苦荬菜的生理及药理研究进展

张凯敏 王汉 乔枫

摘 要：苦荬菜（Ixeris polycephala Cass）作为牧区代表牧草之一，具有多种生理及药理功能，亟待开发和利用。研究表明，苦荬菜的药用价值极高，可用于抑制肿瘤、抑菌、降低血糖和血脂以及治疗心脑血管疾病等。该文阐述了苦荬菜的生理活性、化学成分和营养成分，分析了苦荬菜的抗氧化活性及其药理活性，阐明了苦荬菜的药理功能及其在医学上的应用价值，对现已开发的功能和亟待开发的功能进行了分类和整理，并展望了苦荬菜未来的研究方向。

关键词：苦荬菜;生理活性;营养成分;抗氧化活性;药理活性

中图分类号 R284.1文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）19-0033-04

Research Progress in Physiology and Pharmacology of Ixeris polycephala Cass

ZHANG Kaimin et al.

（Key Laboratory of Medicinal Animal and Plant Resources of Qinghai-Tibetan Plateau in Qinghai Province，Qinghai Normal University，Xining 810008，China）

Abstract：Ixeris polycephala Cass，as one of the representative forages in pastoral area，has many physiological and pharmacological functions，which need to be developed and utilized urgently.It can be used to inhibit tumor，inhibit bacteria，reduce blood sugar and blood lipid，and treat cardiovascular and cerebrovascular diseases.In this paper，the physiological activity，chemical and nutritional components of Ixeris was described，the antioxidative activity and pharmacological activity of Ixeris are summarized，and the pharmacological function of Ixeris  and its application value in medicine are expounded.The functions that have been developed and the functions that need to be developed are classified and sorted out，and the future research direction of IIxeris is prospected.

Key words：Ixeris polycephala Cass;Physiological activity;Nutritional components;Antioxidant activity;Pharmacological activity

青海牧區是中国四大牧区之一，牧草种类繁多，苦荬菜是其中常见的一种。苦荬菜是菊科苦荬属的一年生或多年生草本植物，其叶片柔软多汁，深受牲畜青睐[1]。苦荬菜的别称有苦麻菜、苦碟子、满天星等，主要分布于西北、华北等地区，在日本、朝鲜等地也有分布[2]。苦荬菜根的形状为纺锤形，茎不分支或只有上部分分支[3]。叶分为基生叶和茎上叶2种，前者为莲座状，叶片很薄;后者为叶互生，叶缘呈锯齿状，叶基呈耳状。花序呈伞序伞房状排列在茎的顶端。果为长椭圆形，其冠毛为白色[4]。

作为牧草，苦荬菜成本低廉，繁殖迅速，环境适应力强，但由于我国对其培育研究较晚，利用尚不充分。因此，整合苦荬菜的各项研究，有助于发现其研究的空白区域，并能有助于苦荬菜经济和药用价值的开发利用。目前，国内对苦荬菜的研究主要集中于化学成分、药理活性及其生理等方面，而在分子生物学方面的研究仍较少。

