人參水溶性蛋白活性研究進(jìn)展

李霞 孫立偉 申野

人參為五加科多年生草本植物［1］，是舉世聞名的藥用植物，作為一種具有極高藥用價(jià)值和廣泛藥理作用的中草藥，在我國(guó)中醫(yī)臨床中已有悠久的應(yīng)用歷史。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為人參具有大補(bǔ)元?dú)狻采褚嬷恰⑸蚬堂摗⒄{(diào)補(bǔ)五臟、強(qiáng)精通絡(luò)、延緩衰老等功效［2］。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明人參具有許多功效:調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，增加心肌收縮力，減慢心率，增加心輸出量與冠脈血流量，增強(qiáng)性機(jī)能和促進(jìn)性腺功能及發(fā)育，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，改善造血功能。同時(shí)人參水溶性蛋白還具有抗輻射、抗病毒、抗腫瘤、抗休克等多方面的作用。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)及分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，人參蛋白逐漸成為人參研究中的重要領(lǐng)域，許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)人參蛋白及其活性作了較為深入系統(tǒng)的研究［3］。蛋白質(zhì)是生命物質(zhì)基礎(chǔ)之一，約占細(xì)胞干重的50%以上，蛋白質(zhì)在催化生命體內(nèi)各種反應(yīng)進(jìn)行、調(diào)節(jié)代謝、抵御外來(lái)物質(zhì)入侵及控制遺傳信息等方面起著至關(guān)重要的作用，在藥用價(jià)值方面研究人員證實(shí)了蛋白質(zhì)具有抗腫瘤、抗病毒、抗菌活性等作用。

1 人參蛋白活性研究現(xiàn)狀

人參蛋白是五加科草本藥用植物人參的有效成分。進(jìn)入90年代中期，現(xiàn)代生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人參蛋白的研究日益增多。至今為止，應(yīng)用二維電泳技術(shù)已表明人參中共有人參蛋白300多種［4］，其中部分水溶性蛋白生物活性被證明如下。

2 具有促進(jìn)細(xì)胞增殖作用的人參水溶性蛋白

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，人參中蛋白質(zhì)成分具有促進(jìn)小鼠海馬細(xì)胞增殖的作用，從側(cè)面反應(yīng)了人參具有抗老年性癡呆的功效，并分離純化出三種人參蛋白，測(cè)定其分子量分別為23KD、24KD和57KD所分離出的兩種人參蛋白(分子量為24KD和57KD)均對(duì)小鼠海馬細(xì)胞具有不同程度的增殖作用，預(yù)示著人參中這兩種蛋白在抗老年性癡呆方面具有一定開(kāi)發(fā)利用前景。這三種蛋白的其他活性和熱穩(wěn)定性未做報(bào)道［5］。李紅艷等［6］人采用緩沖溶液抽提及硫酸銨分級(jí)沉淀法制備人參水溶性總蛋白，采用MTT法檢測(cè)人參水溶性總蛋白在低濃度時(shí)，對(duì)小鼠成纖維細(xì)胞L929的增殖具有一定促進(jìn)作用，機(jī)理尚不明確。李興玉等［7］人證實(shí)了人參蛋白對(duì)臍血粒-單祖細(xì)胞表現(xiàn)出促進(jìn)生成的作用。

3 具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖作用的人參水溶性蛋白

李紅艷等人檢測(cè)出人參水溶性總蛋白對(duì)非洲綠猴腎細(xì)胞Vero及人喉癌細(xì)胞Hep-2具有明顯抑制作用;濃度高時(shí)對(duì)小鼠成纖維細(xì)胞L929具有抑制作用。機(jī)理尚不清楚［6］。李興玉等［7］人證實(shí)了人參蛋白對(duì)白血病細(xì)胞系表現(xiàn)出抑制效果。

4 具有抗菌、抗病毒作用的人參水溶性蛋白

Zhang，H.Yu等［8］人參根部提取的木聚糖酶，分子量只有15 kDa，明顯低于從其他藥用植物分離得到木聚糖酶，最適酶活溫度為50℃，具有人工型免疫缺陷病毒轉(zhuǎn)錄抑制的活性。張巍等［9］人分離純化了5中人參蛋白，分別為 GP1、GP2、GP3、GP4、GP;據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道，GP4 為人參核糖核酸酶，該蛋白主要有29KD和27KD2個(gè)亞基組成，具有抗菌和抗病毒的活性，分子量約為64KD［10］。很明顯2個(gè)亞基分子量的差別是由于非共價(jià)結(jié)合的糖的存在，即認(rèn)為該核糖核酸酶是糖蛋白［11］。除了GP4以外，4個(gè)蛋白在天然狀態(tài)下均為單亞基結(jié)構(gòu)。根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道，GP1為類(lèi)RNA酶蛋白，具有抗真菌、抗病毒和轉(zhuǎn)錄抑制活性［12］，GP3為殼多糖酶樣蛋白，具有抗真菌功能［13］。嚴(yán)銘銘等［14］人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明人參蛋白GSPI對(duì)金黃色葡萄球菌具有抑菌活性。

