肉蓯蓉研究進展與產業化現狀

侯蕾，王波，厲廣輝，王興軍，

（1.山東省農業科學院生物技術研究中心／山東省作物遺傳改良與生理生態重點實驗室，山東濟南 250100；2.濰坊工程職業學院，山東青州 262500）

肉蓯蓉為列當科肉蓯蓉屬多年寄生性藥用植物，具有極高的藥用價值，素有“沙漠人參”的美譽。其寄主為護沙先鋒植物梭梭、檉柳、鹽爪爪等，在干旱的沙漠、戈壁灘、鹽堿地均能生存，抗性極強［1］。肉蓯蓉主要分布在北非和亞洲國家［2］。在我國，肉蓯蓉主要分布于新疆、內蒙古地區，甘肅和寧夏也有分布。《中國植物志》收錄列當科肉蓯蓉屬植物5個種，包括肉蓯蓉（Cistanche de-serticola，又稱荒漠肉蓯蓉）、管花肉蓯蓉（C.tubulosa）、鹽生肉蓯蓉（C.salsa）、沙蓯蓉（C.sinensis）和蘭州肉蓯蓉（C.lanzhouensis）［3］。其中，荒漠肉蓯蓉和管花肉蓯蓉為官方認可作為中藥肉蓯蓉的基源植物收錄入《中國藥典》［4，5］。本文對肉蓯蓉的功能成分和品種差異、藥效研究進展及其人工栽培、產品開發及產業發展狀況進行綜述，以期為肉蓯蓉更系統深入地研究及產品開發提供參考。

1 肉蓯蓉的功能成分研究及品種差異

從20世紀80年代開始，國內外學者對肉蓯蓉屬植物進行了系統的藥用成分分離鑒定。迄今為止，已從該屬植物中分離出100多種化合物，包括苯乙醇苷類、苯甲醇苷類、環烯醚萜類、低聚糖和多糖類、木脂素類、單萜類、氨基酸、黃酮類及揮發油類等多種成分，其中多酚類化合物苯乙醇苷類（phenylethanoid glycosides）含量最高，也是肉蓯蓉的主要生物活性成分，包括松果菊苷、毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷、2’-乙酰基洋丁香酚苷和肉蓯蓉苷A等［2，6］。松果菊苷和毛蕊花糖苷通常作為有效成分含量測定的指標性成分［7］。

不同品種肉蓯蓉化學成分的含量和類型不同。肉蓯蓉的紫葳新苷Ⅱ（campneosideⅡ）異構體、肉蓯蓉苷A和肉蓯蓉苷C可作為化學標記物用來區分荒漠肉蓯蓉和管花肉蓯蓉［8，9］。利用高效液相色譜發現，2-乙酰丙酮僅存在于荒漠肉蓯蓉中，可作為鑒別荒漠肉蓯蓉與其它肉蓯蓉屬植物的潛在化學標志。而花青素A和類胡蘿卜素F是荒漠肉蓯蓉和管花肉蓯蓉的共同成分。此外，各成分的含量隨地理來源的不同而不同，不同生長環境下肉蓯蓉的化學成分也有顯著差異，例如內蒙古地區的荒漠肉蓯蓉中松果菊苷含量明顯高于甘肅地區［10］。對鹽堿地、草地、沙地三種生態環境中采集的肉蓯蓉肉質莖分別進行轉錄組和代謝組分析，結果表明在鹽堿地所產肉蓯蓉中苯乙醇苷類成分高于草地和沙地產出的肉蓯蓉，2’-乙酰毛蕊花糖苷含量也表現出同樣的趨勢，表明鹽堿地環境有利于肉蓯蓉中活性成分的積累［11］。肉蓯蓉不同發育時期、不同部位中的活性成分含量也有差異。兩年生管花肉蓯蓉的多糖含量高于同期一年生，且年內變化趨勢基本一致，均在10月份達到最高值［12］。肉蓯蓉肉質莖的基部苯乙醇苷類含量最高，越往頂部含量越低，上下差異可達到8倍以上，而松果菊苷在基部與頂部的含量差異可達 22.4倍［13］。