1 苦荬菜的生理活性

1.1 生理盐胁迫 我国西北地区多盐碱地，研究其胁迫机制和植物的抗逆应答，对于盐碱地的高效、合理开发利用具有重大意义，可以增加我国可利用土地的面积。袁隆平院士于2017年研究出了海水稻，这一研究使得盐碱地水稻的产量大幅度增加。买热木沙姑·依米尔等[4]以田野苦荬菜为对象，研究了盐胁迫对其种子萌发的影响，以蒸馏水处理为对照组，设置浓度梯度，并控制变量，研究不同盐浓度下种子萌发率的变化，发现在0.01～0.04mol/L时，苦荬种子的萌发率呈上升趋势，当大于0.05mol/L时则呈下降趋势。由此可见，低浓度时，盐胁迫促进种子萌发，在0.04～0.05mol/L时达到了种子萌发最高值，而高浓度时会抑制种子的。陈贵华等[5]进一步研究了盐胁迫对苦荬菜的影响，发现在盐胁迫作用下，苦荬菜体内会发生过氧化反应，从而产生高浓度的活性氧，进而攻击植物细胞膜[6]，同时也会激起体内的一系列信号转导反应，进而引发机体的防御机制应答[7];MDA的含量也随着盐胁迫的加剧而升高，它代表细胞膜的损伤程度;H2O2的浓度也随着盐胁迫的加剧而升高，说明苦荬菜的耐盐性越来越强[5]。陈贵华等[8]研究了在不同盐胁迫下，苦荬菜的蛋白质、过氧化氢等的变化规律，发现对苦荬菜的耐盐性起关键作用的为H2O2、脯氨酸。脯氨酸是一种重要的渗透因子（提高渗透势），常常在盐胁迫时发挥作用[9]，当苦荬菜遭遇盐胁迫时，其体内会产生大量的脯氨酸，降低细胞水势，从而提高苦荬菜的耐盐性。H2O2则可调节下游抗氧化系统，提高苦荬菜的耐盐性[5，8]。

1.2 外源过氧化氢对苦荬菜耐盐生理作用的影响 研究表明，机体内高浓度H2O2会对植物产生氧化胁迫，而低浓度H2O2是植物细胞内一种重要的信号分子，在植物应对非生物的胁迫中起着重要作用。陈贵华等[10]在此基础上深入研究了外源过氧化氢对苦荬菜幼苗耐盐性的影响，结果表明，在盐胁迫下，喷洒外源过氧化氢可增加渗透物质的含量，如可溶性糖、蛋白质等。而这些糖类、蛋白质含量的增加，会进一步增强苦荬菜的耐盐能力;喷洒外源过氧化氢还可调节抗氧化系统酶的活性，从而提高苦荬菜的耐盐能[11]。这一结果与体内过氧化氢的作用相一致。因此，在苦荬菜幼苗阶段适度喷施过氧化氢是有利于抗盐的。

1.3 重金属对苦荬菜根尖细胞分裂的影响 重工业的发展在提高社会经济的同时带来了重金属污染。研究表明，重金属主要是对植物的根细胞造成伤害[12，14]。铅是一种常见的重金属，是生物体内的非必需元素，也是一种诱变剂。镍是植物所需的必需微量元素之一，在低浓度时，其会促进植物的生长;在高浓度时，则会对植物产生毒害作用。郭爱华等[13]以苦荬菜幼苗为材料，研究重金属铅、镍对苦荬菜根细胞的影响，结果表明，铅可影响根细胞的分裂周期，阻碍细胞进入分裂期;而适宜浓度镍溶液具有解铅毒的作用，可促进细胞分裂，但高浓度的镍解铅毒作用较小，并且对苦荬菜根细胞有毒害作用。

1.4 化学成分 苦荬所含的化学成分主要有黄酮类、木质素类、类萜类化合物，此外还有甾醇类、有机酸类、苯丙素类[15]。经研究发现，在这些化合物中黄酮类化合物的含量最高，且其生长发育过程中起着至关重要的作用。王红玉等[16]运用超声波辅助等方法对苦荬菜内黄酮类化合物进行了提取和分离提纯，结合单科开等[17]所做的提纯工作发现：单一提取方法不足以满足黄酮类物质提取纯化的需求，故需采用复合提取法;超声波-乙醇提取法提纯黄酮类物质效果较好;大孔树脂提取的纯化效果最佳;而总黄酮测定的最优方法为紫外分光光度法。进一步研究苦荬菜内黄酮类成分发现，木犀草苷具有代表性，可用于清热、消炎、抗病毒等，与苦荬菜表现出来的药理活性相一致，因而木犀草苷很可能是苦荬菜的有效成分。周桃等[18]通過测定不同苦荬菜中木犀草苷的含量，并经过样品含量测定，验证出木犀草苷是苦荬菜的有效成分之一。

