
论文摘要人参(Panax ginseng)因其显著的药理特性备受关注。历史上,相关研究与应用主要集中于其根和根茎,导致茎叶等具有潜在价值的非药用部位长期被忽视。近期研究表明,人参茎叶(GSL)富含人参皂苷、氨基酸、维生素及矿物质,展现出显著的抗氧化、抗炎和免疫调节活性,为其在功能食品、膳食补充剂和化妆品领域的应用创造了新机遇。此外,凭借高人参皂苷含量与成本效益优势,人参茎叶已成为提取总皂苷和分离单体皂苷的优质原料,助力高附加值产品开发。本综述全面评估了人参茎叶的生物活性(包括神经保护、心血管保护、抗肿瘤、免疫功能增强及抗疲劳作用)及其在产品开发中的潜力,重点聚焦皂苷的提取、分离、转化及功能食品与膳食补充剂的研发。最后,本文探讨了将生物活性证据转化为实际应用的转化意义与关键挑战,为人参资源的可持续利用及人参产业的长远发展提供支撑。
研究背景人参作为东亚传统医药中享有 “百草之王” 盛誉的珍贵药用植物,在中医理论中具有 “益气、养血、安神” 的功效,现代药理学研究也证实其在改善体能耐力、增强免疫功能、缓解焦虑压力及提升睡眠质量等方面具备多样生物活性。中国作为全球最大的人参产出国,其主产区集中在东北三省,但当前产业面临着供需失衡、生产成本上涨、生长周期漫长(通常需 4-6 年成熟)等突出问题,提升人参资源利用效率已成为产业可持续发展的关键。然而,长期以来,人参的药用应用几乎完全集中于根和根茎,茎叶等非药用部位在收获过程中常被当作废弃物处理,造成资源严重浪费。近年来研究发现,人参茎叶的总皂苷含量显著高于根部,且富含多种生物活性成分,具备丰富的营养与功能价值,其开发利用不仅能降低生产成本、提高人参植株整体利用率,还契合农业循环经济理念,可减少农业废弃物、助力环境可持续发展。但现有研究存在碎片化问题,缺乏将生物活性证据与工业实际应用相结合的系统研究,也鲜少涉及规模化生产的可行性评估,这些缺口成为阻碍人参茎叶从科研发现走向商业化应用的主要障碍。
图文赏析图 1:人参茎叶(GSL)的生物活性及应用现状示意图。
图 2:人参皂苷在神经退行性疾病中的作用机制通路图。
(标注说明:(A) Rg1 通过 PINK1-Parkin 通路增强线粒体自噬,改善阿尔茨海默病;(B) Rg1 通过调控肌球蛋白 IIA - 肌动蛋白相互作用、抑制 caspase-3/ROCK1/MLC 通路,预防氧化应激诱导的神经元凋亡;(C) 人参皂苷通过 SIRT1 通路提升缺血状态下的能量代谢;(D) Rb3 和 Rg1 通过抑制 TRAF6 及 NF-κB/MAPK 通路,减轻多发性硬化中的神经炎症。)
图 3:人参皂苷在心血管疾病防治中的作用机制图。
(标注说明:(A) 人参皂苷(Rb1、Rb3、Re、Rg1)具有抗氧化、抗凋亡、抗凝血及调脂作用;(B) Rg1 和 Re 分别调控 AMPK/SIRT3/p53 及 PI3K/Akt 通路,增强抗氧化防御并抑制凋亡;(C) Rg1 通过靶向 GSTP1 阻断 OPA1 的 S - 谷胱甘肽化修饰,保护线粒体功能;(D) Rb1 通过 AMPK 通路诱导自噬,稳定动脉粥样硬化斑块。)
图 4:人参茎叶来源人参皂苷的免疫调节作用图。
(标注说明:(A) 总皂苷促进浆细胞、巨噬细胞、中性粒细胞的增殖及 IgA 迁移、细胞因子分泌,Re 调控 T 细胞活性;(B) Rg1 通过 PI3K/Akt/mTOR 及 NF-κB 通路调控巨噬细胞中 TNF-α 和 IL-6 的表达,分别影响蛋白质翻译和基因转录过程。)
图 5:人参茎叶富集型人参皂苷通过多条信号通路调控氧化应激、线粒体功能、脂质代谢及肿瘤相关过程的机制示意图。
(标注说明:绿色代表生理过程,黄色代表调控通路,红色代表皂苷成分。)
图 6:人参茎叶(GSL)的多元化应用示意图,包括提取方法(回流提取、超声提取、动态微波辅助酶解、高压微波辅助提取)、转化为高生物利用度及神经保护活性的稀有皂苷,以及在功能食品(微胶囊、固体饮料)和化妆品(乳剂、美妆产品)中的应用。
研究结论尽管人参茎叶(GSL)在历史上未被充分利用,但因其富含人参皂苷等生物活性成分,具有显著的药理潜力。近年研究已证实其具备抗氧化、抗炎、免疫调节及抗疲劳等多种活性,为其在功能食品、膳食补充剂及化妆品领域的应用提供了支撑。从工业应用角度而言,通过实现原料标准化生产、采用先进的提取纯化技术、优化从产品研发到市场投放的流程,可推动人参茎叶的高效开发,促进实验室研究向商业化产品的转化。此外,建立 “全植株价值链” 模式 —— 将茎叶定位为补充根部药用产品的核心原料 —— 能够促进食品、营养补充剂及化妆品行业的跨领域协作,减少资源浪费,提升附加值与经济效益,同时契合全球绿色制造与循环经济的发展趋势。李伟:吉林农业大学中药材学院教授,博士生导师。研究方向:药用植物资源开发与利用。本研究得到以下项目资助:
国家自然科学基金(编号:82474070)
吉林省科技发展计划项目(编号:20230204003YY)
https://doi.org/10.1016/j.fbio.2026.108308
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