2 肉蓯蓉藥用價值研究

肉蓯蓉的干燥肉質莖入藥始載于《神農本草經》，肉蓯蓉藥材味甘、咸，性溫，在傳統醫學中被廣泛應用于治療腎陽不足、精血虧虛、陽痿不孕、腰膝酸軟和腸燥便秘。現代藥理研究表明，肉蓯蓉及其提取物具有多種生物活性，包括抗炎、抗氧化、提高免疫力、抗衰老、保護神經、提高記憶力、防治骨質疏松、保護心臟、調節血脂、保護肝臟、補腎陽和抗疲勞等多方面作用［14］。國內外學者對肉蓯蓉進行了廣泛的藥理活性研究，發現其活性成分主要為苯乙醇苷、多糖（低聚糖）和環烯醚萜類。

2.1 抗炎和抗氧化作用

肉蓯蓉中的苯乙醇苷類、環烯醚萜類、多糖類均具有抗炎和抗氧化損傷活性。從荒漠肉蓯蓉中分離到9種苯乙醇苷類物質，都具有顯著的清除自由基和抗脂質過氧化作用，對大鼠肝微粒體脂質過氧化均有顯著的抑制作用，其自由基清除活性比α生育酚還高［15］。研究表明，毛蕊花糖苷通過降低NO等炎癥因子的釋放，抑制炎癥相關蛋白的表達，顯著降低細菌脂多糖誘導的BV-2小膠質細胞神經炎癥反應［16］。從荒漠肉蓯蓉肉質莖中分離到的一個環烯醚萜類化合物，也能顯著抑制BV-2小鼠微神經膠質細胞中脂多糖對炎癥因子NO的誘導［17］。肉蓯蓉多糖對小鼠小膠質細胞中脂多糖誘導的NO也有抑制作用，起到抗炎、抗氧化的作用［18］。荒漠肉蓯蓉提取物中的低聚糖對雄性大鼠脊髓損傷后的炎癥反應、氧化應激和細胞凋亡有明顯的抑制作用［19］。因此，肉蓯蓉主要通過抑制NO等炎癥因子的釋放來起到抗炎的作用。

2.2 提高免疫力及抗衰老作用

肉蓯蓉中的苯乙醇苷類和多糖均具有顯著的增強免疫的作用。給衰老模型小鼠（SAM-P8）喂飼肉蓯蓉提取物后，其血液和脾臟細胞中的T細胞和自然殺傷細胞數量顯著增加，而外周記憶T細胞和血清中的促炎性細胞因子IL-6明顯減少［20］。從荒漠肉蓯蓉冷水提取物中分離出的α-（1→4）-D-葡聚糖和 RG-I多糖，前者對 B細胞增殖有活性，后者對T細胞和B細胞增殖均有促進作用［21］。

機體的衰老過程包括生理功能弱化和與年齡相關的記憶力降低，與氧化損傷的日益累積、免疫系統的衰退有直接關系。在果蠅成年早期開始喂飼添加管花肉蓯蓉的玉米粉提高了果蠅對氧化應激的抵抗力，減緩了衰老引起記憶力降低的進程，有助于延長果蠅的壽命［22］。苯乙醇苷能顯著抑制D-半乳糖致衰老模型小鼠血清、腦SOD活力的降低，小鼠脾臟系數顯著升高［23］。肉蓯蓉可通過對抗免疫衰老，顯著延長小鼠的壽命。對衰老模型小鼠（SAM-P8）喂飼肉蓯蓉提取物可顯著延長小鼠的生存期，且呈劑量依賴性關系［20］。利用D-半乳糖建立亞急性衰老模型小鼠，分別給藥肉蓯蓉多糖和管花肉蓯蓉麥角甾苷，結果發現兩種處理均降低了小鼠組織中的丙二醛含量，淋巴細胞增殖反應、腹腔巨噬細胞吞噬功能和外周血IL-2含量明顯升高。這些結果說明，肉蓯蓉多糖和麥角甾苷能拮抗自由基損傷，增強衰老小鼠心和腦組織端粒酶活性和機體免疫功能［24，25］。以上結果說明肉蓯蓉可通過增強機體抗氧化能力、增強端粒酶活性和提高機體免疫功能而延緩衰老，對降低年老相關疾病的易感性、提高人類壽命具有潛在的利用價值。

