基于人參功能活性的保健食品開發現狀與展望

蔣常鵬，李昕曈，曹文正，蘇文龍，高紅梅

（長春中醫藥大學，吉林 吉林 130117）

據最新的健康數據統計分析，我國大約有60%的人處于亞健康狀態，每年由亞健康導致的重大疾病多達數百萬例[1]。近年來，隨著“食養”和“食療”觀念不斷深入人心，服用中藥及其保健品已成為人們調理亞健康的首選方式。

自古以來，有“百草之王”之稱的人參一直被作為補益元氣以及安神健腦的神藥。人參中的皂苷類、多糖類、蛋白類以及氨基酸等營養成分，因其具有較高的營養價值，傳統中醫稱其為“扶正固本，滋陰補生”之極品中藥[2]。藥理學研究證明，人參具有調節機體免疫、降低氧化應激、抗抑郁、抗阿爾茨海默癥、降血糖以及抗衰老等保健功效，可用于健康產品開發[3-4]。但在2011 年之前，人參僅被作為藥物使用，直至2012年國家頒布“藥食同源”政策后，其食用價值和保健價值才被開發應用。自此，人參保健食品產業迎來了新的發展機遇。

本文通過對近10 年人參相關文獻的整理，對人參功能活性和保健食品開發現狀進行系統總結，以期為人參產品的進一步研究提供理論參考，并為高附加值的人參精深加工保健食品開發提供新思路。

1 人參的功能活性

1.1 緩解體力疲勞

人參早在《本草綱目》中就有治療“勞倦內傷”的功效記載，且現代研究證明，人參可通過加快體內能量代謝，清除堆積的自由基和乳酸，起到抗疲勞和緩解體力疲勞的功效[5-6]。Oh 等[7]提出人參水提液可以顯著改善小鼠的各項抗疲勞生理狀態指標，并進一步證明抗疲勞作用與其皂苷成分密切相關。此外，劉飛祥等[8]對人參抗疲勞的作用靶點進行了預測，推測出17個以人參皂苷為主的活性成分主要通過調控與疲勞相關的核心基因MAPK8、STAT1、PTGS2、AKT1、JUN、ICAM1 和IL-1β 等，發揮調節作用。另有研究顯示，人參中的多糖類成分對慢性疲勞也有顯著療效[9]。因此，人參中的多糖類和皂苷類活性成分，可被提取用于抗疲勞保健食品的開發。

1.2 提高免疫力

人參中的皂苷類和多糖類成分既能改善人體免疫力低下及免疫缺陷問題，又能提高正常人體免疫力水平。初百吉等[10]、王文婷等[11]和劉佳等[12]的研究表明，人參通過促進胸腺和脾臟免疫器官的增長，進而促進B、T 淋巴細胞的轉化，提升機體的特異性免疫力水平。有文獻進一步指出是人參中的皂苷性成分Rg3 和Rh2 發揮了免疫調節功能[13]，且調節水平與其含量呈正相關。同樣，人參多糖類也可通過促進B、T淋巴細胞增殖，并增強LAK 細胞活性，促進補體和抗體的生成[14]，同時提高機體的特異性和非特異性免疫力。此外，李紅艷等[15]的研究顯示，人參蛋白質類成分也表現出較強的免疫力調節功能，但作用機制尚不清楚。

1.3 改善記憶力

人參在中醫古籍中有“開心益智”和“令人不忘”的記載。藥理學研究表明，人參主要作用于中樞神經，提高機體的記憶力和學習能力[16]。研究中進一步提出，人參改善記憶力的活性成分主要為皂苷類和多糖類，其中以人參皂苷Rb1 和Rg1 的影響最強[17]。人參皂苷Rb1 可降低海馬神經元的損傷和凋亡，下調Fas、Fas L 和Bax 蛋白表達水平，并且提高Bcl-2、Survivin 和p53 蛋白的陽性表達，提高突觸傳遞效能，達到改善記憶力的目的[18]。雷勛明[19]試驗結果表明，人參皂苷Rg1 改善新生鼠的記憶力和學習能力與大腦中的多巴胺、腎上腺素、5-羥色胺濃度以及M 受體濃度有關。劉姝男[20]通過小鼠Morris 水迷宮定位航行和空間搜索試驗，提出人參多糖通過抑制大腦內部乙酰膽堿酶的活性，提高乙酰膽堿含量，改善記憶力，且高劑量組改善海馬CA1 區的神經元丟失和排序混亂的情況更優。

