甘草抗氧化作用的研究进展
作者：李佳 宋新波 余保林 李彦
【摘要】 目的：综述近些年来甘草在抗氧化作用方面的研究进展。方法：查阅国内外近年来有关结合相关的研究成果进行阐述。结果与结论：甘草具有很好的抗氧化作用，有着广阔的应用前景。
【关键词】 甘草 抗氧化作用 应用
甘草药典规定为豆科(Leguminosae)甘草属(Glycyrrhiza Linn.)乌拉尔甘草(G. uralensis Fisch.)、胀果甘草(G. inflate Bat.)和光果甘草(G. glabra L.)的干燥根和根茎[1]。甘草具有抗炎、抗溃疡、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤等诸多方面的生理活性[2]。其中，甘草有效成分的抗氧化活性越来越受到人们的重视，已应用到医药、保健品以及化妆品等各个领域，现对甘草的抗氧化研究进展综述如下。
1 主要成分
甘草根及根茎含三萜类化合物：甘草酸(Glycyrrhizic acid)、甘草次酸(Glycyrrhetinic acid)、甘草内酯(Glabrolide)、乌拉内酯(Uralsaponin)、乌热酸(Uralenic acid)、乌拉尔甘草皂苷甲(Uralsaponin A)、乌拉尔甘草皂苷乙(Uralsaponin B) [3]、甘草皂苷(A3，D3，B2，C2，E2)等。
黄酮化合物：甘草苷(Liquiritin)、甘草素(Liquiritigenin)[4]、异甘草苷(Isoliquiritin)、异甘草素(Isoliquiritigenin)、甘草利酮(Licoricone)、芒柄花素(Formononetin)[5]、芒柄花苷(Ononin) 、夏佛托苷(schaftoside)、佛来心苷(violanthin)甘草查耳酮(Licochalcone)、6'-o-乙酰基甘草苷[6]、毛蕊异黄酮(Calycosin) [5]等。
还含有糖类、生物碱类、有机酸、香豆素类、挥发油、氨基酸和蛋白质等。
另外，光果甘草根和根茎除分离得到甘草酸和甘草次酸外,还得到多种三萜类化合物：甘草萜醇(Glycyrrhetol)、去氧甘草内酯(Deoxoglabrolide)、异甘草内酯(Isoglabrolide)、11-去氧甘草次酸(11-Deoxoglycyrrhetic acid)、光甘草酸(Glybric acid)、欧甘草酸(Liquoric acid)等。以及黄酮类化合物:光甘草定(Glabridin)、光甘草奈(Glabranine)、光甘草酚(Glabrol)、光甘草酮(Glabrone)、光甘草素(Glabrene)、欧甘草素(Hispaglabridin)、云甘宁(Glyyunnanin)[7]等。
2 甘草的抗氧化作用
甘草具有显著的抗氧化作用，研究发现许多植物（包括甘草）中的黄酮具有抗氧化活性[8]，其在甘草各类成分中抗氧化作用最为突出。经研究发现甘草的甲醇提取物（黄酮类物质）具有抗氧化的能力，能保护正常细胞免受氧化损害[9]。
2.1 甘草黄酮类对与氧化相关的疾病的作用
2.1.1 抗动脉粥样硬化作用
体内及体外很多实验表明血清中胆固醇载体LDL如果发生氧化，会导致动脉粥样硬化的发生。LDL的氧化状态由LDL多不饱和脂肪酸和胆固醇的平衡决定，其中胆固醇易被氧化。巨噬细胞的氧化状态也取决于细胞氧合酶和抗氧剂的平衡[10]。
甘草黄酮能通过抗氧化作用对抗细胞以及脂蛋白的脂质过氧化反应，达到减缓动脉粥样硬化的[11]。甘草粗提物以及主要黄酮成分光甘草定能够保护LDL并防止其氧化[12]。光甘草定能与LDL结合，达到保护LDL的目的[13]。以色列学者[14]分离了光果甘草中欧甘草素A（1）、欧甘草素B（4）、光甘草定（3），and 4’-O-甲基光甘草定（2），异戊二烯基查耳酮衍生物（5）、异甘草素（6）、芒柄 花素（7）等七种成分，其中光甘草定在提取物中占主要成分（11.6 %，W/W）。实验检测了这七种成分抑制低密度脂蛋白氧化的能力。结果显示，成分1-6为有效的抗LDL氧化的抗氧剂，其中光甘草定起主要作用，其浓度在40～60μM时对CLOOH形成的抑制率为90%。接着，他们又在结构方面进行了研究，对LDL氧化的抑制作用与异黄烷衍生物羟基基团的位置有很大关系，并不是简单地给。结果说明，异黄烷中的酚部分单独存在时，不足以产生抑制效果，而是必须连接亲脂性部分后才有抑制LDL氧化的作用[15]。同年，他们又发现光甘草定在体内外都可降低LDL氧化的易感性，这可能因为光甘草定的吸收以及与LDL微粒部分的结合，起到保护LDL的作用，抑制脂质过氧化物的生成，保护与LDL关联的类胡萝卜素[16]。
