魔芋替代天南星科藥材的可行性及必要性思考

摘要根據替代藥材開發思路，重點總結了魔芋屬植物主要成分及功能，同時總結了天南星科其他藥材半夏、石菖蒲、獨角蓮、千年健、天南星等成分及功效，進而總結了魔芋屬植物藥用現狀，并指出可在葡甘聚糖型、淀粉型、中間型之外的藥用型魔芋篩選替代型藥材；替代型藥材發展的必要性強調了中藥野生資源保護與利用、低碳循環產業發展及中藥現代化發展的必要，同時強調成分決定用途，進而決定藥效與產品的基本理念，最終為魔芋替代型藥用的開發利用提供參考。

關鍵詞魔芋 ；替代型藥材；天南星科；可行性；必要性

中圖分類號S567.23+9；R914.4；Q949.95文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2015）26-077-04

AbstractAccording to the development of alternative medicine， emphatically summarized the main composition and function of Amorphaphallus， at the same time， summarized the component and function of other Araceae herbs， and then summarized the current situation of medicinal Amorphaphallus， and pointed out the medicinal type was the most promising in alternative medicine.The necessity of the development of alternative medicine emphasizes the 3 points： protection and utilization of Chinese traditional medicine， circulation industry development and the need of modernization of traditional Chinese medicine. Emphasizes the composition decided to use， to determine the efficacy and the basic conception of products， eventually provide reference for comprehensive exploitation and utilization.

Key wordsAmorphophallus； Alternative medicinal herbs； Araceae； Feasibility； Necessity

魔芋屬天南星科（Araceae）魔芋屬（Amorphaphallus）多年生半陰性[1]草本植物，是自然界唯一能規?；@取魔芋葡甘聚糖（Konjac Glucomannan， 簡稱KGM）的高效經濟作物，KGM具有極好的水溶性、極好的增稠性、良好的凝膠性和成膜性、優越的復配性、優異的保健性，用途十分廣泛，商業價值極高[2]。由于其主要成分KGM價值高，故其他用途開發較少，尤其是藥用價值開發利用極少。然而，魔芋是我國傳統中藥材，早在《開寶本草》及《本草綱目》中就有記載，魔芋性寒、味平，具有化痰散積、行瘀消腫之功，用于治療咳嗽、積滯、瘧疾、跌打損傷、癰腫風毒等。1999年田雨等[3]也證實抗腫瘤中藥“蛇六谷”的原植物為華東魔芋，而花魔芋和海芋可以作為替代植物使用。地方標準《廣東省中藥材標準》（2011年版）中記載魔芋具有抗炎、降壓、降血脂和防癌的作用[4]。

不僅傳統醫藥典籍對魔芋藥用價值多有描述，且隨著魔芋化學成分研究的深入，新的藥用價值被不斷挖掘。天南星科植物一半以上為藥用植物，其中菖蒲（Acoruscalamus）、天 南 星（ 包 括 一 把 傘 南 星 Arisaemaerubescens、東北南星 Arisaema amurense的干燥塊莖及異葉南星Arisaema heterophyllum）、海芋（Alocasia cucullta （Lour.） Schott）、半夏（Pinelliaternata）、虎掌（Pinellia pedatisecta）、千年?。℉omalomena occulta）均是歷史悠久的常用中藥[5]。筆者在此總結魔芋近30年來新的化學成分及其藥用功效，并將其與天南星科其他藥材的成分、功能及藥性綜合對比，以期為魔芋藥用產業化開發提供思路，尤其為魔芋作為天南星科替代型藥材進行一些可行性和必要性的總結。

1魔芋作為替代天南星科植物藥用的可行性思考

根據中藥材替代開發中的近緣替代原理和基于中醫中藥性味、功能近似的替代思路，魔芋作為天南星科魔芋屬植物，與天南星科的半夏、天南星、石菖蒲、獨角蓮及千年健等為近緣種，且在藥性和功能上與其他天南星科藥材有相似之處，如與半夏、獨角蓮一樣其生藥均有毒，與半夏、天南星、獨角蓮一樣均有化痰的功能，與天南星一樣均具消腫功能。

