龍紫媛,尚小紅,曹升,肖亮,曾文丹,陸柳英,嚴(yán)華兵,賴大欣
廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所,廣西 南寧 530007
葛是豆科葛屬(Pueraria)植物的總稱,葛根是其地下膨大的塊根[1],含具有生物活性的異黃酮,包括大豆苷、大豆苷元和葛根素[2],首載于我國第一部藥物學(xué)專著《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為中品[3]。2002 年原中華人民共和國衛(wèi)生部將葛根列入第一批藥食同源物品名單?!吨腥A人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)2020 年版分列葛根和粉葛兩藥,葛根和粉葛均具有解肌退熱、生津止渴、透疹、升陽止瀉、通經(jīng)活絡(luò)、解酒毒的功效[4]。2020 年,湖北省中醫(yī)院發(fā)布的《新型冠狀病毒感染的肺炎中醫(yī)藥防治協(xié)定方》 將葛根湯(或柴胡解肌湯)定為“流感1號”。
葛的種質(zhì)資源十分豐富且分布廣泛,主要分布于亞熱帶和溫帶地區(qū)[1],葛根具有很高的食用營養(yǎng)價值及良好的保健、藥用功能[5],素有“亞洲人參”“南葛北參”之稱[1],是中國、日本、韓國、印度、泰國等國的常用藥材,藥用歷史悠久[6]。近年來,隨著葛根有效成分研究的深入,葛根在醫(yī)藥、保健品、食品、化妝品和獸藥中的應(yīng)用日益廣泛。本文梳理了葛根的產(chǎn)區(qū)和質(zhì)量評價歷史沿革及其在古典方劑中的記載,系統(tǒng)綜述了我國葛根醫(yī)藥和保健品及其他產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)狀,以期為葛根的質(zhì)量提升和產(chǎn)業(yè)傳承創(chuàng)新提供參考。
葛資源在我國分布廣闊,歷代本草典籍對葛資源也有記載(表1)。對葛自然分布的闡述,涉及的省/自治區(qū)包括四川、山東、江西、江蘇、浙江、福建、廣東和廣西等。《神農(nóng)本草經(jīng)》記載葛根“一名雞齊根。生川谷”[3];宋代《本草圖經(jīng)》中指出“今處處有之,江浙尤多”[13],明代《本草品匯精要》以江浙、南康、廬陵為葛根道地產(chǎn)區(qū)[14],但當(dāng)今道地產(chǎn)區(qū)不明顯;清代《本草崇原》中指出“葛今處處有之”[19]。以“葛根”為關(guān)鍵詞,查詢中國數(shù)字方志庫[20],在我國24 個省/自治區(qū)/直轄市的地方志中有涉及葛根的記載多達(dá)242 個(表2),尤其福建、湖南、山東、江西、廣東、湖北、河南、安徽、浙江、江蘇和貴州等地,從明代開始即有記載。地方志數(shù)量達(dá)15個以上的省份有福建、湖南、陜西、山東、江西、廣東、廣西和湖北。通過對歷代本草典籍和地方志的梳理發(fā)現(xiàn),除新疆、內(nèi)蒙古、西藏、寧夏、黑龍江和青海外,葛根在其他省份均有記載和分布。近代植物分類學(xué)把葛屬植物分為20 種[1],《中國植物志》記載,中國的葛屬植物包含有8個種3個變種[21]。我國藥用的葛根種類為野葛和粉葛,其中野葛分布較廣,資源較為豐富[22],粉葛主要分布在云南、四川、江西、廣西、廣東、海南等地[23]。
表1 不同歷史時期本草文獻(xiàn)記載葛根產(chǎn)地歷史沿革
表2 我國涉及葛根的地方志統(tǒng)計
歷代本草典籍對葛根質(zhì)量亦進(jìn)行了闡述評判(表3),南北朝《本草經(jīng)集注》首次提出葛根“入土深大者為佳”“多肉而少筋甘美,但藥用不及此間”[9]的觀點,認(rèn)為入土深的葛根質(zhì)量好,多肉少筋的食用價值高,但藥用價值不及纖維性強者,唐代《食療本草》記載葛根“其粉亦甚妙”[24],明代《本草原始》“白多面者良”[17],提出葛根粉性足者和色白者為佳的觀點。歷代多沿用上述對葛根質(zhì)量評價方法。
表3 葛根的質(zhì)量評價歷史沿革