2.3 對神經系統的保護及學習記憶能力的改善

近年來，肉蓯蓉在神經保護、提高記憶力等方面的作用被漸漸挖掘出來。肉蓯蓉總苷及毛蕊花糖苷對東莨菪堿所致的小鼠學習記憶障礙均有明顯的改善作用［26，27］。肉蓯蓉水煎劑能顯著縮短小鼠懸尾試驗的不動期，在Morris水迷宮試驗中改善小鼠空間學習記憶能力。肉蓯蓉水煎劑處理組的單胺氧化酶活性降低、腦內多巴胺濃度上調，表明肉蓯蓉提高了神經興奮性［28］。肉蓯蓉提取物能刺激小鼠腦記憶相關區域中神經生長因子的分泌，促進海馬神經元的分化、軸突生長和突觸形成，從而顯著提高學習記憶能力［29］。管花肉蓯蓉醇提取物對缺氧／缺糖再灌注（OGD／R）所致的PC12細胞損傷具有較好的保護作用，其潛在機制可能是通過抑制線粒體氧化應激及相關凋亡信號通路實現的［30］。

氧化應激是阿爾茨海默癥（AD）的一個重要致病因素。肉蓯蓉提取物作為一種抗氧化劑，在治療阿爾茨海默病中的藥理作用成為研究人員關注的熱點。苯乙醇苷類物質管花苷B可以維持線粒體正常的膜電位，降低 caspase-3活性、減少過氧化氫的毒性作用，抑制神經細胞凋亡［31］。松果菊苷可加快氧自由基的清除能力和降低大鼠腦內氧化應激水平，降低Aβ25-35引起的AD大鼠的學習與記憶能力的損傷［32］。利用D-半乳糖和三氯化鋁聯合誘導小鼠產生類AD病變，毛蕊花糖苷處可顯著增加海馬神經元和Nissl小體，縮短AD模型小鼠的跳臺潛伏期，減少錯誤次數［33］。進一步研究表明毛蕊花糖苷顯著增加了海馬中神經生長因子和原霉素受體激酶的基因表達水平，從而減輕 D-半乳糖所致小鼠腦損傷［34］。管花肉蓯蓉提取物給藥處理可通過阻斷淀粉樣蛋白沉積、逆轉Aβ1-42引起的膽堿能和多巴胺能神經元損傷，改善Aβ1-42誘導AD大鼠的認知能力［35］。以上結果表明肉蓯蓉及其提取物對治療阿爾茨海默病具有重要意義。

2.4 對骨質疏松的防治作用

骨質疏松癥是一種以骨質減少和骨微結構退化為特征的代謝性疾病。破骨細胞是降解骨基質的主要效應細胞，其功能異常容易導致骨質疏松癥的發生。活性氧積累易導致破骨細胞增殖和分化，在骨質疏松過程中發揮著重要的作用。肉蓯蓉多糖通過增強抗氧化酶的表達降低活性氧的產生，抑制破骨細胞分化因子的活性，從而降低破骨細胞分化和骨吸收［36］。使用絕經后雌激素缺乏所致骨質疏松癥的嚙齒類動物模型進行研究表明，荒漠肉蓯蓉提取物顯著增加去勢大鼠的骨密度，改善骨微結構，骨礦物質含量及血液抗氧化酶活性等有顯著的劑量依賴性，表現出顯著的抗骨質疏松活性［37］。進一步機理研究發現，肉蓯蓉提取物可以抑制RANKL／RANK誘導的下游NF-κB和PI3K／AKT通路的激活，抑制破骨細胞關鍵生成蛋白NFAT2和c-Fos的活性，從而抑制破骨細胞活性［38，39］。這些結果提示肉蓯蓉可以作為治療女性絕經后骨質疏松癥的候選藥物。