1.5 营养成分 苦荬的营养价值较高，在其幼苗和晒干制品中均含有丰富的蛋白质[19]，其含量是常规蔬菜的3～5倍，富含8种必需氨基酸，极具开发价值。霍莉等[20]研究表明，在苦荬菜的不同部位氨基酸含量大小为叶>花>茎>根。苦荬菜含有丰富的维生素，以维生素C的含量最为丰富。维生素C又称为抗坏血酸，是人体所必需的，它可以抗氧化，延缓衰老，并且具有抗癌的作用。肖文敏等[21]采用分光光度法提取苦荬菜维生素C，研究发现，不同部位维生素C的含量大小为叶>茎>根。苦荬菜富含微量元素，其含量相较于常规蔬菜的高，大量的微量元素能够对重金属起到拮抗作用，以减轻重金属对人的危害[22];微量元素同时能对肝炎患者起到积极作用，如乙肝患者等的体内微量元素较正常人很低，微量元素的补充就显得尤为重要[23]。

1.6 抗氧化活性 植物体内具有抗氧化活性的物质有多种，如抗坏血酸、抗氧化酶类、谷胱甘肽、黄酮等，在苦荬菜中主要为抗坏血酸和黄酮发挥抗氧化作用。周劝娥等[24]以人工合成的抗氧化剂BHT作为对照，对苦荬菜中抗坏血酸及黄酮的抗氧化活性进行测定，测定苦荬菜抗氧化活性的重要指标之一为清除DPPH自由基能力，清除能力表现为抗坏血酸及黄酮提供质子的能力[25]。在此实验中，三者清除自由基能力从大到小的排序为抗坏血酸>苦荬菜黄酮>BHT。还原能力是抗氧化能力的表现形式。在还原力的测定中三者的从大到小的排序为黄酮>抗坏血酸>BHT，对黄酮类化合物进一步研究发现，黄酮是一种良好的电子供体，它能够使自由基转化为更稳定的产物从而阻止反应的进一步发生[26]。清除羟自由基能力是抗氧化活性的重要表现形式。在清除羟自由基的测定中，三者从大到小的排序为黄酮>抗坏血酸>BHT，羟自由基能够通过二价铁离子和过氧化氢反应而产生，而黄酮能够螯合二价铁离子，故它通过螯合二价铁离子而清除羟自由基。清除超氧阴离子的能力也是抗氧化活性的一项重要指标，超氧化物歧化酶参与此反应[27]，对超氧阴离子清除中三者的排序从大到小的为抗坏血酸>黄酮>BHT。进一步研究结果发现，黄酮中含有邻位羟基能够活性质子，从而消除超氧阴离子。

2 苦荬菜的药理作用

2.1 抑菌 野生植物均具有抑菌活性，研究表明，苦荬全株各部位均有抑菌活性，为了能够更加高效地提取出抑菌物质并且加以充分利用，学者们尝试了多种实验。郭爱华等[28]针对苦荬的不同部位的抑菌活性进设计实验，选用金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌3种菌株，制备苦菜提取液，结果表明，苦菜的根茎叶菌有抑菌活性，且抑菌活性由强到弱分别为叶、茎、根。张禄等[29]通过对提取液进行稀释，进而探究哪种浓度的提取液抑菌效果更强，结果表明，不加稀释即原液的抑菌效果更加明显。此实验进一步验证了根的抑菌效果不如叶的抑菌效果强。苦荬菜的此种抑菌效果或可用于食品的抑菌方面。侯金丽等[30]将此抑菌作用应用于草莓的防腐保鲜中，通过判断草莓的失水率、VC含量、总酸等来进一步来探讨苦荬菜的抑菌效果，结果表明，加了苦荬菜提取液的指标变化速度明显要比空白组慢，说明苦荬菜的抑菌效果比较广泛而且有效。

