火麻仁的藥理作用研究進展及開發應用策略＊

張際慶，夏從龍，段寶忠，董林林＊＊

（1.大理大學藥學院 大理 671000；2.中國中醫科學院中藥研究所 北京 100700）

火麻仁始載于《神農本草經》[1]，是桑科大麻屬植物大麻（CannabissativaL.）的干燥成熟果實[2]，有果皮保護[3]。火麻仁在中國被用作食物、藥物至少有3000年的歷史[4]，具有抗衰老[5]、預防便秘、促進心血管健康、調節機體免疫力的作用，同時能夠治療皮膚和胃腸道疾病[6]，已經被國家衛生健康委員會列為藥食同源類中藥材[7]。大麻素有使人致幻成癮的風險[8]，不過，短期或長期攝入火麻仁，尿液中無法檢測出大麻素[9]。而且，火麻仁作為一種藥食同源的傳統中藥材，具有豐富的藥理活性和極高的營養價值。本研究通過總結火麻仁的主要活性成分及其藥理作用，提出了其在藥品、食品、保健品、化妝品領域的研究與開發策略，為火麻仁的綜合利用與開發提供科學依據。

1 火麻仁的主要活性成分

火麻仁含有豐富的營養物質和天然活性成分。火麻仁含有20%-25%的蛋白質、20%-30%的碳水化合物以及10%-15%的纖維，富含礦物質[10,11]。火麻仁含油量高達35%，在火麻仁油中還發現了中間體脂肪酸，如亞麻酸（Gamma linolenic acid，GLA）和硬脂酸（Stearidonic acid，SDA），油籽作物中，只有火麻仁中含有這些長鏈多不飽和脂肪酸，具有調節免疫系統、凝血、調節神經遞質、膽固醇代謝和構成腦、視網膜膜磷脂等的功能[12]。火麻仁蛋白由大約65%的麻仁球蛋白和33%的麻仁白蛋白組成[13]，富含所有必需氨基酸[14]。火麻仁中含有不同類型的肽，具有抗氧化、抗高血壓和抑制葡糖苷酶活性的作用[15-17]，并且含有豐富的天然抗氧化劑[18]、三烯醇、植物甾醇、磷脂、胡蘿卜素[19-22]、多酚類化合物[23,24]。大麻二酚（Cannabidiol，CBD）不具有成癮性，是研究最多的大麻素之一，具有抗炎、抗菌、鎮痛、抗癲癇、抗精神病和抗驚厥的功效[25-26]，同時，它還是一種有效的抗氧化劑，有學者推測火麻仁油的生物活性很大程度上受到CBD含量的影響[27]。火麻仁還含有大量的木脂素酰胺，具有抗炎、抗腫瘤和保護心臟的活性[6,28,29]（表1）。

表1 火麻仁主要活性成分及其藥理作用

2 火麻仁在醫藥領域的應用與開發

火麻仁能夠降低慢性疾病發生風險，包括癌癥、神經退行性疾病、脂質代謝相關疾病、皮膚病和胃腸道疾病[45,46]。越來越多的研究發現，火麻仁在應對神經退行性疾病方面具有很好的療效，同時具有抗神經炎的活性。此外，火麻仁在調節腸道功能等方面表現突出，值得進行更加深入的研究與開發（表2）。