2.5 對肝臟的保護作用

四氯化碳（CCl4）處理大鼠會產生嚴重的肝損傷，表現為血清ALT、AST水平顯著升高，ROS和MDA濃度增加，肝臟SOD活性和GSH含量顯著降低，病理組織學改變包括肝細胞壞死或凋亡、出血、脂肪變性等［40］。從鹽生肉蓯蓉中提取的松果菊苷可顯著減輕CCl4引起的肝臟損傷，這可能與其抗氧化作用有關［40］。肉蓯蓉苷A對CCl4誘導的肝中毒小鼠也具有保護作用，能改善肝功能的多項指標，如增加自由基清除活性、減輕脂質過氧化損傷、改善線粒體呼吸鏈功能、減輕脂肪變性和炎性細胞浸潤等［41］。肉蓯蓉苷A對酒精引起的肝傷害也有保護作用，其機理是促進細胞凋亡抑制因子基因的表達，抑制早期快速反應基因的表達，提高細胞存活率，從而實現對酒精誘導的小鼠原代培養肝細胞的保護作用［42，43］。荒漠肉蓯蓉的多糖提取物和苯乙醇苷均能改善酒精誘導的肝損傷模型小鼠的血清和肝臟指標的恢復，提高HepG2細胞的存活，減輕模型動物肝組織中脂肪微泡和壞死細胞，可能是通過影響氧化酶類的活性和丙二醛的形成實現的［44，45］。這些結果表明，多糖提取物和苯乙醇苷對乙醇誘導的慢性肝損傷具有顯著的保護作用。

2.6 對心臟和血管的保護作用

肉蓯蓉甲醇提取物能提高心肌ATP的生成能力［46］，并能減輕大鼠心肌腦缺血再灌注損傷（I／R）的影響。經苯乙醇苷類提取物處理的I／R誘導大鼠心肌梗死面積明顯減小，由于氧化物清除酶類活性的提高，減輕了再灌注心肌的氧化應激反應，并抑制線粒體介導的凋亡通路，從而對心肌損傷起到保護作用［47］。肉蓯蓉提取物具有調節血脂、保護血管的作用。管花肉蓯蓉乙醇提取物顯著抑制高膽固醇飲食喂養小鼠的血清膽固醇積累。進一步研究發現，毛蕊花糖苷可提高HepG2肝細胞載脂蛋白B、VLDL受體和細胞色素P450 SCC基因的表達，從而影響膽固醇的轉運和代謝［48］。

2.7 潤腸通便和保護腸道的作用

肉蓯蓉因富含多糖類具有調理腸道菌群、潤腸通便的作用［49］。荒漠肉蓯蓉中獲得的一種中性多糖CDA-0.05可促進三種對小鼠生長有益的擬桿菌（Bacteroides thetaiotaomicron，B.ovatus和B.fragilis）的生長，能促進對人體有益的乳酸菌的生長，如干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）和羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）。因此，CDA-0.05有助于維持腸道內環境的穩定［50］。富含多糖的荒漠肉蓯蓉提取物能通過激活免疫系統，減少小鼠的炎癥性黏膜增生和腸道內幽門螺桿菌感染，具有預防結直腸癌、腸道炎癥的作用［51］。管花肉蓯蓉提取物對斑馬魚腸蠕動有促進作用，且呈現濃度依賴性，最高促進率可達23.26%，可開發成預防或治療便秘的保健食品或藥品等［52］。

2.8 補腎陽和抗疲勞作用

肉蓯蓉一直作為補腎陽、提高性功能的滋補藥材。近代醫學研究表明，管花肉蓯蓉乙醇提取物可誘導睪丸甾體生成酶的產生，提高大鼠的性激素水平、精子數和精子活力，增強大鼠的生殖能力［53］。荒漠肉蓯蓉提取物可使去勢大鼠血清黃體生成激素濃度接近正常水平，對去勢大鼠的勃起反應及反應潛伏期都有顯著的改善作用［54］。羥基脲是具有潛在生殖毒性的一種抗腫瘤藥物，同時會引起睪丸衰竭、精子質量下降和血漿激素水平改變等負面作用。荒漠肉蓯蓉水煎劑可對羥基脲引起的精原細胞變性有一定的緩解作用，并調節血清性激素水平［55］。