1.4 輔助降血糖

自古以來，人參就有“大補元氣，補氣生津”及治療消渴癥的記載，現代研究發現其降血糖活性成分主要為人參多糖[21]、人參皂苷[22]以及人參糖肽類[23]等。孫彬等[24]試驗表明，人參中的低聚肽類可保護胰島β 細胞，提高胰島素敏感性和調節糖代謝，進而達到降血糖的作用。另有研究發現，人參糖肽類可作用于β 腎上腺受體，通過cAMP 信號傳導，促進線粒體的糖代謝，改善對胰島素的抵抗，降低血糖[25-26]。胡同童等[27]對比了鮮參與生曬參的降血糖作用，發現鮮參的降血糖作用更佳，而生曬參中的皂苷含量要高于鮮參。因此人參中存在非皂苷類物質起主要降血糖作用，且可能存在多成分之間的協同降血糖作用。而李瑞剛[28]證實了人參皂苷Rb1 與人參多糖類成分發揮協同作用，具有更強的降血糖作用。

1.5 抗氧化和延緩衰老

人參可清除體內多余的自由基，阻斷自由基的傳遞，提高機體的抗氧化和抗衰老能力[29]。田耀博等[30]體外試驗表明，人參多糖可降低丙二醛（MDA）水平，提高機體的超氧化物歧化酶（SOD）活性，發揮心肌細胞的抗氧化功能。崔長升等[31]和張婉迎等[32]進一步提出人參水提物還可通過提高體內過氧化氫酶（CAT）活性，調節組織中SOD 和谷胱甘肽（GSH）水平，降低MDA 含量，達到抗氧化的功效。Han 等[33]發現人參可提高內源性抗氧化酶血紅素加氧酶-1（HO-1）、SOD和谷胱甘肽過氧化物酶（GPX-Px）的水平，治療γ 射線輻射引起的氧化損傷。李成鵬等[34]的水迷宮試驗發現，人參皂苷Rg1 可降低海馬區端粒酶活性，抑制細胞端粒長度的縮短，延緩腦衰老。除此之外，人參揮發油中炔醇類[35]、人參蛋白類[36]、麥芽酚等成分的抗氧化和延緩衰老研究也進展較快，同樣可應用于延緩衰老類保健食品的開發中。

1.6 抑制腫瘤生物活性

人參作為一種天然植物抗癌藥，具有良好的抑制腫瘤生物活性的作用，其成分主要以人參皂苷類及其代謝產物為主。目前，已發現人參皂苷Rg1、Rb1[37]、Re[38]、Rc、Rd、Rf[39]、F1、F2、CK[40]、Rg2、Rg3[41]、Rh1、Rh2、PPD[42]、Rg5、Rk1、Rk3[43]、Rh3、Rh4[44]、Rb2[45]、人參多糖類、人參炔醇類以及人參半萜類[46]等能夠抑制腫瘤生物活性。其中，以人參皂苷Rh2 和Rg3 研究較深入，抗腫瘤類型也最多，且已有人參皂苷Rg3 的參一膠囊新藥用于臨床多種癌癥的治療；而人參皂苷Rg5、人參多糖類和人參炔醇類研究較少，部分抗腫瘤機制尚未明確，詳見表1。

表1 人參抗腫瘤的主要成分及腫瘤類型Table 1 The main anti-tumor components in ginseng and the corresponding tumor types

1.7 神經系統保護作用

人參作用于神經系統，可促進神經干細胞的增殖和分化，維持神經系統的正常運轉。張鳳蘭等[75]通過分離并體外培養NSCs（小鼠神經干細胞），研究不同濃度人參皂苷Rg3 對其細胞增殖能力的影響。通過BrdU 標記法和CCK-8 試劑盒，發現Rg3 可促進小鼠神經干細胞的增殖，且以50 nmol/L 濃度最佳。研究進一步發現人生皂苷Rg3 還可促進NSCs 向神經元和星形膠質細胞的分化，為臨床上神經損傷的再生治療提供參考[76]。鄧明等[77]建立大鼠周圍神經損傷模型，將人參皂苷Rb1 通過灌胃給予大鼠，結果顯示高劑量組Rb1 顯著提高NGF（神經節神經生長因子）及其受體肌動蛋白受體激酶的表達，修復神經損傷。此外，人參皂苷還通過調節多巴胺的水平，改善精神藥物引起的神經細胞毒性反應，預防和治療嗎啡引起的不良反應[78]。由此可知，目前對人參皂苷類成分的神經系統保護作用及作用機制研究較深入，可為臨床神經系統疾病的治療提供思路。