因葛根具有的良好藥用特性,對其藥用價值的利用可以追溯到秦漢時代。《神農(nóng)本草經(jīng)》記載葛根功效“味甘,平。主消渴,身大熱,嘔吐,諸痹,起陰氣,解諸毒。葛谷,主下利十歲已上”[3]?!睹t(yī)別錄》記載葛根功效“主治傷寒中風(fēng)頭痛,解肌發(fā)表出汗,開腠理,療金瘡,止痛,脅風(fēng)痛。生根汁,大寒,治消渴,傷寒壯熱”[7]。葛根的功用主要來自《神農(nóng)本草經(jīng)》和《名醫(yī)別錄》,但歷代又有所發(fā)展[35]。葛根在我國古方中應(yīng)用廣泛(表4),漢代張仲景所著的《傷寒論》和《金匱要略》記載有葛根湯、葛根加半夏湯、葛根黃芩黃連湯、桂枝加葛根湯、奔豚湯和竹葉湯,作為葛根經(jīng)典名方流傳至今[36-37]。唐代藥王孫思邈所著《備急千金要方》和《千金冀方》記載了葛根黃連湯、葛根龍膽湯和解肌湯等葛根方劑[39-40]。唐代《外臺秘要》記載有扶金湯等葛根方劑[41]。宋代官修方書《太平圣惠方》和第一部官方編撰的成藥標(biāo)準(zhǔn)《太平惠民和劑局方》均有葛根方劑記載[42,44],宋代許叔微所著《普濟(jì)本事方》記載的竹茹湯于2018 年納入國家中醫(yī)藥管理局公布的《古代經(jīng)典名方目錄(第一批)》[48,61]。金、明、清也有眾多方劑書籍有關(guān)于葛根古方的記載。許多古代葛根方劑包括葛根湯、桂枝加葛根湯、葛根加半夏湯、葛根黃芩黃連湯和十神湯等沿用至今,現(xiàn)代仍有眾多研究者對其配伍、藥效及臨床等進(jìn)行研究。姜瓔娜[62]認(rèn)為,葛根芩連湯高劑量可防止血糖升高,具有預(yù)防胰島素抵抗作用。相關(guān)研究在臨床中應(yīng)用葛根湯顆粒、葛根加半夏湯和十神湯,對于早期新型冠狀病毒肺炎具有良好的治療效果[63-66]。
表4 以葛根為原料的古方
2.1.1含葛根中成藥制劑 葛根在現(xiàn)代醫(yī)藥方面的應(yīng)用也很廣泛?!吨袊幍洹?020 年版規(guī)定野葛Pueraria lobata(Willd.)Ohwi的葛根素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得少于2.4%,甘葛藤P.thomsoniiBenth.(粉葛)的葛根素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不少于0.3%,其功效為解肌退熱、生津止渴、透疹、升陽止瀉、通經(jīng)活絡(luò)、解酒毒,用于外感發(fā)熱頭痛、項背強痛、口渴、消渴、麻疹不透、熱痢、泄瀉、眩暈頭痛、中風(fēng)偏癱、胸痹心痛、酒毒傷中[4]。葛根作為傳統(tǒng)中藥材,倍受各大醫(yī)藥廠家青睞,除提取葛根中有效成分葛根素制成的化學(xué)藥劑葛根素注射液、葛根素葡萄糖注射液葛根素滴眼液、復(fù)方葛根氫氯噻嗪片外,葛根在醫(yī)藥上的應(yīng)用大部分為中成藥制劑。在《中國藥典》2020 年版的成方制劑中,以葛根為原料的方劑高達(dá)90 個。除部分保密品種未公布配方外,含葛根的中成藥制劑中,葛根處方量占比較多的有愈風(fēng)寧心片(100.0%)、愈風(fēng)寧心膠囊(100.0%)、心血寧片(85.7%)、心血寧膠囊(85.7%)、葛根芩連丸(50.0%)、葛根芩連片(50.0%)、腦得生丸(39.3%、)腦得生片(39.3%)、腦得生膠囊(39.3%)、腦得生顆粒(39.3%)、心安寧片(33.1%)和心可舒片(31.9%)等(表5)。由國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站國產(chǎn)藥品信息查詢可知,葛根芩連片、腦得生片、感冒止咳糖漿、感冒止咳顆粒有較多廠家生產(chǎn),心血寧片、葛根芩連丸、葛根湯片、葛根湯顆粒和松齡血脈康膠囊等都是獨家生產(chǎn)。
表5 含葛根的中成藥制劑
