张 继,姚 健,丁 兰,郭守军,杨永利
(西北师范大学植物研究所,甘肃 兰州 730070)
摘要:乌拉尔甘草 、刺毛甘草 、光果甘草、胀果甘草、刺果甘草等5种甘草从资源分布及在医药、畜牧、食品、化工领域的应用等方面的研究进行了综述,对甘草
的进一步开发利用提供了科学依据。
关键词:甘草;研究进展;利用
中图分类号:R282.71 文献标识码:A 文章编号:1003-1963(2000)02-0012-06
甘草具有抗寒、耐热、抗盐碱等优良特性,适生性强,生命力旺盛,为干旱、半干旱地区重要的植物资源之一。甘草的地下部分具有清热解毒、止渴祛痰、补脾和胃、调和诸药等功效。中医处方离不开甘草,俗称"十方九草",自古至令,广为药用,兼有"国老"的尊号。甘草 的土上部分粗蛋白、粗脂肪含量高,粗纤维含量较低,饲喂效果与紫花苜蓿相似,产出报酬略高于紫花苜蓿,为一种优良的豆科牧草,具有其它牧草所不具的双重作用。本文对五种甘草即乌拉尔甘草、刺毛甘草 、光果甘草、胀果甘草、刺果甘草从资源分布及医药、食品、化工等领域的应用方面对近年来的研究进行了整理总结,为甘草的进一步开发利用提供科学依据。
1 资源分布
1.1 乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)
乌拉尔甘草分布甚广,我国西北、东北、华北地区均有分布(新疆、甘肃、青海、陕西、宁夏、内蒙古、河北、山西、山东、辽宁、黑龙江)。
1.2 光果甘草(G.glabra)
光果甘草 我国仅产于新疆。
1.3 胀果甘草(G.inflata)
主要分布于我国新疆,向东可到达甘肃西北部及疏勒河沿岸。
1.4 刺果甘草(G.pallidiflora)
主要分布于我国黑龙江、辽宁、内蒙古、河北、山东、洒苏、河南、陕西)。
1.5 刺毛甘草(G.aspera)
我国仅分布在新疆的东部和北部(阿尔泰地区没有分布)。
2 在医药中的应用
2.1 化学成分
甘草作为一种常用中药,已被人们接受和使用,国内外的学者在不同的领域对其进行了研究,在查阅了大量的文献资料后,将主要化学成分归纳如下。
2.2 药理作用及应用
甘草 酸、甘草次酸具有促肾上腺皮质激素作用,能减少尿量及钠排出,增加钾排出,血钠上升,血钙 降低。可用于解毒,抗炎,镇咳,抗肿瘤,抗溃疡,抗菌等。近年来的药理研究发现,甘草酸及甘草次酸类药物尚具有防止病毒性肝炎、高血脂症和癌症等疾病。主要是Na,K-ATP等激素的分泌而直接引起水、盐化谢和能量代谢的变化,这些变化作为一种轻度刺激反馈促进ACTH,AID,AVP等激素的分泌而加强糖和水、盐代谢,同时产生抗炎、抗过敏、抗病毒等方面的效果,是有效的干扰素诱生剂及细胞免疫调节剂。日本学者对甘草甜素、甘草次酸的抗病毒、抗癌活性进行筛选,表明甘草甜素对爱滋病病毒具有抑制增殖作用,甘草次酸对骨髓瘤及腹水肝癌均有抑制作用。
甘草酸锌通过诱导MT降低顺铂毒性,对顺铂引起的肾脏、血兴高采烈、生殖系统损害及致死毒性均有一定保护作用,有望成为抗癌药物减毒剂应用于临床。甘草酸的铵盐、钠盐、铁盐、铝盐、铋盐用作抗溃疡药物,锌盐还可作用抗溃疡及补锌药物。铁盐、铝盐已获得了荷兰、西德等多国专利,据称其治疗胃及十二指肠溃疡疗效显著。甘草酸单钾盐有某些抗凝作用,可用于乙肝治疗的免疫增强剂。甘草酸钙 盐(静脉注射)可增加茶 碱的利尿作用,防止膀胱结石形成。甘草次酸钠用于消炎抗过敏。甘草次酸及盐类有明显的抗利尿作用。
