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荒漠肉苁蓉(Cistanches deserticola Y. C. Ma)是唇形目列当科肉苁蓉属多年生寄生草本植物,其生存高度依赖特定寄主,主要寄生于梭梭(Haloxylon ammodendron(C. A. Mey.) Bunge)、柽柳(Tamarix chinensis Lour.)、四翅滨藜(Atriplex canescens (Pursh) Nutt.)等植物根部,自然分布集中于新疆、宁夏、甘肃、青海和内蒙古等地的干旱沙漠地带。在肉苁蓉属中,荒漠肉苁蓉是兼具药用与食用价值的核心物种,而历史上作为肉苁蓉药材使用的物种仅有3 个,即荒漠肉苁蓉、盐生肉苁蓉(Cistanches salsa (C. A. Mey.) G. Beck)与管花肉苁蓉(Cistanches tubulosa (Schenk) R. Wight),肉苁蓉属主要种类、寄主及分布地域详见表1。

从应用历史来看,荒漠肉苁蓉的药用价值早在西汉便被认可——《神农本草经》首次将其列为“上品”,记“主五劳七伤、补中、强阴益精”,奠定了其名贵中药地位;东汉《名医别录》进一步补充“除膀胱邪气、止腰痛痢疾”的功效,细化临床应用场景;明代《本草纲目》阐释其“补而不峻”的温和药性及“从容(和缓之貌)”的命名渊源,还提及“煮粥、浸酒”的用法,已表现出药食两用的早期形态。正因功效突出,在历代方剂中,荒漠肉苁蓉在增力类配方中出现率居首,滋补类配方中仅次于人参,故有“沙漠人参”之称。

《中国药典》对荒漠肉苁蓉的收载历程,直观反映出学界对其药用价值认知的逐步深化:1963年版首次收录肉苁蓉属药材,但因当时对基原认知有限,仅记载“盐生肉苁蓉”;1977—2000年版逐步修正基原,限定为“荒漠肉苁蓉”,并逐步完善质控方法,如2000年版新增以麦角甾苷(即毛蕊花糖苷)为对照品的高效液相色谱(HPLC)检测;2005年版虽扩展基原纳入“管花肉苁蓉”,但针对荒漠肉苁蓉首次确立“松果菊苷+毛蕊花糖苷总量≥0.3%”的含量指标,标志其质量评价从传统“性状鉴别”正式迈入“成分定量”阶段。后续各版药典持续优化质控体系,新增水分、总灰分、浸出物等质控项目,现行2025年版仍沿用荒漠肉苁蓉“补肾阳、益精血、润肠通便”的核心功效描述,为其药食同源应用提供了权威标准依据。

2023年11月,荒漠肉苁蓉被正式纳入国家药食同源目录,获得“中药材+食品”双重身份,这一政策选择与其特性密切相关:荒漠肉苁蓉含糖及甘露醇等甜味物质总量达31.6%,远高于管花肉苁蓉(15.0%),干燥后质地柔软、口感清甜,既契合药食同源产品的风味需求,也符合民间长期“炒菜食用”的传统;而管花肉苁蓉等近缘物种,干燥后质地坚硬、苦涩味显著,更适合作为纯药材使用,因此未被纳入药食同源范畴。

现代药理研究进一步证实,荒漠肉苁蓉具有神经保护、抗疲劳、镇静、缓解便秘、治疗痛风等功效,这与荒漠肉苁蓉中种类繁多的生物功能成分密不可分。

中南林业科技大学食品科学与工程学院的毕龙城、钟平胜、任佳丽*历经数十年研究,荒漠肉苁蓉的活性成分提取、分离、鉴定及药理作用机制等方面取得显著成果。然而其活性物质种类繁多、功效复杂,质量易受品种产地、加工及储存等多种因素影响。这些因素通过直接或间接调控活性成分含量与生物活性,最终决定其药效(图1)。基于此,本文系统梳理荒漠肉苁蓉活性成分的最新研究进展,分析其药理功效,并探讨不同因素对其质量的影响,以期为荒漠肉苁蓉的标准化种植、严格质量管控及食品与新药研发提供理论支持。

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1 生物活性成分

目前,从肉苁蓉属植物中分离出的化合物超过130 种。荒漠肉苁蓉主要包括苯乙醇苷类、环烯醚萜类、木脂素类、多糖类、氨基酸及黄酮类等(图2),其中多糖和苯乙醇苷被认为是主要的活性成分。

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1.1 多糖

多糖是一种由醛糖或酮糖通过糖苷键连接形成的天然高分子化合物,广泛存在于动植物及微生物细胞中。它不仅是细胞结构的重要组成部分和储能物质,还因其显著的生物活性及低毒性,在食品工业、医药领域和化妆品行业中得到广泛应用。

肉苁蓉多糖多集中在肉质茎中,在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化以及调节肠道功能等方面展现出显著的功效,而其结构(分子质量、单糖组成比例)直接影响了生物活性,目前从荒漠肉苁蓉中主要分离得到的多糖见表2。Zeng Hui等从荒漠肉苁蓉中提取并纯化得到了一种多糖CDA-0.05,其单糖组成只有葡萄糖和半乳糖,物质的量比为96.4∶3.6;Weng Xiang等成功纯化出两种荒漠肉苁蓉多糖CCDP-1和CCDP-2,分别由物质的量比为7.22∶5.98∶2.51∶1.81∶1.00和6.57∶8.48∶4.20∶2.72∶1.00的葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖组成;肖林霞等从荒漠肉苁蓉中提取得到组成分别为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸、阿拉伯糖的中性糖CLP1和葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、半乳糖醛酸组成的肉苁蓉酸性糖CLP2,且发现CLP1的抗氧化能力高于粗多糖CLP和CLP2。

