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[摘要]:砂仁是我国“四大南药”之一,本文综述了近年来国内外砂仁的研究现状,从砂仁的主要化学成分、生物活性、及其食用砂仁三方面的研究进展。分别综述其生物活性的研究进展,有针对性对砂仁的开发利用提出展望,并且要在大量的临床实验基础上阐明砂仁的保健功能以促进其终端产品的开发,提高砂仁的综合利用程度。
[关键词]:化学成分药理作用砂仁综述
砂仁是中国著名四大“南药”之一，也是《中华人民共和国药典》（年版）收载的品种[1]，有着多年的应用历史[2]。砂仁性温，味辛，具有化湿开胃、温脾止泻、理气安胎等功效[1]，是中医肠胃疾病的常用药。砂仁为中国传统大宗常用药材，每年市场需求量估计超过2.2×kg[3-4]。目前市场上流通的正品砂仁有国产砂仁和进口砂仁两类。国产砂仁(AmomiFructus)系姜科豆蔻属植物阳春砂AmomunvillosumLour.绿壳砂AmomunvillosumLour.var.xanthioidesT.L.WuetSenjen或海南砂AmomunlongiligulareT.L.Wu的干燥成熟果实。砂仁属芳香化湿类中药，阳春砂分布于广东、广西、福建和云南等省区，尤以广东阳春县所产为地道，深受国内外欢迎。绿壳砂主要分布于云南省。海南砂分布于海南省和雷州半岛。阳春砂、绿壳砂和海南砂现皆有栽培，以阳春砂种植范围最广。另一类是由泰国、越南、缅甸、印度尼西亚等地进口的，姜科缩砂AmomumxanthioidesWall．的干燥成熟果实。分壳砂和原砂仁。缩砂药性：味辛，温，无毒。主虚劳冷泻，宿食不消，下气。早在五代李珣所著的《海药本草》记载：“缩沙蔤，生西海及西戎诸地”，也指出砂仁产自印度洋、波斯湾、地中海一带地区，如越南、泰国、柬埔寨、老挝、缅甸、印度尼西亚等国。当时在广东的阳春、高州两县也有砂仁产出。从古至今，市场上所用砂仁药材，国产品与进口品并存。国产品为春砂仁，唐末宋初出现，产自广东省阳春县，后逐渐引种到阳春县周围以及外省；进口品大量被引种后,逐渐演变为现在主产于云南的绿壳砂，又名缩砂蔤。年以后，广东、广西、云南、福建等地引种发展阳春砂仁，并不断改进栽培技术。至70年代以后，广东省完成了“砂仁综合管理，开展昆虫授粉稳步高产”的研究，推动了生产发展,产量逐年提高。现在全国正常年产量已基本接近需要量，其中以云南和广东两省产量最大。
现代药理研究表明砂仁中丰富的挥发油成分是其主要的药效成分，主要有乙酸龙脑酯、樟脑、柠檬烯、龙脑等。其可以保护胃粘膜；促进胃肠机能；止痛；止泻；促进消化液的分泌；排除消化管积气等作用。现就其各方面的研究进展加以总结。
1.化学成分
如前所述，砂仁来源于不同种属的植物，存在“同物异名”的现象，其主要的活性化学成分也有所差异，
1.1挥发性成分