現(xiàn)代藥理研究認(rèn)為,葛根主要化學(xué)成分為異黃酮類、黃酮類、萜類、甾體類、香豆素類、葛酚苷類和苯并吡喃類等,其藥理作用主要有改善心血管系統(tǒng)、抗氧化、降血糖、解熱、抗炎、解酒護(hù)肝和雌激素樣作用等[6]。愈風(fēng)寧心片在治療慢性心絞痛、偏頭痛和高血壓方面有良好的效果[67-69]。王林群等[70]認(rèn)為,葛根芩連丸能積極改善新型冠狀病毒肺炎患者臨床癥狀,對胃腸道癥狀有較好的治療作用,使用安全可靠。腦得生片聯(lián)合西汀注射液治療腦出血恢復(fù)期可有效改善患者神經(jīng)功能損傷,促進(jìn)機體神經(jīng)營養(yǎng)狀態(tài)改善,提高運動功能和降低殘疾程度[71]。
2.1.2含葛根劑型分析 《中國藥典》2020 年版收載含葛根的中成藥品種90 種,共涉及6 種劑型,分別是片劑(23 種)、膠囊劑(22 種)、顆粒劑(19種)、丸劑(18種)、口服液(5種)和糖漿(3種),以片劑和膠囊劑為主,顆粒劑和丸劑次之??梢?,《中國藥典》2020 年版收載的葛根中成藥制劑保留了傳統(tǒng)劑型的優(yōu)勢。
2.1.3葛根提取工藝分析 《中國藥典》2020 年版中收載的90 種含葛根的中成藥品種中,有細(xì)粉、水提、醇提(滲漉法、回流法)等多種提取方法。以葛根水提取物入藥的中成藥品種有48 種,超過50%,生粉入藥的有21 種,以葛根醇回流提取物入藥的有13 種,以葛根醇滲漉提取物入藥的有2種。含葛根制劑的提取工藝分析見表6,其中愈風(fēng)寧心片和愈風(fēng)寧心膠囊僅用葛根單味飲片,采用細(xì)粉和醇回流2 種工藝;葛根芩連片、腦得生膠囊、腦得生顆粒和腦得生片采用細(xì)粉和水提取2 種工藝。如何高效提高葛根有效成分的提取率是葛根制藥過程中的瓶頸,楊麗維等[72]將超微粉碎處理與超聲波輔助提取相結(jié)合,可有效作用在葛根細(xì)胞壁并最大程度提高細(xì)胞內(nèi)容物的溶出量和溶出率,從而解決傳統(tǒng)工藝存在的用時長、溶劑消耗大等問題。
表6 含葛根制劑的提取工藝分析
2.2.1葛根類保健食品的保健功能 由于葛根的功效價值和安全性,其廣泛應(yīng)用于保健食品。以“葛根”為關(guān)鍵詞,在國家市場監(jiān)督管理總局網(wǎng)站進(jìn)行保健食品注冊檢索(統(tǒng)計數(shù)據(jù)截至2021年3月),共獲得588 個葛根相關(guān)保健食品。葛根相關(guān)保健品具有調(diào)節(jié)血糖、調(diào)節(jié)血壓、調(diào)節(jié)血脂、對化學(xué)性肝損傷有輔助保護(hù)功能、抗疲勞/提高缺氧耐受力、增加骨密度、增強免疫力、延緩衰老、美容(祛黃褐斑)/抗氧化、促進(jìn)泌乳、通便/改善胃腸道功能、減肥、改善睡眠、改善視力/緩解視疲勞和改善記憶等保健功能,葛根保健品所涉及的保健功能統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表7。在以葛根及其提取物為原料的588 種保健食品中,屬對化學(xué)性肝損傷有輔助保護(hù)功能類的保健食品占比較大,種類較多,共檢索到174 個品種,其次為輔助降血糖/調(diào)節(jié)血糖功能類108種。
表7 以葛根為原料的保健食品
2.2.2葛根類保健食品常見配伍分析 保健功能的發(fā)揮是葛根與其他不同品種的原料配伍的結(jié)果,588 個含有葛根的保健食品配方中共涉百余種中藥原料。常用配伍組合品種有枳椇子、黃芪、五味子、靈芝、山藥、丹參、絞股藍(lán)、枸杞子、杜仲等。通過對化學(xué)性肝損傷有輔助保護(hù)作用(174 個)、調(diào)節(jié)血糖(108 個)、調(diào)節(jié)血脂(82 個)、增強免疫力(51 個)和調(diào)節(jié)血壓(43 個)作用的葛根保健品進(jìn)行配伍的單味中藥頻數(shù)統(tǒng)計分析,其中前10 味中藥頻率分布結(jié)果見表8。枳椇子、五味子、靈芝和丹參是葛根在對化學(xué)性肝損傷有輔助保護(hù)作用保健功能中的常用配伍。黃芪、山藥、桑葉和苦瓜是葛根在發(fā)揮調(diào)節(jié)血糖保健功能中的常用配伍。丹參、絞股藍(lán)、銀杏葉、澤瀉和山楂是葛根在發(fā)揮調(diào)節(jié)血脂保健功能中的常用配伍。枸杞子、黃芪和西洋參是葛根在發(fā)揮增強免疫力保健功能中的常用配伍。杜仲和丹參是葛根在發(fā)揮調(diào)節(jié)血壓保健功能中的常用配伍。