表2 火麻仁中活性物質的作用機制或通路

2.1 神經疾病

火麻仁對于神經退行性疾病以及神經炎癥具有顯著的藥理活性。小膠質細胞是神經組織內特有的免疫細胞，通過釋放神經營養因子，執行其宿主防御功能。然而，持續的小膠質細胞激活會產生過量的促炎介質，它們會加速神經退行性疾病的發生過程并導致神經損傷。Rodriguez-Martin等[31]用堿性蛋白酶對火麻仁蛋白進行水解，得到的蛋白水解物（HPHs）具有清除自由基和抗氧化的活性，同時體外細胞實驗鑒定了兩種具有生物活性的火麻蛋白水解物：HPH20A和HPH60A下調了LPS刺激的BV-2小膠質細胞腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor Alpha，TNFα）和IL-1 mRNA的轉錄水平；此外，HPH20A和HPH60A上調了抗炎細胞因子IL-10的基因表達，首次證實了火麻蛋白水解物可以改善神經炎癥及炎癥狀態。克羅酰胺是火麻仁中木脂素酰胺的代表，已被報道具有抗炎作用，克羅酰胺可能是神經退行性疾病中抑制神經炎癥的潛在藥物。Luo等[37]研究表明，克羅酰胺能顯著抑制LPS誘導的Tolllike受體4（Toll Like Receptor 4，TLR4）和 髓 樣 分 化 因 子88（Myeloid differentiation primary response 88，MyD88）的表達，抑制IL-6和TNFα的分泌，降低LPS介導的IL-6和腫瘤壞死因子的mRNA水平。Zhou等[6]從火麻仁中分離鑒定了一種新的木脂素酰胺和一種新的香豆蔻酰氨基糖苷衍生物，這些化合物具有抗LPS誘導的BV-2小膠質細胞炎癥的活性。Wang等[39]研究了苯丙酰胺（Coumaroylaminobutanol glucopyranoside，CLG）的神經保護作用及其機制：CLG通過NF-κB和Nrf-2信號通路抑制炎癥反應和氧化應激，并以濃度依賴的方式降低促炎性細胞因子水平；CLG降低了ROS的產生，刺激了Nrf-2信號通路。SIRT1可能是神經退行性疾病治療新療法的重要藥物靶點，能夠促進其表達的活性物質可能成為抗衰老的候選藥物，而從火麻仁乙酸乙酯提取物中分離出的新海膽靈A能夠促進HEK293細胞系SIRT1的表達[38]。此外，乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase，AChE）的生理功能是維持動物體內神經遞質乙酰膽堿（Acetylcholine，ACh）的穩態循環[49]，乙酰膽堿酯酶是一個重要的治療靶點，高水平的乙酰膽堿酯酶活性會導致乙酰膽堿過度降解，從而破壞正常的神經傳導，減少對大腦正常信號的傳遞[50]，這種酶的過度活性是神經退行性疾病（如阿爾茨海默癥）的致病因素[47]。Malomo等[30]通過酶解火麻仁蛋白得到的蛋白多肽對乙酰膽堿酯酶的活性具有很強的抑制作用。因此，在治療慢性神經性疾病方面，火麻仁具有很大的藥物開發潛力。

2.2 腸道疾病

火麻仁在治療和預防便秘、調節腸道微環境方面效果顯著。慢性便秘是老年人常見的疾病，火麻仁富含膳食纖維（28%）[42]，可以改善老年人的慢性便秘。火麻仁丸作為中藥通便劑已有1000多年的歷史，日本老年醫學會將火麻仁丸作為治療老年慢性便秘的首選藥物之一。有報道顯示[41]，1名患有阿爾茨海默病和慢性便秘的88歲男性患者，在使用含有氧化鎂和番瀉葉提取物的瀉藥無效之后，使用了火麻仁丸，解決了便秘問題。Jurgoński等[48]通過比較火麻仁和脫脂火麻仁對高脂飲食的大鼠后腸功能、抗氧化狀態和脂質代謝的影響，發現2種不同形式的火麻仁均能夠增加盲腸短鏈脂肪酸的濃度、改善大鼠的抗氧化狀態；食用脫脂火麻仁可減少肝臟甘油三酯的積累，降低血漿膽固醇濃度，增加了PPARs在肝臟中的表達。李根林等[1]對小鼠進行高、中、低不同劑量的火麻仁油給藥，火麻仁油顯著改善了模型動物的結腸病理變化，不同濃度的火麻仁油均可優化D-半乳糖致衰老小鼠模型的腸道菌群結構，改善腸道微生態環境。因此，火麻仁可作為潤腸通便藥物進行開發和使用。

2.3 心血管疾病

火麻仁還具有很好的心臟保護作用。已經從火麻仁中分離出抗氧化和抗高血壓的肽，火麻仁中的甾醇及其衍生物（谷甾醇，樟腦甾醇，環芳香烴醇）和生育酚也會影響脂質代謝[43]。有報道顯示[42]，食用火麻仁在缺血后再灌注期間具有顯著的心臟保護作用。ω-3家族的多不飽和脂肪酸，可以通過誘導肝臟和骨骼肌中的脂肪酸氧化和抑制肝臟脂質合成來改善脂質代謝[33]。而且，火麻仁中中ω-6和ω-3多不飽和脂肪酸的比例是最佳的（3:1），有益于心血管健康[45]。