5 人參蛋白的其他功效

人參蛋白對(duì)白血病細(xì)胞集落形成具有抑制作用，其抑制效果與藥物濃度呈線性相關(guān);人參蛋白可誘導(dǎo)K562細(xì)胞凋亡，人參蛋白濃度在一定范圍內(nèi)都有作用;人參蛋白對(duì)粒-單祖細(xì)胞有促進(jìn)生成作用，這種作用與藥物濃度有關(guān)，在低濃度時(shí)出現(xiàn)正調(diào)節(jié)作用，高濃度時(shí)出現(xiàn)負(fù)調(diào)節(jié)作用［7］。胡勝全等［15］人證明了人參水提物對(duì)Aβ誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡有顯著的保護(hù)作用。

6 人參蛋白研究展望

人參是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中草藥，作為一種具有極高藥用價(jià)值和廣泛藥理作用的中草藥在我國(guó)中醫(yī)臨床的應(yīng)用中已有悠久的歷史，近些年人參水溶性蛋白的活性研究越來(lái)越受到人們的重視。其抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用的研究對(duì)抗腫瘤藥物研制有很大促進(jìn)作用，促進(jìn)細(xì)胞增殖作用的研究翻開(kāi)了人類(lèi)增強(qiáng)記憶、提高免疫力藥物研制的嶄新一頁(yè)，抗菌、抗病毒作用的研究為人類(lèi)抗病毒、抗生素的藥物的研制另辟巧徑。目前，對(duì)人參蛋白作用的研究已取得了一些進(jìn)展，但仍存在很多問(wèn)題。如:已純化的人參蛋白活性不清，已知活性的蛋白機(jī)制尚不明確。因此，需要從文獻(xiàn)研究、實(shí)驗(yàn)研究及臨床研究三方面入手，借助前人研究成果，運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，采用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法，對(duì)人參水溶性蛋白在分子水平上已有功效的機(jī)制等進(jìn)行深入研究，從而為人參蛋白抗腫瘤、保健、抗病毒、抗生素等系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用提供一定的理論指導(dǎo)。

［1］Zheng J C.P harm abotany(藥用植物學(xué)).Beijing:People’sM edical Publishing House，1999.

［2］Ch P(中國(guó)藥典).Vo l II.2000.

［3］Zhenghz，D.Modern Study of Traditional Chinese Medicine Vol.1 Beijin g:X-ueyuan Perss，1997:62-134

［4］M.H.Nam，S.Kim and J.R.Liu.Analysis of Korean ginseng.Journal of Chromatography B，2005.815:147-155.

［5］賴(lài)紅，呂永利，包峰，等.海馬神經(jīng)元的老齡化改變及人參皂貳對(duì)其作用研究.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，25(3):225-226

［6］李紅艷.人參水溶性蛋白及鹿茸膠原蛋白的活性研究.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)，2007.

［7］一種人參蛋白的分離方法及該人參蛋白的用途，發(fā)明人:李興玉，李靜，牛小娟，沈亞芳，申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)，發(fā)明專(zhuān)利中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2005年

［8］Zhang，H.Yu and Y.Bao Purification and characterization of ginsenoside-b-glucosidase from ginseng.Chemical and Pharmaceutial Bulletin，2001，49:795-798.

［9］張巍.人參蛋白的分離純化及熱穩(wěn)定性研究.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)，2007.

［10］S.K.Lam and T.B.Ng.Isolation of a novel thermolabile heterodimeric ribonuclease with antifungal and antiproliferative activities from roots of the sanchi ginseng.Biochemicaland Biophysical Research Communi ca-tions，2001，285:419-423.

［11］張今，杜文嬡，張紅纓，等.胰島素樣人參多肽的氨基酸序列測(cè)定.吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，1988，4:75-78.

［12］T.B.Ng and H.X.Wang，Panaxagin，a new protein from Chinese ginseng possesses anti-fungal，anti-viral，translation-inhibiting and ribonuclease activities.Life Sciences，2001.68:739-749.

［13］S.K.Lam and T.B.Ng.Isolation of a small chitinase-like antifungal protein from Panax notoginseng root.The International Journal of B io che mistry and Cell Biology，2001，33:287-297.

［14］嚴(yán)銘銘.人參鹿茸中蛋白多肽的純化及活性研究.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)，2007.

［15］胡勝全，余惠旻，劉塔斯，等.人參水提物對(duì)β淀粉樣蛋白誘導(dǎo)SH-SY5Y細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥2009，20(2):257-259.