研究发现[17～18]光甘草定能够聚集在巨噬细胞影响巨噬细胞诱导的LDL氧化和动脉粥样硬化的形成。它对LDL氧化的抑制率超过80%，阻碍60%以上巨噬细胞过氧化物的释放，减少蛋白激酶活性达70%，大量抑制NADPH氧化酶的含量，影响与细胞NADPH氧化酶系统活性相关的细胞信号传导过程。因此，食用光甘草定可以抑制细胞诱导的LDL的氧化以及动脉粥样硬化的发展。
2.1.2 清除自由基及抗溶血作用
研究发现甘草的乙醇提取物对DPPH·和HO·自由基有清除作用[19]。Fukaitoshio等[20]发现甘草查耳酮A（Licochalcone A）能够减少尿蛋白的量，甘草查耳酮A能够增加抗坏血酸钠盐的自由基的强度，甘草西定、甘草查耳酮A和甘草异黄酮A对过氧化阴离子具有清除作用。HaraguchHiroyuki等[21]发现甘草查尔酮B，D（Licochalcone B and D）在黄嘌呤氧化酶系统中能抑制过氧化阴离子的产生，并对DPPH自由基及微粒体中的过氧化阴离子具有清除作用，而且可以对抗氧化溶血来保护红细胞的作用。邹坤等[22]研究鉴定了所分离化合物的抗氧化活性，4’5，7’-三羟基-8-异戊烯-黄酮，甘草素和光甘草酮显示出显著的清除氧自由基的活性，光甘草酮对H2O2诱导的溶血具有良好的抑制作用，后两者对（HPD＋hv）诱导的溶血的抑制作用比某些典型的抗氧化剂都好。
2.1.3 保肝作用
研究发现[23]，甘草黄酮可能保护了CC14所致的肝损伤，减少了小鼠血清中血清谷丙转氨酶（GPT）及乳酸脱氢酶（LDH）的含量，降低了因CC14所致中毒小鼠血清中GPT及LDH活性。另外，甘草黄酮可显著抑制中毒小鼠肝内脂质过氧化终产物丙二醛（MDA）含量的增高。预先给予小鼠甘草黄酮，可抑制乙醇诱导的小鼠肝脏MDA含量的增高和还原性谷胱肽的耗竭，其作用呈剂量依赖性。并且甘草黄酮可保护乙醇所致的肝细胞超微结构的损伤，这一作用与甘草黄酮清除由酒精激活产生的氧自由基有关[24]。
2.1.4 其他作用
G9315[25]是从胀果甘草中提取的含6个黄酮体的复合物，可显著抑制巴豆油诱发的Wista大鼠中性粒细胞（PMN）和Balb/c新生小鼠皮肤表皮细胞的化学发光以及肝线粒体的脂质过氧化，具有抗促癌作用，其抗促癌作用可能与抗氧化作用有一定关系。Palagina MV等[26]发现，给予甘草提取物后，可以抑制由辐射诱导的脂质过氧化反应。有研究[27]以过氧化值（POV）为指标，采用Schaal烘箱法研究了甘草总黄酮对油脂的抗氧化性能。结果表明，甘草总黄酮对四种食用油脂均有良好的抗氧化效果，且对猪油具有较强的抗氧化作用，其作用具有剂量效应关系；VC、柠檬酸、酒石酸对甘草总黄酮的抗氧化作用均有协同增效作用；甘草总黄酮与合成抗氧化剂混合使用时，其抗氧化能力均好于只添加单一抗氧化剂的效果。
2.2 甘草三萜类及多糖对与氧化相关的疾病的作用
2.2.1 清除自由基及抗衰老作用
甘草酸具有很理想的清除自由基的活性[28]。甘草水提液能够清除超氧阴离子自由基（SAFR）和羟自由基（HFR）、抑制脂质过氧化（LPO），具有抗衰老的功效[29]。贺建荣等[30]发现甘草次酸对OH及超氧阴离子自由基（O2－）均有较强的清除作用，且清除能力均与浓度呈明显的相关关系。
研究[31]利用超声-微波协同萃取法提取甘草多糖，并用分光光度法检测甘草多糖对自由基的清除能力。结果表明，甘草多糖溶液对DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基均具有较好的清除作用。
2.2.2 保肝作用