荒漠肉蓯蓉的苯乙醇苷類提取物能提高ICR小鼠的抗疲勞能力。苯乙醇苷類物質可降低負荷運動后血清肌酸激酶的升高幅度，通過減少肌肉損傷、延緩乳酸積累和改善能量儲存提高小鼠的游泳能力［6］。D-半乳糖處理小鼠可導致小鼠肝組織SOD及GSH-PX活性降低，MDA積累增多。肉蓯蓉多糖能降低血清BUN、LA含量，提高肝糖原、肌糖原含量、提高抗自由基能力，對D-半乳糖致衰老小鼠具有抗疲勞的作用［56］。

3 肉蓯蓉的人工栽培

隨著大眾對肉蓯蓉作為藥物和保健品效果的認可，肉蓯蓉需求量不斷增加，導致野生肉蓯蓉的數量迅速減少。20世紀80年代起，我國開始了肉蓯蓉的人工種植栽培技術研究，并在新疆、內蒙古等地區人工種植獲得成功。對肉蓯蓉及其寄主植物生長發育特性開展了系統研究，人工寄生技術不斷優化，逐步形成了標準化栽培技術和操作規程［57-62］。采收一體化作業設備的成功研發，初步解決了機械化采收肉蓯蓉的難題。該設備實現了開溝、種植、施肥、覆土一體化，基本取代了人工撒種、種子紙和種子帶等種植方式，有效提高了種植和接種效率［62］。盡管該技術還不能完全替代人工采挖的作業方式，但代表了肉蓯蓉機械化采挖的發展方向。新疆和田地區、內蒙古阿拉善地區大力發展肉蓯蓉產業化，目前已發展為國內管花肉蓯蓉和荒漠肉蓯蓉的主要種植基地［63，64］。屠鵬飛團隊將肉蓯蓉的人工種植與新疆、內蒙古地區治沙相結合，在這方面做了大量的研究和技術推廣工作，通過肉蓯蓉及其寄主植物的大規模栽培，創造了中國特色的沙漠治理新模式，實現了經濟效益、生態效益、社會效益的共贏［65］。

管花肉蓯蓉資源豐富、產量大、苯乙醇苷類成分含量高，其寄主檉柳在我國東部鹽堿地區分布廣泛，為管花肉蓯蓉在鹽堿地種植提供了條件。研究人員陸續將管花肉蓯蓉引種到河北、北京、山東等地，優化栽培技術攻克了東部地區易腐爛的問題［66-68］。在這些地區種植管花肉蓯蓉面臨的主要問題是澇害和凍害導致的腐爛，經過多年的栽培技術研究，通過起壟覆膜、大棚設施栽培、提高土壤孔隙度、降低土壤含水率、改善土壤透氣性，有效減少了華北平原因水分含量高、土壤透氣性差引起的生長緩慢甚至腐爛的問題［66，69］。為解決冬季氣溫低導致的管花肉蓯蓉腐爛問題，利用挖保溫溝的方法，建立了防控管花肉蓯蓉遭受凍害的栽培技術，有效解決了肉蓯蓉在東部鹽堿地種植不能越冬的問題［70］。

種植耐鹽作物是有效利用鹽堿地的重要途徑。檉柳作為鹽堿地的先鋒植物，在改良鹽堿地方面具有很大優勢。鹽堿地種植檉柳能有效降低土壤全鹽含量、疏松土壤、改善土壤肥力，對鹽堿地具有顯著的生物改良作用［71］。將管花肉蓯蓉引入黃河三角洲地區開展人工栽培，管花肉蓯蓉能在該地區正常生長、開花、結實，完成其生活史。該地區生產的管花肉蓯蓉指標成分松果菊苷和毛蕊花糖苷含量完全符合藥典要求［72］。充分利用黃河三角洲地區豐富的檉柳資源，在保護原有鹽堿地生態的基礎上，發展管花肉蓯蓉種植，實現生態效益和經濟效益雙豐收，為黃河三角洲鹽堿地生態高效利用提供了新思路。

