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天麻(Gastrodiae Rhizoma)为兰科植物天麻(Gastrodia elata Bl.)的干燥块茎，是我国名贵中药之一，常以块茎入药。具有息风止痉，平抑肝阳，祛风通络之功效，其活性成分主要为天麻素(Gastrodin)和对羟基苯甲醇(4-Hydroxybenzyl alcohol)，在治疗中枢神经系统(Central Nervous System，CNS)疾病方面发挥着重要的作用。本课题组研究发现，天麻种子(Gastrodia elata seed，GESE)具有良好的抗抑郁作用，天麻茎秆(Gastrodia elata stalk， GEST)作为天麻的副产品，资源丰富，但很少被利用，且GESE和GEST中均含有活性成分天麻素和对羟基苯甲醇。为了扩大天麻药用部位，合理开发利用这些资源，本研究对GESE和GEST的物质基础、抗惊厥作用、产品开发、急性毒性等方面进行了研究，为将来产品研制和产业发展提供理论借鉴，对开发天麻保健品及临床治疗药品有着重要的意义。
本文采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、高效液相色普法(HPLC)、索氏抽提法(Soxhlet extraction)、凯氏定氮法(Kjeldahl)、紫外法(Ultraviolet Spectrophotometry)、气相色谱-质谱联用色谱法(GC-MS)等，对GESE和GEST中多种营养成分和活性成分天麻素、对羟基苯甲醇以及挥发性成分进行了含量测定。结果表明：GESE中脂肪、蛋白质、多糖的含量分别是0.05mg/kg、17.02mg/kg、22.65mg/kg；矿物质中K元素的含量最高为1524.80mg/kg；必需氨基酸和非必需氨基酸中亮氨酸、谷氨酸的含量最高为0.80mg/kg、1.24mg/kg；活性成分天麻素和对羟基苯甲醇的含量为2.25μg/kg、0.6μg/kg；GC-MS共鉴定出12个挥发性成分，但匹配度较低。GEST中脂肪、蛋白质、多糖的含量分别是1.57mg/kg、5.2mg/kg、25.42mg/kg；矿物质中Ca的含量最高为2545.90mg/kg；必需氨基酸和非必需氨基酸中亮氨酸、天门冬氨酸的含量最高为0.27mg/kg、0.53mg/kg；活性成分天麻素和对羟基苯甲醇的含量分别为0.41μg/kg、0.77μg/kg；GC-MS共鉴定出55个挥发性成分，其中主要成分有醛类、酸类和烃类。发现GESE和GEST的物质基础丰富，其中GEST的化学成分种类与天麻块茎的相似。
本研究以SPF级ICR小鼠为研究对象，采用戊四氮(PTZ)和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)构建两种小鼠癫痫模型，通过ELISA和免疫蛋白印迹分析(Western Blot)法检测小鼠脑中γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)、一氧化氮(NO)、五羟色胺(5-HT)、Na+-K+-ATP酶(Na+-K+-ATP)、天冬氨酸(Asp)、总抗氧化能力(AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GSR)、丙二醛(MDA)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素10(IL-10)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)以及凋亡蛋白Caspase-3、Bcl-2、Bax的含量变化，结合H&E染色、免疫组织化学方法观察病理学变化和c-Fos、TLR4蛋白的表达情况，探讨了GESE与体积分数0.5%的羧甲基纤维素钠溶液的研磨液(GESECS)和天麻茎秆水提取物(GESTW)对模型小鼠惊厥发作的影响及其可能潜在的作用机制。研究结果显示：GESECS、GESTW预给药7天能够延长小鼠的惊厥潜伏期，缩短惊厥持续时间，减少惊厥次数，降低惊厥强度及死亡率，显著回调惊厥小鼠脑内相关指标变化。同时，能够降低惊厥小鼠脑皮层及海马神经元的受损程度。此外，GESECS和GESTW预给药还能够抑制惊厥小鼠脑皮层和海马组织中c-Fos和TLR4蛋白的过度表达。总之，本研究表明，GESECS和GESTW可通过调节脑内兴奋性和抑制性氨基酸的水平及相关神经递质的释放起到抗惊厥作用；也可通过提高内源性抗氧化物酶活性降低惊厥小鼠脑内过氧化损伤程度；还可以通过抑制炎症细胞因子和调节凋亡蛋白起到免疫调节作用和抑制脑细胞的损伤；以及降低c-Fos、TLR4蛋白的过度表达来起到神经保护作用。此研究发现，GESE和GEST具有良好的抗惊厥作用，可以进一步的开发和利用。
本文在中医药理论指导下，通过对多种长白山药食同源的材料进行筛选，最终选取天麻茎秆与杨黄、青楷槭进行配伍，研制了具有抗惊厥、抗氧化、提高免疫、对神经细胞有保护作用的多功能保健饮品——天麻茎秆养生茶(Gastrodia elata stalk health tea，GESHT)。采用单因素和正交实验设计来确定本产品的最佳工艺条件为：制GEST0.6g，制杨黄0.1g、青楷槭1.0g，加水量200ml，冲泡时间为10min。采用GC-MS技术对其香气成分进行分析，明确了GESHT的主要香气成分，建立了指纹图谱和质量标准，并对GESHT的抗惊厥作用和急性毒性进行了评价。结果表明：GESHT可显著缓解由PTZ、NMDA所致的小鼠惊厥，且对小鼠的毒性极小，潜在着良好的应用前景。