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1.2 苯乙醇苷类

苯乙醇苷类化合物通常由苯乙醇苷元和糖基组成,其结构多样性赋予了这类化合物广泛的生物活性。荒漠肉苁蓉中苯乙醇苷类成分是其发挥药理学作用的最主要活性成分之一,其中松果菊苷和毛蕊花糖苷更是被列入《中华人民共和国药典》,作为肉苁蓉的质量标志物。苯乙醇苷类物质主要包括松果菊苷、毛蕊花糖苷、管花苷A、异毛蕊花糖苷、2-乙酰毛蕊花糖苷、管花苷B等多种活性成分。

目前,Zhang Jiayu等开发了一种基于静电场轨道阱回旋共振液相色谱组合质谱的新策略,成功从新疆、内蒙古等产地采集到的荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉以及沙苁蓉中分离出69 种苯乙醇苷,其中包括17 种新发现的苯乙醇苷;Li Wenlan等利用液相色谱-四极杆/飞行时间质谱联用技术从荒漠肉苁蓉中鉴定了21 种苯乙醇苷;Ai Ziping等通过运用超高效液相色谱-质谱联用技术发现了荒漠肉苁蓉10 种苯乙醇苷。在质量控制方面,Li Ruiyan等采用单标记多组分定量分析法对荒漠肉苁蓉以及管花肉苁蓉中的5 种苯乙醇苷含量进行测定,提供了一种经济可靠的质量控制方法;Lu Danyi和丁艳霞等采用HPLC对肉苁蓉中的苯乙醇苷类化合物进行了定量分析,对36 批荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉以及沙苁蓉样品来源成功进行分类,为肉苁蓉的质量控制提供了化学基础;梁渐崧等采用超高效液相色谱法测定了荒漠肉苁蓉、管花肉苁蓉以及沙苁蓉中6 种苯乙醇苷类成分,为肉苁蓉产品的真伪鉴别和的质量评价提供了重要依据;Yang Zhenya等建立了中国不同地区荒漠肉苁蓉苯乙醇苷的化学指纹图谱。这些研究不仅证实了肉苁蓉中含有多种苯乙醇苷类活性成分,而且丰富了肉苁蓉化学成分的分析方法,为肉苁蓉资源的合理利用和质量控制提供了科学支持。目前已从肉苁蓉中鉴定得到的苯乙醇苷类物质有82 种(表3)。

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1.3 环烯醚萜类

环烯醚萜是具有半缩醛和环戊烷环的单萜类化合物,具有抗病毒 、抗炎 和保肝 等作用。杨建华等 采用大孔树脂、活性炭等色谱柱技术从人工栽培盐生肉苁蓉中分离纯化得到益母草苷和8-表马钱子苷酸两种环烯醚萜类化合物;王嘉等 首次建立了可同时测定荒漠肉苁蓉与沙苁蓉中环烯醚萜类成分的HPLC方法;Nan Zedong等 运用多种方法从荒漠肉苁蓉中分离并鉴定得到9 种环烯醚萜类化合物,并评价了其抗炎活性。目前已从肉苁蓉中分离得到的环烯醚萜类活性物质有28 种(表4)。

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1.4 黄酮类

黄酮作为植物界广泛分布的次生代谢产物,基本骨架为2-苯基色原酮结构,这一特征性化学结构使其区别于其他酚类化合物。近年来研究证实,该类化合物不仅具有显著的抗氧化、抗炎及抗细胞凋亡等药理活性,更在抗诱变和免疫调节等方面展现出独特的应用价值,这为肉苁蓉中黄酮类成分的深度开发奠定了理论基础。

目前荒漠肉苁蓉中发现的黄酮类物质见表5。在成分分布研究方面,姬晓慧等系统分析了荒漠肉苁蓉不同组织器官的活性成分含量,发现肉质茎中黄酮类化合物相对含量达6.87%,显著高于其他部位。针对荒漠肉苁蓉中黄酮提取工艺的优化研究呈现多元化技术路径:杨凯等通过响应面法构建单因素-正交试验体系,确立以0.2%十二烷基硫酸钠溶液为提取介质时,料液比1∶20(g/mL)、80 ℃恒温提取1.0 h为最佳工艺参数,该体系下黄酮提取率达7.34%。相比之下,肖星辉等创新性地采用乙醇-盐双水相萃取技术,在体积分数50%乙醇溶液、料液比1∶50(g/mL)、90 ℃条件下提取3.5 h,黄酮平均得率提升至13.04%,对比研究表明双水相萃取技术具有显著优势。任和等进一步突破传统分离技术,通过系统评价5 种吸附材料的性能参数,发现烟酸锌配位聚合物[Zn(NA)2]具有最佳的吸附与解吸性能,使总黄酮纯度由9.33%提高到48.23%,为高效富集和纯化黄酮类化合物提供了有力的科学支撑。然而,当前肉苁蓉中黄酮的提取纯化研究尚显不足,如何有效提升肉苁蓉中黄酮类化合物的含量仍是一个亟待解决的关键问题,未来研究需在此方向上进一步深入探索。

