葛根保健功能研究进展

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熊力夫   李以暖   杨寅柯

(长沙市葛根工程技术研究中心,湖南 长沙 410007)

葛根有“亚洲人参”之称。传统医学用葛根入药治病,历代本草和古今医药大典均有记载。1998年3月,国家卫生部将葛根列入“既是食品又是药品”名录。现代科学研究证明,葛根中富含葛根黄酮等功能成分,人食用能增加脑及冠状血管的血流量,有降低血糖、解痉解热、除烦止渴、解酒毒、防治伤寒、抗凝血、抑制血小板聚集、降低血粘度、激活纤维蛋白酶等作用。本文在古今中外葛根研究成果的基础上,结合我中心葛根研究的实践,浅析葛根的功能成分、保健作用及机理,以期深入探讨葛根保健功能的利用和开发,推动葛根产业健康发展。

1 葛根的功能成分

葛根除含淀粉外,富含异黄酮类、多糖类、氨基酸及微量元素等物质,葛根中淀粉约占鲜重15-20%。葛根异黄酮主要成分为葛根素(Puerarin)、葛根素木糖甙(Puerarin-xyloside)、大豆黄酮(Daidzein)、大豆黄酮甙(Daidzin)及β-谷甾醇(β-SitosteIrol)、花生酸(Arachidic acid)等。葛根多糖存在于葛根的根、茎、叶和种子组织之中。葛根还富含人体必需的氨基酸,以100g葛根干物质计,含赖氨酸1Omg、蛋氨酸7.54mg、苯丙氨酸9.65mg、苏氨酸9.63mg、异亮氨酸7.54mg、亮氨酸11.54mg、撷氨酸11.24mg、组氨酸6.74mg。葛根还含有钙、磷、铁、锌、锰、硒等10多种人体必需的矿物质和微量元素(孙达峰等2003)。从下表中可以看出人体必需的微量元素在葛根、大米(谷物)和红薯(薯类)中的含量情况:

食物

名称

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

mg

 

mg

 

大米 12 112 109 1.7 28 0.1 0.15 0.28 0.01 0.02
葛根 133 44 572 3.3 76 1.6 0.56 1.15 0.33 0.19

 

食物

名称

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

 

mg

mg

 

mg

红薯 18 26 88 70.9 17 0.2 0.16 0.02 0.05 0.08
葛根 133 44 572 3.3 76 1.6 0.56 1.15 0.33 0.19

2 葛根的保健作用

2.1 葛根有预防癌症的作用

2.1.1 葛根的钾钠比值高可预防癌症的发生。美国约翰逊博士经过多年的研究发现,人体内钾和钠的比例是癌细胞形成的关键。身体中钾的含量高,钠的含量低,细胞将正常生长,反之,钠的含量高,钾的含量低时,细胞就会向癌细胞转变。一般细胞内钾的含量是钠的10倍左右,钾不足时,细胞容易癌变;反之,当钾含量增加,癌细胞也能恢复正常。各种食物中钾和钠的比值越大,越有利于预防癌症的发生。从前面葛根营养成分比较表中看出,葛根的钾钠比值为173.3,比大米高109.18,比红薯172.06。由此可见,常食葛根有利于预防癌症的发生。

2.1.2  葛根富硒能提高人的免疫能力抵抗癌变。美国亚利圣那大学癌症中心Clark教授对1312例癌症患者进行13年对照试验。结果表明每日补硒200μg,癌症死亡率下降50%,癌症总发病率下降37%,其中肺癌下降46%,肠癌下降58%,前列腺癌下降63%。2003年美国食品药品管理局(FDA)明示:“硒能降低患癌风险”和“硒可在人体内产生抗癌变作用”。

从葛根营养成分比较表中看出,葛根中硒的含量是大米的4.15倍,是红薯的52倍;尤其湘葛一号葛根系列品种硒含量高达7.5mg/100g,分别是大米和红薯的26.8倍、375倍。说明常食葛根具有较好的提高人体免疫能力和防癌抗癌的效果。

2.1.3 葛根大豆苷元可抑制白血细胞HL-60的增殖,大豆苷元在10-20g/L质量浓度范围内明显抑制黑色素瘤B16细胞的增殖。另外,葛根提取物对s180肉瘤及Lewis肺癌均有一定的抑制作用(郭建平和孙其荣,1995)。

2.2 葛根对心脑血管系统的影响

2.2.1 葛根能降低血压、减慢心率、降低心肌耗氧量(范礼理,1995)。

2.2.2 葛根对正常和高血压动物均有一定的降压作用,静脉注射葛根浸膏、葛根总黄酮、葛根素均能使正常麻醉狗的血压短暂而明显的降低,葛根煎服或酒浸葛根膏、葛根异黄酮、葛根素对高血压也有一定的降压作用(郑皓,2006)。

