《Plants》:Harnessing the Phytochemical Diversity of the Genus Astragalus for Evolving Cosmeceutical Applications
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黄芪属(Astragalus L.,Fabaceae)约含3000种,并在世界范围内具有悠久的传统药物应用历史。尽管 A. membranaceus Fisch. ex Bunge 已作为膳食补充剂(dietary supplements)成分被全球认可,但该
黄芪属(Astragalus L.,Fabaceae)约含3000种,并在世界范围内具有悠久的传统药物应用历史。尽管 A. membranaceus Fisch. ex Bunge 已作为膳食补充剂(dietary supplements)成分被全球认可,但该属更广泛成员的化妆品潜力仍研究不足。因此,本综述旨在系统评价20种依据其已有或潜在药妆(cosmeceutical)产业应用而筛选的黄芪属植物。本文考察这些物种的多样植物化学谱,重点概述主要生物活性成分群,如类黄酮(flavonoids;槲皮素 quercetin、山柰酚 kaempferol)、皂苷(saponins;黄芪甲苷 IV astragaloside IV)和多糖(polysaccharides;阿拉伯糖-3,6-半乳聚糖 arabino-3,6-galactan)。据报道,这些化合物与关键皮肤学益处相关,包括强抗氧化活性、皮肤美白效应、与特应性皮炎(atopic dermatitis)等状况相关的抗炎活性,以及刺激胶原蛋白(collagen)和透明质酸(hyaluronic acid)合成以产生抗衰老(anti-aging)益处。通过连接所选黄芪属植物的传统民族植物学应用与现代循证科学配方,本综述为将多样黄芪属植物整合入可持续、高性能化妆品提供路线图。不同于主要聚焦 A. membranaceus 的现有文献,本综述据研究人员所知首次对20种不同黄芪属植物进行系统比较分析,将其独特植物化学标志物映射至先进药妆应用相关的特定分子通路。
1. 引言
药用与芳香植物(medicinal and aromatic plants, MAPs)长期用于治疗,当前化妆品产业转向天然植物配方;芦荟、玫瑰、绿茶、橄榄等已有先例。黄芪属(Astragalus L.,Fabaceae)约3000种,具抗糖尿病、抗菌、抗癌、抗炎、抗氧化等活性,A. membranaceus 多用于膳食补充剂。既有综述多集中于 A. membranaceus;本文检索1990–2026年文献,系统评估20种黄芪属植物的植物化学多样性与皮肤科相关活性,重点关注酪氨酸酶(TYR)抑制、抗黑色素生成、抗炎及抗衰老证据。
2. 黄芪属植物的化学成分
已从 A. membranaceus、A. cicer、A. glycyphyllos 等种中分离约300种化合物,包括多糖、木质素、类黄酮、生物碱、香豆素、皂苷、甾体、有机酸和精油。类黄酮如槲皮素(quercetin)、山柰酚(kaempferol)、芦丁(rutin)等具抗氧化和舒缓作用;皂苷如黄芪甲苷 IV(astragaloside IV)具表面活性、起泡和乳化特性;多糖如阿拉伯糖-3,6-半乳聚糖(arabino-3,6-galactan)可保湿、凝胶化并抑制TYR。
3. 黄芪属植物
3.1. A. membranaceus Fisch. ex Bunge:传统中药,富含类黄酮、皂苷和多糖;calycosin-7-glucoside、calycosin、formononetin、astragaloside IV 与抗炎(核因子κB NF-κB/丝裂原活化蛋白激酶 MAPK、核因子E2相关因子2 Nrf2)、促毛发生长、促胶原/透明质酸合成及抗黑色素生成相关,已用于霜剂、面膜和爽肤水。
3.2. A. sinicus L.:种子含杨梅素等黄酮苷和蛇葡萄素等黄酮醇;丙酮提取物抗氧化并抑制TYR、弹性蛋白酶和胶原酶,临床试验改善色素、粗糙度、弹性和水分;还可减轻双氢睾酮(DHT)损伤的毛乳头细胞,涉及蛋白激酶B(AKT)/细胞外信号调节激酶(ERK)和Wnt通路。
3.3. A. exscapus subsp. transsilvanicus (Janka) Nyar.:罗马尼亚特有濒危植物,含多糖、脂质、酚类和astragaloside IV;对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌有抗菌活性,并抑制B16F10黑色素瘤细胞,具霜剂/清洁剂/皂类潜力。
3.4. A. caraganae Fisch. & C.A.Mey.:含芦丁、绿原酸、异槲皮苷、delphinidin-3,5-diglucoside,具抗氧化和抗TYR活性;全提取物机制证据有限,其酚类成分提示抗炎和光保护潜力。
3.5. A. verus Olivier:精油含百里香酚、棕榈酸和植醇;具抗菌、抗炎、促毛发生长及皮肤/甲感染相关应用潜力,可用于洗发水和清洁剂。