采用气相色谱一质谱联用技术(GC—MS)对阳春砂、绿壳砂和缩砂的挥发性成分进行研究，分别鉴定出36、44、45种化学成分，并测定了其相对含量。采用色谱指纹图谱分区法，将砂仁总离子流色谱图分为3个区，对3个品种砂仁的质量进行分析和比较。结果表明，绿壳砂和缩砂的挥发性成分基本相同，而阳春砂与这两者的挥发性成分差异较大。阳春砂中含量最高的挥发性成分是砂仁的主要药效成分乙酸龙脑酯，其含量为59.60％。而绿壳砂和缩砂中含量最高的挥发性成分均为樟脑，分别占挥发性成分的63.02％。阳春砂中相对含量较高的8种挥发性成分依次是：乙酸龙脑酯、樟脑、莰烯、柠檬烯、龙脑、月桂烯、a-蒎烯、a-古巴烯，其含量占阳春砂检出挥发性成分总量的98.77％。绿壳砂中相对含量较高的8种挥发性成分依次是：樟脑、乙酸龙脑酯、龙脑、柠檬烯、莰烯、月桂烯、芳樟醇、a-蒎烯，其含量占绿壳砂检出挥发性成分总量的96.69％。缩砂中相对含量较高的8种挥发性成分依次是：樟脑、乙酸龙脑酯、龙脑、柠檬烯、莰烯、月桂烯a-蒎烯、反式石竹烯，其含量占缩砂检出挥发性成分总量的96.70％[5-6]。
1.2非挥发性成分
1.2.1黄酮等化合物
对阳春砂仁的非挥发性化学成分进行了研究，从中分离鉴定了十四个化合物，其中包括3个黄酮类化合物，2个苯甲酸类，5个甾醇类化合物，2个长链脂肪酸，1个脑苷类物质和1个二苯乙烯类物质，分别是：槲皮素，槲皮苷，异槲皮苷；香草酸，3，4．二羟基苯甲酸；β-谷甾醇，胡萝卜苷，豆甾醇，麦角甾醇，3β，5α，6β-三羟基麦角甾醇：硬脂酸，棕榈酸；白附子脑苷B；虎杖苷。其中槲皮素、豆甾醇、麦角甾醇、3β，5α，6β-三羟基麦角甾醇、白附子脑苷B、虎杖苷等6个化合物为首次从本属植物中分离得到[7-9]。
1.2.2多糖
春砂仁多糖的分离纯化及结构分析的研究中以凝胶过滤色谱法测定春砂仁多糖的数量及分子量。春砂仁主要含两种多糖，多糖经酸解成为单糖并衍生为乙酰化的糖肟，对照标样采用气相色谱法测定其单糖组分为阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖及半乳糖，4种单糖含量中戊醛糖阿拉伯糖的含量最高[10]。
1.2.3无机成分
黄绍铨[11]等测定了春砂仁的无机成分。春砂仁含有锌、锰、钴、镍、铜、硼、磷、铁、钾、镁、银、氮、铅、钴等元素。其中锌和锰的含量最高，且其含量与砂仁质量呈正相关。作为特征元素的锌多在种籽团，而锰却多在果皮。因芳香油和锌都集中在种籽团内，说明微量元素锌在评价春砂仁的药效上更具特征性。罗盛旭[12]等研究砂仁中微量元素的溶出特性及形态，结果表明其与砂仁的生物活性和功效具有一定关系。
2.药理作用
2.1胃肠的保护作用
砂仁性辛温,芳香,具有行气开胃,和胃温脾止泻的功效。在中医治疗胃肠疾病中应用非常普遍,具有确切的医疗价值。胃溃疡是临床常见病和多发病,其发病机制主要在于胃黏膜的攻击因子与防御因子之间失去平衡,胃酸、胃蛋白酶的过度分泌与胃溃疡的关系极为密切临床治疗主要是依据发病机制，消弱侵袭因素和增强粘膜防御因素来治疗。而砂仁可以同时对这两方面起作用，砂仁挥发油能显著抑制胃液、胃酸、胃泌素分泌及胃蛋白酶活性,增加前列腺素Ｅ2分泌和VIP表达;延长胃排空和番泻叶诱导大鼠排稀便的时间,减少稀便次数[13]。
2.1.1抗溃疡作用