火麻仁對高血壓也有很好的防治效果[51,52]。原發性高血壓幾乎占所有高血壓病例的95%，是心血管疾病中的一大頑疾，生活方式干預已被證明可以預防高血壓，飲食中增加蛋白質和生物活性肽的小劑量攝入都顯示出降低血壓的潛力[53,54]。火麻仁中的ω-3多不飽和脂肪酸可減少體內炎癥和血管壁脂質堆積，起到降低血壓的作用[34]。因此，火麻仁可以用于心血管疾病的預防和治療。

2.4 其它疾病

火麻仁中的肽類及多糖也具有一定的生物活性。一些寡肽表現出抑制葡糖苷酶的活性，這表明火麻仁可以作為潛在的降血糖藥物[42]。用堿性磷酸酶對火麻仁蛋白進行水解，得到了α-葡萄糖苷酶抑制活性（αglucosidase inhibitory activity，α-GIA）的水解產物，為生產新型α-葡萄糖苷酶抑制肽作為治療高血糖的營養和功能性成分提供了綠色途徑[17]。Wen等[35]研究發現火麻仁多糖HSP0.2上調了細胞內轉錄因子Nrf2的表達水平，抑制了Kelch樣環氧氯丙烷相關蛋白-1（Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1）的表達水平，HSP0.2對IPEC-1細胞具有抗雙氧水誘導的氧化應激的保護作用。除此之外，火麻仁已經被證明有效治療青光眼[55]、癌癥[21]、便秘[51]、高血壓和高膽固醇[56]以及促進免疫調節[57]、改善皮膚病[58]、抗氧化和抗衰老的作用[59]。

3 火麻仁在食品領域的應用與開發

火麻仁是我國的傳統中藥材，它還具有藥食兩用的特點，在預防和治療慢性便秘方面效果顯著。隨著人們對綠色健康生活的追求，以及對火麻仁的深入了解，越來越多的火麻仁產品呈現在人們面前（表3）。

表3 火麻仁相關產品及其特點

火麻仁可以作為功能性食品用于預防和治療各種健康問題，如降低膽固醇和降血壓[65]。火麻仁油通常冷壓提取[66]，具有特有的綠色和堅果的味道[10]，含油量（25%-35%）高于大豆、橄欖和棉籽。火麻仁油多不飽和脂肪酸含量極高，包括亞油酸（56%）、亞麻酸（20%）、γ-亞麻酸（4%）和硬脂酸（2%）等[42]。不飽和脂肪酸參與了二十烷類化合物的合成，參與調節免疫系統[12]。同時，火麻仁具有最佳的ω-6/ω-3比例，火麻仁中的不飽和脂肪酸具有抗炎、抗心律失常和降血脂的功效，并且能夠改善細胞膜功能[61]。所以，火麻仁油可以開發成一種高檔食用油。火麻仁蛋白質含量豐富且優質，膽固醇含量很低，100克火麻仁可以達到每日推薦蛋白質需求的63%[67]。火麻蛋白中精氨酸的含量為12%，而其他大多數食品蛋白中精氨酸的含量不到7%，火麻蛋白具有良好的消化能力（88%-91%），優于大豆蛋白（71%）[64]，其必需氨基酸含量與大豆分離蛋白相近或更高[68]。因此，火麻仁可以用作許多食品的原料。

市場上已經出現了許多以火麻仁為原料的產品，包括飲料、高纖維面食（10%-20%火麻面粉）、蛋白粉、火麻蔬菜以及低脂肪含量的蛋糕和餅干[60]等。Nissen等[69]介紹了一種用乳酸菌、雙歧桿菌等益生菌發酵的火麻仁商品飲料的新配方，這種飲料具有較強的益生元活性，能夠促進益生菌生長和提高體內一些生物活性化合物含量，飲料中還存在不同的萜烯，具有促進腸道益生菌生長的作用。Mamone等[70]以火麻仁油提取后的濾餅為原料，采用快速、廉價的工藝獲得了高純度火麻面粉和火麻仁蛋白分離物，火麻蛋白分離物富集了近86%的蛋白，主要由麻仁球蛋白組成（占總蛋白的70%），火麻面粉和火麻蛋白分離物具有較高的消化率，火麻仁蛋白分離物還可以用來制作低過敏性的食物。Moon等[62]研究了一種火麻仁豆芽：在發芽第三天和第五天，總多酚、黃酮類化合物的含量在火麻仁豆芽中最高，研究還表明火麻仁豆芽的抗氧化活性高于種子。Frassinetti等[71]的研究結果表明，火麻仁種子和火麻仁豆芽對人體細胞有益。火麻仁衍生了一系列的產品：去殼種子、火麻面粉、蛋白粉、高纖維殼、火麻仁油、火麻蛋糕、堅果醬等，用于烹飪、烘焙，或生產加工食品、營養補充品等[3]。由于具有誘人的堅果味道，火麻仁也被添加到面包、餅干、酸奶、甜點、披薩、奶酪和飲料中[4]。火麻仁可用于生產家禽飼料，來生產富含必需脂肪酸的雞蛋。添加火麻仁和火麻仁油可以增加蛋黃ω-3脂肪酸的含量。自由基可能導致氧化應激相關疾病，在家禽飼料配方中添加火麻仁還可以減少自由基的產生[72]。所以，火麻仁可以作為一種具有豐富營養的功能性食品進行全面地開發。

