地參多糖的生物活性研究進(jìn)展

李倩倩 ，陳貴元 ，2*

（1.大理大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，云南 大理 671000；2.云南省昆蟲生物醫(yī)藥研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 大理 671000）

地參別稱地筍，屬于雙子葉植物、唇形科、地筍屬、多年生草本植物[1]。中藥典籍記載：地參味甜性溫，具有補(bǔ)益臟器、平補(bǔ)陰陽、止血化痰、降糖、降脂、降壓等功效，可預(yù)防和治療糖尿病、高血脂、高血壓等心腦血管疾?。粚ε赃€具有調(diào)節(jié)月經(jīng)周期紊亂、緩解經(jīng)期疼痛、美容養(yǎng)顏、滋補(bǔ)保健作用[2]。地參中含有至少17 種氨基酸、7 種為人體必需的氨基酸、礦質(zhì)元素、維生素等多種營養(yǎng)成分[3]，還具有多糖類、酚酸類、黃酮類、皂苷、三萜類、揮發(fā)油等豐富的化學(xué)成分[3]。多糖又稱為聚糖，是由10 個(gè)以上的單糖分子經(jīng)脫水縮合而成的一類高分子化合物。按照其來源不同，可分為植物多糖、動(dòng)物多糖與微生物多糖3 大類。多糖是生命有機(jī)體的重要組成部分，在細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以及細(xì)胞凋亡等過程中發(fā)揮著重要作用。植物多糖因其具有多種生物活性，安全、高效、低毒等優(yōu)勢已成為醫(yī)學(xué)和食品等領(lǐng)域的熱點(diǎn)關(guān)注對象。目前以多糖為重點(diǎn)的糖工程研究已成為生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究領(lǐng)域中的科技前沿，掀起一個(gè)全新的植物多糖研究時(shí)代。已有相關(guān)研究表明：地參多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗凝血、降血糖、降血脂、減肥、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等[4]生物學(xué)活性。本文對近20年來地參多糖的生物學(xué)活性的研究進(jìn)行綜述,旨在為地參多糖在飲食保健、醫(yī)療衛(wèi)生、化工制藥等行業(yè)領(lǐng)域的綜合利用提供基礎(chǔ)。

1 抗腫瘤活性

植物多糖的抗腫瘤作用主要通過對腫瘤的直接作用，如影響細(xì)胞周期、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、干擾能量代謝、調(diào)控信號(hào)通路、調(diào)控凋亡基因、增強(qiáng)免疫功能、抗氧化、破壞腫瘤細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)、破壞腫瘤細(xì)胞微環(huán)境、改變腫瘤細(xì)胞膜的生長特性和抑制腫瘤血管的生成等途徑[5-7]。為研究地參多糖的抗腫瘤機(jī)制，熊偉等[8]通過建立體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：地參多糖 400 mg/（kg·d）對小鼠 S180A 腫瘤的抑瘤率可達(dá)41.29%，呈現(xiàn)時(shí)間、劑量相關(guān)性，其機(jī)制可能與地參多糖抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期有關(guān)，表明地參多糖具有抗腫瘤活性。

2 抗凝血

生物體內(nèi)存在著凝血和抗凝血2 個(gè)相互平衡、相互制約的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，維持著正常血液的持續(xù)流動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)血管壁的損傷、血液成分改變和血流異常時(shí)均可導(dǎo)致血液高凝狀態(tài)，生命體內(nèi)凝血功能發(fā)生紊亂，出現(xiàn)凝血異常[9]。研究發(fā)現(xiàn)，植物多糖具有抗凝血作用[10]。地參多糖可顯著延長血漿凝血酶原時(shí)間（PT）、活化部分凝血活酶時(shí)間（APTT）來發(fā)揮抗凝血活性，呈現(xiàn)濃度依賴性[11]。表明地參多糖具有潛在的抗凝血類藥物開發(fā)的應(yīng)用價(jià)值。

3 免疫調(diào)節(jié)

植物多糖的免疫調(diào)節(jié)功能具有多途徑、多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)，無論是天然免疫還是獲得性免疫，植物多糖都具有一定的調(diào)節(jié)作用。植物多糖的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制主要通過影響中樞和外周免疫器官、與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞及其前提、激活細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)等途徑發(fā)揮作用[12]。熊偉等[13]通過腹腔注射環(huán)磷酰胺（80 mg/kg）造成免疫抑制小鼠模型，連續(xù)給藥7 d。研究發(fā)現(xiàn)，地參多糖可以增加小鼠免疫器官脾臟的重量，提高脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核巨噬細(xì)胞百分?jǐn)?shù)及吞噬指數(shù)水平，促進(jìn)血清溶血素生成等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)活性。

