地參多糖的生物活性研究進展

李倩倩 ，陳貴元 ，2*

（1.大理大學基礎醫學院，云南 大理 671000；2.云南省昆蟲生物醫藥研發重點實驗室，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，具有補益臟器、平補陰陽、止血化痰、降糖、降脂、降壓等功效，可預防和治療糖尿病、高血脂、高血壓等心腦血管疾病；對女性還具有調節月經周期紊亂、緩解經期疼痛、美容養顏、滋補保健作用[2]。地參中含有至少17 種氨基酸、7 種為人體必需的氨基酸、礦質元素、維生素等多種營養成分[3]，還具有多糖類、酚酸類、黃酮類、皂苷、三萜類、揮發油等豐富的化學成分[3]。多糖又稱為聚糖，是由10 個以上的單糖分子經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、動物多糖與微生物多糖3 大類。多糖是生命有機體的重要組成部分，在細胞識別、細胞信號轉導以及細胞凋亡等過程中發揮著重要作用。植物多糖因其具有多種生物活性，安全、高效、低毒等優勢已成為醫學和食品等領域的熱點關注對象。目前以多糖為重點的糖工程研究已成為生物化學與分子生物學研究領域中的科技前沿，掀起一個全新的植物多糖研究時代。已有相關研究表明：地參多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗凝血、降血糖、降血脂、減肥、增強機體免疫力等[4]生物學活性。本文對近20年來地參多糖的生物學活性的研究進行綜述,旨在為地參多糖在飲食保健、醫療衛生、化工制藥等行業領域的綜合利用提供基礎。

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，如影響細胞周期、誘導腫瘤細胞凋亡、干擾能量代謝、調控信號通路、調控凋亡基因、增強免疫功能、抗氧化、破壞腫瘤細胞的超微結構、破壞腫瘤細胞微環境、改變腫瘤細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制，熊偉等[8]通過建立體內外實驗研究發現：地參多糖 400 mg/（kg·d）對小鼠 S180A 腫瘤的抑瘤率可達41.29%，呈現時間、劑量相關性，其機制可能與地參多糖抑制腫瘤細胞的增殖、誘導細胞凋亡、阻滯細胞周期有關，表明地參多糖具有抗腫瘤活性。

2 抗凝血

生物體內存在著凝血和抗凝血2 個相互平衡、相互制約的調節系統，維持著正常血液的持續流動。當出現血管壁的損傷、血液成分改變和血流異常時均可導致血液高凝狀態，生命體內凝血功能發生紊亂，出現凝血異常[9]。研究發現，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間（PT）、活化部分凝血活酶時間（APTT）來發揮抗凝血活性，呈現濃度依賴性[11]。表明地參多糖具有潛在的抗凝血類藥物開發的應用價值。

3 免疫調節

植物多糖的免疫調節功能具有多途徑、多環節、多靶點的特點，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節作用。植物多糖的免疫調節機制主要通過影響中樞和外周免疫器官、與免疫應答或與免疫應答有關的細胞及其前提、激活細胞因子、調節補體系統等途徑發揮作用[12]。熊偉等[13]通過腹腔注射環磷酰胺（80 mg/kg）造成免疫抑制小鼠模型，連續給藥7 d。研究發現，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、胸腺指數、白細胞計數、單核巨噬細胞百分數及吞噬指數水平，促進血清溶血素生成等發揮免疫調節活性。

4 抗氧化

植物多糖屬于天然的抗氧化劑。已有研究結果表明：植物多糖的體內抗氧化作用主要是通過清除自由基、抑制脂質過氧化、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）的含量等途徑發揮抗氧化活性[14]。林春榕等[15]通過構建動物模型，連續7 周皮下注射D-半乳糖（80 mg/kg）造成亞急性衰老模型。研究發現：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揮抗氧化作用。當地參多糖的質量濃度達到5 mg/ml 時，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，進一步驗證了地參多糖抗氧化的生物學活性[16]。

5 降血脂

高脂血癥是由于各種原因導致的血漿中甘油三酯（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]。研究發現，植物多糖具有降脂、減肥、改善血脂異常、調節脂質代謝的功效[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，同時下調血清甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）以及低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的水平。結果提示，地參多糖能降低糖尿病小鼠的血脂水平，有進一步研究的價值。

6 降血糖

植物多糖降血糖的作用機制如促進胰島素分泌、改善胰島素抵抗、調節相關糖代謝酶的活性、促進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：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，并呈現一定的量效關系。表明地參多糖具有潛在的抗糖尿病藥物開發應用的價值。

7 調節腸道菌群

植物多糖被譽為腸道微生態的調節劑，具有修復腸道屏障、調節腸道菌群、免疫增強、促進消化和營養物質吸收等作用，并且植物多糖與腸道菌微生態之間具有互相調節的作用[24]。《民間常用草藥匯編》曾記載地參富含水溶性纖維素、果寡糖、腸道內雙歧桿菌的增殖因子，所以能顯著促進腸胃蠕動，改善消化不良，潤腸通便，治療便秘，輔助治療腸胃道疾病、消化系統疾病，被譽為“腸胃的清道夫”[25]。

8 結語與展望

我國地大物博，物產豐富，特別是地處我國西南邊陲的云南更是有“植物王國”之稱。云南得天獨厚的地理位置，豐富的植物資源，為植物多糖的研發和應用提供了地域優勢。植物多糖因其毒副作用小或無毒副作用的優點，在食品、醫藥、工農業等領域皆有巨大的潛在開發應用價值。多糖的分離提取、生物活性研究以及結構解析已成為生命科學研究的一個熱點。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，為白族民間傳統習用草藥。近20年來，對地參多糖的研究發現，地參多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗凝血、降血糖、降血脂、減肥、增強機體免疫力等生物學活性，但其活性機制尚不清楚。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展，但是對地參多糖分離純化、結構解析以及結構與活性之間的構效關系的研究還尚未見報道。因此，對地參多糖的結構解析、結構與活性之間的構效關系的研究將是廣大科學工作者關注的重點。隨著地參多糖分離提取、生物活性及其作用機制研究的不斷深入，地參多糖在醫藥、食品等領域展現出廣闊的應用前景，對開發利用云南滇西特產地參新藥物資源，促進云南科技和經濟發展具有顯著意義。