1.1魔芋藥用的主要成分及其功效研究進展

1.1.1葡甘聚糖。

KGM作為葡甘聚糖型魔芋的主要成分，其成分結構和功能研究較深入，其中羅德元等[6]報道KGM對MNNG誘發的小鼠肺癌具有抑制作用，且促使良性腺瘤相對增加。研究表明KGM還能抑制大鼠二甲阱誘發腸癌，而花魔芋能抑制小鼠自發性肝腫瘤[3]。

甘露聚糖能擴張毛血管、降低血壓、興奮腸管、吸收流體，是一種降低膽固醇、防止高血壓抑制人體肥胖的理想藥物[7]。同時，由于KGM具有良好的水溶性、增稠性，溶于水后可在腸道形成凝膠類的物質，通過凝膠保護層防治有害物質的過多吸收和KGM膳食纖維促進腸道蠕動加速有害物質的排泄來保障人體腸道健康。

1.1.2蛋白質、氨基酸。

魔芋中蛋白質含量高，且含人體必需的多種氨基酸，其中塊莖粗蛋白質含量為9.706%，16種氨基酸總含量7.881%，7種必需氨基酸總含量2.586%[7]。其中，蛋氨酸的作用是參與甲基轉移和合成朧氨酸；亮氨酸作為動物體內唯一的生酮氨基酸；苯丙氨酸作為甲狀腺素、腎上腺素和黑色素的合成原料；蘇氨酸能參與脂肪代謝，缺乏時常出現肝脂肪變；精氨酸、組氨酸為人體半必需氨基酸，精氨酸可降低血壓。

1.1.3生物堿。

龐杰等[8]研究表明魔芋生物堿為5甲基咪唑的某種衍生物，其衍生物主要有組氨酸、組胺、毛果芳香堿等；同時，含咪唑環的化合物具有較強的生理活性，如降血壓功能，導致蕁麻疹、干草熱等過敏反應，作殺蟲劑等。由于魔芋病害嚴重，大田中常用多菌靈類藥物防治病害，故可能會造成藥物殘留。由于研究魔芋生物堿存在結構未明且現有證據表明其為5甲基咪唑的衍生物，巧合處在于多菌靈類藥物也是甲基咪唑類衍生物。因此，對魔芋生物堿的研究應加強，首先需排除多菌靈類藥物干擾后的明確成分和結構，其次可研究不同種魔芋的生物堿和結構，為魔芋作替代性藥材做理論鋪墊，最后將魔芋屬植物生物堿與天南星科藥用植物生物堿進行全面的對比。

魔芋生物堿不僅對害蟲有一定作用，且由于其來源天然植物體而無生態環境污染問題，故有較高的開發價值。如將其配成植物源農藥， 用于綠色或有機蔬菜的生產， 可顯著降低對環境的污染。因此利用魔芋生物堿作為生物農藥防治害蟲， 生產綠色和有機蔬菜具有重大的產業發展前景[9]。

魔芋加工下腳料對黃豆的發芽及生長有強的抑制和傷害作用，但經脫生物堿后的下腳料則無任何有害作用。因此，以下腳料為原料獲得生物堿的同時，就實現了魔芋飛粉（或尾粉）的綜合開發利用，不僅可以得到土壤保濕劑、制備有機肥、優質飼料、釀酒原料和固體培養基等有用資源，同時可以獲得魔芋生物堿原料藥，進而可開發出魔芋生物堿相關的產品，更可為環境保護和循環產業發展提供有效的新途徑[10]。

1.1.4黃酮。

魔芋飛粉提取物中含有黃酮、異黃酮、查耳酮、雙氫黃酮類化合物，其含量為 3.487 mg/g，DPPH·清除率為64.78%[11]。黃酮是一類具有抗氧化、抗衰老和防治心腦血管疾病的藥物，已廣泛應用于保健品和醫藥品的開發。如銀杏類、葛根類黃酮藥物均已廣受市場青睞。