3.6. A. gummifer Labill.:胶质具软化、保湿、增稠及抗炎/免疫调节和促伤口愈合作用;可能通过血管内皮生长因子(VEGF)、胶原/纤连蛋白沉积和M2巨噬细胞极化促进修复,用于霜剂和洗剂。
3.7. A. plumosus Willd. Var. Krugianus Freyn & Bornm.:含askrugianoside A、oleifolioside B等环阿屯烷苷,可能经Nrf2/抗氧化反应元件(ARE)增强抗氧化防御,保护皮肤成纤维细胞,具抗衰老研究价值。
3.8. A. glycyphyllos L.:传统用于皮肤感染和皮炎,含槲皮素、芦丁、维生素C/E、锌、铁及脂肪酸;具抗氧化、抗菌、抗真菌和抗炎潜力,可作抗衰老、增稠、乳化、软化、保湿成分。
3.9. A. mongholicus Bunge:与传统中药相关,具免疫调节、抗氧化和抗炎作用;皂苷和黄酮提示抗衰老、抗炎、抗痤疮潜力;抗纤维化与转化生长因子-β(TGF-β)/Smad抑制相关,Nrf2机制尚需验证。
3.10. A. monspessulanus L.:含flavoalkaloids和类黄酮;cosmosiin、trifolin、芦丁等提示抗氧化、光保护和抗TYR活性,芦丁可提高防晒系数(SPF),适于防晒配方研究。
3.11. A. cruciatus Link:种子富含半乳甘露聚糖,具α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制潜力;nicotiflorin、daucosterol、narcissin等提示抗氧化和抗炎活性,涉及Nrf2/ARE和NF-κB。
3.12. A. dasyanthus Pall.:含类黄酮、有机酸、碳水化合物和甘草酸(glycyrrhizin)等三萜皂苷;酒石酸、苹果酸、柠檬酸、山柰酚、槲皮素和calycosin提示抗炎、抗氧化、pH调节及TYR抑制潜力。
3.13. A. melanophrurius Boiss.:含阿魏酸、迷迭香酸、绿原酸、p-香豆酸和verbascoside;具抗氧化和抗TYR活性,迷迭香酸可抑制瞬时受体电位香草酸亚型3(TRPV3)并下调NF-κB,p-香豆酸抗TYR,verbascoside具光保护和伤口愈合潜力。
3.14. A. gombiformis Pomel.:阿尔及利亚特有,含cirsiliol和silymarin;具抗氧化、抗菌、抗炎和高UV吸收能力;cirsiliol抑制NF-κB/MAPK和5-脂氧合酶(5-lipoxygenase),silymarin激活芳香烃受体(AHR)-Nrf2并抑制胶原酶/弹性蛋白酶,适于防晒研究。
3.15. A. macrocephalus Subsp. Finitimus (Bunge) D.F.Chamb.:叶甲醇提取物酚类和类黄酮含量高,DPPH、ABTS和TYR抑制较强;hyperoside、apigenin、p-香豆酸提示抗皱、抗氧化和抗黑色素生成潜力,但需进一步验证功效与安全性。
3.16. A. siliquosus Boiss.:花甲醇提取物具强TYR抑制和抗氧化活性,机制为混合型抑制;可能涉及小眼畸形相关转录因子(MITF)下调及Nrf2/HO-1通路,具皮肤美白潜力,需分离活性成分。
3.17. A. gyzensis Bunge:撒哈拉一年生草本,传统用于镇痛、防腐、抗炎等;种子含黏液质、酚类、蛋白质和糖醛酸,黏液质和糖醛酸可形成亲水层、减少经皮水分丢失,具保湿潜力但需验证。
3.18. A. strictispinus Boiss.:化学和活性资料有限;根含类黄酮、木脂体和甾体苷,cycloasalgenin抗炎、cycloastragenol激活端粒酶、hesperidin防UV、salicylic acid角质溶解/抗炎;根提取物抗炎、叶提取物抗菌。
3.19. A. gossypinus Fisch.:产高质量 tragacanth gum,含bassorin和tragacanthin,可稳定、乳化和增稠,用于发胶和护发素;含酚类/类黄酮及astragaloside I/IV,提示Nrf2/ARE、NF-κB和基质金属蛋白酶(MMPs)相关潜力,但直接机制证据不足。
3.20. A. microcephalus Willd.:含liquiritigenin和sulfuretin等类黄酮;根甲醇提取物在正常人真皮成纤维细胞(NHDF)和Wistar大鼠中显示低毒促伤口愈合活性,与异黄酮类成分相关。
4. 未来展望
需建立严格标准化和标志物(如astragaloside IV、trifolin);推进人体临床试验和长期局部安全性;研究脂质体、纳米乳、纳米纤维等递送系统;采用转录组学/蛋白质组学解析Nrf2、NF-κB、MAPK等通路;对濒危物种采用组织培养、生物反应器和代谢工程;探索多糖与酚类的协同多功能配方。
5. 结论
黄芪属药妆潜力明显,但受临床研究少、剂量和长期安全性不确定、提取物标准化不足、机制不清及与成熟活性成分头对头比较缺乏限制。A. membranaceus 和 A. gossypinus 已有应用,另18种被本文强调;A. siliquosus 和 A. gyzensis 证据尤其有限。未报道毒性不等于已确立安全性,未来需临床试验、安全性评价、标准化和机制研究。