问小白 wenxiaobai
资讯
历史
科技
环境与自然
成长
游戏
财经
文学与艺术
美食
健康
家居
文化
情感
汽车
三农
军事
旅行
运动
教育
生活
星座命理

天麻改善睡眠功效研究:已发现4类关键活性成分

创作时间:
2025-01-21 20:43:41
作者:
@小白创作中心

天麻改善睡眠功效研究:已发现4类关键活性成分

睡眠是人体重要的生理活动,而睡眠障碍已成为一个普遍存在的健康问题。天麻作为一种传统中药材,具有显著的镇静催眠作用。本文综述了天麻中具有镇静催眠作用的活性成分及其作用机制,并分析了相关保健产品的开发情况,为天麻在改善睡眠方面的应用提供了科学依据。

睡眠是人体必要的生理活动,人一生1/3时间都处于睡眠状态。睡眠不仅可维持自身的生长发育,而且在机体的学习记忆、免疫代谢、情感和认知功能中具有重要作用。据统计,中国存在睡眠障碍的人高达45.4%。睡眠障碍可以增加机体多个系统相关疾病的患病率和死亡率,如诱发神经系统疾病(阿尔茨海默病、帕金森病等),内分泌代谢性疾病(肥胖、2型糖尿病),免疫系统疾病(免疫力下降)等,甚至还会影响人的心理,诱导抑郁症的发生。

目前,临床上主要采取抗组胺类、巴比妥类等化学药对睡眠障碍进行干预。这些药物虽然能够快速发挥作用,但长期服用会出现不良反应,导致睡眠障碍患者白天嗜睡、头晕,且在一定程度上具有依赖性。相比之下,中医在治疗睡眠障碍方面历史悠久,临床效果较好,不良反应小,更易被人们接受。

天麻是兰科植物天麻Gastrodia elata Bl.的干燥块茎,是一种名贵中草药,也是一种药食同源物质。2023年,国家卫生健康委员会和国家市场监督管理总局联合发布公告,将天麻等9种物质纳入按照传统既是食品又是中药材的物质名录。天麻具有平肝息风、祛风通络之功效,广泛用于治疗心脑血管疾病和神经系统疾病。现代药理研究表明天麻具有镇静催眠、抗惊厥、抗氧化、增强免疫、镇痛、延缓衰老、改善学习记忆等作用。近年来,有关天麻主要活性成分及提取物在镇静催眠方面研究颇多,本文对天麻发挥镇静催眠作用的活性成分及作用机制进行归纳总结,并对天麻镇静催眠相关产品进行分析,为镇静催眠作用的天麻产品开发提供依据。

天麻中镇静催眠的活性成分

目前天麻中已经被分离的活性成分主要有多酚类、糖类、甾醇类、有机酸类及含氮有机化合物。其中具有镇静催眠作用的主要有天麻素、天麻苷元及类似物、腺苷、N6-(4-羟基苄基)嘌呤核糖[N6-(4-hydroxybenzyl)adenine ribose,NHBA]及类似物等。

天麻素

天麻素是天麻的主要活性成分,具有增加心脑血管流量、保护神经系统、增强免疫等作用,同时天麻素可以平衡大脑皮质的兴奋与抑制,产生镇静、安眠作用。研究表明,天麻素可以抑制小鼠自主活动,缩短小鼠入睡时间,增加小鼠入睡只数,具有显著的镇静催眠作用。

天麻苷元

天麻苷元是从天麻的乙醇提取物和石油醚提取物中分离出来的活性成分,也具有镇静催眠的药理活性。研究发现天麻苷元对小鼠、猴子、鸽子及人都有不同程度的催眠作用。近年来,国内外研究者对天麻苷元镇静催眠作用研究逐渐加深,但具体作用机制仍需进一步探究。