1.1.5神經酰胺。神經酰胺（Ceramide），即N脂酰神經鞘胺醇，是重要的高效活性物質，具有抗衰老、屏障、粘合、保濕、提高免疫和防癌抗癌的作用，現已經成功開發出化妝品，但其醫藥品的開發還未見報道。不同種魔芋中神經酰胺的含量差異顯著[12]。湖北恩施鮮魔芋的神經酰胺含量達0.047%[13]，可見湖北恩施的鮮魔芋中Ceramide含量較高，這可能與栽培氣候有關。深入研究不同海拔氣候條件下鮮魔芋的Ceramide含量，為神經酰胺的生物積累探索最佳的栽培氣候環境，從而實現利用栽培手段達到提高魔芋藥效的目的。魏靜[14]從魔芋飛粉中分離、純化、表征后表明魔芋神經酰胺的結構為N（1羥甲基2羥基）3十八烯烴2，3二羥基十九脂肪酰胺。

1.1.6多酚。多酚類物質具有極強的抗氧化能力，能清除體內自由基和抗脂質氧化，從而實現延緩衰老、預防心血管疾病、防癌、抗輻射等多種功能。研究表明，鮮魔芋多酚含量可達1 500 mg/kg[15]，開發前景巨大。

1.1.7鄰苯二甲酸二異丁基酯。

首次從蛇六谷（Amorphophallus Konjac K.Koch）中獲得抗癌物質鄰苯二甲酸二異丁基酯（diisobutyl phthalate）[16]，該化合物有較強細胞毒活性，通過誘導小鼠乳腺癌tsFT210腫瘤細胞壞死，從而達到抑制細胞周期、誘導細胞凋亡。

1.2天南星科其他藥材藥用成分及功效總結

天南星科藥材具有種類多、用量大及用途廣的特點，不僅傳統醫藥典籍中多有記載描述，現代中藥研究手段、技術的革新也為探明各種有效成分進行了大量富有成效的工作，這為中藥成分決定藥效進而決定治療項目和開發產品提供了有益的參考和鋪墊。

1.2.1虎掌的成分及功能。陳仙銳等[17]利用傅里葉交換紅外光譜法分析虎掌和魔芋的根、莖、葉成分分析，結果表明他們具有相似的吸收峰，只是在強度上有不同，說明這2種物質具有相似的化學成分，如氨基酸、苷類、酮類和糖類等物質，同時從理化層面支持了魔芋替代藥材虎掌。劉芳等[5]系統研究了天南星科植物生物堿的化學結構，表明主要包括吡咯和四氫吡咯類、吡啶和哌啶類、環二肽類、哌嗪類、吲哚和β咔啉類、Homonojirimycin類生物堿，且此類次生代謝產物具有細胞毒與抗腫瘤、抗菌、抗氧化、抗凝血、昆蟲毒殺以及糖苷酶抑制等活性。

1.2.2石菖蒲的成分及功能。廖矛川等[18]研究石菖蒲的化學成分發現，其含有1hydroxyacoronene、blumenol A、N反式阿魏酸酪酰胺、tribulusamide A、細辛醛、5羥甲基糠醛和對羥基苯甲醛等7種成分；這些化學成分對中樞神經系統具有鎮靜安神（鎮靜、抗驚厥）和醒腦開竅（興奮、抗抑郁）的雙向調節作用，對心血管具有血管保護、心肌細胞保護、抗心律失常、抗血栓等作用；對呼吸體統而言，常用于肺炎、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病伴咳嗽、咯痰、喘息等疾病的治療；對消化系統而言，常用于胃痛和腹痛的治療；且其對部分癌癥有一定療效[19]。

1.2.3獨角蓮的成分及功能。獨角蓮也稱禹白附，其不僅有粘液質、糖類、皂甙、谷甾醇和蛋白質，且有生物堿、香豆精、氨基酸[20]；其水溶性成分為5羥甲基糠醛（5hydroxymethyl2furaldehyde）、腺苷（adenosine）、甘露醇（mannitol）和核糖醇（ribitol）[21]；揮發性成分為己醛（Hexanal） 21.485%、2庚醇（2Heptanol） 14.363%、1辛烯3醇（1Octen3ol） 10.911%、樟腦（Camphor） 6.136%、2正戊基呋喃（2Pentylfuran） 3.603%、菲（Phenanthrene） 3.549%、異丁基鄰苯二甲酸酯（Isobutyl phthalate） 3.549%、乙酸龍腦酯（Bornyl acetate） 3.176%、3，8Dimethyl5（1methylethylidene）1，2，3，4，5，6，7，8Octahydroazulene6one 3.002%、芫妥醇（LinaloolL）2.048%[22]?；舅幮槊庖哒{節、祛痰、抗炎、降低膽固醇和抗腫瘤作用[23]。

