验证甘草(Glycyrrhiza)传统药效及其现代工业应用概述:一篇综述

《Science of Traditional Chinese Medicine》:Validating the traditional efficacy of licorice and overview of its modern industrial applications: a review

【字体: 时间:2026年06月05日 来源:Science of Traditional Chinese Medicine

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  摘要:甘草(Glycyrrhiza)是一种全球广泛使用的药用植物,除南极洲外各大洲均有分布,药用历史超过3000年,多个国家和地区传统医学体系中均有记载。历史上甘草的应用已从传统药用拓展至现代工业领域——食品中作为甜味剂(sweetener)、防腐剂(pres

  
摘要:甘草(Glycyrrhiza)是一种全球广泛使用的药用植物,除南极洲外各大洲均有分布,药用历史超过3000年,多个国家和地区传统医学体系中均有记载。历史上甘草的应用已从传统药用拓展至现代工业领域——食品中作为甜味剂(sweetener)、防腐剂(preservative)和稳定剂(stabilizer);化妆品中因其抗氧化(antioxidant)特性被采用;其抗菌(antibacterial)效应使其成为牙膏维护口腔卫生的成分,进而促进人体健康;农业中可促进植物生长、改善畜产品品质、增强水产养殖动物的抗菌能力与免疫力,还可用于改善复合材料性能。甘草在多领域的广泛应用也带动了贸易增长,此外甘草在环境改善方面可提供独特生态效益。但未来应用趋势与安全性问题仍需深入研究。研究人员通过综述文献及古籍中甘草的传统药效、当代多行业应用及安全使用相关内容,旨在为甘草相关产品开发及甘草资源可持续利用提供科学依据。
论文解读:《Validating the traditional efficacy of licorice and overview of its modern industrial applications: a review》发表于《Science of Traditional Chinese Medicine》
一、研究背景与立项依据
甘草(Glycyrrhiza)属约含29个种,其中15个被认为具药用价值,各国药典收载种主要为乌拉尔甘草(G. uralensis Fisch.)、光果甘草(G. glabra L.)及胀果甘草(G. inflata Bat.)。其含有三萜皂苷(triterpenoid saponins)、黄酮苷(flavonoid glycosides)及游离酚类化合物,具抗炎(anti?inflammatory)、抗氧化(antioxidant)、抗肿瘤(antitumor)及抗病毒(antiviral)活性,传统用于呼吸系统、心血管系统疾病及糖尿病治疗,亦有保肝(hepatoprotective)及潜在辅助抗肿瘤治疗价值。同时甘草符合"药食同源(medicine and food homology)"概念,在食品、日化、烟草等轻工业及农业、新材料领域均有应用。然而现有文献较少系统梳理其跨工业部门应用及进出口贸易角色,且不同行业安全阈值缺乏统一标准,资源可持续利用亦受关注。为此研究人员系统检索古今文献与古籍,旨在验证传统药效并梳理现代多领域应用,为产品开发与资源可持续利用提供参考。
二、主要技术方法
研究人员以"licorice"结合国别名为检索词,检索2000–2025年中国知网(CNKI)及PubMed数据库中甘草应用相关文献;传统用法记录引自史典古籍数据库(史典古籍网Shidianguji及Google Books);全球分布数据取自全球生物多样性信息网络(Global Biodiversity Information Facility, GBIF)并建立物种分布模型(species distribution model)绘制分布图;国际贸易数据采用HS编码130212从国际贸易中心Trade Map数据库获取2020–2024年甘草提取物进出口数据并进行统计分析。
三、研究结果
3.1 全球分布(Global distribution of licorice)
通过GBIF数据建立物种分布模型发现甘草主要分布于北温带,集中分布于欧亚大陆。G. uralensis原产亚洲及中亚,G. inflata主要分布于中国,G. glabra主要见于欧洲,广泛的资源分布为其多领域应用提供基础。
3.2 历史演变与药用(Historical evolution and medical use of licorice)
