2 黃芪總黃酮的生物活性

2.1 抗氧化活性

自由基會對蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等產(chǎn)生傷害而損傷機體，導(dǎo)致許多疾病，如早衰、心血管疾病、腫瘤、神經(jīng)興奮及損傷、糖尿病、肝損傷和帕金森病等。黃酮類化合物分子上的酚羥基可以與自由基反應(yīng)從而終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，阻止了新自由基的形成，從而延長細胞壽命。芒柄花素和毛蕊異黃酮能夠減輕嘌呤或嘌呤氧化酶誘導(dǎo)的細胞損傷。芒柄花素，毛蕊異黃酮和毛蕊異黃酮葡萄糖苷在體外有較強的清除DPPH自由基的能力，其抗氧化能力強弱順序為毛蕊異黃酮>毛蕊異黃酮葡萄糖苷>芒柄花素。黃芪的丙酮提取物可以抑制羥基自由基誘導(dǎo)的魚類紅細胞的凋亡并可作為潛在的抗氧化劑，推測與其所含皂苷、黃酮苷元和黃酮苷類化合物有關(guān)。LI等探索了黃芪花粉末不同溶劑提取物的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)乙醇提取物的活性高于水提物。乙醇提取物進一步用大孔吸附樹脂分離，收集不同濃度的乙醇洗脫液，其中50%乙醇洗脫液的抗氧化活性最高，DPPH和ABTS自由基清除實驗中的IC50值與BHT相當(dāng)。高效液相-四級桿飛行時間質(zhì)譜法(ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight-mass spectrometry，UPLC-QTOF-MS)定量分析結(jié)果表明50%乙醇洗脫液中的金絲桃苷、蘆丁和異鼠李素-3-O-葡萄糖苷含量與其抗氧化活性顯著相關(guān)。LIU等于2017年綜述了黃芪的抗衰老活性成分及其作用機制和臨床應(yīng)用。目前的研究結(jié)果初步證明黃酮類化合物通過維持抗氧化酶類的活性，降低細胞膜的流動性，保持細胞膜穩(wěn)定，螯合與自由基產(chǎn)生相關(guān)的鐵和銅離子等途徑清除自由基發(fā)揮抗氧化作用。

2.2 免疫調(diào)節(jié)功能

人體的免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成，通過抵御病原體、消除體內(nèi)突變和衰亡細胞，識別和排除抗原性異物，維持機體的穩(wěn)定性。黃芪的免疫調(diào)節(jié)活性主要與其所含多糖、三萜皂苷和黃酮類化合物有關(guān)。CHEN等于2020年綜述了黃芪多糖、皂苷類、黃酮類和蛋白質(zhì)等免疫調(diào)節(jié)活性成分及其作用機理和臨床應(yīng)用。

細胞和動物實驗表明黃芪總黃酮在體內(nèi)和體外均有免疫調(diào)節(jié)功能，黃芪總黃酮通過調(diào)節(jié)RAW264.7巨噬細胞中的MAPK和NF-κB信號通路發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和抗炎作用。LIU等報道弗式完全佐劑誘導(dǎo)產(chǎn)生的關(guān)節(jié)炎小鼠用黃芪總黃酮處理28 d后，體重顯著增加，關(guān)節(jié)腫脹得到緩解，胸腺和脾臟指數(shù)減小。免疫組化實驗表明黃芪總黃酮的抗關(guān)節(jié)炎作用與OPG/RANKL/NF-κB信號通路相關(guān)。從黃芪中分離到的單一化合物如liquiritigenin、isoliquiritigenin、formononetin、formononetin 7-O-β-D-glucoside、isomucron ulatol、isomucronulatol 7-O-β-D-glucoside、methylnissolin、methylnissolin 3-O-β-D-glucoside、calycosin、calycosin 7-O-β-D-glucoside和daidzein能夠下調(diào)脂多糖誘導(dǎo)的促炎因子IL-6和IL-12 p40在骨髓源樹突狀細胞中的表達?？诜iquiritigenin能夠抑制T細胞的激活，對T細胞介導(dǎo)的疾病如特應(yīng)性皮炎具有治療潛力。鈣粘附蛋白E是一種鈣依賴性的跨膜蛋白，參與細胞間黏附，分布于各類上皮細胞，在維持細胞的極性和完整性等方面起重要的作用。上皮細胞源性胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(thymic stromal lymphopoietin，TSLP)介導(dǎo)Th2細胞優(yōu)勢免疫，與過敏性皮炎、食物過敏、過敏性鼻炎和哮喘的發(fā)生相關(guān)，有望成為治療哮喘、過敏癥和過敏進程的新靶標(biāo)。Formononetin通過調(diào)節(jié)鈣粘附蛋白E，減少TSLP/IL-33的產(chǎn)生，發(fā)揮緩解過敏性皮炎的作用。