1.2.4千年健的成分及功能。千年健的化學成分由氯仿及乙酸乙酯部位鑒定出7種成分，分別為β谷甾醇、β胡蘿卜苷，5個為倍半萜類化合物（倍半萜oplodiol、oplopanone、homalomenolC、bullatantriol和1 β，4β，7α trihy droxyeudesmane）[24]；由石油醚部位鑒定出3個化合物，分別為α羥基二十五碳酸（αHydroxypentacosanoic acid）、棕櫚酸（Palmitic acid ）及十五碳酸（Pentadecanoic）；由正丁醇部位鑒定出3個化合物，分別為葡萄糖（Glucose）、D半乳糖醇（Dgalacititol）及赤鮮醇（Erythritol）[25]；其揮發性成分鑒定出34種，含量>1%的主要成分分別為月桂烯1.04%、a檸檬烯 1.10%、芳樟醇60.00%、松油烯4醇7.85%、a松油醇2.46%、乙一革橙茄烯2.04%、石竹烯氧化物1.56%[26]。解笑瑜等[27]共鑒定出12個化合物，分別為5pentylresorcinolβglucoside、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、香草酸、5羥甲基2呋喃甲酸、2呋喃甲酸、5羥甲基2糠醛、（R）蘋果酸、（R）蘋果酸二甲酯、1，2，3丙烷三羧酸三甲酯、4羥基四氫呋喃2酮和三羥基薄荷烷。千年健具有祛風濕、健筋骨的作用，主要用于療風寒濕痹、腰膝冷痛、下肢拘攣麻木，配合其他藥材還可以治療腰椎間盤突出癥、風濕性關節炎、皮膚壓瘡、股骨頭缺血性壞死等，是我國名貴的緊缺型藥材之一[28]。

1.2.5天南星的成分及功能。徐皓[29]總結了天南星的成分及藥理，其主要成分包括黃酮類的夏佛托苷、異夏佛托苷、芹菜素6C半乳糖8C阿拉伯糖苷、芹菜素6C半乳糖8C阿拉伯糖苷、芹菜素6，8二C吡喃葡萄糖苷、芹菜素6，8二C半乳糖苷；脂肪酸和甾醇類的以飽和脂肪酸為主；不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸為輔；揮發油類間位甲酚、2糠基5甲基呋喃、2烯丙基呋喃、芫妥醇、2呋喃甲醇乙酸酯、苯乙烯等；凝集素類的ATL和AJL；其主要藥效為抗腫瘤、抗菌、祛痰、殺釘螺等[28]。

2魔芋屬資源藥用現狀

魔芋屬藥用成分有明確藥理學試驗的是葡甘聚糖，其他成分的功效均還停留在醫藥典籍和中藥經驗中，缺乏各成分的提取、分離、純化和藥理學試驗，因此，加強魔芋種質資源化學成分的分析鑒定是評價魔芋種質資源、高效育種及魔芋藥用的基礎。吳雪卿等[30]研究表明魔芋葡甘聚糖具有抗癌、調血脂、調血壓作用，但對其抗癌成分及機理均還需深入研究。柏巧明等[31]研究表明魔芋屬植物目前涉及入藥的有花魔芋、華東魔芋、南蛇棒、東川魔芋、疣柄魔芋5種，常用于治療腫瘤的有華東魔芋、花魔芋2種，其中東川魔芋現已修訂并入花魔芋，華東魔芋（也稱疏毛魔芋）修訂為東亞魔芋。劉紅[32]研究表明魔芋KGM在提高機體免疫機能、抗癌、潤腸通便、降血脂、逆轉脂肪肝、減肥、降血糖及延緩腦神等方面均顯示了較好的效果。對患有糖尿病、高血脂、肥胖、腫瘤及年老體弱等病癥伴發便秘者尤為適宜。劉桂敏[33]研究表明魔芋對慢性?。ㄒ部煞Q富貴?。┑姆乐斡幸欢ㄗ饔谩＠詈愕萚34]研究表明虎掌、花魔芋、疏毛魔芋、半夏、滇魔芋在傳統藥材中?；煜龖茫瑧搮^分對待，有近似的藥用功效，也有獨特的功效，應進一步加強其藥理學方面的研究，明確功效。劉自力[35]研究表明《泰國藥用植物》中記載魔芋為塊莖，含KGM，在動物試驗中可降低血膽固醇和血糖水平，可作為糖尿病飲食。印度將疣柄魔芋用于治療骨折[36]。泰國北部泰耶族人將田陽魔芋鮮地下莖用于治療跌打損傷[37]。