砂仁的挥发油成分可通过对抗胃肠黏膜的攻击因子产生胃肠保护作用。Jafri[14]等研究发现通过结扎大鼠幽门,收集大鼠胃酸分泌,胃蛋白酶浓度，发现砂仁挥发油对胃粘膜有保护作用。血小板活化因子是一种内源性磷脂介质，可以插入胃黏膜脂质双层中，破坏胃黏膜屏障，导致溃疡形成。黄国栋[15]报道砂仁挥发油mg／(kg·d)给大鼠灌胃，可下调致溃疡大鼠胃黏膜的高水平血小板活化因子的表达，从而防止溃疡的形成。邱赛红等研究表明[16-18]给大鼠用砂仁水煎剂(相当于10g生药／kg)连续灌胃5d，能抑制湿困模型造成的大鼠胃黏膜组织中丙二醛的含量升高。其挥发油明显降低正常大鼠胃黏膜组织中丙二醛的含量[17]。用阳春砂挥发油75或mg／(kg·d)给大鼠灌胃，也可降低乙酸涂抹法致胃溃疡大鼠血清中丙二醛的含量[19]；
砂仁也可通过增强胃肠黏膜的防御因子产生胃肠的保护作用。胃粘膜表面疏水性是胃粘膜屏障功能之一，其物质基础是由黏液凝胶内脂类物质（主要为磷脂）和糖蛋白（主要为氨基己糖）组成。黄强[20-21]等的实验表明用砂仁挥发油治疗胃粘膜损伤后氨基己糖和磷脂含量降低的大鼠，7天后氨基己糖和磷脂的含量较对照组显著升高，可加强粘膜层稳定性，防止溃疡的产生和复发。溃疡的愈合是一个非常复杂的过程,受许多细胞因子及其受体的调控，乳癌相关肽(PS2)属于三叶肽家族，也是一类对胃黏膜有保护作用的因子，它能与黏液糖蛋白相互作用，形成凝胶层，从而增强胃肠道黏膜防御屏障。有研究表明砂仁挥发油可以可通过提高PS2的表达,提高胃黏膜氨基己糖及磷脂含量,通过影响胃黏膜疏水性来影响溃疡愈合质量和促进溃疡愈合[15]。邱赛红等研究表明给大鼠用砂仁水煎剂(相当于10g生药)灌胃，可扩张血管，改善微循环，增加胃粘膜血流量，使胃粘膜组织代谢加速，从而为胃粘膜损伤的修复创造条件。砂仁水煎剂也可提高湿困模型大鼠胃黏膜超氧化物歧化酶性，可提高溃疡愈合率，有效地清除氧自由基，稳定细胞膜，亦下调丙二醛的含量，防止其造成微循环障碍，改善大鼠胃的病理组织学表现[16-17]。
2.1.2促进胃排空
此外,砂仁还可以通过促进胃排空作用,减少其胃内色素残留物，减少胃潴留引起的胃胀,从而起保护作用。用砂仁水煎剂(相当于2．5g生药／kg)给大鼠灌胃，能显著促进其胃排空，减少其胃内色素残留物，一次给药持续作用6h以上[22-23]。香砂平胃散[24]和术香冲剂[25]促进胃排空的主要成分是砂仁，阳春砂挥发油是促进胃排空的有效部位，但阳春砂及其挥发油在低剂量时促进胃排空，其疗效随剂量增加而促进胃排空的作用则减弱，并逐步转成阻滞胃排空，产生胃潴留[26]。
2.1.3促进胃肠蠕动
砂仁也可通过促进胃肠蠕动来增强胃肠的保护作用。胃肠蠕动是指胃肠道近端的收缩和远端的松弛，使食团快速推进，并可将其搅拌、粉碎。阳春砂种子水煎剂可增强离体豚鼠回肠节律性收缩幅度和频率，其作用随浓度增大而增强，收缩幅度的增加率高于收缩[27]。其促进正常或胃潴留动物的胃排空，有双向调节作用,低浓度促进胃排空,高浓度抑制胃排空；但对其胃肠推进运动的作用并不一致,低浓度阳春砂挥发油无明显影响，高浓度有促进作用。砂仁促进胃排空和胃肠推进运动的功能可能与其促进胃肠神经释放兴奋性递质——胃肠肽有关。朱金照等研究发现[23，28]用砂仁水煎剂给正常大鼠和隔日禁食功能性消化不良的大鼠灌胃后lh，6h时均有促进胃排空和胃肠推进运动，与此同时，两组大鼠血浆、胃窦和空肠组织中胃动素和P物质的含量均有上升，但不影响隔日禁食功能性消化不良的大鼠胃肠神经释放抑制性递质——血管活性肠肽的含量。