表8 不同功效葛根保健食品中單味中藥的頻數(shù)分析
葛根是藥食同源中藥材,新鮮葛根含淀粉20%以上、蛋白質(zhì)2.1%、異黃酮類物質(zhì)2%(以葛根素為主)[73]。因其具有重要的藥理作用和豐富的營養(yǎng)元素,在大力提倡大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的今天,對葛根食品的開發(fā)利用具有重要的現(xiàn)實和經(jīng)濟(jì)意義。目前,市場上涌現(xiàn)出一大批以葛根農(nóng)產(chǎn)品研發(fā)推廣為主的優(yōu)秀企業(yè),主要分布在江西、湖北、廣東、廣西等地。市場上以葛根為主要原料的食品涵蓋了面、粉、粉絲、茶、酒、糖、膏、飲和香酥等(表9)。
表9 葛根為主要原料的普通食品
原國家食品藥品監(jiān)督管理總局于2014 年發(fā)布《已使用化妝品原料名稱目錄(2015 版)》,明確了“野葛根提取物”為化妝品原料。葛根在美容領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的是其豐胸的功能。實驗證明,葛根可以有效增大胸圍,改善胸部毛細(xì)血管微循環(huán);葛根異黃酮等物質(zhì)具有清除體內(nèi)過多氧自由基的作用,有利于美容養(yǎng)顏、延緩衰老[74]。占晨等[75]將野生葛根用乙醇回流提取黃酮類化合物,并將黃酮加入美白霜化妝品中,黃酮美白霜具有美白效果。以“葛根”為關(guān)鍵詞,檢索國家藥品監(jiān)督管理局化妝品信息(表10),共查詢到9 種現(xiàn)行有效的備案信息,包括瑪茜野葛根美乳霜、可玫爾野葛根美乳霜、人仁牌葛根美乳寶(霜)、嬌漾葛根身體凝露(日本進(jìn)口)、嬌漾濃縮葛根身體凝露(日本進(jìn)口)、安語堂野葛根精華液(日本進(jìn)口)、mtm 野葛根精華液、泰草莊園野葛根祛痘膏(泰國進(jìn)口)和葛根龍腦眼貼。
表10 葛根為主要原料的化妝品
以天然中藥資源有效成分為主體的中獸藥和飼料添加劑,為解決肉類食品安全問題及我國畜禽出口面臨的“綠色壁壘”開辟了新途徑[76]。以純中藥防治家禽、家畜疾病,具有安全、無殘留,不構(gòu)成社會食品安全問題的特點。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部系統(tǒng)查詢的以葛根為主要原料的獸藥有雙葛止瀉口服液、金葛解毒口服液、連葛口服液、柴葛解肌顆粒、香葛止痢散、金葛止痢散、葛根連芩散(表11),其中雙葛止瀉口服液、金葛解毒口服液、連葛口服液和柴葛解肌顆粒分別于2012、2013、2015、2019 年獲得新獸藥注冊證書。張曉東等[77]驗證了雙葛止瀉口服液對麻雞大腸埃希氏菌病具有良好的治療效果。2012 年6 月1 日發(fā)布的“中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公告第1773 號”中,將葛根收入《飼料原料目錄》,屬于其他植物、藻類及其加工產(chǎn)品,但不屬于飼料添加劑的飼用物質(zhì),用于加工制作飼料。宋希等[78]認(rèn)為葛根對生長肥育豬氨基酸的沉積具有正調(diào)控作用,可能與葛根富含異黃酮類物質(zhì)有關(guān)。
表11 葛根為主要原料的獸藥產(chǎn)品
葛根藥食歷史悠久,但質(zhì)量評價方法的科學(xué)性有待商榷。徐濤[79]認(rèn)為葛入土較深的塊根中大部分異黃酮類成分較根頭和根頸部高,佐證了本草中葛根“以入土深者為佳”的觀點。吳志瑰等[80]認(rèn)為,甘葛與野葛相比纖維性弱、粉性強,但藥用味道、質(zhì)地不及食用,與南北朝對葛根質(zhì)量的判斷標(biāo)準(zhǔn)相符。但趙婧文等[81]在粉葛中淀粉含量與葛根素含量的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn),粉葛淀粉含量與藥用成分呈負(fù)相關(guān),“粉性足者為佳”這一經(jīng)驗并不完全適用?!