紅景天多糖研究進展

陳熙　丁斌　蒲順昌　張勝利　劉西嶺　劉飛翔　張敏

摘要：紅景天富含紅景天苷、紅景天多糖等活性成分，多項研究進展顯示紅景天多糖具備抗衰老、抗疲勞、降血糖、抗輻射以及延長精子保存等作用。現就紅景天多糖的藥理學作用及市場使用前景做一個概述。

關鍵詞：紅景天；多糖；藥理作用

一、概況

紅景天學名Rhodiola rosea，是景天科多年生灌木或草木植物，生長在環境比較惡劣的區域，如在800—2500米高海拔地區的高寒無污染地帶，這些區域由于海拔較高，紫外線照射強、晝夜溫差大、高寒、缺氧、狂風，因此紅景天具有很強的適應能力和生命力。由于長期在不良環境中進行生長，使得紅景天中含有多種生物活性成分，具有很好的功效和藥用價值[15]。

紅景天作為新食品原料，目前已測定出四十多種有效成分，其中含量最豐富、研究廣泛的成分主要有紅景天苷、紅景天多糖、黃酮苷等；近年來學者們則對紅景天苷、紅景天多糖的衍生物如6氧沒食子酰基紅景天苷、1，2，3，4，6，五氧沒食子酰基βD吡喃葡萄糖、草質素7氧αL吡喃李糖苷、草質素7氧（3氧βD吡喃葡萄糖基）αL吡喃李糖苷進行了研究，紅景天苷、紅景天多糖等在機體內經過修飾作用，改變了其化學和分子結構，進而影響其功效。兩千多年前，人們就開始應用紅景天。將紅景天作為一味中藥材，按照傳統中醫理論，與其他藥材進行配合使用，能夠達到增強機體免疫力，抵抗惡劣環境。同時也可以用紅景天來泡酒或者煎水服下，也能夠在一定程度上消除勞累或抵抗寒冷。服用過程中發現其還具有防病健體和滋補益壽的功能。由于紅景天在補氣養血、滋陰潤肺和扶正固本方面具有奇效，故又被藏醫視為“吉祥三寶”。在我國第一部醫學著作《神農本草經》中，將紅景天列為藥中上品，服用紅景天輕身益氣，不老延年，無毒多服，久服不傷人。對紅景天多糖藥理學研究結果發現，紅景天在抵抗衰老、缺氧、疲勞、輻射等方面具有特殊功效，長期服用，能夠起到增強機體免疫力、調節神經系統和保護心血管系統等作用。[6]

二、藥理作用

（一）抗衰老作用

人體內羥基自由基、超氧離子自由基等高活性自由基的存在促使體內的核酸蛋白質發生變性，從而對機體產生較大損傷作用，導致人體變老。研究人員通過對紅景天提取物中的紅景天苷、多糖類化合物、沒食子酸、黃酮苷、酪醇、肉桂醇等有效成分進行研究，發現其不僅能夠顯著提高人體內谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶等關鍵酶活性，而且能有效清除機體內的高活性自由基，進而降低細胞質的過氧化程度和真核細胞DNA的氧化損傷，達到抗衰老作用。[7] 戴玥等[8]對抗氧化菌的篩選及混菌發酵紅景天條件優化進行了研究，以紅景天為原料，并用纖維素酶-果膠酶進行酶解，再加入一些輔助營養物質，進行混菌發酵。發酵過程中，采用響應面法優化混菌發酵紅景天的條件，并檢測酪氨酸酶抑制率，在最優發酵條件下紅景天發酵液中的酪氨酸酶抑制率得到大幅度提高。紅景天有效成分通過消除人體內自由基，從而促使細胞加速新陳代謝，細胞活力得到提升，細胞退化、變性和凋亡得到降低，細胞衰老率降低，同時紅景天有效成分還可通過增強中樞系統的功能，進而對機體的結構和功能進行改善并延緩細胞衰老。紅景天有效成分能夠抑制大腦皮質發生老化，改變人體脂類代謝水平和抵抗自由基氧化能力；同時增強細胞生物合成，提高細胞的活力，從而對抗衰老具有一定的作用。祁小妮等[9]通過乙醇/（NH4）2SO4雙水相體系提取紅景天多糖并對其金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌及大腸桿菌的抑菌作用和抗氧化活性進行研究發現，在添加紅景天多糖的培養液中，金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和大腸桿菌的菌體活性均受到一定的抑制，但不同菌種的抑制能力不同，可推測出紅景天多糖的抑菌活性具有特異選擇性；而對其抗氧化活性研究發現，紅景天多糖能夠清除自由基，提高細胞活力。林曉月等[10]首先對紅景天多糖進行提取試驗，并結合體外抗氧化模型，檢測紅景天多糖對1，1二苯基2苦苯肼自由基、羥基自由基和超氧陰離子自由基的清除能力，以此對體外抗氧化活性進行評估，結果顯示紅景天多糖對1，1二苯基2苦苯肼自由基和羥基自由基具有較好的清除能力。