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1.5 木脂素类

木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成的大宗化合物,主要分布于植物的木部和树脂中,展现出显著的生物活性,包括但不限于抗氧化和抗病毒特性,从而被认为是一种具有多重功能的植物激素 。肉苁蓉肉质茎、花序和叶轴都富含木脂素。Nan Zedong等 采用色谱分析技术,成功从荒漠肉苁蓉的茎部分离出11 种木脂素类化合物,为木脂素成分的深入研究提供了宝贵的数据。此外,Liu Jiliu等 在肉苁蓉中鉴定出一种特定的木脂素成分,命名为PG,其化学式为C 26 H 32 O 11 。该木脂素成分因其卓越的抗炎、抗氧化以及免疫抑制特性而获得了广泛关注。目前从肉苁蓉中发现的木脂素共22 种,其汇总如表6所示。

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1.6 氨基酸类

荒漠肉苁蓉营养成分丰富,包含了缬氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸等17 种氨基酸。这些氨基酸不仅是蛋白质生物合成的基本单元,同时还在多种生理功能的调节中扮演重要角色。胡杨等 采用氨基酸分析仪对新疆和田不同产地荒漠肉苁蓉中氨基酸组成与含量进行测定,并通过氨基酸比值系数法对其营养价值进行评价。该研究不仅揭示了产地因素对肉苁蓉中氨基酸含量的影响,而且为肉苁蓉资源的深入开发和利用提供了新的科学依据。

2 荒漠肉苁蓉活性成分功效

荒漠肉苁蓉中富含的生物活性成分构成了其多样化药理作用的物质基础,这些活性成分不仅可以单独发挥作用,多数研究证明它们还可以通过多靶点、多途径的交互作用实现特定的药理效果。换言之,某一特定功效的实现可能是多种成分通过多靶点和多途径共同作用的结果。例如,在董家铭的研究中,探讨了荒漠肉苁蓉对骨髓炎性微环境的调控作用及其对骨髓间充质干细胞增殖分化的影响。研究揭示其中的槲皮素、β-谷甾醇、β-苏齐内酯和红景天苷等成分,通过作用于前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、核受体共激活因子2(NCOA2)、热休克蛋白90α家族A类成员1(HSP90AA1)和B细胞淋巴瘤-2(BCL-2)等核心靶点,调控了糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路以及辅助性T细胞17(Th17)分化通路,从而展现出抗炎和抗骨质疏松的生物活性。

2.1 抗氧化

抗氧化防御对于维持生物体内环境的稳定性至关重要,其核心在于对抗氧化自由基的累积。在生理代谢过程中以及受到紫外线辐射、吸烟等外部环境因素的影响下,体内自由基,特别是活性氧(ROS)的产生量会增加。ROS作为一种高反应性的氧分子,包括超氧阴离子自由基、羟自由基和过氧化氢等,其过量存在会对细胞结构造成破坏,加速衰老过程,并可能导致心血管疾病、神经退行性疾病和癌症等疾病的发生。因此,抗氧化防御系统的有效运作显得尤为重要。

人体内的抗氧化物质可以通过内源性合成或外源性膳食摄取,其主要作用机理为直接清除ROS等自由基或间接减少自由基前体的生成,以阻断氧化级联反应。为了评估抗氧化性能,可以直接测定超氧阴离子自由基、羟自由基和烷氧基自由基的清除率。Guo Yuanheng等通过测定1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、2,2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)阳离子自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除率,对荒漠肉苁蓉3 种杂多糖组分CDP-A、CDP-B和CDP-C的抗氧化能力进行了比较。研究结果表明,相较于CDP-A和CDP-B,CDP-C展现出更显著的抗氧化能力。

此外抗氧化效能的量化还可通过监测丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等生物标志物实现。正常情况下,过量的ROS会被内源性抗氧化防御系统清除,包括酶抗氧化系统(SOD、CAT、GPX等)和体内的非酶抗氧化系统(谷氨酸肽、抗坏血酸、生育酚、胡萝卜素等)。Zhang Hong等研究发现荒漠肉苁蓉寡糖提取物可以明显改善脊髓损伤后脂质过氧化、还原型谷胱甘肽(GSH)、CAT、SOD、GPX、ROS水平,发挥抗氧化作用。张春生等通过检测小鼠血清中GPX、SOD和MDA水平,观察了荒漠肉苁蓉多糖的抗氧化效果。结果显示,多糖灌胃组的血清氧化应激水平显著低于空白对照组,并且在一定程度上优于阳性对照双歧杆菌四联活菌片的效果。Jiang Hongyu等研究发现荒漠肉苁蓉多糖通过降低MDA含量,提高SOD活性和GSH含量,增强了机体的抗氧化能力,并通过保护结肠肌间神经丛线粒体功能,显著减轻了氧化应激诱导的损伤。罗欣杰等探讨了荒漠肉苁蓉多糖对高糖诱导的肾小管上皮细胞损伤的保护作用,发现多糖预处理能有效降低ROS水平,提高SOD和GPX的活性,并降低MDA含量,表明多糖可能通过多靶点调节机制缓解氧化应激反应。Hu Yibo等研究发现荒漠肉苁蓉多糖可以促进黑素细胞的生成,防止黑素细胞的氧化应激损伤,其机制为增强核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)抗氧化途径,从而清除细胞内ROS。Wang Haichao等进一步揭示了荒漠肉苁蓉多糖在增强肝脏抗氧化酶活性方面的作用,并通过下调肝脏中Kelch样ECH相关蛋白-1(Keap1)蛋白水平,促进Nrf2蛋白的表达,有效减轻了乙醇诱导的氧化损伤。