吨袊幍洹?020 年版對葛根的評價指標(biāo)主要是水分、灰分、重金屬及有害元素、醇溶性浸出物和葛根素含量,通過定量指標(biāo)判斷葛根是否合格,規(guī)定野葛葛根素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得少于2.4%,粉葛的葛根素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不少于0.3%[4],具有一定科學(xué)性,但也有所局限。朱衛(wèi)豐等[6]認(rèn)為,植物中化學(xué)成分的差異是植物分類學(xué)的基礎(chǔ),同時也是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定以及藥理活性的基礎(chǔ),僅以單一有效成分進(jìn)行質(zhì)量控制是不夠完善的。建立完善的葛根質(zhì)量評價體系應(yīng)基于葛根資源的多樣性和化學(xué)成分的差異性,根據(jù)葛根用途建立不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以滿足不同消費需求和規(guī)范整個葛根市場,促進(jìn)葛根產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,為大健康產(chǎn)業(yè)助力。
葛根基礎(chǔ)研究較為薄弱,在分子生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,需要加強葛根全基因組測序相關(guān)工作,通過生物技術(shù)育種、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)等分子生物學(xué)手段,開展葛根素或淀粉合成關(guān)鍵基因挖掘、分子標(biāo)記開發(fā)、基因編輯等基礎(chǔ)研究,篩選調(diào)控異黃酮等合成代謝相關(guān)候選基因,相關(guān)基因的挖掘與鑒定將為葛新品種選育提供重要的基因資源。同時要加強葛應(yīng)用基礎(chǔ)研究,通過葛優(yōu)質(zhì)資源挖掘與創(chuàng)新利用,加強材料創(chuàng)制與新品種選育;通過葛根營養(yǎng)活性成分挖掘和功效分析,加強藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究和深加工產(chǎn)品研發(fā)等,從科學(xué)的角度解析藥食同源植物葛根的健康價值,實現(xiàn)葛產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展和葛根具有的藥食同源特性,國內(nèi)外對葛根開展了大量關(guān)于藥理藥化、功能營養(yǎng)成分等方面的研究,表明其在現(xiàn)代醫(yī)療、保健、普通食品、獸藥飼料和化妝品等領(lǐng)域具有應(yīng)用價值。但是我國葛根產(chǎn)品存在深加工科研和產(chǎn)業(yè)化滯后、深加工的技術(shù)含量比較低、產(chǎn)品缺乏競爭力和市場推廣的力度不夠等問題[82]。在葛根精深加工方面,日本是世界上較早提煉葛根黃酮的國家,其全粉加工及葛根素提煉工藝較為完善,葛根類飲料、口服液、葛根面包、葛根羹、葛蓖醬等在日本都非常暢銷,還形成了葛根冰淇淋、葛凍、葛根粉絲、葛根罐頭、葛根湯等一系列葛根營養(yǎng)系列產(chǎn)品[83]。而我國在葛根食品開發(fā)等方面仍以仿制為主,并沒有形成我國獨具特色的葛根食品研究和產(chǎn)業(yè)化體系。應(yīng)用現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)對葛根古典方劑進(jìn)行梳理和挖掘,研究與其他中藥的配伍,并針對特定活性成分群開展靶向提取,突出葛根功效,精準(zhǔn)市場定位,研發(fā)葛根精深加工產(chǎn)品,促進(jìn)葛根產(chǎn)品換代升級,延伸葛根產(chǎn)業(yè)鏈,提升附加值,是升級葛根產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵問題。