甘草酸与抗生素、纤维素、生物碱类都可生成复盐,复合后有的可使药理作用加强或互补,有的可使活性提高,毒副作用降低;还有的产生新的药理作用。如我国研制生产的甘氯喘系甘草酸单铵盐与氯喘碱的复盐,为治疗支气管哮喘的良药。某些生物碱类调抗癌药,临床常发生严重的胃肠道变态反应及骨髓抑制等副作用,而单铵盐对此类抗癌药物有解毒作用;我国试制成的甘草酸链霉素盐可显著减免硫酸链霉素的毒副反应,而抗结核疗效不变,甘草酸与泛醇络盐可作氯化汞、组胺、烟碱及毒嘧啶等的解毒剂。
甘草酸、甘草次酸可与一些氯基酸或多肽 生成酰胺类衍生物。甘草酸赖氨酸盐系抗动脉硬化药,疗效显著;甘草酸与精氨酸、鸟氨酸、组氨酸等能生成具消炎作用的水溶液复盐;甘草次酸可制备如N-甘草次酰-L-蛋氨酸、L组氯酸、L-色氨酸等酰胺物,为良好的治疗肝病抗溃疡药。
甘草次酸脂肪酸酯、多元醇酯、肉桂酯等,易为皮肤粘膜吸收,尤其适于制血含消炎药物化妆品;甘珀酸钠为常用抗溃疡药;甘马酸钠、3-单环已二甲酰-18-β-甘草次酸、3-乙酰氧-18-β-甘草次酸等均可作为抗溃疡、消炎药。尤其值得注意的是,甘草酸硫酸酯抗人体免疫缺陷病毒(HIV)的作用是甘草酸的4倍,因而有望开发并可用于爱滋病、肿瘤等疾病的高效免疫增强剂。
日本的紫田承二等突破了甘草次酸结构中11-酮基活性中心不可变论,研制成功11-脱氧甘草萜醇及其酯化物,产生了比甘草次酸抗溃疡疗效好而无其它副作用的药物。
甘草素、异甘草素具有抗溃疡和解痉作用,对大鼠幽门结扎形成的溃疡有抑制作用,对动物离体肠管有抑制作用,并能解除乙酰胆碱、氧化钡和组织按所致的肠痉挛。甘草甙也具有抗溃疡作用并对大鼠腹水肝及小鼠艾氏腹水癌细胞能产生形态学上的变化,临床用作抗炎剂。异甘草素可抑制糖醛还原酶,减少山梨醇聚集于红细胞中,有益于糖尿病的治疗。日本的研究表明:甘草素、异甘草素、甘草甙、异甘草甙是抗爱滋病(HIV)的有效成分。HIV实验表明,甘草中的这4种黄酮化合物的HIV活性高于甘草酸15-25倍。甘草葡聚糖具有抗爱滋病病毒、抗真菌和免疫促进作用。
欧甘草素A、欧甘草素B、3-羟基光甘草酚、甘草苯并呋喃、3-甲氧基光甘草定有抗菌作用,对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用。
刺芒柄花素有雌激素作用,能增加小鼠等动物子宫的重量,对Friton WR-1339引起的雄性白化病大鼠高摁脂有降血脂作用,临床用作利尿剂。
后幕比檀素有抗肿瘤和抗真菌作用,对人喉癌细胞(Hep-2)的增殖有抑制和杀灭作用。美迪紫檀素体外有抗细菌、真菌及结核菌活性,其中对结核杆菌H37RV和须发癣菌的抑菌性相对较高。
槲皮素具有较好的祛痰、止咳功效,并有一定的平喘作用。此外还具有降低血压、增强毛细血管抵抗力,减少毛细血管脆性,降血脂,扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用,用于治疗慢性支气管炎,对冠心病及高血压患者也有辅助治疗作用。
β-谷甾醇、芒柄花黄素、甘草西定,甘草利酮、甘草新木脂素具有提高垂体-肾上腺皮质系统功能的作用。
甘草黄酮类尚具有抗氧和抑菌作用,日本的Sae-hioemizu等报道甘草香豆酮对根霉有很强的抑制作用,同时具有抗氧性;甘草光果烯、光果利定、甘草查尔酮B具有抗氧活性,其中光果利定对毛霉、黑曲霉的抗酶活性最强,同时具有抗氧活性。国内吴仲礼等研究表明,异甘草素为既有抗氧活性又有抗黑曲霉活性的有效成分。
甘草类黄酮还可减轻CCL4所致的肝坏死,其保护作用可能与其抗脂质过氧化作用有关。甘草类黄酮(GF)通过O2及OH,抑制脂质过氧化反应,从而挂号信了肝细胞膜的完整性。β-甘草香豆素和甘草查尔酮A有抗菌和抗HIV的作用,胀果香豆素A有很好的清除O2的作用,其药用价值有待进一步研究。
