《Phytomedicine Plus》：A Comprehensive Review on the Broad-Spectrum Utility and Phytochemistry of
Curcuma caesia Roxb
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本综述系统梳理了黑姜（Curcuma caesia Roxb.）这一重要药用植物的植物学特征、植物化学组成、药理活性及生物技术研究进展。文章指出，黑姜富含酚类、黄酮类、萜类等生物活性成分，展现出抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、抗糖尿病及神经保护等多种药理作用（如抑制COX-2、清除DPPH自由基、诱导癌细胞凋亡等）。尽管其具有巨大的治疗潜力，但仍存在许多未探索的植物成分和作用机制知识空白，未来需要更深入的研究以验证传统用途并开发其药用价值。
引言
历史上，人类一直利用草药和植物来源的疗法来治疗疾病和增强免疫功能。植物来源的生物活性化合物，即植物化学物质，因其影响免疫机制的潜力而日益受到认可，为各种疾病的预防和管理提供了新策略。姜黄属植物在亚洲烹饪、传统医学以及染料、香料、化妆品、香水和观赏园艺相关行业中占有重要地位。其中，黑姜（Curcuma caesia Roxb.），俗称“Kali Haldi”，是一种单子叶、多年生、块茎根状茎草本植物，属于姜科姜黄属。其特点是根茎呈蓝黑色，香气浓郁，具有显著的民族药用价值。
植物学特征
黑姜植株高度约1.2米，具有显著的卵形根茎和无柄块茎。叶子呈宽披针形至长圆形，无毛，中脉呈深铁锈紫色。花朵为淡黄色，带有红色边缘。其根茎是最常用的部分，富含挥发油和非挥发性姜黄素类化合物，这些成分负责其广泛的治疗作用。
经济与营养重要性
从制药和经济角度来看，黑姜都具有重要意义。由于其高花青素含量，该草的根茎广泛用于烹饪、化妆品和染料行业。关于其营养价值的信息，特别是对其叶、茎和花的了解仍然有限。根茎是主要的可食用部分，除了必需的维生素和矿物质外，这些可食用的姜黄物种还提供大量的膳食纤维、蛋白质和碳水化合物。
民族药用
黑姜的根茎和叶子在世界不同地区的传统医学中被利用其药用特性。在印度，来自多个邦的各种部落社区长期以来将这种植物纳入其民族医学实践，用于治疗多种疾病，包括蝎子和蛇咬伤、痢疾、腹泻、瘀伤、风湿性关节炎、皮肤病、咳嗽、感冒等。
植物化学组成
黑姜已报道含有多种植物化学物质，包括黄酮类、苷类、酚类、植物甾醇、生物碱、碳水化合物、油脂、氨基酸、萜类、皂苷和单宁。这些生物活性化合物贡献了广泛的药理活性。其根茎的精油分析显示，主要成分包括桉树脑、樟脑、莪术烯、表莪术烯等。植物化学成分的变异可能归因于基因型、品种、地理分布、气候条件、季节、栽培实践等多种因素。
药理活性
抗菌抗真菌活性：黑姜提取物对多种细菌和真菌表现出显著的抑制活性。研究表明，其根茎的丙酮提取物对金黄色葡萄球菌最有效，而氯仿提取物对粘质沙雷氏菌有针对性。甲醇提取物通常显示出优异的抗菌功效。此外，该植物还对白色念珠菌等真菌感染有效。
抗氧化活性：黑姜具有显著的抗氧化和自由基清除活性，这主要归因于其高酚类和黄酮类含量。活性氧（ROS）和含氧自由基是各种退化性疾病的原因。黑姜中的酚类化合物作为有效的抗氧化剂，能够清除自由基。其甲醇提取物在DPPH、过氧亚硝酸盐、超氧化物自由基、羟自由基清除活性和脂质过氧化抑制能力方面表现出剂量依赖性的抑制作用。
抗糖尿病活性：临床前研究评估了黑姜预防2型糖尿病的潜力。在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型中，其乙醇和甲醇提取物均显示出显著的抗糖尿病效果，能够降低血糖水平，控制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性，并改善胰腺β细胞形态。
抗肿瘤和抗癌活性：黑姜根茎提取物显示出抗增殖、抗氧化和抗炎特性。其提取物能抑制多种人类癌细胞系的生长，如乳腺癌MCF-7、肺癌NCI-H460、结肠癌HCT-116等。作用机制包括G2/M期细胞周期阻滞、诱导癌细胞凋亡、上调p53、Bax等促凋亡蛋白，以及下调Bcl-2等抗凋亡蛋白。分离出的化合物如莪术烯酮、莪术醇等显示出对癌细胞的显著抑制效果。
神经药理活性：黑姜甲醇提取物可显著拮抗戊四氮诱导的惊厥，表明其具有抗惊厥和中枢神经系统抑制作用。其活性可能归因于生物碱和黄酮类化合物的存在。研究表明，黑姜根茎具有镇痛、运动抑制、抗惊厥和肌肉松弛特性。
生物技术研究：体外繁殖与诱导
黑姜种子发芽率低，限制了自然繁殖，因此主要依靠地下根茎进行繁殖，这导致了种植材料的稀缺。体外繁殖技术为快速繁殖和保存提供了有效解决方案。研究已成功利用MS培养基并添加苯基腺嘌呤（BAP）、萘乙酸（NAA）等植物生长调节剂，优化了黑姜的离体繁殖体系。高蔗糖浓度可显著诱导微根茎的形成。此外，利用水杨酸和茉莉酸等激发子处理，可以增强次生代谢物如表莪术烯酮的积累。
胁迫研究
abiotic胁迫（如温水、热空气、冷水、氯化钠）处理可影响黑姜根茎段的芽诱导。此外，升高的UV-B辐射（eUV-B）会改变根茎生物量和次生代谢物组成，增加甾醇含量，同时减少脂肪酸、单萜和倍半萜，并诱导产生呋喃二烯和石竹烯等抗癌化合物。
遗传多样性
利用ISSR、SSR等分子标记对黑姜进行遗传多样性分析，揭示了物种内存在显著的遗传变异。不同地理来源的黑姜种质在精油成分和植物化学物质含量上存在差异，反映了其遗传背景的多样性。
结论与展望
黑姜是一种结合了民族植物学传统和现代科学前景的有价值植物。其丰富的植物化学物质和广泛的药理活性使其在制药、营养保健品和工业应用中具有巨大潜力。将传统知识与先进的繁殖、生化和分子技术相结合，将释放其全部潜力，同时确保这一宝贵物种的保护。未来的研究应侧重于详细的作用机制研究、临床验证、未探索植物成分的发掘，以及通过生物技术方法提高活性化合物产量。