Cajal间质细胞公认为胃肠平滑肌的起搏细胞，起搏运动受迷走神经，内脏神经和激素活动的变化调节。石胜刚，黄溢明[29]研究砂仁提取液对清醒、空腹状态下人体表胃电和麻醉大鼠浆膜胃电的影响，砂仁提取液显著升高人体表胃电和麻醉大鼠浆膜胃电慢波幅度，不影响胃电频率。人体表胃电能客观反映胃的电活动，春砂仁提取液可以升高胃电慢波的幅度，而不影响其频率。有考虑其影响Cajal细胞产生的电活动。有学者报道[30]，给大鼠灌服砂仁水提液后，大鼠的胃排空及肠道传输明显增强，同时血浆及组织中胃动素的水平明显升高，胃肠动力与胃动素的变化呈平行关系，说明砂仁的促胃肠动力作用与胃动素的增加有关。张宁等[26]人比较不同浓度砂仁水提液对健康小鼠胃肠动力作用的差异，发现10%砂仁水提液组促胃排空作用最强。
2.2镇痛、止泻作用
吴晓松等人[31-33]证明砂仁提取物对热致痛小鼠可延长其痛阈时间，高剂量组较为明显；对醋酸致痛小鼠可明显减少其扭体次数，其作用随剂量增大而增强；对二甲苯所致的小鼠耳廓肿胀性炎症有明显抑制作用，说明砂仁提取物具有较显著的镇痛抗炎作用。结合对砂仁提取物对番泻叶刺激大肠性腹泻有效,对蓖麻油刺激小肠性腹泻无效,可能与其在小肠中迅速被吸收后又浓集(如分泌等)到大肠,或在肠内细菌作用下产生活性代谢物有关。抑制番泻叶所致小鼠腹泻、冰醋酸所致小鼠疼痛和离体家兔小肠平滑肌运动的研究考虑。刺激性泻药是通过刺激合成和释放炎症介质引起肠腔积液而腹泻。砂仁对正常肠活动无影响,但其有明显的抗炎作用。因而其抗腹泻机理主要表现在抗炎上，乙酸龙脑酯对实验动物消化道的作用部位可能在小肠，其止泻、镇痛作用可能是通过抑制小肠平滑肌运动产生的，国外有人研究炎症对狗小肠的影响，发现MMC收缩的频率在炎症部位明显增加，并产生腹泻，砂仁提取物可能是调节了炎症部位的平滑肌的MMC收缩，从而缓解腹泻及腹痛，而且乙酸龙脑酯对家兔离体小肠内压作用呈明显的量效关系。丁平[34]等研究云南引种阳春砂的挥发油均有剂量依赖性的止泻作用,其中剂量为mg·kg-1作用较明显;镇痛作用与对照组相比差异不明显;两者对兔离体空肠自发活动均有明显的抑制作用。
2.3利胆作用
砂仁醇提物有明显持久的利胆作用,胆汁分泌量明显增加且呈剂量依赖关系,无疑对清除水谷不化治疗院腹胀满起了促进作用。胆囊的充盈和排泄受肝胰壶腹括约肌(OS)的调节，而OS的运动受神经.体液的调控，可受到药物的作用。促胃液素在生理剂量时抑制OS运动。超生理剂量则刺激其运动。有相关研究表明：砂仁醇提物有明显持久的舒张肝胰壶腹括约肌；利胆作用；胆汁分泌量明显增加且呈剂量依赖关系机制，可能与OS调节有关[35]。
2.4抗菌作用。
Mathew[36]砂仁的石油醚、甲醇提取物对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌表现出适度的抑制活性。对集中导致腹泻的不同肠道杆菌作了体外抑菌和杀菌实验，证明砂仁能抑制结肠类耶尔森菌和摩根变形杆菌的生长繁殖，对福氏痢疾杆菌和肠毒型大肠杆菌无抑制作用。