综上，本研究表明：GESE、GEST中均含有活性成分Gastrodin和4-Hydroxybenzylalcohol及多种营养成分，具有潜在的应用价值；可缓解由PTZ、NMDA诱导的小鼠惊厥，其机制可能是通过调节脑内兴奋性和抑制性氨基酸水平和相关神经递质的释放、提高内源性抗氧化物酶活性降低惊厥小鼠脑内过氧化损伤、抑制炎症细胞因子释放、调节凋亡蛋白、降低c-Fos和TLR4蛋白的过度表达而实现的。同时，研制的GESHT也具有抗惊厥作用，且炮制工艺简单、安全性较高，具有一定的食药用价值及良好的开发前景，为天麻的临床应用扩大了药用资源。
本文采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、高效液相色普法(HPLC)、索氏抽提法(Soxhlet extraction)、凯氏定氮法(Kjeldahl)、紫外法(Ultraviolet Spectrophotometry)、气相色谱-质谱联用色谱法(GC-MS)等，对GESE和GEST中多种营养成分和活性成分天麻素、对羟基苯甲醇以及挥发性成分进行了含量测定。结果表明：GESE中脂肪、蛋白质、多糖的含量分别是0.05mg/kg、17.02mg/kg、22.65mg/kg；矿物质中K元素的含量最高为1524.80mg/kg；必需氨基酸和非必需氨基酸中亮氨酸、谷氨酸的含量最高为0.80mg/kg、1.24mg/kg；活性成分天麻素和对羟基苯甲醇的含量为2.25μg/kg、0.6μg/kg；GC-MS共鉴定出12个挥发性成分，但匹配度较低。GEST中脂肪、蛋白质、多糖的含量分别是1.57mg/kg、5.2mg/kg、25.42mg/kg；矿物质中Ca的含量最高为2545.90mg/kg；必需氨基酸和非必需氨基酸中亮氨酸、天门冬氨酸的含量最高为0.27mg/kg、0.53mg/kg；活性成分天麻素和对羟基苯甲醇的含量分别为0.41μg/kg、0.77μg/kg；GC-MS共鉴定出55个挥发性成分，其中主要成分有醛类、酸类和烃类。发现GESE和GEST的物质基础丰富，其中GEST的化学成分种类与天麻块茎的相似。
本研究以SPF级ICR小鼠为研究对象，采用戊四氮(PTZ)和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)构建两种小鼠癫痫模型，通过ELISA和免疫蛋白印迹分析(Western Blot)法检测小鼠脑中γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)、一氧化氮(NO)、五羟色胺(5-HT)、Na+-K+-ATP酶(Na+-K+-ATP)、天冬氨酸(Asp)、总抗氧化能力(AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GSR)、丙二醛(MDA)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素10(IL-10)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)以及凋亡蛋白Caspase-3、Bcl-2、Bax的含量变化，结合H&E染色、免疫组织化学方法观察病理学变化和c-Fos、TLR4蛋白的表达情况，探讨了GESE与体积分数0.5%的羧甲基纤维素钠溶液的研磨液(GESECS)和天麻茎秆水提取物(GESTW)对模型小鼠惊厥发作的影响及其可能潜在的作用机制。研究结果显示：GESECS、GESTW预给药7天能够延长小鼠的惊厥潜伏期，缩短惊厥持续时间，减少惊厥次数，降低惊厥强度及死亡率，显著回调惊厥小鼠脑内相关指标变化。同时，能够降低惊厥小鼠脑皮层及海马神经元的受损程度。此外，GESECS和GESTW预给药还能够抑制惊厥小鼠脑皮层和海马组织中c-Fos和TLR4蛋白的过度表达。总之，本研究表明，GESECS和GESTW可通过调节脑内兴奋性和抑制性氨基酸的水平及相关神经递质的释放起到抗惊厥作用；也可通过提高内源性抗氧化物酶活性降低惊厥小鼠脑内过氧化损伤程度；还可以通过抑制炎症细胞因子和调节凋亡蛋白起到免疫调节作用和抑制脑细胞的损伤；以及降低c-Fos、TLR4蛋白的过度表达来起到神经保护作用。此研究发现，GESE和GEST具有良好的抗惊厥作用，可以进一步的开发和利用。
本文在中医药理论指导下，通过对多种长白山药食同源的材料进行筛选，最终选取天麻茎秆与杨黄、青楷槭进行配伍，研制了具有抗惊厥、抗氧化、提高免疫、对神经细胞有保护作用的多功能保健饮品——天麻茎秆养生茶(Gastrodia elata stalk health tea，GESHT)。采用单因素和正交实验设计来确定本产品的最佳工艺条件为：制GEST0.6g，制杨黄0.1g、青楷槭1.0g，加水量200ml，冲泡时间为10min。采用GC-MS技术对其香气成分进行分析，明确了GESHT的主要香气成分，建立了指纹图谱和质量标准，并对GESHT的抗惊厥作用和急性毒性进行了评价。结果表明：GESHT可显著缓解由PTZ、NMDA所致的小鼠惊厥，且对小鼠的毒性极小，潜在着良好的应用前景。
综上，本研究表明：GESE、GEST中均含有活性成分Gastrodin和4-Hydroxybenzylalcohol及多种营养成分，具有潜在的应用价值；可缓解由PTZ、NMDA诱导的小鼠惊厥，其机制可能是通过调节脑内兴奋性和抑制性氨基酸水平和相关神经递质的释放、提高内源性抗氧化物酶活性降低惊厥小鼠脑内过氧化损伤、抑制炎症细胞因子释放、调节凋亡蛋白、降低c-Fos和TLR4蛋白的过度表达而实现的。同时，研制的GESHT也具有抗惊厥作用，且炮制工艺简单、安全性较高，具有一定的食药用价值及良好的开发前景，为天麻的临床应用扩大了药用资源。