2.2.3 葛根黄酮和葛根素使正常和心肌缺血狗心率明显减慢(何惟胜,2001)。葛根总黄酮和葛根素引起血压降低,心率减慢,同时又使冠脉血管扩张,冠脉血流量增加。

2.2.4 葛根能使心脑血管阻力降低而增加氧的供给,氧的供求平衡得到改善。临床上用于心绞痛有一定的疗效(岳江文和胡小琴,1996)。

2.2.5 葛根对脑循环、周围血管及微循环的影响。葛根素能明显改善正常金黄地鼠脑微循环,对肾上腺素引起的微循环障碍有明显的改善作用。葛根总黄酮对脑血管扩张作用比冠状血管明显,能温和地改善脑循环和外周循环,使低幅波升高,高幅波降低,异常波趋向正常。

2.2.6 葛根抗心率失常:葛根黄酮、大豆昔元和葛根醇提取物对乌头碱、氯化钡、氯化钙、氯仿以及肾上腺素所导致的心率失常有明显的对抗作用,说明葛根成分可能影响细胞膜对钾、钙、钠离子通道的通透性而降低心肌兴奋性,预防心率失常(岳江文和胡小琴,1996)。

2.3 葛根的降血糖、降血脂作用

口服葛根素能使高血压小鼠血糖明显下降,血清胆固醇含量减少,当选用最低有效剂量的葛根素与小剂量(无效量)阿司匹林组成复方后,降血糖作用加强,且可维持24h以上,并能明显改善高血糖小鼠的糖耐量,明显对抗肾上腺素的升血糖作用,且认为葛根素可能是葛根治疗糖尿病的主要成分。

2.4 葛根的抗氧化作用

葛根异黄酮明显抑制小鼠肝、肾组织的脂质过氧化产物丙二醛的升高,且对提高血、脑组织中超氧化物歧化酶活性有极显著作用(张光成和方恩鸣,1997)。

2.5 葛根对免疫功能的影响

葛根使巨噬细胞(M4)的异物吞噬功能活化,而使初期感染状态下的异物排除功能增强;同时通过活化的M4对细胞性免疫施以影响(董丽萍,1998)。

2.6 葛根抑制血小板聚集作用

不同浓度的葛根素均能不同程度地抑制ADP诱导的鼠血小板聚集。葛根素0.5mg/kg静注还能抑制5-HT从血小板中释放,这对于治疗心绞痛和心肌梗塞很有意义(郑皓和王晓静,2006)。

2.7 葛根对体温的影响

葛根总黄酮对内毒素致体温升高具有持久而明显的降温作用,临床上常用于外感发热诸症(石勇和吴正奇,2000)。

2.8 葛根对记忆的影响

葛根总黄酮和醇提取物能提高大鼠大脑皮层和海马乙酞胆碱含量,并降低海马乙酞胆碱转移酶活性,对抗东蓑碱所致的大鼠记忆获得性障碍,这说明,葛根具有一定的改善学习记忆的能力。

2.9 葛根多糖的作用

葛根多糖在抗肿瘤、抗炎症、抗病毒、降血糖、抗衰老、抗凝血、免疫促进和解酒毒等方面发挥着生物活性作用。

3 葛根降解酒毒的机理

3.1 白酒成分分析

世界有六大蒸馏酒(白兰地Brandy、威士忌Whisky、伏特加Vodka、金酒Gin、朗姆酒Rum、中国白酒Spirit)。白酒是中国特有的一种,由淀粉或糖质原料制成酒醅或发酵后经蒸馏而得。据《本草纲目》记载:“烧酒非古法也,自元时创始,其法用浓酒和糟入甑(指蒸锅),蒸令气上,用器承滴露。”由此可以得出我国白酒的生产已有很长的历史。白酒成分主要有醇类、酯类、酸类、醛酮类化合物、缩醛类、芳香族化合物、含氮化合物和呋喃化合物等。

3.2 酒毒的成因:

白酒成分比较复杂,除含醇类、酯类、维生素等成分外,还有一些危害健康的物质,如甲醇、杂醇油、乙醛等。但正由于白酒成分复杂,才产生了酱香型、浓香型、清香型、米香型、兼香型、葛香型等不同香味口感的白酒。白酒中哪些成分对人体有毒害呢:

酒毒之一—醇类:醇类中对人体有害的主要是甲醇 CH3OH (Methanol,缩写 MeOH),又名木醇,是食用酒中的有害成分。甲醇对人体的毒性很大,它在人体内氧化为甲醛 HCHO 和甲酸HCOOH,甲醛HCHO毒性较甲醇CH3OH大30倍,甲酸HCOOH毒性较甲醇CH3OH 大6倍。甲醇在人体内能逐渐累积,不易排出体外,即使少量也能引起人慢性中毒;食用5~10ml可引起人恶性中毒,损害神经系统;食用 10ml 以上可致失明;30ml 可致死亡。

酒毒之二—杂醇油类:喝酒头痛(俗称打头或上头)是一个非常普遍的现象。分析研究表明,杂醇油高是造成喝酒头痛的主要原因之一。杂醇油的中毒和麻醉作用比酒精强,在人体内的氧化速度比酒精慢,使神经系统充血而头痛。国家规定其在白酒中的含量不准超过0.2g/100mg。