我们在天然植物的酪氨酸酶抑制剂筛选中，发现砂仁提取物除了对酪氨酸酶有显著抑制作用，也对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌、葡萄球菌及肺炎克雷伯菌有明显的抑制作用，并且具有较强的抗氧化作用，果实提取物的抗菌活性及抗氧化活性[37]。也有就表明阳春砂种子或果壳的挥发油具有一定的抗菌作用。其种子挥发油的抗菌作用稍弱于其果壳挥发油。以阳春砂果壳挥发油为例：对红色毛癣菌的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC）分别为33mg/L和mg/L；对须毛癣菌的MIC和MBC分别为mg/L和mg/L；对石膏样小孢子廯菌分别为mg/L和1.25g/L；对金黄色葡萄球菌分别为2.08g/L和10g/L；对粪肠球菌分别为4.17g/L和大于10g/L；对阴沟肠杆菌和大肠杆菌无抑杀作用[38]。
2.5降血糖作用
给链脲菌素性糖尿病的大鼠腹腔注射20mg绿壳砂水提物，bid，连续14d，均可降低糖尿病大鼠的血糖，而对照组血糖值则呈时间依赖性升高。经胰岛β-细胞电镜超微结构显示：水提物对实验性糖尿病大鼠胰岛β-细胞具有明显的保护作用，β-细胞超微结构也得到改善[39]。Kwon[40]等在项研究中表明砂仁提取物通过抑制NF-κB的活性来阻止四氧嘧啶诱导的糖尿病的。通过砂仁提取物对细胞因子诱导的β细胞损伤的预防效果进行观察。通过免疫细胞浸润胰岛细胞产生的细胞因子是胰岛素依赖型糖尿病β-细胞损坏的重要介质。砂仁提取具有保护大鼠胰岛瘤细胞株的白细胞介素-1（IL-1β）和II型干扰素（IFN-γ）介导的细胞毒作用。砂仁培养提取物显著降低白细胞介素-1和IFN-y-诱导的一氧化氮（NO）的产生，砂仁提取物抑制一氧化氮合酶基因表达与NF-κB的激活有关。
2.6抗氧化、保肝作用
Zhang等[41]在本研究中，砂仁多糖（ASP）的提取，分离纯化，从的生物活性研究的影响。ASP通过DEAE-52和SephadexG-色谱柱进行分离纯化，从而将ASP分为ASP-1，ASP-2和ASP-3共3个纯化组分。结果表明，与其他组分比，ASP-3有较大的分子量，硫自由基，糖醛酸及多糖组分含量较高。此外，ASP-3对HepG2细胞的生长表现出相对较强的抑制活性。砂仁ASP有很强的清除自由基的活性，显著抑制体外丙二醛的形成和增强抗氧化酶活性在四氯化碳诱导的肝损伤小鼠。
2.7对免疫系统的作用
肥大细胞脱粒过程产生的刺激导致如组胺和炎性细胞因子的介质释放。Kim等[42]对砂仁水提物对肥大细胞介导的过敏模型的影响进行了研究,并研究其可能的作用机制。发现砂仁水提物具有减缓免疫球蛋白IgE介导的皮肤过敏反应，减少组胺释放和大鼠腹腔肥大细胞的化合物48/80激活的细胞内钙，降低P38有丝分裂原蛋白激活酶性等作用，并得出砂仁可抑制肥大细胞介导的过敏反应。郭颂铭等[43]利用免疫方法制作动物模型，观察中药组方对实验性溃疡性结肠炎的免疫指标的影响，结果表明该方能有效抑制异常增高的体液免疫（IgG）而提高功能低下的细胞免疫（Ea-RFC、Et-RFC、LTR），纠正比例失调的CD4/CD8水平，疗效明显高于柳氮磺胺嘧啶。
2.8对骨生长的作用