高燕等采用网络药理学方法,深入探讨了肉苁蓉苯乙醇苷类成分的抗氧化分子机制,发现其抗氧化作用与调节谷胱甘肽S-转移酶pi-1(GSTP1)、表皮生长因子受体(EGFR)、丝裂原活化蛋白激酶8(MAPK8)等靶点有关,且与其结构中的咖啡酰基和3,4-二羟基苯乙醇基团密切相关。安青等则探究了寄主和产地对荒漠肉苁蓉6 种苯乙醇苷和粗多糖含量的影响,并评价其抗氧化活性,为肉苁蓉作为天然抗氧化剂的应用及其新寄主四翅滨藜的推广提供了科学依据。荒漠肉苁蓉抗氧化作用见表7。

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2.2 神经保护作用

荒漠肉苁蓉在改善脑血管疾病相关的认知功能障碍方面展现出显著效果,并具有明显的神经保护作用。其通过维持脑内神经元功能完整、抑制细胞凋亡,有效强化脑血管系统保护,为神经系统疾病的治疗提供了新方向。荒漠肉苁蓉神经保护作用见表8。

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许茜等研究发现,荒漠肉苁蓉可能通过调节Keap1/Nrf2/HO-1信号通路,降低帕金森病模型大鼠的氧化应激水平,进而改善其海马组织神经细胞损伤。此外,荒漠肉苁蓉富含的苯乙醇苷类化合物贡献突出,特别是松果菊苷,已被证实能够增强动物模型的学习和记忆能力,其神经保护机制涉及对MAPK、NF-κB、半胱天冬酶3/8以及CHOP蛋白等多条信号通路的调节,为脑缺血性中风的辅助治疗提供了新的潜在策略。在缺血性脑卒中小鼠模型中,苯乙醇苷可激活Wnt/β-连环蛋白信号通路,促进内源性神经干细胞增殖进而改善病症。此外,Zhang Xianxie等利用转录组学、代谢组学、超微结构分析和分子生物学技术,从铁凋亡途径入手,揭示了苯乙醇苷通过多靶点、多途径协同作用发挥缺氧神经保护功能的分子机制。

荒漠肉苁蓉多糖同样展现出显著的神经保护作用。研究证实,其能减轻小鼠海马区神经元凋亡,提升认知能力并延长小鼠寿命。此外,Jiang Hongyu等进一步揭示了肉苁蓉多糖的神经保护作用可能与Nrf2/Keap1信号通路相关,通过减少氧化应激、保护线粒体功能,实现对结肠肌间神经元的保护。同时,荒漠肉苁蓉多糖对衰老神经细胞保护显著,可改善衰老模型小鼠学习记忆能力,这得益于其抗氧化、抗凋亡特性以及对cAMP、PKA和CREB信号通路的上调作用。

2.3 抗肿瘤

荒漠肉苁蓉的抗肿瘤活性主要依赖多糖与苯乙醇苷两类核心成分,通过“免疫调节”与“肿瘤细胞直接抑制”双重路径发挥作用,两类成分的作用机制各有侧重且可形成协同效应,具体作用特征及研究证据见表9。

崔永生研究发现,荒漠肉苁蓉多糖可诱导M0/M2型巨噬细胞向抗肿瘤活性更强的M1型极化,其结构差异决定了与不同模式识别受体的作用偏好,从而精准调控肿瘤相关巨噬细胞功能。Weng Xiang等分离得到的CCDP-1和CCDP-2多糖均无细胞毒性,其中CCDP-2诱导树突状细胞成熟能力更强,可上调CD40、CD80、CD86及MHC II表达,促进同种异体T细胞增殖和Th1/Th2细胞因子分泌,并抑制树突状细胞内吞作用以增强抗原呈递效率。体内实验进一步证实,CCDP-2可剂量和时间依赖性地增强OVA特异性抗体生成、抗原特异性T细胞的活化及IFN-γ/IL-4分泌,其机制与MAPK和NF-κB通路激活相关,提示该多糖具备肿瘤疫苗佐剂的开发潜力。此外,Li Quanxiao等发现荒漠肉苁蓉多糖可通过上调DC表型标志物与抗原摄取能力诱导其活化,激活TLR-2/TLR-4相关的MAPK和NF-κB通路,增强体液与细胞免疫反应。Feng Shuangshuang等提取的野生荒漠肉苁蓉水溶性多糖则能诱导Th1/Th2混合应答,上调IL-4、IFN-γ水平,通过促进树突状细胞成熟激活免疫系统。值得注意的是,部分多糖还兼具直接抑制肿瘤细胞的作用,如樊黎丽等证实,荒漠肉苁蓉多糖可通过下调LINC01410表达,剂量依赖性抑制肺癌细胞A549的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡。Jia Yamin等在Tgfb1Rag2基因缺失小鼠模型中也观察到,荒漠肉苁蓉水提物(多糖为主要活性成分)能增强脾细胞对结肠癌细胞的杀伤活性,同时上调巨噬细胞一氧化氮合酶II表达并刺激其吞噬功能。

苯乙醇苷类成分的抗肿瘤作用则以“直接靶向抑制肿瘤细胞”为核心,尤其对肝癌细胞效果显著,且可与化疗药物协同增效。Yao Jie等从荒漠肉苁蓉中分离出的管花苷B,可通过下调Hippo-Yes相关蛋白(YAP)通路下游转录靶基因(包括CTGF、CYR61和N-钙黏蛋白)表达,抑制肝癌细胞迁移。唐颖进一步证实,荒漠肉苁蓉苯乙醇苷可通过通过双重机制抑制恶性T细胞:一方面调控SIRT2/p53、PI3K/AKT等信号通路诱导细胞凋亡与焦亡,另一方面阻断NLRP3-IL-1β信号轴抑制细胞增殖与转移。此外,Feng Duo等发现荒漠肉苁蓉总苷可靶向肿瘤细胞能量代谢,通过抑制HepG2肝癌细胞的线粒体呼吸与糖酵解功能,提升细胞内ROS水平,最终抑制肿瘤细胞增殖。