2.3 抗腫瘤活性

張冬青等研究發(fā)現(xiàn)黃芪總黃酮和毛蕊異黃酮在體外實驗條件下，具有抑制人體白血病K562惡性腫瘤細胞增殖的作用，主要作用機制是降低細胞內(nèi)G1/S-特異性周期蛋白-D1(cyclin D1) m RNA水平，將細胞生長周期阻滯在G0/G1期從而達到抗癌作用。此外，毛蕊異黃酮對宮頸癌細胞的生長也有抑制作用，劑量依賴性地降低腫瘤細胞活力并促進腫瘤細胞乳酸脫氫酶的釋放。進一步的機制研究發(fā)現(xiàn)，毛蕊異黃酮通過上調(diào)mi R-375的表達發(fā)揮抗腫瘤作用。細胞中過表達mi R-375可以抑制細胞的增殖以及遷移/侵襲能力，誘導(dǎo)癌細胞發(fā)生凋亡。

2.4 對心血管系統(tǒng)的作用

LIU等使用Myograph動態(tài)描記系統(tǒng)，研究黃芪總黃酮的舒血管作用，發(fā)現(xiàn)黃芪總黃酮對大鼠離體腸系膜上動脈血管環(huán)的舒血管作用具有濃度依賴性。對常氧對照組人臍靜脈內(nèi)皮細胞的活力沒有影響，而在一定濃度范圍內(nèi)顯著促進了低氧模型組人臍靜脈內(nèi)皮細胞的增殖。在缺氧條件下，黃芪總黃酮顯著增加了血管內(nèi)皮細胞中p-Akt/Akt和p-e NOS/e NOS的比值，而對p-Erk/Erk或Bcl-2/Bax比值影響不大。動脈粥樣硬化是冠狀動脈疾病的潛在原因，Apo E基因敲除小鼠表現(xiàn)出異常高血脂癥狀，適用于心血管疾病研究。據(jù)文獻報道，在Apo E基因敲除小鼠中formononetin能延緩動脈粥樣硬化病變的發(fā)展，增加斑塊穩(wěn)定性，通過降低清道夫受體A介導(dǎo)的膽固醇攝取，減少巨噬細胞源性泡沫細胞和平滑肌泡沫細胞的形成。

