶点，通过对物质代谢、炎症反应等多靶点、多通路的调节对抗脓毒症效应，为人参抗脓毒症的科学研究提供重要参考。人参皂苷Rd具有促进调节性T细胞分化，增加IL-10和IL-35生成量的作用，可作为一种免疫调节剂用于移植和自身免疫性疾病[31]。

2.4 调节血糖

从20世纪90年代至2017年，糖尿病这种慢性病的年增长率为2.24%[32]，因此，通过食疗延缓慢性病的发展十分必要。华梅等人[33]给大鼠灌胃不同剂量的人参膳食纤维溶液，发现人参水溶性膳食纤维可以清除机体脂质过氧化代谢产物，通过提高胰岛素水平，降低总胆固醇水平来改善糖脂代谢，结果表明人参膳食纤维对糖脂代谢水平的调节有积极影响。陈艳[34]将干燥的人参根浸泡、提取、过滤、浓缩制得人参水提物，通过动物试验证明了人参水提物保护胰岛细胞的潜在可能，其具有改善糖耐量，促进甘油三酯的转化，降低血糖的功能。口服中性人参多糖的降糖效果不如腹腔注射效果好，人参果胶可以通过多种途径降低血糖，如促进胰岛素分泌，加快肝糖原储存；增强超氧化物歧化酶的活性，辅助清除体内自由基，降低对胰岛β细胞的氧化损伤。张鹏[35]选取青年、中年、老年受试者各320例进行临床研究，受试者每日食用3 g人参原粉制片，连续12周，可降低血糖水平且适宜各年龄段和不同中医体质人群，同时证实食用人参不会引发受试者产生严重不良反应。

2.5 抗肿瘤

肿瘤作为一大全球公共卫生问题，在我国肿瘤的发病率也呈上升趋势，严重危害患者身体健康。相较一些物理化学疗法，利用天然产物抑制肿瘤细胞增殖，可大大减轻患者的经济负担。人参皂苷可以通过提高免疫应答的方式，削弱肿瘤细胞对人体伤害。人参皂苷Rd、Rg3等可抑制肿瘤细胞分裂，人参皂苷Rh2、Rg3等可延迟细胞分裂周期，人参皂苷Rh2、Rk1可诱导细胞凋亡，人参皂苷可通过提高白细胞介素IL-6水平来增强对肿瘤细胞的免疫[36-37]。Wang C Z等人[38]通过体外培养结肠癌细胞，发现人参多糖提取物可诱导HT-29细胞分泌IL-8，具有抗炎作用，不仅能提高机体对恶性肿瘤的免疫反应，还能诱导细胞周期阻滞在G2/M期，对结肠直肠癌细胞具有很强的抗增殖作用，表明人参多糖通过免疫调节机制在治疗和抑制结直肠癌方面具有临床应用价值。郑文秀等人[39]通过体外细胞增殖实验和制备小鼠肿瘤细胞转移模型，发现人参二醇型皂苷可减少肿瘤血管生成，减少肿瘤营养供给，进而抑制肝癌细胞的转移，是一种潜在的用于治疗肝癌转移的药物。

2.6 降血脂

随着生活水平的提高，高脂血症发病呈年轻化趋势，高脂血症会引发高血压、糖尿病等并发症。孙伟等人[40]通过建立高血脂小鼠模型，连续4周给小鼠灌胃不同剂量的人参皂苷，发现人参皂苷可以通过降低血清中三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的水平，起到降血脂的作用，其发挥作用的人体等效剂量（以60 kg计）为2.4 g/d。于宁等人[41]建立了大鼠高脂血症模型，连续8周给大鼠灌胃人参皂苷Rb1，发现其可以降低NLRP3、caspase-1、IL-1β、IL-18的水平，通过降低肝细胞焦亡相关因子的表达，起到肝脏的保护作用。徐云凤等人[42]建立了大鼠高血脂模型，探究人参蛋白的降血脂作用，发现人参蛋白可以促进胆固醇排出体外，降低血清总胆固醇和甘油三酯的含量，减轻肝脏脂肪堆积，表明人参蛋白具有降血脂、改善肝脏功能的作用。

2.7 抗衰老

随着人口老龄化问题的出现，人们越来越关注如何延缓和抵抗衰老。人参多糖可以清除体内过多的自由基，降低丙二醛水平，提高超氧化物歧化酶活性，避免器官损伤[43]。Park M Y等人[44]用红参提取物处理成纤维细胞，发现其可抑制g-肌动蛋白和f-肌动蛋白的表达，抑制I型胶原蛋白的合成，起到对抗衰老并恢复人体皮肤弹性的作用。张婉迎等人[45]通过果蝇寿命试验，发现4 mg/mL的人参水提物可以提高过氧化物歧化酶和过氧化氢酶mRNA的表达，显著延长果蝇存活时间。

2.8 其他生理功能

人参提取物还有治疗高血压、缓解神经炎症及改善哮喘等功能。

人参活性物质的其他功能见表1。

表1 人参活性物质的其他功能

3 结语

人参富含人参皂苷、糖类、氨基酸、矿物质等多种营养成分，具有抗抑郁、治疗关节炎、提高免疫力、抗衰老的功效，有益于人体健康。近年来，许多专家学者对人参的营养成分和功能开展了全面多样的研究。在人参的功能研究方面，分子水平上每一种人参皂苷对机体细胞及组织的调节作用是研究的热门。在营养成分方面，对人参皂苷、多糖的研究较多，对人参蛋白质的研究相对较少。在产品方面，研究目的不仅包括提高干制人参、人参药渣的利用率，还有为特殊人群生产相应的功能食品。人参与其他中药材、益生菌等成分复配使用，起到协同增效的效果是相关产品开发的热点。在充分了解人参的营养成分，确保活性成分不受损失的基础下，制作出更多消费者可接受的功能性食品。