综上,荒漠肉苁蓉多糖与苯乙醇苷分别通过“强化宿主免疫”与“靶向肿瘤细胞”形成抗肿瘤协同效应,相关研究不仅明确了两类成分的作用机制与靶点,也为其在抗肿瘤药物研发(如疫苗佐剂、化疗增效剂)及药食同源抗肿瘤辅助产品开发中提供了理论支撑。

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2.4 抗骨质疏松

骨质疏松症是以骨量减少和骨骼微结构退化为特征的代谢性骨病,治疗核心在于调节骨代谢平衡。荒漠肉苁蓉因兼具促进成骨细胞活性与抑制破骨细胞活性的双重作用,且毒性较低,契合传统“补肾壮骨”应用场景,近年来其抗骨质疏松机制(图3)被逐步揭示,呈现“多成分协同、多通路调控”的特征,具体作用路径及研究证据如下。

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在多糖类成分的作用中,抗氧化应激和肠道菌群调节是核心机制,且可间接实现骨代谢平衡。Song Dezhi等发现,荒漠肉苁蓉多糖可增强抗氧化酶表达,减少破骨细胞中核因子κB受体活化因子配体(RANKL)介导的ROS生成,同时抑制活化T细胞中NF-κB和MAPK通路激活,从而阻断破骨细胞过度活化。Gu Jingna等进一步证实,荒漠肉苁蓉多糖可重塑绝经后骨质疏松小鼠的肠道菌群结构,改善肠黏膜损伤并提高短链脂肪酸水平,通过平衡Th17/Treg细胞比例减少促炎细胞因子释放,间接促进成骨细胞分化、抑制破骨细胞生成,最终改善骨微结构。此外,Wang Fujiang等在加速老化骨质疏松小鼠模型中观察到,荒漠肉苁蓉多糖与总苷、寡糖协同作用时,可通过调节Wnt/β-连环蛋白信号通路——下调RANKL、p-β-连环蛋白表达,上调成骨相关因子骨形态发生蛋白2(BMP-2)、骨钙素(OCN)、骨保护素(OPG)、磷酸化糖原合成酶激酶-3β(p-GSK-3β),显著促进新骨形成、胶原纤维沉积及钙积累,修复骨组织病理损伤。

苯乙醇苷类成分则通过调节免疫细胞功能间接调控成骨细胞活性。徐姗姗研究表明,经松果菊苷处理的T细胞培养上清液可显著促进成骨细胞增殖,同时上调骨保护蛋白mRNA表达、抑制RANKL mRNA表达,从而维持骨代谢平衡。而董家铭的研究进一步表明,荒漠肉苁蓉中红景天苷、多糖等多成分可形成“多靶点-多途径”协同效应,包括抑制炎症反应、调控细胞周期及促进骨髓间充质干细胞增殖,强化抗骨质疏松效果。

荒漠肉苁蓉提取物(含多糖、苯乙醇苷等混合成分)的抗骨质疏松作用则体现“双向调节骨代谢”的综合优势。Zhang Bo等利用去卵巢绝经后骨质疏松大鼠模型证实,该提取物可提升碱性磷酸酶活性,显著增加骨密度并改善骨微结构,同时降低脱氧吡啶啉、组织蛋白酶K等骨吸收标志物水平。机制上,其通过下调TRAF6、RANK、NF-κB等破骨相关因子,上调PI3K、AKT等成骨相关因子,阻断RANKL/RANK诱导的NF-κB和PI3K/AKT信号通路,实现“抑制骨吸收+促进骨形成”的双重调控。Wang Cheng等也强调了荒漠肉苁蓉对绝经后骨质疏松症的治疗价值,核心在于其能通过多途径整合调控骨代谢,且安全性高,提示其具备开发为低毒抗骨质疏松药物的潜力。

综上,荒漠肉苁蓉通过“抗氧化应激-免疫调节-肠道菌群调控”的跨系统作用,结合Wnt/β-连环蛋白、PI3K/AKT等信号通路的精准调控,实现成骨-破骨代谢平衡。其多糖、苯乙醇苷及总苷成分的协同作用,为开发低毒高效的抗骨质疏松药物提供了丰富靶点。未来研究可进一步聚焦“成分-肠道菌群-骨代谢”的跨器官调控机制,推动临床转化应用。

2.5 调节肠道功能

荒漠肉苁蓉作为传统润肠通便中药,其肠道调节作用通过构建“生物-物理-化学”三重屏障实现肠道屏障维护(图4)。在生物屏障层面,荒漠肉苁蓉多糖与松果菊苷联合作用可有效改善肠道菌群紊乱;物理屏障方面,荒漠肉苁蓉多糖可逆转衰老导致的肠绒毛缩短,恢复Claudin-1、Occludin等紧密连接蛋白表达;化学屏障构建中,荒漠肉苁蓉总糖醇提取物可通过调节CYP8B1、FGF15、TGR5和FXR等基因进而调节胆汁酸代谢,而多糖可减少血清内毒素,苯乙醇苷可减少储存黏蛋白的杯状细胞数量耗竭,改善肠道黏液屏障稳态。