古埃及埃伯斯纸草卷(Ebers Papyrus, ca. 1552 BCE)记载其作轻泻剂并治肝、胰、胸及呼吸系统疾病;中国《五十二病方》(约公元前200年)载其治外伤感染,?《神农本草经》列为上品,记健脾益气、解毒止痛、润肺止咳、调和诸药,《中国药典》(2025版)明确其功能;印度《遮罗迦本集》(Charaka Samhita, 1世纪AD)记其改善视力精液毛发声皮肤血、止痛驱虫,《妙闻本集》(Sushruta Samhita)记其止痛促愈合退热止血;阿拉伯?《医典》(The Canon of Medicine, 11世纪)载其抗炎治伤口溃疡脾胃炎症,润肺清气管改善发声并治哮喘;《蒙古四部医典》(8世纪)记其祛痰治肺病、调节脉律止痛利尿;古罗马?《自然史》(Naturalis Historia, Pliny the Elder)记其治哮喘咽喉不适口腔溃疡及不孕,希腊泰奥弗拉斯托斯(Theophrastos)《植物探究》(Enquiry into Plants)记其治哮喘干咳胸肺疾病;英国16世纪始大规模栽培于Pontefract地区;北美大平原印第安部落用G. lepidota治牙痛发热流感。上述传统用途为现代抗炎、镇咳祛痰、保肝等药理活性提供早期经验证据。
3.3 现代临床验证(Modern clinical validation)
现代药理分析确认主要活性成分为甘草苷(liquiritin)、甘草酸(glycyrrhizic acid)、甘草素(liquiritigenin)及多种黄酮类,具抗炎、抗病毒、抗菌、抗氧化活性。系统综述显示甘草治疗复发性口疮可显著促愈合、镇痛抗炎且无不良反应(n=314, 6项研究);甘草提取物改善非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)患者肝酶水平,甘草酸延缓肝病进展为肝细胞癌(n=66);口服甘草溶液显著缓解支气管炎及哮喘患者咳喘咳痰(n=40, RCT),证实传统疗效在现代临床中仍具有效性。
3.4 现代工业应用(Modern industrial applications)
食品工业(Food industry):作除腥增香防腐剂甜味剂,平衡复合调味料风味、增强奶香、稳啤酒泡沫、促发酵、改善饮料甜度、腌制品防腐、延长口香糖风味释放,低钠调味品中减咸并带来清凉感;提取物改善可可制品口感并可替代约25%可可粉,蔓越莓膳食补充剂中增味稳质,与柑橘汁调配清凉饮品,甘草酸促泡沫形成。
化妆品(Cosmetics):具抗氧化抗炎抗衰去皱亮肤功效,加入防晒霜及洁面卸妆洗发底妆(粉底遮瑕眼霜唇膏BB霜)水相,皂苷具保湿清洁作用。
烟草(Tobacco):作涂布剂(coating agent)与加香剂(flavoring enhancer),平衡烟气、保湿减口干、助香料均匀吸附,特种卷烟中添加可降低有害气体排放减轻呼吸道刺激。
农业(Agriculture):作物栽培(crop cultivation)中作植物源生物刺激素(plant?derived biostimulant)促杏苗营养矿质积累,与生物肥配用优化茴香生长与精油品质,促豆科幼苗发育并缓解盐胁迫,叶面喷施促洋葱营养生长与种子产量、调节梨芒果树体营养激素平衡,提高辣椒耐重金属盐碱能力;畜牧(animal husbandry)中作为富含多酚黄酮三萜的天然抗氧化剂加入兔料降肉脂质氧化延长货架期6天,与菠菜提取物配伍促断奶仔猪养分吸收与日增重,加喂肉牛肉羊肉鸡促生长改善肉质;水产养殖(aquaculture)中提高鱼感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophyla)后存活率,含甘草中草药配方增强黄鳍鲻(Liza affinis)免疫应答及抗病原(病毒真菌寄生虫)能力。
材料(Material):甘草渣与环氧氯丙烷交联制水凝胶高效吸附水中Pb、Cu、Cr离子;源于甘草的SiNH2@FeNP纳米复合材料去除水中阿莫西林;甘草酸对铀亲和力高,细胞水平铀移除效率约为常规促排剂CaNa3?二乙烯三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid, DTPA)的8倍,可作新型临床促排剂及核工业辐射防护剂;甘草酸与磷酸盐缓冲液(phosphate?buffered saline, PBS)混合形成可注射低分子量水凝胶具塑性、生物相容性及抗菌性,适用于生物材料及3D生物打印;甘草根提取液100℃合成钯纳米颗粒具阿尔茨海默病潜在应用;甘草辅助制备ZnO/凹凸棒石纳米复合材料具高抗菌活性和生物相容性适于伤口敷料抗病毒涂层;甘草衍生多孔碳作超级电容器电极基底与Ni?Co层状双氢氧化物(layered double hydroxide, LDH)构建三维核壳复合物具优良电化学性能;甘草根汁作绿色包覆剂还原兼空间位阻稳定剂合成羟基磷灰石纳米结构及生物基牙科树脂纳米复合材料基质增强强度模量;甘草提取物改性ZnO纳米片高效催化硼氢化钠甲醇解制氢。
3.5 贸易与生态价值(Trade and ecological value)