酒毒之三—醛类:乙醛为乙醇在体内代谢的一种产物,可引起脸潮红、心悸及血压下降等不适症状。乙醛为香烟雾中的成分之一,具有纤毛毒性,可减少肺巨噬细胞数。

除此之外,也有人认为白酒中的脂类物质过高也会使人体产生不适,但具体机理尚不清楚,有待进一步研究。

3.3 葛根解酒毒历史验证

3.3.1 唐朝《食疗本草》指出:“葛根蒸之,消酒毒。”明兰茂《滇南本草》载:“葛花解酒醒脾,酒毒酒痢,吐血呕血。消热,解酒毒。”据此记载,说明葛根、葛花为历代解酒常用药(孙卫胜等,1998)。

3.3.2 《千金方》、《药性论》等传统医学典籍记载葛根“解酒毒,治酒醉不醒”(张蓉蓉和吴大正,2007)。

3.3.3 葛根水提液对小鼠、家兔具有醒酒和防醉的效果,可以显著缩短醉酒小鼠翻正反射恢复时间,达到醒酒作用((P<0.01)(张会香等,2001)。

3.3.4 研究发现葛根总黄酮的解酒作用,葛根总黄酮0.5mg/g能明显缩短乙醇引起的小鼠睡眠时间((P<0.01),且葛根总黄酮0.5mg/g, 0.25mg/g, 0.125mg/g不同乙醇程度都能延长小鼠睡眠潜伏时间,缩短睡眠时间,可见葛根总黄酮具有“解酒毒”作用(张恩户等1995)。

3.3.5 野葛花用于解酒、醒酒、厌食、呕吐等(张会香等,2001),葛花解醒汤为汉方中醒酒的代表方剂。

3.4 葛根降解酒毒的机理

3.4.1 日本学者新甫勇次郎对葛花的有效成分及药理进行了研究,发现葛花中的提取物及其分离得到的异黄酮、皂甙及色氨酸衍生物等成分对乙醇诱发的代谢异常有抑制作用。

3.4.2 研究表明,葛根和葛花的水提物能够提高酒精中毒大鼠肝脏中抗氧化酶的活性(Lee et al.2001) 。葛根水提物可以通过增强肝脏抗氧化防御体,进而改善脂质代谢,减轻酒精引起的毒性反应。对大鼠服用酒精后的多项生理指标进行检测,发现其肝脏谷肤甘肤-S一转移酶(GST)活性降低,肝脏指数增大,肝细胞出现脂肪变性和坏死,服用葛根水提液可以对抗上述现象的发生,促进肝细胞再生(张延哲等,1998)。

3.4.3 葛根提取物能抑制大鼠的自愿饮酒量(Lin et al.1996)。另据报道,葛根提取物不仅能抑制嗜酒大鼠的酒精摄取,还能减轻大鼠戒酒后的断瘾症状(Ben etal.2004; Overstreet et al.2003 )。

3.4.4 长沙市葛根工程技术研究中心在不同的葛根黄酮和葛根多糖含量酿酒原料对酒质影响实验时发现,随着酿酒原料葛根黄酮含量的提高,酿出的白酒中甲醇和脂类物质的含量降低,并随着酿酒原料中葛根多糖含量的提高而杂醇油、乙醛的含量降低。由此推测出葛根黄酮和葛根多糖可降低甲醇、乙醛、杂醇油的含量,分解酒中对人体有害的物质,起到解酒毒的作用。

古今验方和现代科学研究表明:葛根除富含淀粉可供人们营养饮食以外,还含有丰富的葛根素、葛根多糖、人体必需的微量元素等功能成分,具有改善心脑血管循环、降低血糖、解酒毒等作用,尤其葛根钾钠比高和富硒的特点具有防癌抗癌的功效。特别值得推介的是葛根黄酮和葛根多糖等功能成分能降解酒中甲醇、乙醛、杂醇油等对人体有害的物质,有望改写白酒历史,解决喝酒伤身的难题。

 

作者简介:

熊力夫,男,研究员,湖南省葛根产业协会会长,长沙市葛根工程技术研究中心主任,从事葛根系统研究近40年。多次主持国家发改委、财政部、科技部、农业部和湖南省重点项目,获得各项科技成果奖26项;出版专著8部;发表论文70余篇;申请国家发明专利10项;起草葛根产品标准63项。

李以暖,男,原湖南省微量元素研究所所长,研究员、教授,中国营养学会常务理事,是享受国务院政府特殊津贴的营养学专家。40多年研究植物药与人体营养的关系,曾取得各项科研成果20多项;申请国际发明专利8项;发表科研论文50余篇,专著2部。

杨寅科,男,美国哈佛大学医学院博士、研究员、教授,生物医药专家,主要从事药理和毒理及细胞研究、分子生物学技术、DNA, RNA 和蛋白质分析、植物功能成分提取物方法研究,葛根细胞分子技术及葛根功能成分分析研究。

编辑: 李健

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