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多项研究证实,荒漠肉苁蓉多糖是关键活性成分。荒漠肉苁蓉多糖虽然大多数不易被人体消化,但在肠道菌群的作用下,可被降解为寡糖和单糖,进而发挥作用。刘延忠等在便秘性肠易激综合征大鼠模型中证实,荒漠肉苁蓉多糖可软化粪便、促进排泄并缓解结肠病理损伤;Wang Haichao等在乙醇诱导肝损伤小鼠模型中观察到,荒漠肉苁蓉多糖可重塑肠道菌群结构,增加阿克曼氏菌等益生菌丰度,降低有害微生物含量。张春生等在小鼠实验中观察到,灌胃荒漠肉苁蓉多糖可提升Akkermansia muciniphila、Alloprevotella及Prevotellaceae等益生菌水平,逆转肠绒毛缩短,改善肠道功能;罗欣杰等进一步指出,荒漠肉苁蓉多糖通过调节有益菌与潜在致病菌比例,增强肠道屏障功能。另有研究显示,荒漠肉苁蓉不同分子质量的多糖均可促进短链脂肪酸生成、提升松果菊苷吸收效率,调节肠道菌群多样性,显著促进普雷沃氏菌等有益菌生长。

2.6 抗炎

炎症是生物体对创伤、感染和应激的一种生理性防御反应,通常通过NO和促炎细胞因子的分泌实现自然保护。然而,长期或慢性的炎症可能损害机体并促进多种疾病的发展,如慢性肾病、糖尿病、癌症、抑郁症和痴呆等。因此,抗炎研究具有重要意义。

荒漠肉苁蓉及其活性成分具有显著的抗炎作用(表10)。Zhang Bo等研究发现,荒漠肉苁蓉多糖通过肠道菌群衍生的短链脂肪酸和Th17/Treg细胞的复杂相互作用,减少促炎性细胞因子的积累,从而有效减轻绝经后骨质疏松症相关的炎症。Wang Haichao等的研究进一步揭示了荒漠肉苁蓉多糖在肝脏炎症中的保护作用。经肉苁蓉多糖治疗的小鼠,其肝脏中的GSH和SOD活性显著升高,而ROS和MDA水平显著降低。此外,肝脏中的炎症细胞因子水平,包括TNF-α、IL-6、IL-1β和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)均有所下降,从而减轻了肝脏的炎症反应。Liu Jiliu等探讨了荒漠肉苁蓉在哮喘治疗中的作用机制,发现其关键活性成分松脂素-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷与iNOS有较强的结合亲和力。iNOS是在促炎刺激下释放的酶,荒漠肉苁蓉通过下调iNOS的表达,减少与炎症相关的NO产生,从而降低炎症细胞的浸润,揭示了荒漠肉苁蓉抗炎作用的潜在机制。

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2.7 其他药理作用

除上述核心作用外,荒漠肉苁蓉在抗衰老抗疲劳、抗抑郁、缓解哮喘等领域也展现出多成分协同的潜在应用价值,其作用机制均围绕“多靶点调控”展开。

在抗衰老抗疲劳方面,其功效与抗氧化、能量代谢调节及神经保护功能密切相关,核心机制为减少代谢废物堆积、增强自由基清除能力、抑制细胞凋亡与炎症浸润。例如,荒漠肉苁蓉多糖可能通过改善肠道功能、减少海马神经元死亡,正向调节认知功能以发挥抗衰老作用。苯乙醇苷与栀子黄色素复配物可延长小鼠耐缺氧及力竭游泳时间,提高能量储备。经植物乳植杆菌发酵的提取物则可通过激活PI3K/AKT/GSK3β通路、上调谷氨酰胺合成酶(GS)蛋白表达,显著提升抗疲劳能力。

抗抑郁作用中,不同活性成分通过不同通路发挥效果:多糖可调节肠道菌群平衡,间接影响中枢神经系统功能;苯乙醇苷则可能通过调节神经递质水平、抑制神经炎症反应,改善慢性不可预知温和应激诱导的小鼠抑郁状态。

改善糖尿病肾病的机制集中于“肠道保护+细胞保护”双维度:多糖既能增加有益菌群丰度、改善肠道屏障功能以降低血清炎症因子与内毒素水平,又可通过提升细胞抗氧化能力、抑制TLR4表达及κB抑制蛋白α(inhibitor kappa B alpha,IκBα)磷酸化、阻断NF-κB核转位,改善线粒体功能并抑制细胞凋亡。

在缓解哮喘与肝保护领域,荒漠肉苁蓉可降低哮喘小鼠气道高反应性与黏液分泌,抑制IL-4、IL-5等Th2型细胞因子释放以阻断气道炎症;其多糖还能通过“肠-肝轴”机制,对酒精性肝病发挥潜在保护作用。

3 影响荒漠肉苁蓉质量的关键因素

荒漠肉苁蓉的质量(包括活性成分含量、生物活性及功效稳定性)与其应用价值密切相关,而质量受寄主植物、产地环境、加工工艺及储存条件等多环节因素调控。以下从关键影响因素展开分析。