3魔芋替代天南星科藥材的必要性

3.1保護野生珍稀藥用植物資源的必要天南星科藥材作為傳統主流藥材用量大，然其栽培產量偏低，掠奪式開發不利于野生藥用植物資源的保護，利用近緣替代原理[38]，將生物學產量高其10倍以上的魔芋作為替代型藥材使用有利于野生植物資源保護與利用，繼而通過提高土地利用效率達到節約土地、保護生態的雙重目的。同時，珍稀瀕危中藥資源的替代品研究也是中藥資源可持續利用的重要方向之一[39]。由于人口增長、保護與利用的供需矛盾、環境破壞、管理和技術落后等客觀因素，造成了中藥資源的日益銳減且品質下降，因此，野生藥材的高效替代品研究是解決上述矛盾的重要突破口[40]。

3.2提高資源利用效率，促進藥用產業低碳高效發展的必要魔芋精粉加工中產生的副產品——魔芋飛粉（或稱尾粉），占魔芋粉質量的40%左右，每年近1萬t產出量，且其中含有粗蛋白15.21%、氨基酸16種、可溶糖8.59%、淀粉22.81%、粗纖維0.67%以及對人畜必需的微量元素鐵、鋅、銅、錳和葡甘露聚糖等[41]，營養物質豐富，開發利用價值巨大，然其固有的澀味抗營養物質三甲胺、單寧及生物堿等限制了其用途[42]。將其澀味物質提取后不僅可以實現藥用開發，且同步完成了飛粉的脫敏繼而奠定了后續的高值開發利用，這將提高資源利用率，促進產業低碳循環發展。

43卷26期廖菊蘭等魔芋替代天南星科藥材的可行性及必要性思考

3.3順應中藥現代化發展潮流，增強國際綜合競爭力的必要中藥現代化發展不僅要求藥材的主要有效成分明確[43]、功能明確，且需要藥材的獲取簡單、穩定且規模化，我國現有藥材的單品很多，但很多就不滿足中藥現代化發展要求。魔芋產業發展基礎好，這其中包括高效栽培技術、完備加工體系、完善物流體系；產業規模較好，由于目前魔芋作為蔬菜產業、優勢特色經濟作物發展的，其規模較藥業單品發展而言，其規模較大，有利于其藥業產業化的開發。然而，對照中藥現代化發展要求，魔芋藥業產業化發展同樣存在主有效成分不明確、功效不明確、缺乏臨床試驗等問題，因此，加強種質資源的分類鑒定、主成分分析、品質評價和藥理藥效試驗是魔芋替代型藥材發展的當務之急。

4小結與討論

開展魔芋屬種質資源的化學成分分析并與天南星科其他藥材藥用成分比較是其替代使用的根本依據。以上統計分析發現，魔芋屬植物藥性和幾種天南星科藥材具有共同點，如化痰止咳、行瘀消腫、降3高、抗癌等，且均主要對呼吸系統、消化系統起作用，同時，對心血管系統也有一定作用。將不同成分分離、鑒定并進而研究其藥理藥效是現代中藥發展的必然要求，也是替代型藥材使用的基本依據。由于魔芋屬植物種質資源豐富，按其成分分類，可分為4類：①葡甘聚糖型魔芋，包括花魔芋、白魔芋、西盟魔芋、珠芽魔芋、謝軍魔芋、田陽魔芋、勐海魔芋；②淀粉型魔芋，包括甜魔芋和疣柄魔芋、南蛇棒；③中間型魔芋，包括攸樂魔芋；④生物堿類藥用型魔芋，包括滇魔芋、東亞魔芋等。天南星科替代型藥材可重點從葡甘聚糖型、淀粉型、中間型之外的魔芋種質資源篩選，以期篩選到高生物產量、高經濟價值的藥用型魔芋。

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