NHBA

NHBA是首次从天麻水提取物中分离得到的一种单体成分,是N6-取代-腺苷衍生物,是天麻发挥镇静催眠的物质之一。研究表明,NHBA可显著降低小鼠的自主活动;与戊巴比妥钠协同诱导小鼠睡眠,缩短清醒时间,延长小鼠非快速眼动(non-rapid eye movements,NREM)睡眠时间,具有明显的镇静催眠作用。

腺苷

腺苷是生理性睡眠因子,是一种中枢抑制性神经递质,可以抑制胆碱能神经元和谷氨酸能神经元的兴奋,促进睡眠。研究表明,天麻中的腺苷可以作为外源性物质穿越血脑屏障,腺苷受体被激活,血脑屏障的通透性增强,腺苷浓度增加,在大脑中发挥睡眠调节作用。

除了上述4种化合物外,天麻提取物也具有较好的镇静催眠的作用。研究表明,天麻乙醇提取物可以延长戊巴比妥钠诱导的小鼠睡眠时长,有效缩短睡眠潜伏期。

天麻镇静催眠的作用机制

哺乳动物的睡眠-觉醒周期主要分为觉醒、快速眼动睡眠(rapid eye movement,REM)和NREM 3个阶段,从本质上来说,睡眠障碍是睡眠-觉醒周期出现异常的现象。睡眠-觉醒相互转化是由一系列的神经元网络来调节的,促觉醒神经系统的神经元在兴奋时动物处于觉醒状态,促睡眠网络兴奋时动物处于睡眠状态,而这些神经元通过释放不同的神经递质,与其特异性受体相互作用从而产生睡眠觉醒状态和特异性的脑电肌电信号。睡眠障碍通常是由睡眠-觉醒相关神经环路的异常、神经递质失调、受体表达失活、心理压力过大等一系列因素引起的。天麻镇静催眠可能与炎症、中枢神经元、神经递质及相关受体、肠道微生物等作用机制有关。

炎症与中枢神经元

睡眠-觉醒通路的主要神经元由谷氨酸神经元和GABA神经元组成,它们分布在大脑的网状核心内,通过局部和远处的投射及相互作用来调节觉醒-睡眠状态下的皮层活动和行为。研究表明,天麻化合物NHBA及其衍生物B2均能够增加睡眠中枢腹外侧视前区GABA能神经元的兴奋性,通过激活脑内促睡眠系统而发挥其镇静催眠作用。

炎症反应会引起细胞信号转导、神经递质传递和分泌功能的改变,从而导致失眠。天麻可通过炎症反应发挥改善睡眠的作用。研究表明,天麻素可以通过调节NF-κB和Wnt/β-catenin通路及保护神经元免受损伤改善REM睡眠剥夺引起的睡眠障碍。

天麻还可能通过神经细胞保护作用来改善睡眠。研究表明,天麻素能够减轻PCPA失眠小鼠神经元细胞损害。同时天麻具有良好的抗氧化作用,如天麻甲醇提取物能够抑制谷氨酸活化升高的活性氧水平,从而保护神经元免于死亡。因此,天麻对神经元具有保护作用,但天麻是否通过保护睡眠相关神经元细胞直接发挥镇静催眠作用仍需进一步探究。

影响神经递质的传递与释放

脑内神经递质与睡眠有关的主要有去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)、乙酰胆碱、多巴胺、5-HT、GABA及谷氨酸等,这些神经递质参与调控睡眠的网络结构。研究发现,失眠患者中枢的神经递质水平异于正常睡眠参考值。天麻可以通过影响神经递质的释放与传递改善睡眠。

研究表明,天麻素发挥镇静催眠作用可能是天麻抑制中枢NE能神经末梢对NE的摄取与储藏,从而减少下丘脑、脑干、皮层、杏仁核区域的NE含量。同时,天麻素可改善PCPA失眠小鼠脑组织中5-HT含量,从而改善小鼠睡眠。研究表明,NHBA通过抑制蛋白激酶A磷酸化,从而抑制钙调蛋白依赖激酶II的磷酸化水平,减少兴奋性神经递质谷氨酸的释放而发挥镇静催眠的作用。