3.1 寄主植物与产地环境

荒漠肉苁蓉作为寄生植物,其质量基础(活性成分组成与含量)受寄主种类及产地环境的显著影响,呈现明显的品质差异性。在寄主调控层面,寄主植物通过营养供给与代谢互作直接决定荒漠肉苁蓉的活性成分积累及部位分布特征。安青等
对比发现,以四翅滨藜为寄主的荒漠肉苁蓉,其苯乙醇苷总量、粗多糖含量及抗氧化活性均显著优于梭梭寄主型;赵津津等进一步证实该寄主可促进甜菜碱、甘露醇等功能性成分的富集,凸显寄主对代谢通路的定向调控作用;陈君然等则揭示寄主调控的部位特异性,梭梭寄主的荒漠肉苁蓉上部松果菊苷含量更高,而红柳寄主的下部总多酚、毛蕊花糖苷等成分更丰富,且部分指标优于梭梭对应部位,提示寄主种类可能通过影响荒漠肉苁蓉组织分化,调控活性成分的空间分布。产地环境则通过气候、土壤等因子决定肉苁蓉的质量均一性与道地性。冯茹研究表明,不同生境下荒漠肉苁蓉的苯乙醇苷(松果菊苷、毛蕊花糖苷等)及多糖含量差异显著,直接影响其生物活性;徐勤科等通过元素分析发现,不同产地肉苁蓉的37 种元素含量存在显著差异,揭示地质背景对质量的潜在影响;杨俊玲等采用熵权TOPSIS法综合评价显示,新疆不同产地荒漠肉苁蓉质量虽差异显著,但栽培品与野生品综合质量相当,提示人工种植可通过优化产地环境实现质量可控;胡杨等发现新疆民丰、洛浦产地的荒漠肉苁蓉氨基酸含量更高,可能与土壤肥力及灌溉条件相关;此外,刘海民与侯建华等的研究进一步明确纬度、降水等气候因子是品质差异的关键驱动因素——如腾格里沙漠、内蒙古草原等不同生态系统可诱导总多酚、苯乙醇苷等特定成分的选择性富集,其中内蒙古产地荒漠肉苁蓉的苯乙醇苷含量及抗氧化能力显著优于其他地区,体现道地性对质量的决定性作用。

3.2 加工工艺

加工工艺通过影响活性成分保留率与生物活性,直接决定荒漠肉苁蓉的终端质量,其中干燥、炮制及提取环节是质量调控的核心。

3.2.1干燥方式

干燥是保障荒漠肉苁蓉储存质量的关键环节,既能通过抑制微生物繁殖延长保质期,又可能因工艺差异导致质量波动。杨国斌等发现真空冷冻干燥能最大程度保留营养成分,减少质量损失;刘博男等对比晒干、阴干、微波干燥等9 种趁鲜切制干燥方式后指出,冷冻干燥虽有利于环烯醚萜保留,但会导致苯乙醇苷含量较低,而水焯5 min结合40 ℃减压干燥可实现两类成分的均衡保留,兼顾质量的全面性;孙佳惠等证实荒漠肉苁蓉经黄酒蒸制后,相比于鼓风干燥和真空微波干燥,远红外干燥对6 种苯乙醇苷保留效果最好。新兴技术如脉冲真空干燥与热风-射频真空联合干燥,则能通过优化水分迁移效率,同步保留多糖、总酚等多类成分,提升综合质量。高洁通过工艺优化发现,超高压预处理(296 MPa保压16 min)结合81 ℃烘干,可使苯乙醇苷含量较传统方法提高1.8 倍,为质量提升提供技术方案。然而,当前研究多聚焦于成分含量差异对比,而干燥过程中温度、压力、水分迁移等因素对活性成分的物理化学作用机制(如热降解路径、酶活性调控)仍需深入探究。

3.2.2 炮制方法

炮制通过调节成分转化与功效特异性,实现肉苁蓉质量的定向优化。王旭星等
通过液相色谱-质谱联用鉴别出酒炖前后荒漠肉苁蓉的差异成分(松果菊苷、毛蕊花糖苷、异毛蕊花糖苷和管花苷B),且酒炖后荒漠肉苁蓉提取物对肾阳虚大鼠的改善效果优于生品,证实炮制对质量功效的增强作用;靳婉君等通过水分、总灰分等6 项指标评价发现,鲜制与传统炮制饮片在多糖、苯乙醇苷等质量指标上差异显著,提示炮制方法对质量的决定性影响。

这些研究为荒漠肉苁蓉炮制工艺的质量控制提供了依据,但目前对炮制过程中水解、氧化等化学反应的分子机制(如成分活性基团变化与人体代谢通路的关联)仍缺乏深入解析,需进一步研究以完善质量标准。

3.2.3 提取条件

提取工艺是荒漠肉苁蓉从原料向高值化提取物转化的关键环节,其技术路径与参数设置直接决定活性成分的得率、纯度及最终产品质量。在提取技术选择上,多元化技术路径已展现出针对不同活性成分的适配优势:亚临界水提取法凭借“高温高压下的极性调控能力”,在荒漠肉苁蓉苷、维生素等热敏性成分的高效保留与农药残留去除上表现突出,较传统溶剂提取可提升苷类成分相对含量(2.93%~40.63%),同时降低农药残留(72.89%~84.47%),更适合追求“清洁化、高营养保留”的食品级提取物制备;天然低共熔溶剂(如含水量18%、1,4-丁二醇与丙二酸物质的量比1∶2.5的体系)显著提升苯乙醇苷得率,且溶剂可生物降解,契合药食同源产品“绿色加工”的发展需求;而[Zn(NA)2]金属有机骨架材料对总黄酮的特异性吸附能力,解决了传统提取中黄酮类成分与杂质难分离的问题,为高纯度功能成分(如黄酮单体)的制备提供了新方案。此外,超微粉碎作为物理预处理技术,通过破坏荒漠肉苁蓉细胞壁结构,使苯乙醇苷溶出率从0.15%跃升至2.11%,可作为提取前的常规赋能步骤,与各类提取技术协同提升效率。在关键工艺参数调控方面,温度与超声处理的协同作用是实现质量精准控制的核心。韩海霞等指出,干燥与提取温度的协同变化对苯乙醇苷含量影响显著;霍达等在100 ℃、130 min条件下提取多糖,证实特定成分(如大分子多糖)需通过足够的温度与时间突破传质阻力,但其适用性需结合成分特性调整(如苯乙醇苷提取需避免长时间高温);Jiang Chunhui与Wu Bowen等证实,超声预处理不仅能缩短干燥时间以减少成分氧化,还可促进苯乙醇苷、梓醇等成分的溶出,且抗氧化活性随超声频率升高呈增强趋势,但需警惕过高频率对成分结构的破坏(如环烯醚萜类成分的半缩醛结构易受强超声影响)。