4 肉蓯蓉產品開發與產業發展現狀

隨著人民生活水平的提高，肉蓯蓉應用于各種保健品的開發，臨床上以肉蓯蓉為主藥的藥物制劑也日益增多。日本將肉蓯蓉用于改善和治療性機能障礙、健忘癥、心身疾病等。美國將松果菊苷制成保健品，用來提高人體免疫力。我國新疆地區自古以來有食用肉蓯蓉的傳統，如民眾常用肉蓯蓉切片泡酒、添加肉蓯蓉粉制作面食等。研制生產出用于補血益腎、抗疲勞功能的保健產品，如帝辰牌康咖片、疆蕓牌蓯蓉勁片等產品。在藥物上則有用于治療老年癡呆癥的蓯蓉總苷膠囊或制備中藥復方蓯蓉精納米微粉制劑等［73-75］。我國已經在臨床上用肉蓯蓉治療老年慢性便秘和消除子宮肌瘤。肉蓯蓉運動保健飲料正處在動物試驗階段。以松果菊苷為主成分的腦清智明片也獲批臨床試驗［76］。這些新產品的開發將為肉蓯蓉打開消費市場創造更多的機會。

目前關于肉蓯蓉產品的致毒性和安全性評價報道還不多，但僅有的幾項研究均證明肉蓯蓉可靠的安全性。荒漠肉蓯蓉粉做成的一種新型食品喂飼大鼠并進行毒理學評估，沒有發現其毒性和不良反應［77］。通過體外和體內試驗評估肉蓯蓉總苷膠囊Memoregain?的遺傳毒性和口服毒性，均未發現明顯的不良反應，證明其治療阿爾茨海默病的有效性和安全性［74，77］。這些毒理學評估支持肉蓯蓉對人類食用的安全性。目前，肉蓯蓉作為藥食同源物質的申請工作正在進行，有望通過國家衛生健康委員會的藥食同源物質的增補。

總體來說，市場上肉蓯蓉相關產品較少，公眾可選擇范圍較為狹窄，這與日漸充足的藥材供給和日益增加的公眾需求不符。新疆和田地區自發展人工種植管花肉蓯蓉產業以來，產量快速上升，但近幾年管花肉蓯蓉價格卻一路下滑［78］，根本原因就是產品選擇面太窄，與日益增加的公眾需求矛盾。因此，肉蓯蓉相關產品的開發、市場的開拓、相關政策的引導，以及中醫藥科學的發展，都是肉蓯蓉產業發展的重要決定因素。

5 總結與展望

近年來對肉蓯蓉的人工種植、化學成分及藥理研究都取得了較好的進展，但在藥品、保健品、食品等領域中的開發還較為欠缺。對肉蓯蓉提取物及各類成分仍需進行更廣泛、更深入的藥理作用研究，遴選新的生物活性物質，為產品開發提供材料基礎和科學支撐；同時繼續開展保健品、功能性食品、化妝品方面的應用研究，進行產品的精深加工，豐富產品種類，開拓下游市場，為肉蓯蓉的規模化種植打通產業鏈。繼續加強肉蓯蓉的食品和藥品安全性研究，闡明肉蓯蓉保健品在長期使用下的安全性問題等。

肉蓯蓉栽培與治沙產業相結合的模式在西部地區獲得成功，但在鹽堿地利用方面的探索還處于初級階段。黃河三角洲鹽堿地區具有豐富的檉柳資源，尚未得到充分利用。立足保護鹽堿地生態環境，營造肉蓯蓉檉柳林，創新鹽堿地高效生態利用新模式，對黃河三角洲鹽堿地綜合利用和治理具有重要意義。