2024年中国甘草提取物进口额最高超2500万美元,乌兹别克斯坦出口额最高超6000万美元,两国形成稳固贸易关系,多国在乌投资建厂提升提取工艺与质控。人工栽培甘草发达主根系固沙防蚀,地上生物量每增加1 g表层土壤粉粒黏粒含量增0.0489%,提升土壤有机碳全氮改善肥力,适宜风蚀干旱区生态修复,适度人为干预可激发超补偿生长提高药材质量防止种群退化。
3.6 应用安全性(Application security)
WHO界定甘草酸毒性阈值为100 mg/d(个体差异),《中国药典》(2025版)推荐日用3–10 g。动物实验单次灌胃水/醇提物≤1500 mg/kg无死亡但见行为异常,1500 mg/kg出现显著生理改变;连续30天低剂量(50–200 mg/kg)致大鼠血清转氨酶(丙氨酸氨基转移酶alanine aminotransferase, ALT; 天门冬氨酸氨基转移酶aspartate aminotransferase, AST; 碱性磷酸酶alkaline phosphatase, ALP)升高伴局灶肝坏死,提示长期摄入增加肝脏代谢负担;1000 mg/kg连用14天致轻度脾肿大及血细胞比容、平均红细胞体积(mean corpuscular volume, MCV)、平均红细胞血红蛋白(mean corpuscular hemoglobin, MCH)、血小板计数升高。毒性机制为抑制11β?羟类固醇脱氢酶2型(11β?hydroxysteroid dehydrogenase type 2, 11β?HSD2)使皮质醇无法转为可的松,皮质醇蓄积持续激活盐皮质激素受体(mineralocorticoid receptor, MR)致钠潴留排钾,临床表现为假性醛固酮增多症(pseudoaldosteronism):低血钾(hypokalemia)、高血压、水肿、代谢性碱中毒。联用华法林(warfarin)等抗凝药可抑制肝微粒体酶系升高抗凝药血药浓度增加出血风险;与地高辛(digoxin)等强心苷联用低血钾可加重心脏毒性诱发心律失常;忌与排钾利尿剂(kaliuretic diuretic)同用以免拮抗利尿效果并加重低血钾。建议含甘草提取物食品标明甘草酸含量及每日最大摄入量,购买干品时被告知安全剂量范围,出现异常停药就医。
四、讨论与结论翻译
三种主流甘草种因生物学特性差异地理分布不同,G. inflata种内形态分化少遗传变异低适应环境变化能力弱故资源分布最小。液相色谱?串联质谱(liquid chromatography–mass spectrometry, LC?MS/MS)分析显示G. uralensis黄酮含量高,G. glabra三萜类丰富,G. inflata两类成分均偏低。《中国药典》收载三种要求甘草苷≥0.50%、甘草酸≥2.0%;《欧洲药典》(European Pharmacopoeia, EP 11.0)仅收载G. glabra要求甘草酸>4.0%。药用多选G. uralensis,工业提取三萜类优选G. glabra,G. inflata无明确含量或产量优势。甘草酸及黄酮可通过抑制核因子?κB(nuclear factor?kappa B, NF?κB)、增强核因子E2相关因子2(Nrf2)?血红素加氧酶?1(heme oxygenase?1, HO?1)信号及调节丝裂原活化蛋白激酶(mitogen?activated protein kinase, MAPK)活性打断炎症介质与氧化应激反馈环路;抗病毒方面干扰病毒RNA合成与蛋白翻译或直接灭活病毒颗粒。较非甾体抗炎药(nonsteroidal anti?inflammatory drug, NSAID)如布洛芬、阿司匹林抗炎抗菌效弱但不良反应少,多组分具多靶点综合疗效。未来可对甘草酸进行结构修饰获高活性高生物利用度衍生物,利用其膜修饰特性结合纳米技术开发药物递送载体(drug delivery carrier)。未来应深入药理毒理研究确立各行业应用安全指南,国际贸易中制定统一质控体系保障产品一致性及可追溯性,结合传统功能与生物活性提取物理化特性设计新型复合材料拓展其在先进材料科学中应用。
结论(Conclusion and prospect)翻译:
作为一种历史悠久、应用广泛的多基原药用植物,甘草的价值在不同历史时期与地理区域均有明确记载。从传统医药到现代食品工业及功能材料等新兴领域,甘草展现出独特治疗功效与广阔应用潜力。但其持续发展面临若干挑战:缺乏适配跨行业应用的统一安全标准、国际贸易缺失公认质量规范、材料开发与应用需创新策略。未来研究应优先开展深入的药理与毒理学调查以确立各类用途安全指导;国际贸易背景下制定标准化质量控制体系对产品一致性与可追溯性至关重要;此外将甘草传统功能属性与其生物活性提取物理化特征整合,可助力设计新型复合材料,从而拓展其在先进材料科学及相关领域的适用性。
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