2.2 抗炎保肝 刘海霞等[31]通过小鼠实验论证了苦荬的抗炎保肝作用。首先建立CCl4导致的小鼠肝损伤模型[32]，然后将试验分为几组高中低剂量的苦荬菜提取液，以及设置对照组来对模型进行处理，最后根据实验现象所得数据以及SPSS数据分析得出结论。结果表明，苦荬菜对CCl4所引起的小鼠肝损伤有显著的保护作用，进而具有抗炎保肝作用，为我国的临床医药以及保健品的研发方面提供了宝贵的依据[33]。

2.3 抗肿瘤 医学日渐发达的今天，依旧有着大量难以解决的难题，肿瘤便是其中之一。肿瘤的治疗成本高，药物昂贵，因此，降低药物成本是肿瘤治疗所亟需的。近年来的研究发现，苦荬菜对治疗肿瘤有一定的效果。陈琼等[20]以乳腺癌细胞为研究对象，探究了苦荬对肿瘤的抗性，发现随苦菜提取物浓度的增加，乳腺癌细胞的存活率不断减小，说明苦菜作为抑癌材料具有可行性。周黎[19]等用苦菜提取物处理肺癌细胞、肝癌细胞以及结肠癌细胞，发现提取物均对上述3种肿瘤细胞均具有抑制作用，其抑制作用的强度与提取物浓度大小呈正相关，说明苦荬菜有较强的抗肿瘤作用。

2.4 降血脂 社会资源的丰富导致“富贵病”的频发，主要是由不规律的饮食和作息习惯导致的“三高”及其诱发的其他疾病。高脂血症就是一种常见的疾病，它严重危害人们的健康，易导致动脉粥样硬化、高血压等。单科开等[36]对以高脂血症小鼠为研究对象，探究苦荬菜提取物对高脂血症的作用，结果表明，苦菜提取液中黄酮起降低血脂的作用，且用黄酮作用于实验小鼠后发现，TC、TG、HDL-C、LDL-C均有显著的下降[37]。因此，苦荬菜可作为降血脂的可选药材之一。

2.5 降血糖 糖尿病是常见的一种疾病，主要因为现在的年轻人生活压力大而经常不均衡饮食所造成的，也有一种是先天所得[38]。糖尿病所造成的是一种三大代谢的紊乱，是一种较严重的疾病。在民间常用苦荬菜来治疗糖尿病，因而引起了科研人员的注意，进一步探究苦荬菜的降血糖作用[39]，发现α-淀粉酶和α-葡萄糖苷总酶是影响血糖的2大酶类。抑制这2种酶便可使饭后血糖增幅减少，发现苦荬菜提取物中起降血糖作用的是总黄酮，总黄酮对α-淀粉酶的抑制率为41.4%，对α-糖苷酶的抑制率为52.3%。苦荬菜的成本较低，且对降血糖有效，为医药方面糖尿病的治疗提供了很好的依据[40]。

2.6 其他 苦荬菜除具有以上药理作用外，还具有很多其他功能，例如，苦荬菜能改善心脑血管疾病，增加脑血流量、抑制脑血栓以及保护血脑屏障等[41，43];可治疗中枢神经疾病[42]，例如增强记忆力，脑梗死会诱发记忆障碍，当注射了苦荬提取液后，可发现脑血管阻力降低，增加脑血流量，促进神经的恢复，从而增加记忆力。目前，苦荬菜提取液在临床上制成中药提取液广受欢迎，尤其是心脑血管科。但其发挥作用成分以及各成分之间的相互作用还不太明确，需要今后进一步探究。

3 展望

苦荬菜分布广泛，营养成分丰富，化学成分较复杂，生理活性和药理活性较高，具有广阔的开发利用前景，但是目前其在心脑血管等其他药理活性方面的研究尚有待完善。苦荬菜本身所具有的资源成本低廉和易开发的固有优势，能有效节约医疗成本，对于医学的发展具有积极意义。充分开发利用苦荬菜资源，需要对其成分及其药理功能继续深入开展研究。

参考文献

[1]班骞，黄琳凯，张新全，等.15个苦荬菜新品种（系）在川西南地区农艺性状综合评价[J].草业学报，2016，127：39-48.