4 抗氧化

植物多糖屬于天然的抗氧化劑。已有研究結(jié)果表明：植物多糖的體內(nèi)抗氧化作用主要是通過清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化、提高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性、降低丙二醛（MDA）的含量等途徑發(fā)揮抗氧化活性[14]。林春榕等[15]通過構(gòu)建動(dòng)物模型，連續(xù)7 周皮下注射D-半乳糖（80 mg/kg）造成亞急性衰老模型。研究發(fā)現(xiàn)：地參多糖可以通過增加血清和肝組織超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽過氧化物酶活性，抑制丙二醛含量來發(fā)揮抗氧化作用。當(dāng)?shù)貐⒍嗵堑馁|(zhì)量濃度達(dá)到5 mg/ml 時(shí)，地參多糖對清除羥自由基的清除率為57%，對超氧陰離子的清除率為66.2%，呈量效關(guān)系。地參多糖也可通過提高對DPPH 自由基清除作用、鐵還原抗氧化能力、亞硝酸鹽清除力的影響，進(jìn)一步驗(yàn)證了地參多糖抗氧化的生物學(xué)活性[16]。

5 降血脂

高脂血癥是由于各種原因?qū)е碌难獫{中甘油三酯（TG）、膽固醇（Ch）、低密度脂蛋白（LDL）水平升高、高密度脂蛋白（HDL）降低的一種全身脂質(zhì)代謝異常疾病。針對高脂血癥主要采取飲食療法，以低脂低糖食物為主，輔助一些降脂藥物[17]。研究發(fā)現(xiàn)，植物多糖具有降脂、減肥、改善血脂異常、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的功效[18]。熊偉等[19]建立四氧嘧啶（ALX）糖尿病小鼠模型，通過灌胃不同劑量的地參多糖溶液，研究地參多糖降血脂活性。結(jié)果表明：地參多糖400 mg/（kg·d）能顯著提高糖尿病小鼠血清中的高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）的含量，同時(shí)下調(diào)血清甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）以及低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的水平。結(jié)果提示，地參多糖能降低糖尿病小鼠的血脂水平，有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

6 降血糖

植物多糖降血糖的作用機(jī)制如促進(jìn)胰島素分泌、改善胰島素抵抗、調(diào)節(jié)相關(guān)糖代謝酶的活性、促進(jìn)外周組織對葡萄糖的利用及糖原合成、減少葡萄糖的吸收、清除自由基及抗氧化作用等[20-22]。為研究地參多糖降血糖的作用機(jī)制，熊偉等[23]通過建立不同類型的高血糖小鼠模型。研究證實(shí)：高劑量的地參多糖（300 mg/kg）可通過抑制肝糖原與肌糖原的分解，從而降低腎上腺素性糖尿病小鼠的血糖水平；還可以抑制葡萄糖在小鼠腸道的吸收，降低葡萄糖性小鼠的血糖值，并呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系。表明地參多糖具有潛在的抗糖尿病藥物開發(fā)應(yīng)用的價(jià)值。

7 調(diào)節(jié)腸道菌群

植物多糖被譽(yù)為腸道微生態(tài)的調(diào)節(jié)劑，具有修復(fù)腸道屏障、調(diào)節(jié)腸道菌群、免疫增強(qiáng)、促進(jìn)消化和營養(yǎng)物質(zhì)吸收等作用，并且植物多糖與腸道菌微生態(tài)之間具有互相調(diào)節(jié)的作用[24]?！睹耖g常用草藥匯編》曾記載地參富含水溶性纖維素、果寡糖、腸道內(nèi)雙歧桿菌的增殖因子，所以能顯著促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，改善消化不良，潤腸通便，治療便秘，輔助治療腸胃道疾病、消化系統(tǒng)疾病，被譽(yù)為“腸胃的清道夫”[25]。

8 結(jié)語與展望

我國地大物博，物產(chǎn)豐富，特別是地處我國西南邊陲的云南更是有“植物王國”之稱。云南得天獨(dú)厚的地理位置，豐富的植物資源，為植物多糖的研發(fā)和應(yīng)用提供了地域優(yōu)勢。植物多糖因其毒副作用小或無毒副作用的優(yōu)點(diǎn)，在食品、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域皆有巨大的潛在開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。多糖的分離提取、生物活性研究以及結(jié)構(gòu)解析已成為生命科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。地參為唇形科多年生草本植物，主要分布于我國云南、江蘇、山東、四川以及廣西等地[26]。在云南，大理劍川和麗江為地參的主產(chǎn)地，地參的地上部分為莖葉，可作為蔬菜食用，地下根莖部分可藥食兩用。地下根莖即地參，別名蟲草參、銀條菜、地蠶子，為白族民間傳統(tǒng)習(xí)用草藥。近20年來，對地參多糖的研究發(fā)現(xiàn)，地參多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗凝血、降血糖、降血脂、減肥、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等生物學(xué)活性，但其活性機(jī)制尚不清楚。雖然近些年在地參多糖的提取及生物活性的研究方面取得了一些進(jìn)展，但是對地參多糖分離純化、結(jié)構(gòu)解析以及結(jié)構(gòu)與活性之間的構(gòu)效關(guān)系的研究還尚未見報(bào)道。因此，對地參多糖的結(jié)構(gòu)解析、結(jié)構(gòu)與活性之間的構(gòu)效關(guān)系的研究將是廣大科學(xué)工作者關(guān)注的重點(diǎn)。隨著地參多糖分離提取、生物活性及其作用機(jī)制研究的不斷深入，地參多糖在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，對開發(fā)利用云南滇西特產(chǎn)地參新藥物資源，促進(jìn)云南科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著意義。