2.5 抗糖尿病作用

黃芪多糖、皂苷類和黃酮類化合物均有抗糖尿病作用，可用于治療I型和II型糖尿病，其中有關(guān)黃芪多糖降糖活性的研究最多。多糖通過抑制α-葡萄糖苷酶，改變腸道微生物群和改善胰島素抵抗等多種途徑發(fā)揮降糖作用。黃酮類化合物的作用途徑則不同，formononetin和calycosin通過改善胰島素抵抗，緩解糖尿病腎病和糖尿病性心肌病，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)和抑制脂質(zhì)過氧化達到抗糖尿病的目的。LI等于2020年報道calycosin能夠通過抑制RNF38的表達，增強胰島β細胞的功能，抑制炎癥反應(yīng)，改善小鼠的妊娠糖尿病癥狀。II型糖尿病小鼠連續(xù)口服給藥formononetin達16周或28周后，體重顯著降低，血糖、甘油三酯、膽固醇、肌酐和血漿胰島素水平降低，同時胰島素抵抗得到了改善。分子生物學(xué)研究表明給藥小鼠的胰腺和腎臟組織中去乙?；窼IRT1表達量增加，可以緩解糖尿病導(dǎo)致的腎臟組織的氧化損傷并保護胰島細胞。Formononetin還通過調(diào)節(jié)JAK/STAT信號通路，維持正常的p-JAK2、p-STAT3、IL-1β、ICA M-1和NO水平，提高高血糖小鼠內(nèi)皮細胞的活性和功能，可用于治療糖尿病血管并發(fā)癥。因此，formononetin和calycosin作為潛在的抗糖尿病藥物具有一定的應(yīng)用前景。

3 黃芪中黃酮類成分的含量測定方法

近年來，多使用紫外可見分光光度法測定黃芪總黃酮的含量。方法一：用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品配制對照品溶液，采用亞硝酸鈉/硝酸鋁法，在510 nm波長處測定吸光度值并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。方法二：樣品經(jīng)乙醇超聲提取后，用甲醇定容，直接測定270 nm處的吸光度值。此法無需添加亞硝酸鈉和硝酸鋁，操作簡便，重現(xiàn)性好。

《中華人民共和國藥典》(2020版)規(guī)定，用高效液相色譜法測定黃芪中毛蕊異黃酮葡萄糖苷的含量，十八烷基鍵合硅膠為填充劑，乙腈和甲酸溶液進行梯度洗脫，檢測波長為260 nm。史鑫波等報道了HPLC-UV-ELSD法測定黃芪皂苷和黃酮類成分，用大孔樹脂制備樣品溶液，可同時測定黃芪7種有效成分含量，為有效控制黃芪的內(nèi)在質(zhì)量提供參考。2019年，湯丹等報道了基于核殼色譜技術(shù)快速同時測定黃芪中8種異黃酮的UHPLC方法。核殼技術(shù)是將多孔硅殼熔融到實心的硅核上面而制備出的。這些多孔的“光環(huán)”狀顆粒具有極小的粒徑分布和擴散路徑，可以通過同時減小軸向和縱向擴散，減小峰寬，提高柱效，是一種新興的極具應(yīng)用前景的快速色譜分析方法。

4 結(jié)論

黃芪是中醫(yī)臨床上常用的大宗中藥材，黃酮類化合物是其主要有效成分之一。從蒙古黃芪和膜莢黃芪的根、莖、葉和花中可提取分離到50余種黃酮類化合物，對其進行結(jié)構(gòu)分類發(fā)現(xiàn)主要為黃酮、異黃酮、異黃烷和紫檀素型黃酮，其中異黃酮的種類最多。近年來，國內(nèi)外對黃芪黃酮和黃酮苷類化合物的生物活性研究主要集中在免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、抗糖尿病以及對心血管系統(tǒng)的影響等方面。隨著機制研究的深入，發(fā)現(xiàn)黃芪總黃酮通過影響多條細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮作用，如MAPK、RANK/RANKL/OPG、Akt/e NOS和NF-κB信號通路等。黃酮類化合物為小分子、水溶性和脂溶性適中，具有開發(fā)成為藥物的潛力。目前，對黃芪總黃酮和其中所含單一化合物的生物活性和藥代動力學(xué)研究已比較完善，但仍需進一步總結(jié)其構(gòu)效關(guān)系，為黃酮類藥物開發(fā)奠定基礎(chǔ)。同時，以黃芪為原料的保健品、食品、化妝品、動物飼料和有機綠肥等產(chǎn)品也具有極高的的研發(fā)價值。

聲明：本文所用圖片、文字來源《食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報》2021年第3期，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系

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