Lee[44]等对未成年雌性SD大鼠进行了骨生长实验研究，将实验分为空白对照组、砂仁组和基重组人类生长激素组3组,与空白组相比,砂仁对未成年雌性SD大鼠具有诱导骨纵向生长作用。
3.食用砂仁研究进展
春砂仁也是卫生部公布的《既是食品又是药品的物品名单》中“药食同源”之一[45]。早期研究表明，春砂仁的药用功效主要是其挥发油部分[46]。早期春砂仁在食品中主要作为调味料，随着人们对其研究的深入，春砂仁在食品和保健食品中的应用也日益增多。除用作调味料外，新研究开发的一系列春砂仁食品包括蜜饯类、糖果类、饮料类、酒类、茶类等。
3.1阳春砂仁粉调味料
砂仁粉既是药物又是食品调味剂，味辛，性温，有补肺醒脾,养胃益肾,行气宽中,健胃消食。具有去膻、除腥、增味、增香等作用，用于食品的调味及保鲜[47]。
3.2春砂仁保健饮料
砂仁可以保护胃粘膜；促进胃肠机能；促进消化液的分泌；排除消化管积气等作用。以春砂仁水提液、低聚异麦芽糖、阿斯巴甜、蜂蜜和水配制成的“春砂仁通便保健饮料[48]，具有澄清度好、甜酸适度、清爽可口、风味独特的特点。将春砂仁通便保健饮料进行便秘模型小鼠的小肠推进和排便试验研究，发现春砂仁通便保健饮料能显著促进其小肠推进，缩短其首便时间、增加排便次数和排便重量，具有通便功能。春砂仁和多种药用植物为原料，经提取配制而成的一种新型春砂可乐。它含有多种氨基酸、维生素以及人体所必需的矿物质元素，具有增进食欲，生津止喝的作用。
3．3春砂仁凝胶软糖
把春砂仁的浓缩提取物加入糖果中制得一种以复合食品胶为原料的春砂仁凝胶软糖[49]。产品微苦中带有甘凉、爽滑、不黏牙、有咬劲，具有春砂仁特有风味。在品尝这种休闲食品之余，享受保健养生功效。
3．4春砂仁保健馒头
胡志霞[50]等在研制营养丰富的绿色保健食品时,在发酵面团中添加适量的仙人掌汁、砂仁汁和柠檬酸制作保健馒头。适量的砂仁可以缓解仙人掌的寒性，柠檬香精可改良气味和口感,因此，该产品营养成分互补，生理效价高，使砂仁与仙人掌的营养保健作用集于一身，从而提高了此类产品的使用价值。为药食资源的综合开发奠定了基础.
3．5春砂仁养胃蜜
春砂仁蜜具有温脾养胃，化湿止泻，理气安胎功能。适用于寒湿冷泻，恶心呕吐，脾胃虚寒，消化不良，胃胀腹痛，酒毒伤胃，胎动不安等，尤其对浅表性胃炎、十二指肠溃疡、胃胀胃痛有特效。平时经常食用则有养胃健脾，暖肺养肾，祛湿养颜的保健作用。
3．6春砂仁功能酒
春砂液酒饮多不上头，可以舒张血管，没有心胸气短的感觉。另外具有饮后口气不臭酒，睡后精神抖擞，工作精神饱满的效果。
4.结语
目前对春砂仁化学成分的研究多集中在挥发油上，其非挥发性成分具有非常显著的与药性一致的药理作用，因此有待于进一步研究。但我们对砂仁的研究也存在一些问题：对主要化学成分乙酸龙脑酯的药理活性研究还不够深入，有关药理活性的作用部位和物质基础不甚明确，有效成分及作用机理未能揭示。各个研究员对砂仁的实验方向各异，不成系统，对其双向调节作用有待进一步的深入研究，如功能性质是否与多糖有关，尚不知晓。在现代科学技术发达的今天，人们的膳食由单一化向多样化、营养化和食疗化发展。大力开发具有保健功能的春砂仁食品具有广阔的市场前景。
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