（二）抗輻射作用

手機、電腦等家用電器以及建筑材料的涂料均含有一定的輻射，而人體在接觸這些物品后，輻射線能夠直接作用人體，引起人體細胞內的DNA、蛋白質等的化學鍵發生斷裂，細胞結構不穩定，遭到破壞，細胞發生變性或者死亡，機體無法進行正常的新陳代謝作用，導致機體的免疫功能、內分泌系統紊亂，胞體內富含的氧化性自由基通過細胞膜流出，嚴重的話導致DNA分子發生突變或癌變。而學者們推測紅景天含有的有效活性成分可以加強機體抵抗力，從而保證正常的新陳代謝，降低外源輻射對人體的損傷，是人體提高防護輻射的重要措施。[1112]苗艷波等[11]通過對小鼠進行灌胃實驗，研究紅景天的抗輻射功效，結果表明每千克小鼠重量灌入2.8g的高山紅景天提取液，再進行大劑量深度輻射時，小鼠的存活率明顯提高，而對這部分存活小鼠的胸腺、脾等指數進行研究，發現其活力明顯增加。外源輻射對機體的自由基造成損傷，而紅景天活性成分具有特征性保護作用，能夠抑制輻射造成的影響。通過對其有效成分進行提取，發現其景天多糖、黃酮苷、酪醇等物質的存在。而紅景天多糖、黃酮苷和酪醇均能夠消除人體內自由基，具有一定的抗輻射能力。抑制心、肝組織的脂質過氧化。仝國輝等[12]對小鼠進行1次性全身輻射后，對其外周血WBC數和骨髓細胞的DNA含量進行研究發現，其中給藥大花紅景天組小鼠顯著高于對照組，骨髓嗜多染紅細胞微核率顯著低于對照組，表明大花紅景天能減輕γ射線對細胞染色體的損傷，從而部分降低了小鼠對電離輻射的敏感性，增強了其輻射抗性。黃冰洋等[13]在紅景天多糖干預長波紫外線輻射大鼠實驗中，用紅景天多糖干預長波紫外線輻射大鼠，隨后定期檢測各組大鼠中的血清含量、肝臟超氧化物歧化物含量、谷胱甘肽，丙二醛及羥自由基含量，以此指標衡量紅景天多糖的防護效果，結果表明紅景天多糖灌入量越高，大鼠機體血清中超氧化物歧化酶和抑制羥自由基能力明顯提高，可以推測出紅景天多糖對紫外線輻射而引起的氧化損傷有一定抵抗作用。

（三）抗疲勞作用

人體內肌酸磷酸酶含量能夠促進ADP轉化為ATP，從而提高人體運動能力，而眾多研究發現，紅景天能夠增加肌酸磷酸酶含量。另一方面，紅景天的存在加速了體內毛細血管的收縮速率，從而促使血液循環加速，血液輸氧效率提高，進而提高了機體應對缺氧的適應性，同時也能夠緩解因過度運動而產生的疲勞。[1416]范偉全等[14]對小鼠進行灌胃實驗，發現灌入長白山紅景天的小鼠力竭游泳時間得到顯著延長，表明大鼠的運動耐力得到了顯著提升，即長白山紅景天具有降低疲勞的作用。而對小鼠體內肝糖原含量、SOD和乳酸脫氫酶活力進行檢測發現，灌入紅景天后的小鼠，體內肝糖原含量上升，SOD活力和乳酸脫氫酶（LDH）活力均有一定程度的提高，體內自由基不斷被快速清除，從而延緩疲勞發生。王幼妹等[15]以小鼠負重游泳時間為衡量抗疲勞作用指標，并檢測肝糖原含量和乳酸濃度，以探索傳統中藥紅景天與多維元素聯合作用對運動性疲勞的抵抗作用，結果表明，多維元素和紅景天的聯合作用促進了體內乳酸的清除、增加肝糖原儲備量，從而提高機體疲勞的抵抗作用。代春敏等[16]則通過研究灌胃低、中、高劑量紅景天的昆明種小鼠，并以小鼠負重游泳時間、體內肝糖原含量和爬桿時間為評價指標，探究高山紅景天對小鼠的抗疲勞作用。結果顯示，灌胃低、中、高劑量與空白對照組均有極顯著性差異，且劑量越高，其抗疲勞作用越強。因此，高山紅景天對小鼠具有一定的抗疲勞作用，且此作用與紅景天的使用量有關。