[2]毛小涛，李红，杨伟光，等.苦荬菜研究进展[J].青海草业，2011，20（04）：50-53.

[3]张晓梅.苦荬菜的利用价值[J].宁夏农林科技，2002（06）：51.

[4]买热木沙姑· 依米尔.盐胁迫和干旱胁迫对田野苦荬菜种子萌发的影响[J].安徽农学通报，2016，22（10）：43-45.

[5]陈贵华，石岭，王萍，等.盐胁迫对苦菜幼苗膜质过氧化的影响[J].內蒙古农业大学学报（自然科学版），2017，38（03）：15-18.

[6]Chaves M M，Flexas，J C.Pinheiro Photosynthesis under drought and salt stress：regulation mechanisms from whole plant to cell[J].Annals of Botany，2009，103（4）：551-561.

[7]Sies H.Oxidative stress：a concept in redox biology and medicine.Redox Biol.，2015，4：180-183.doi：10.1016 / j.redox.2015.01.002.

[8]陈贵华，石岭，王萍，等.盐胁迫对野生苦菜抗氧化系统的影响[J].内蒙古农业大学学报（自然科学版），2011，32（01）：45-47.

[9]毛桂莲，许兴，徐兆桢.植物耐盐生理生化研究进展[J].中国生态农业学报，2004（01）：48-51.

[10]陈贵华，石岭，王萍，等.外源过氧化氢对苦菜耐盐生理作用的影响[J].内蒙古农业大学学报（自然科学版），2017，38（06）：8-11.

[11]刘建新，王金成，王瑞娟，等.外源过氧化氢提高燕麦耐盐性的生理机制[J].草业学报，2016，25（02）：216-222.

[12]孔令芳，朱红琼，杨晓霞.重金属铅和汞对蚕豆根尖细胞的微核效应[J].大理学院学报，2011，10（04）：51-53，71.

[13]郭爱华，辛高伟，任静宇.重金属铅、镍对苦菜根尖细胞分裂的影响[J].天津农业科学，2015，21（12）：21-23，28.

[14]Abdelsalam NR，Abdel-Megeed A，Ali HM，Salem MZM，Al-Hayali MFA，Elshikh MS.Genotoxicity effects of silver nanoparticles on wheat（Triticum aestivum L.）root tip cells[J]. Ecotoxicol Environ Saf.，2018，155：76-85.doi：10.1016/ j.ecoenv.2018.02.069.

[15]孙永慧，李文春，李长新，等.抱茎苦荬菜的化学成分研究[J].长春中医药大学学报，2016，17：55-57.

[16]王红玉，本莲芳，焦林宏，等.苦菜中总黄酮的研究现状[J].山东化工，2018，343：69-70.

[17]单科开，王鸿飞，许凤，等.苦菜总黄酮超声波辅助提取及抗氧化能力研究[J].核农学报，2019，033（9）：95-104.

[18]周桃，隋琳，那生桑，等.HPLC法测定不同产地山苦荬中木犀草苷的含量[J].今日药学，2018，07：25-27.

[19]赵晓霞，王梦亮.苦菜的营养成分及开发[J].现代园艺，2014，275：41-42.

[20]霍莉，陈萍，彭松，等.苦菜不同部位蛋白质和氨基酸含量分析[J].食品工业科技，2013，291：334-336，341.

[21]肖文敏，冯婷婷，高天，等.苦菜中维生素C提取条件初探[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019，293：45-47.

[22]赵晓霞，王梦亮.苦菜的营养成分及开发[J].现代园艺，2014（23）：40-41.

[23]王涵，董庆海，吴福林，等.ICP-MS同时测定苣荬菜中多种微量元素的含量[J].特产研究，2019，41（03）：74-80.