激活相关受体

睡眠-觉醒各种调节信号的转导始于一系列受体活动,受体的功能比配体活性物质更直接地决定了下游生理过程的生物学效应。与睡眠有关的受体主要包括GABAA受体、褪黑素受体、食欲素受体、组胺受体、腺苷受体、多巴胺受体、5-HT受体等。目前已有许多研究发现天麻中的活性成分可通过调节相关受体活性来发挥睡眠的作用,如NHBA可通过腺苷受体发挥镇静催眠作用,对羟基苯甲醇能作用于5-HT受体参与睡眠节律的调节。

研究表明,天麻可以显著增加多巴胺相关受体的含量,并且天麻素可以激活多巴胺D2受体所介导的信号通路,从而发挥镇静催眠的作用,其效果与多巴胺盐酸盐相当。研究表明,天麻苷元可以取代被标记的配体与苯二氮䓬类受体结合,形成大分子复合物,增加氯离子的开放频率,增强GABAA受体亲和力,进而发挥中枢抑制作用。

基于肠道微生物改善睡眠

肠道微生物是人体中重要的一类微生物群体,对人体的生理功能具有重要作用。研究表明,天麻经微生物发酵后能够显著增加小鼠脑组织内的5-HT、GABA以及白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的含量,提高超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛含量,改善小鼠睡眠。因此,天麻可能对肠道微生物产生影响,进而对睡眠进行调控。此研究为后期基于肠道菌群水平探索天麻改善睡眠的作用机制提供理论依据。

天麻改善睡眠产品分析

天麻作为一种药食同源物质,安全性高、营养价值高、不易出现耐药性和依赖性,可作为日常食物对睡眠进行调理。此外,天麻经过特殊加工后,能够改变其活性成分的含量并增强镇静催眠的药理活性。因此作为原料在食品、功能性食品中被广泛应用。通过统计国家市场监督管理局特殊食品监管司特殊食品信息平台查询批准注册的以天麻为原料的保健食品的功能,并对部分改善睡眠功能产品的原料及配伍组成、剂型、禁忌人群等进行分析,评价其改善睡眠作用。为天麻更好的开发改善睡眠产品及产业的发展提供思路。

天麻保健食品分析

根据相关查询结果,我国已经获批的天麻相关保健食品共146种,产品功能包括:有助于改善睡眠、有助于增强免疫力、有助于维持血压健康水平等11个作用类别,若产品同时具有2种以上功能则按照2种功能分别计算,经统计天麻相关产品功能共172频次。其中声称具有改善睡眠作用的产品数量最高,共75种,占比44%。

分析发现,75种具备改善睡眠功能的天麻保健食品原料中单独使用天麻的仅有9种,其余均由2种及以上的中药配伍组成。中药配伍在临床应用中具有一定的疗效,药理实验证实,中药合用往往优于单一药物的药理作用,具有协同增效、解毒减毒、双向调节等作用。在这些配伍产品中酸枣仁、灵芝、五味子、刺五加为主要配伍原料。研究表明,酸枣仁有养气、镇静安神之效,灵芝具有补气安神、止咳平喘的功效,五味子具有健脑益智、镇静催眠的作用,刺五加经研究发现也具有镇静催眠的作用。因此,酸枣仁、灵芝、五味子、刺五加配伍可能通过功效协同增强天麻镇静催眠的效果。

从剂型来看,现有的剂型主要有胶囊剂、片剂、粉剂、颗粒剂、酒剂、口服液6种类型,而胶囊是数量最多的,有55种。天麻本身质地偏硬,因此粉碎后可以直接入药。综合来看,这些剂型虽多,但都是传统剂型,缺乏创新性。