（四）降血糖作用

研究發現，紅景天能夠降低血液中血清低密度脂蛋白膽固醇含量和總膽固醇含量，且斑塊內初生血管的生長能夠得到有效改善，進而降低了細胞外基質的溶解，有利于動脈粥樣硬化斑塊的穩固。[1718]對紅景天提取物進行分析，得到紅景天苷和黃酮類物質，這兩類物質在阻力血管和容量血管的擴張方面起到作用，使得左室舒張壓和動脈血壓下降，血流動力學、血壓等指標得到明顯改善。學者們對紅景天提取物中的多糖進行探究發現，多糖對血糖含量具有正向和反向調節作用，即一方面能夠改善胰島素導致的低血糖癥狀，另一方面紅景天多糖能夠通過抑制體內肝糖原含量，并且增強腎上腺素和四氧嘧啶含量，促使體內的肝糖原進一步水解，從而降低腎上腺素引起的高血糖。而通過對小鼠進行紅景天灌胃試驗顯示，高血脂癥小鼠在灌入紅景天后，體內TC、TG、LDLC的含量明顯降低，因此紅景天多糖也能夠降低引起心血管疾病的危險性。[1920]水豪杰等[21]以2型糖尿病大鼠作為實驗對象，通過監測體內胰島素、血糖、TNFα、肌糖原與肝糖原含量的變化，通過灌入不同含量的紅景天多糖，檢測其血液中血糖、胰島素等含量，從而探索不同含量的紅景天多糖對2型糖尿病大鼠糖代謝的影響及變化。結果顯示，紅景天多糖對血糖降低方面具有一定作用，推測紅景天多糖可能通過改變機體糖代謝系統，減弱炎癥作用，改善IR，從而達到降血糖的目的。

（五）精子保護作用

近年來科研工作者在紅景天多糖對冷凍精子保護方面有了一定的研究進展。陳曉英等[22]首先制備低溫稀釋液基礎液，并將奶牛精液加入，以改善其保存環境，以精子頂體完整率和精子活力為評價精子保護效果的指標，通過在基礎液中添加不同濃度紅景天多糖，通過檢測過氧化氫酶和谷胱甘肽還原酶活性的變化，對紅景天多糖抗氧化保護作用進行評價，研究紅景天多糖對西藏黃牛F3代精液在4℃條件下保存精子質量及保存效果的影響，結果表明紅景天多糖在冷凍精子保護方面具有較好的作用。任子利等[23]通過在配置不同濃度的紅景天多糖保存液，并將定量藏豬精液的冷凍液進行混合，保存48小時后，檢測冷凍液中精子頂體完整率、精子畸形率、精子活率和質膜完整率，并將這些指標作為評價精液品質的標準，研究紅景天多糖對精子基因組甲基化程度及藏豬精液凍后質量的影響，結果顯示將藏豬精液冷凍液放置于6mg/L的紅景天多糖混合保存，其精子質量比對照組得到顯著提高，同時基因甲基化水平顯著下降，即可初步推測紅景天多糖能夠降低精子基因甲基化水平。

（六）其他

紅景天多糖除了以上幾種功效外，還能夠對誘導細胞的表達、誘導效果起到一定的影響。李宗亮等[24]在生長因子β1誘導的A549細胞中加入一定量的紅景天多糖，并觀察細胞形態變化，研究紅景天多糖的添加對細胞生長的作用和細胞中間充質標志物FibronectinEDA的表達變化。結果顯示添加一定量紅景天多糖，A549細胞中FnEDA的表達受到抑制，表達量降低；而對細胞形態進行研究發現誘導細胞的生產速率有了一定的提高，但有部分誘導細胞的形態發生變化，向間充質細胞轉化，。研究結果表明紅景天中的有效成分紅景天多糖能夠抑制體外誘導的肺組織細胞向纖維化態轉化。

三、展望

綜上，紅景天多糖作為紅景天藥材中有效成分之一，具有抗衰老作用、抗輻射作用、抗疲勞作用，抗纖維化作用以及對冷凍精子保護方面也起到一定的作用。紅景天多糖不僅具有很高的藥用價值，且因其具有一定的抗紫外線輻射作用，隨著消費者對于天然化妝品需求的日益增加，紅景天多糖在保健品行業、日化行業等也具有一定的研究價值。

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基金項目：安徽省高校自然科學研究重點項目（KJ2018A0816）；亳州學院自然科學研究項目（BYZ2017Z01）；安徽省大學生創新創業項目（201712926004）

作者簡介：陳熙（1990），安徽大學博士，研究方向為釀酒及生物制藥。