4 火麻仁在保健品及化妝品領域的應用與開發

火麻仁含有豐富的營養物質，含有人體必須的氨基酸，蛋白質含量極高，且具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗衰老的功效，可以用來生產蛋白補充劑、腸道調節劑、火麻乳制品等保健品及火麻乳液、潤膚油、精華液等化妝品（表4）。

表4 火麻仁保健品和化妝品及其特點

火麻蛋白具有較好的體外抗氧化活性[68]，可以作為天然抗氧化劑的膳食來源，促進健康和預防疾病[73]。Cai等[36]通過小鼠實驗證明火麻仁油、蛋白質和木脂素酰胺具有抗衰老作用，同時能夠改善能量代謝。Jurgoński等[48]研究表明，火麻仁可以作為補充劑，定期食用可以減輕與失衡的飽和脂肪酸飲食相關的疾病。火麻仁提取物還顯示出強大的抗氧化和抗衰老作用，同時能夠改善藥物引起的小鼠學習和記憶障礙[40]。因此，火麻仁是制備功能性食品和營養保健品的優質原料。

火麻仁油中所含有的不飽和脂肪酸，特別是LA、LNA和GLA，可以改善細胞膜的功能[10]，因此火麻仁也是化妝品原料的理想選擇。火麻仁油能夠提高皮膚內的超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）的活性和肌膚含水量[32]。火麻仁具有抗菌、抗炎和抗脂肪生成的作用，Jin等[44]研究了火麻仁正己烷提取物對痤瘡丙酸桿菌引發的炎癥和脂肪生成的作用：火麻仁正己烷提取物處理痤瘡丙酸桿菌感染人永生化角質形成細胞后，iNOS、COX-2、NO和前列腺素的表達降低，還下調了痤瘡丙酸桿菌感染誘導的AP-1的反式激活，并通過調節AMPK和AKT/FoxO1信號轉導來調節炎癥和脂質合成，而且其能夠促進膠原合成。因此，火麻仁可以用來治療痤瘡，同時其抗菌、抗炎、抗脂肪生成和促進膠原合成的特性可以用于制作化妝品。

5 展望

火麻仁具有極高的營養價值以及抗炎、抗氧化、抗衰老等多種藥理活性，可以用于生產保健品、化妝品。火麻仁的活性成分包括肽類、不飽和脂肪酸、多糖、大麻二酚、木脂素酰胺、新海膽靈A、生育酚等，在預防和治療慢性便秘、治療痤瘡等方面具有顯著的療效，在對抗神經疾病、保護心血管、調節脂質代謝、降血壓等方面也具有一定的藥用潛力，應當進行更加深入的研究，挖掘其在預防和治療神經系統疾病、心血管系統疾病的潛力。火麻仁含有的多肽、木脂素酰胺、克羅酰胺、苯丙酰胺能夠在治療神經退行性疾病以及對抗神經炎癥方面發揮作用，有望通過臨床試驗使其在患者的治療過程中作為輔助藥物或推薦飲食來使用。火麻仁還調節多種細胞過程，如能量代謝、細胞周期進展等，這可能是其成為長壽食物的原因。隨著人們對中藥療效的認可以及保健意識的增強，藥食同源類藥材及相關產品將會走進更多消費者的視線，火麻仁涉及藥品、食品、保健品、化妝品等諸多領域，其相關產品具有廣闊的市場，應當通過更加深入的基礎研究以及新產品研發，來提高火麻仁的社會價值和經濟效益。