天麻保健食品的不同功能所对应适宜人群及禁忌人群不同,天麻用于改善睡眠产品适宜睡眠不佳的人群。禁忌人群则为少年儿童、孕妇及哺乳期妇女。这可能与天麻能够对中枢神经系统发挥作用有关,长期食用会影响少年儿童大脑发育,另外,天麻具有活血化瘀功效,因此也不利于孕妇及哺乳期妇女服用。

天麻改善睡眠产品的功能评价

据国家卫生健康委员会、国家中医药管理局印发的《保健食品功能检验与评价方法(2023年版)》所知,天麻相关产品镇静催眠功能需要通过动物实验评价。需对受试动物进行体质量测试,延长戊巴比妥钠睡眠时间实验、戊巴比妥钠(或巴比妥钠)阈下剂量催眠实验、巴比妥钠睡眠潜伏期实验。除体质量外,其他任意2项为阳性,且无明显直接睡眠作用,可判定该受试样品具有有助于改善睡眠的作用。目前天麻相关产品改善睡眠的功能大都建立在实验动物水平。

根据《保健食品功能技术检验与评价(2023年版)》,天麻相关保健食品已经通过动物验证具有改善睡眠的作用。因此,部分天麻相关产品已经被用于临床上改善患者睡眠,通常将匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)作为患者睡眠状况是否得到改善的评价参数,天麻产品改善睡眠的PSQI见表3。

睡眠障碍是发生在神经网络的复杂过程,其机制复杂,体外研究难以直接说明镇静催眠效果,因此,动物实验在临床应用前仍具有重要作用。从表2、3可以看出,天麻产品在动物实验评价和临床应用中均表现出良好的效果,且无明显不良反应,是理想的镇静催眠产品。

结语与展望

天麻中有效化学成分天麻素、天麻苷元、腺苷、NHBA及类似物皆具有明显的镇静催眠作用。研究表明其主要通过影响中枢神经能、神经递质的传递与释放,激活相关受体、炎症反应和肠道微生物等途径来发挥镇静催眠的作用。现有的研究较多的关注到天麻通过炎症、神经通路、神经递质及相关受体等机制发挥镇静催眠的作用,对肠道微生物的研究较少,后续对这方面还需要深入研究,以明确天麻对肠道微生物和睡眠的具体作用机制。此外,天麻保护相关神经性疾病患者的神经元细胞的同时能够改善患者睡眠障碍,但天麻是否通过保护神经元细胞来发挥镇静催眠作用尚未可知。目前的研究主要集中在天麻素的作用效果,而关于巴利森苷等镇静催眠作用鲜有报道,但已有实验表明巴利森苷可以通过褪黑素受体发挥镇静催眠作用,同时天麻水提物去掉天麻素后同样具有镇静催眠作用,但具体成分尚未明确。因此,天麻其他活性成分提取工艺及镇静催眠作用还需深入探讨。

此外,以天麻为主要原料的镇静催眠保健食品剂型大都为传统剂型,还需要对其进行创新来满足不同的市场需求。目前,与天麻配伍的多为酸枣仁、灵芝、五味子、刺五加等,未来可以着手研究其他镇静催眠的药食同源物质,与天麻进行配伍,开发出功能更显著更有针对性的产品。目前的天麻保健食品中,含有的主要活性成分多为天麻素,而其他已经证实具有镇静催眠成分应用较少。也可以天麻素、天麻苷元为先导物,通过结构修饰得到镇静催眠的衍生物。未来还需进一步加强对天麻活性成分镇静催眠机制的研究,尽可能发挥天麻多靶点、多成分的作用优势,开发获得药理活性更优的镇静催眠的产品。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献(略)

来 源:贾凡凡,王蓓蓓,康思锐,陈 琛.天麻镇静催眠作用研究进展 [J]. 中草药, 2024, 55(13): 4555-4564.

© 2023 北京元石科技有限公司 ◎ 京公网安备 11010802042949号