3.3 储存条件

适宜的储存条件能够延缓成分降解与品质劣变,维持荒漠肉苁蓉的质量稳定性。高静压处理可通过调控生理代谢影响储存期质量:李清昕发现100 MPa处理能促进贮藏前中期苯乙醇苷积累,而300~500 MPa处理可抑制代谢,使苯乙醇苷含量在贮藏中期保持稳定,12 d后仍维持较高水平,为短期与长期储存的质量调控提供依据。保鲜剂处理是维持储存质量的有效手段:如1-甲基环丙烯和茉莉酸甲酯可提高总酚含量,延缓酶促褐变;半胱氨酸处理能稳定可溶性固形物、可溶性蛋白等成分,减少质量劣变。包装技术通过阻隔环境因子保护质量:如M1微孔膜结合气调(6% CO 2 、4% O 2 和90% N 2 )能减缓鲜切肉苁蓉活性成分流失,保持高抗氧化性;海藻酸钠涂膜通过调节氧化酶活性延缓褐变;PP/PBAT膜则更适合鲜切荒漠肉苁蓉长期贮藏,能够有效保留松果菊苷与毛蕊花糖苷含量,为不同形态产品的储存质量保障提供多元策略。

4 结 语

荒漠肉苁蓉作为传统中药材,拥有丰富的药用历史,已形成涵盖中成药处方、中药方剂、药材标准及饮片炮制规范的完整体系。2023年其被纳入国家药食同源目录,不仅打破了“药用”单一属性限制,使其合法进入保健品与食品领域,更拓宽了产业应用边界,为资源高值化利用带来新机遇。然而,当前荒漠肉苁蓉药食同源产业发展仍面临多重瓶颈,需针对性突破以推动高质量发展。

从产业应用层面看,受纳入药食同源名录时间较短的限制,现有产品加工仍以传统切片、粗提等药用加工技术为主,缺乏适配食品场景的精深加工技术(如功能性成分定向富集、微胶囊包埋等),导致高附加值产品匮乏,严重制约其在食品领域的深度开发。

在科学研究层面,核心问题集中于3 个方面:1)质量调控机制不明,虽明确产地、加工等多因素影响活性成分含量,但各因素间协同或拮抗作用的分子机制尚未厘清,难以实现加工过程中特定活性成分的定向保留;2)质量标准单一,现行《中华人民共和国药典》及地方标准多以“松果菊苷+毛蕊花糖苷”为核心指标,忽视多糖、环烯醚萜等其他活性成分的贡献,无法全面反映其整体药效;3)研究深度不足,当前多停留于“成分含量变化”的表型观察,未深入解析“生态因子-关键酶基因-活性成分合成”的调控通路(如新疆沙漠土壤气候如何诱导荒漠肉苁蓉中苯乙醇苷合成关键酶基因高表达,以促进松果菊苷、毛蕊花糖苷选择性富集),导致栽培过程中生态条件调控缺乏精准依据。

针对上述问题,未来研究需从3 个方面开展工作:1)强化“加工工艺-活性成分-药效”关联研究,系统揭示活性成分在加工过程中的动态变化规律,明确功能特异性成分的物质基础,为精深加工技术开发提供理论支撑;2)构建“核心成分组合”质量标准,根据“补肾”“润肠”等目标药效调整多糖、苯乙醇苷等成分的权重,提升标准科学性与适用性;3)深化分子机制研究,聚焦生态因子对活性成分合成关键通路的调控,挖掘关键基因标记,实现定向栽培与加工。

产业层面则需建立“产地分级-工艺匹配”的全链条质量控制模式:首先依据产地生态特征(如阿拉善/贺兰山产区与新疆/甘肃产区)对原料分级,其次针对不同级别原料匹配最优加工工艺。例如一级原料可采用酒制强化补肾活性、二级原料可通过低温烘干保留多糖以优化润肠功效,实现“原料品质-加工工艺-产品药效”的精准对接,提升产品竞争力。

综上,荒漠肉苁蓉药食同源产业的发展,需以科学研究破解技术瓶颈,以标准体系规范质量控制,以全链条模式提升产业效率,最终实现从“资源优势”向“产业优势”的转化。本综述可为相关领域提供理论参考,未来可通过产学研协同创新,推动荒漠肉苁蓉在功能性食品、保健品等领域的深度应用,为我国药食同源资源的高值化利用提供研究思路。

引文格式:

毕龙成, 钟平胜, 田义明, 等. 荒漠肉苁蓉活性成分的药理作用及质量影响因素[J]. 食品科学, 2026, 47(2): 307-321. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250705-031.

BI Longcheng, ZHONG Pingsheng, TIAN Yiming, et al. Research progress on Cistanches deserticola Y. C. Ma as a medicinal and edible plant: pharmacological effects of active components and factors influencing its quality[J]. Food Science, 2026, 47(2): 307-321. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250705-031.

实习编辑:闫凯;责任编辑:张睿梅。点击下方 阅读原文 即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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