甘草酸二铵（DG）可增加染镉小鼠肝组织中超氧化物歧化酶（SOD）谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）活性，并抑制其MDA的生成，受损的病理组织和细胞超微结构也明显恢复。结果显示，DG可防护镉对雄性普通昆明种小鼠的急性肝损害，其机制可能与DG能干预镉对小鼠肝的氧化损伤有关[32]。体内研究发现，给大鼠灌服甘草甜素及甘草次酸后，可使四氯化碳所致的急性肝损伤显著减轻，加速肝功能恢复。可能是由于甘草次酸抑制P450 2E1的活性与表达，阻断四氯化碳游离基生成，并发挥其自由基捕获的功能，抑制过氧化脂质生成，减少Ca2+内流引起的细胞损害，从而发挥保肝作用；而甘草甜素则是在机体内水解成甘草次酸而呈保肝作用[33～34]。
2.2.3 抗炎作用
实验证明[35]，甘草次酸钠可抑制蛋白致炎的小鼠炎足PG内过氧化物降解产物丙二醛的生成，此作用可被外源性花生四烯酸拮抗。另外[36]，它对大鼠化学性腹膜炎也有疗效，甘草次酸钠通过抑制Neu游走及PGE2合成、降低毛细血管通透性、清除氧自由基而发挥抗炎作用。
2.2.4 其他作用
给予吸烟组小鼠加服甘草水提液，小鼠肺部病理表现明显减轻，肺部的超氧化物歧化酶（SOD）的活性增加，丙二醛（MDA）含量下降，结果说明甘草水提液对小鼠长期吸烟所造成的支气管肺组织病理损害有保护作用，其作用机制可能与甘草在肺部发挥的抗氧化作用等有关[37]。
3 甘草抗氧化作用的应用
3.1 在医药保健品中的应用
香港安利公司生产的香蒜甘草片内含甘草提取物，不仅可抵消香蒜的浓烈气味和对胃部的刺激，而且具抗氧化作用，帮助对抗自由基，有助降低胆固醇，促进心血管健康。HHA RESPIR产品含有甘草提取物，起到有效的呼吸系统保护作用，它可以帮助机体清除因感染产生的自由基，加速肺胸部感染后的康复；提高哮喘患者肺部营养的供给，伤寒、感冒、流行性感冒均可服用。
3.2 在化妆品中的应用
Bio-Care A D E Rejuyenation Serum,JJQ Comfort胶原蛋白仿生面贴膜，资生堂至尊水肌嫩肤美白消斑面贴膜均含有甘草黄酮，能迅速渗透肌肤内层，去除老化角质，具有抗氧化，美白肌肤的作用。 Hi-potency skin pigment corrective clear serum,botanical anti-pi gmentation cream,botanical serum for pigmentation spots,Bio-Care Intensive Fading Concentrate等含光甘草定，具有抗氧化及抗炎作用，抑制黑色素形成，平衡粗糙肌肤的功效。 GODIVA甘草美白产品中不仅含有光甘草定，还含有甘草查耳酮，两者同用更能增强产品的抗氧化性能，还具有美白、除菌、抗炎等作用。
生活美容馆红酒面膜含甘草提取物，具有卓越抗氧化功能，具有预防肌肤老化，促进新陈代谢及使肤色白皙的作用，与维他命C搭配使用，可以加强抗氧化的作用。Bio-Zone-An Oil-free,Anti-aging Serum,La Vie des yeux-eye cream,XclairTM Cream,M.D.ⅢForte Facial Cream均含有甘草次酸，具有抗氧化及抗炎作用，可延缓衰老。
4 小结及展望
甘草具有很高的药用价值，其抗氧化活性为其在医药保健品、化妆品等方面的应用奠定了坚实的基础，也展示了非常广阔的应用前景。许多疾病如心血管病、炎症、肿瘤、衰老等的发生，都与氧化作用有关，因而研究甘草的抗氧化作用对预防、这些疾病可能发挥重要作用。但目前，关于甘草抗氧化研究的机理方面并未完全阐明，另外甘草黄酮在体内的一系列过程（如吸收、循环、代谢等）尚不是很明确。因此，对甘草的抗氧化作用及其相关影响因素和结果还需要进行深入研究，为更加有效地利用甘草提供更加全面的理论依据。我们相信，随着对甘草有效化学成分、药理作用和临床医学等的深入研究，甘草会得到更有效地开发和利用，会为人类的健康事业做出更大的贡献。
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