3 在畜牧业中的应用
3.1 营养成分及与其它豆科牧草的比较
甘草内所含的营养物质与其它几种主要豆科牧草相比,它的粗蛋白含量为14.08%,与紫花苜蓿和旱生豆科牧草柠条锦鸡儿相近,比红豆草少2.10%;可它的粗脂肪含量均比紫花苜蓿、红豆草和柠条锦鸡儿分别高3.45%,4.49%和3.55%,粗纤维含量相应减少1.65%,6.88%和11.58%。
3.2饲喂效果
用等量的甘草草粉和紫花苜蓿草粉配合基础日粮饲喂4月龄的滩羔羊,其增重和屠宰效果相近,而用甘草作为饲料,其产出报酬略高于紫花苜蓿(表3)。这是由于苜蓿对水肥条件要求高,不适合半荒漠地区生长,主要靠产区外购买,加工成草粉后成本加大所致,故经济效益较低。
甘草的粗蛋白含量可达14%左右,与禾本科牧草混合饲喂营养物质能得到互补,适口性改善。与紫花苜蓿混合饲喂效果更佳,增重和屠宰效果以及饲料报酬均高于前两组。经测试羊只采食同等比例混合的甘草和紫花苜蓿所花费的时间仅是采食甘草所需时间的60%-80%。这说明甘草与紫花苜蓿混合后改善了适口性,增加了采食速度和采食量,提高了增重效果。可见,甘草是干旱、半干旱地区的一种优良豆科牧草。
4 甘草在食品工业中的应用
甘草及其提取物添加于啤酒、饮料、糖果、冰淇淋、烤点心、大豆蛋白仿肉制品、酱没等食品中,也用作香烟中增强风味品质。口捍糖和果脯密饯使用甘草,能增加回味余香,有杀菌、洁齿、消炎润喉等功能;巧克力糖中加入甘草甜素既能强化可可粉的特有香味,还可减少可可粉用量近25%,酱油、腌制品等加入甘草甜素具有掩盖盐味引出鲜味的盐熟效果,在面包、蛋糕、饼干等食品中的应用,有疏松增泡,增加筹划味和柔软化等效果,生啤酒加入甘草发酵,成品泡沫多芳香持儿,香烟内拌入甘草能降低缓解烟毒,吐物清香;从甘草中提取的天然抗氧物质,用作油脂和含油脂食品的抗氧剂,总之,甘草集甜味与保健于一体,是十分有前途的天然保健食品添加剂。
5 甘草在日用化工中的应用
甘草皂甙可活化皮质甾类化合物(抑制代谢酶),间接的增强皮质甾类化合物的作用。与皮质甾类化合物相比,甘草提取物的抗炎症作用比较缓和,长期使用不会产生副作用。日本化妆品制造业利用甘草的抗炎和助溶特性,创制多种爽感、透明、粘着性及生理效应均极佳的化妆品,取得了世界专利。甘草提取物可以使用于膏、霜、水、露、乳液、奶类和蜜类等所有化妆品,它可以中和或解除或减低化妆品的有毒物质,也可以防止有的化半品的过敏反应,更适用于高级发用或肤用化妆品中。甘草还是淋浴液的最佳中草药原料。欧美有的国家利用甘草的抗炎、解毒作用,制造牙膏、洗漱液,是较理想的口腔呼吸道天然缓和清洁剂。
6 其它方面的应用
生产甘草浸膏或甘草酸铵后的废渣,经处理后可制造灭火器用的泡沫稳定剂,配制杀虫药用的可湿、扩散、粘着剂。废渣还可做蘑菇培养基和压制纤维板。
甘草种子富含蛋白质及脂肪,中东及欧洲一些地区将其烘焙后,作咖啡代用品;民间用刺果甘草的种子与皂刺相配,制成煎汤具有催乳功效,用于治疗奶汁缺少等症。经对五种甘草地上部分成分的生化分析,其中刺果甘草纤维素含量高达45%,因此,作者认为其地上部分有望作为造纸原料而被利用,应用价值有待于进一步研究。
综上所述,甘草的用途广泛,其根可应用于医药、食品、日用化工等领域,茎叶可作为优质牧草应用于畜牧业中。同时,甘草了是荒漠、半荒漠地区保持水土、改良土壤、防风固沙的重要植物。我国甘草资源丰富,除了野生资源外,目前还有大面积的人工栽培。因此,开展甘草的深加工和综合利用,使甘草的资源得以充分利用,前景十分可观。