[24]周劝娥，田呈瑞，关为，等.陕西苦菜叶总黄酮的提取及抗氧化活性的测定[J].食品工业科技，2013，281：59-64.

[25]Chen L，Huang G.Antioxidant activities of phosphorylated pumpkin polysaccharide[J]. Int J Biol Macromol.，2019，125：256-261.doi：10.1016/ j.ijbiomac.2018.12.069.

[26]Chen F，Huang G，Yang Z，et al.Antioxidant activity of Momordica charantia polysaccharide and its derivatives[J].Int J Biol Macromol.2019：138：673-680.doi：10.1016/j.ijbiomac.2019.07.129

[27]LAI F R，WEN Q B A，LI L，et al.Antioxidant activities of water-soluble polysaccharide extracted from mung bean（Vigna radiate L.）.hull with ultrasonic-assisted treatment[J].Carbohydrate Polymers，2010，81（2）：323-329.

[28]郭爱华，任静宇，王佩，等.苦菜不同部位提取物的抑菌活性与抗氧化性[J].贵州农业科学，2016，44（04）：60-62.

[29]张禄，康利平.苦菜根、叶提取物抑菌活性研究[J].中国园艺文摘，2016，32（04）：23-24，36.

[30]侯金丽，李兴奎.苦菜抑菌活性及其在草莓保鲜中的应用[J].湖北农业科学，2016，55（10）：2619-2621.

[31]劉海霞.中华苦荬菜与苣荬菜主要化学成分及保肝抗炎药理作用的比较研究[D].太原：山西中医学院，2016.

[32]Zhang YC，He CN，Chew EH.Studies on the chemical constituents and biological activities of ixeris[J].Chem Biodivers.2013;10（8）：1373-1391.doi：10.1002/cbdv.201100234

[33]刘海霞，裴香萍，裴妙荣，等.中华苦荬菜和苣荬菜抗炎保肝药理作用实验研究[J].山西中医学院学报，2016，17（01）：19-20，56.

[34]陈琼，阚聪，寇晓虹，等.野生苦菜体外抗氧化及抑制肿瘤活性研究[J].食品研究与开发，2014，35（18）：16-19.

[35]周黎，赵颖，王玉，等.中华苦荬菜提取物Chinensiolide A的体外抗肿瘤活性[J].中国医学创新，2015，12（34）：109-111.

[36]单科开，王鸿飞，许凤，等.苦菜黄酮对高脂血症小鼠血脂代谢及保肝作用[J].食品科学，2019，40（19）：231-236.

[37]孙嫣，黄晶晶，业康，等.乌药叶提取物对高脂血症模型大鼠降脂作用以及肝脏LKB1-AMPK通路的影响[J].中国现代应用药学，2020，37（07）：821-825.

[38]王建华.哪些因素会导致血糖忽高忽低？[J].中国社区医师，2020，36（12）：125.

[39]刘杨，刘仲华.苦菜降血糖作用及机理研究进展[J].食品研究与开发，2014，35（22）：132-134.

[40]程梁华，郭瑞，程艳刚，等.正交优选中华苦荬菜总黄酮提取工艺及降血糖活性研究[J].中医药信息，2016，33（03）：41-44.

[41]刘仰斌，张志花，陈亚运.苦菜总黄酮对脑缺血再灌注损伤大鼠血脑屏障的保护作用[J].宜春学院学报，2015，37（06）：21-23.

[42]韩先楚，邹敬韬，李璐，等.苦碟子治疗中枢神经系统疾病机制研究进展[J].中国现代应用药学，2019，36（17）：2222-2227.

[43]Oh SH，Sung TH，Kim MR.Ixeris dentata extract maintains glutathione concentrations in mouse brain tissue under oxidative stress induced by kainic acid[J].J Med Food.2003;6（4）：353-358.doi：10.1089/109662003772519912.

（责编：张宏民）