1.8 其他功能活性

除此之外，人參還具有抗輻射[79]、抗肥胖[80]和抗病毒[81]等功能活性。Kim 等[81]建立感染H1N1 病毒的小鼠模型，經紅參和黑參提取物灌胃治療后，發現紅參提取物組小鼠存活率為50%，黑參提取物組小鼠存活率為100%，且黑參組支氣管內積聚的炎癥細胞更少。由此表明，黑參可作為一種替代抗病毒佐劑，調節流感病毒的免疫應答。

2 人參保健食品的開發

人參保健食品是以人參及其活性成分為基本原料，輔以其他輔料而開發出的具有多種生物活性的功能性食品。國家市場監督管理總局保健食品注冊數據顯示，截至2020 年，已獲得批號的人參保健食品有977 種，涵蓋了緩解體力疲勞、增強免疫力、延緩衰老、輔助降血糖、肝損傷輔助保護作用、改善睡眠以及抗氧化等13 種保健功能，其中進口產品有38 種，統計信息如表2 和表3 所示。

表2 人參保健品保健功能和數量統計Table 2 Health function and statistics of ginseng health products

表3 人參保健食品產品類型統計Table 3 Statistics of ginseng health food product types

目前，人參保健食品的開發類型主要為保健酒、保健茶以及保健制劑等。人參因味鮮美和眾多的保健功能而被開發為各種保健酒和保健茶，長期飲用可達到緩解體力疲勞、提高機體免疫力、改善睡眠以及延緩衰老等功效。同樣，一些以人參為原料的功能飲品——人參枸杞復配發酵飲品、人參乳清蛋白多肽飲料以及人參咖啡等，因口感良好、風味獨特，也受到人們的青睞。人參咖啡將降血脂和保肝功效融進了咖啡中，同時滿足了日常飲用與保健養生的雙重需求[82]?；谌藚⒌谋＝」δ?，還開發出了以膠囊劑、口服液以及片劑等多種劑型的保健制劑。其中以改善體力疲勞、調節免疫力及延緩衰老類產品居多，而改善營養性貧血、改善記憶力以及抗輻射類等其他產品研究較少。除此之外，還包括人參蜜片、人參米、人參蛋糕、人參糖果、人參果脯、人參餅干、人參奶粉[9]等產品。

3 技術應用

近幾年，隨著科技的不斷進步，越來越多的科學技術被用于保健食品開發中，其中主要包括生物技術、膨化技術、超聲波技術、智能感官技術以及微波技術等。

3.1 生物技術

生物技術又可以分為發酵工程、基因工程、酶工程、蛋白質工程以及代謝工程等[83]。通過發酵技術可制得發酵黑參[84]，實現對人參中多種成分的轉化，開發出新型保健食品，擴大其應用范圍。Liu 等[85]以黑曲霉作為酶促制劑，可將人參皂苷Rg3 完全轉化為原人參二醇，提高人參保健產品的開發價值。同時，該真菌也通過了美國食品藥品管理局的安全監測，可用于食品的開發中。

3.2 超聲波技術

超聲波具有污染小、能耗低的優勢，因此被廣泛用于保健食品開發的各個方面。超聲波技術可實現食品活性成分的快速提取與分離，殺菌消毒延長食品的保鮮期，還可用于食品中細菌濃度的檢測、食品干燥、提高溶液過濾速率以及降解食品中的添加劑等多個方面[86]。

3.3 膨化技術

膨化技術是通過對食品進行加熱擠壓、油炸或高溫烘烤處理，使其口感酥脆且口味多樣。該技術可解決人參質地緊實和食用不便的問題，改善其保健食品口感和口味，增加其適口性。Shin 等[87]在人參的加工中利用膨化技術制得新型加工品——黑參，同時發現，膨化處理可促進人參內部普通皂苷向Rg3、Rk1和Rg5 等稀有皂苷的轉化，也可提高總皂苷和稀有皂苷的提取效率。膨化技術用于人參的食品開發中，既可以豐富人參保健食品的種類，又能提高其開發效益。

3.4 智能感官技術

智能感官技術是以樣品的電信號客觀響應值反映樣品外觀、味道和氣味，主要包括電子舌技術、電子鼻技術以及色差儀技術。在保健酒的開發中，可利用電子舌和電子鼻技術優化保健酒的配方，改善其口感和氣味，同時也可以用于人參保健酒的鑒別和質量控制[88]。色差儀技術主要用于產品的外觀顏色優化中，部分食品開發中應用了脫色技術[89]，可通過色差儀技術保證產品的顏色穩定，提高產品的感官體驗。

