食药 | 山药的化学成分与药理活性
山药为薯蓣科植物薯蓣的干燥根茎，是我国传统的药食同源食物之一，因其较好的药用保健功效和糯香可口的风味品质深得世人喜爱。山药以河南焦作(古怀庆府) 所产最为道地，称为"怀山药"。具有补脾养胃、生津益肺、补肾涩精等功效，现代化学成分研究发现山药中主要含有多糖、氨基酸、脂肪酸、山药素类化合物、微量元素、淀粉、蛋白质等成分，其根茎中还含有甾体、薯蓣皂苷、尿囊素、菲及联苄类等化学成分。现代药理活性研究表明，山药具有降血糖、降血脂、抗氧化等多种功效。临床上广泛用于治疗糖尿病、肾炎、癌症等疾病。
山药多糖是近年来山药研究的热点，作为主要活性成分之一，山药活性多糖具有降糖、抗氧化、抗肿瘤和增强免疫作用。山药多糖的组成及结构较复杂，山药多糖包括均多糖、杂多糖及糖蛋白，其糖基组成和含量也各不相同，糖基组成主要有葡萄糖，半乳糖，鼠李糖，阿拉伯糖，木糖，甘露糖和葡萄糖醛酸。山药中含有18 种氨基酸成分，8 种为人体必需氨基酸，其中含量最高的是谷氨酸，非必需氨基酸中含量由高到低依次为精氨酸、丝氨酸和天冬氨酸。药素类成分是山药较为特殊的一类化学成分，山药素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ最早由日本学者在1987 年从零余子中分离鉴定出来。山药素Ⅰ具有抑制α－D－葡萄糖苷酶的活性，是山药降糖作用的潜在活性成分之一。尿囊素具有镇静、局部麻醉等作用，是皮肤良好的愈合剂和抗溃疡药剂，山药中尿囊素含量为0.21%～0.82%。
山药药理作用
1、降血糖作用
大量研究表明山药多糖具有显著降血糖作用。采用地塞米松诱导的胰岛素抵抗性葡萄糖/脂质代谢糖尿病小鼠模型，评价不同浓度山药多糖混合物和不同分子量山药多糖的降血糖作用，发现山药多糖能够显著降低模型小鼠空腹血糖、胆固醇及甘油三酯，表明山药多糖具有显著降血糖作用。山药多糖的剂量和其对糖尿病大鼠的降糖作用在某种程度呈一定的正比关系，且有保护胰岛功能的作用。山药多糖可降低四氧嘧啶诱导糖尿病小鼠的空腹血糖，促进体重恢复，其作用机制与增加胰岛素分泌、改善受损坏的胰岛β 细胞功能及清除过多自由基等有关。山药多糖能明显升高 2 型糖尿病大鼠的己糖激酶、琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶活性，从而起到调节糖代谢的作用。此外，还有研究表明山药多糖能降低糖尿病小鼠体内血糖、总胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇的浓度，具有调节糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱的作用。
2、降血脂作用
山药淀粉成分具有降血脂作用，有学者研究山药对于动脉粥样硬化模型小鼠的作用，发现小鼠喂养提纯山药淀粉，其血清中类脂质浓度、主动脉和心脏中的糖浓度显著降低。采用高脂血症大鼠比较山药淀粉与马铃薯淀粉的降血脂作用，发现山药淀粉能显著降低模型大鼠血清中总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯，其作用效果明显优于马铃薯淀粉。薯蓣皂苷元能够增加胆固醇喂食大鼠的血浆和肝 脏总超氧化物歧化酶、GSH-Px、红细胞和肝 脏过氧化氢酶活性，降低总胆固醇水平，表明薯蓣皂苷元能通过改善脂质成分和调节氧化应激改善高胆固醇血症。
3、抗氧化作用
山药多糖与黄酮类成分发现具有不同程度抗氧化作用，山药蛋白多糖体外抗氧化作用试验发现山药蛋白多糖具有明显的抗氧化作用，能够清除自由基，同时减少红细胞的溶血。采用超声波乙醇浸提法提取淮山药中总黄酮，建立提取工艺，并发现随着黄酮类物质的浓度升高，其对·OH自由基的清除率也增大。
4、 调节脾胃功能
山药性缓和，适合具有补中益气、调节脾胃的作用，常作为食疗和药疗的主要成分之一，如山药红枣粥、健胃消食片。山药在临床上常用于治疗脾虚久泻、慢性肠胃炎等症，研究表明山药对正常大鼠的胃排空及血清淀粉酶的分泌有抑制作用，可增强小肠的吸收功能。
5、 抗肿瘤作用
山药多糖是山药抗肿瘤主要活性成分，具有免疫调节和增强白细胞吞噬作用，对肿瘤治疗具有潜在作用。采用小鼠移植性实体瘤模型评价山药多糖的抗肿瘤作用，结果表明50 mg /kg山药多糖组分对Lewis 肺癌有显著的抑制作用。山药多糖在一定的浓度范围内对 PC12及Hepa1-6 细胞的体外增殖也具有明显的抑制作用。此外，薯蓣皂苷元能通过上调抑癌基因p21和 p27的表达 ，抑制 PI3KAkt 诱导人肝癌细胞SMMC-7721 发生周期阻滞，诱导 SMMC-7721 细胞自噬达到抗癌的目的。
6、免疫调节作用
研究发现山药水煎液能明显改善老龄小鼠的游泳耐力，具有保护免疫器官，延缓小鼠衰老进程的功能。，山药多糖可增强小鼠淋巴细胞的增殖能力，促进机体抗体的生成，增强小鼠碳廓清能力。山药多糖能显著增加小鼠巨噬细胞上清液中总超氧化物歧化酶活力，提高机体产生 NO及白细胞介素1β（1IL-1β）的能力，从而更好地保护机体细胞免受损伤，提高机体的免疫力。
临床上常将山药与其他药材配伍，治疗一些老年性疾病，如糖尿病、老年痴呆和高血压。中医认为山药具有健脾益胃、益肺止咳、补肾涩精等功效，现代医学研究表明山药具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等诸多药理作用。作为一种常见的药食两用食材，山药在日常生活中扮演着重要的角色，是我国保健食品的重要原料，具用极高的临床药用价值和高附加值，其市场开发前景十分广阔。目前，对于山药化学成分中大分子的研究较多，小分子化合物的分离鉴定报道较少，所以，山药中有效的化学成分仍需进一步研究。
参考文献：
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作者简介：小泥沙，食品科技工作者，毕业于华南理工大学食品科学与工程学院，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。
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