3.5 微波技術

微波技術在食品行業應用非常廣泛，主要用于保健食品的加熱干燥、成分提取和殺菌等環節。與傳統加工相比，微波技術既可以提高食品的加工效率，又可保證其營養價值。李進[90]研制的補血益氣人參保健酒中，應用微波技術輔助提取大大提高了多糖活性成分的提取效率，提升了保健酒功效。

4 安全性評價

人參在《神農本草經》一書中被列為上品，且藥理學研究表明，5 年和4 年生人參均無明顯口服毒性、組織學異常和致畸作用，可放心食用[91-92]。其中，王曉林等[93]對刺芪參膠囊進行了安全性評價，試驗結果顯示，大、小鼠經口最大耐受劑量均大于24.0 g/kg BW，屬無毒級別。李世芬等[94]對參茸杞酒進行安全性評價，分別進行了小鼠急性經口毒性試驗、3 項遺傳毒性試驗（Ames 試驗、小鼠骨髓細胞微核試驗、小鼠精子畸形試驗）以及30 d 喂養試驗，均表明該產品具有食用安全性。目前，尚未發現人參保健食品毒副作用的相關報道。通過對人參保健食品的安全性評價，可了解產品的潛在毒副作用以及可能的作用靶器官，為保健食品的安全評價提供可靠保障。

5 市場前景

我國作為人參生產大國，每年人參產量可達到世界總產量的70%，同時有超過70%的人參以原材料出口消費。由于我國大量人參以原料貿易為主，產品附加值較低，其品牌影響力也較弱。2007—2015 年出口貿易數據顯示：韓國人參產品均價是我國的5 倍，人參產品貿易總值是我國的6.3 倍[95]。顯而易見，我國的人參產品與韓國競爭，處于劣勢地位。

近幾年，隨著國家政策的扶持和新產品的不斷開發，人參保健食品的開發取得了一定成果，產品的附加值和加工程度也有了一定提升。據2020 年國家食品藥品監督管理總局數據顯示：我國人參保健食品注冊數目約為939 種，與韓國1 000 余種差距逐漸縮小。同時，國內涌現了“新開河”、“紫鑫”、“皇封”以及“益盛藥業”等一大批人參知名品牌，但與國際知名品牌“正官莊”仍有較大差距。此外，2019 年韓國人參產品出口額突破2 億美元大關，其中對華出口額達到了7 108 萬美元，占到了其出口總額的三分之一。因此，我國的人參保健食品開發面臨巨大的市場挑戰，仍需更多新技術和高品質的精深人參保健食品打破這一局面。

6 展望

近年來，隨著人參保健食品的開發與研究，我國人參保健食品的開發已取得巨大進步。但是，人參保健食品仍存在產品種類少、形式單一、分布不均衡的問題。以保健茶為例，國內的人參保健茶主要為袋泡茶和散茶的初級產品，反觀韓國大多為濃縮茶和速溶茶的深加工品。因此，加強開發技術創新，致力于濃縮茶、速溶茶、液態飲料茶以及固體飲料等新產品形式研究將是未來的重要方向。針對各個保健功能產品之間分布不均衡，應該加強部分研究較少的產品開發，如增加改善營養性貧血、抗肥胖和抗輻射類等保健食品的開發。

此外，人參部分功能活性和活性成分研究不深入，給產品的開發帶來了困難。比如人參抗肥胖和改善營養型貧血的機制尚不明確、人參糖肽類的降血脂、鎮痛及神經保護作用機制研究尚不深入[96]、人參蛋白調節免疫力的具體機制未明確等?；谶@一現狀，致力于人參糖肽類、蛋白類以及炔醇類等成分的研究，確定未明確的作用機制將是未來研究的重點。除此之外，基于人參抗流感病毒的活性，應重視人參抗病毒的作用機制研究，其具有抗新冠病毒的潛在活性，可開發相應的保健食品用于新冠肺炎的防治。

最后，還應注意人參保健食品的安全性。需確定所用原料為5 年及5 年以下人參，基于國家衛健委每人每天攝入人參不超過3 g 的要求，確定保健食品的安全食用量，并增加人參“十八反”和“十九畏”的食用禁忌。未來人參將以品類更豐富、安全保障更高、保健功效更好以及質量標準更完善的精深加工產品獲得更高的知名度，促進人參保健食品產業的發展。