摘要
背景
薯蓣皂苷元是一种源自薯蓣属和胡芦巴属植物的甾体皂苷，因其促进健康的功效而备受关注。本综述将总结薯蓣皂苷元的潜在用途，特别是其在调节胃肠道微生物群、效果、治疗机制、实用性和实际意义方面的应用。
目标
本综述旨在全面考察薯蓣皂苷元的植物化学特性、提取技术、生物机制和治疗潜力，重点探讨其在胃肠道健康中的作用。通过系统检索2019年至2025年间在PubMed、Scopus和Web of Science上发表的同行评审文献，优先考虑符合预定义纳入标准的临床试验、动物研究和系统综述。
发现
研究表明，薯蓣皂苷元具有保护肠道、通过调节NF-kB和MAPK信号转导通路预防癌症的能力；从而增强肠道屏障并减少炎症。薯蓣皂苷元还能将肠道微生物组转向健康物种，包括嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。生物利用度可通过纳米粒子递送或大分子环糊精复合物等新方法进行调节。
结论与未来方向
薯蓣皂苷元可用于治疗炎症性肠病（IBD）和结直肠癌等与胃肠道相关的疾病。它能够平衡肠-脑轴的能力也使其在临床上具有重要意义。未来需要开展临床试验和药代动力学研究，以了解薯蓣皂苷元在功能性食品和个性化医学中的应用方式，并将其用于治疗。
1 引言
薯蓣皂苷元是一种主要从块茎植物如山药（薯蓣属植物）和胡芦巴（Trigonella foenum-graecum）中提取的天然皂苷[41]。薯蓣皂苷元的化学组成包含胆固醇，被认为是植物甾醇类，即植物来源的甾醇。它具有优异的生物活性特性，如在植物防御中用作抗炎、抗菌和抗氧化剂[53]。研究人员高度关注薯蓣皂苷元作为治疗手段改善肠道状态和健康微生物组的潜在益处[19]。
维持人类健康最重要的部分之一是肠道微生物群，这是一个复杂的生态系统，包含数万亿主要存在于大肠中的微生物[46, 55]。这一微生物群落在免疫调节、代谢稳态、营养吸收和神经信号传导中发挥着核心作用。由于肠道微生物群与全身疾病之间存在错综复杂的关系，肠道健康研究已取得显著进展，特别是在预防和管理代谢紊乱、肥胖、结直肠癌和炎症性肠病（IBD）方面[2, 12, 33]。除消化外，肠道微生物群还通过被称为"肠-脑轴"的系统对免疫防御、病原体抵抗和认知功能产生重大影响[29]。由于对微生物组在维持良好健康中的基本重要性认识不断提高，植物化学物质如薯蓣皂苷元对肠道微生物群结构和活性的潜在影响引起了科学界的极大兴趣。基于早期临床研究，薯蓣皂苷元作为肠道微生物群调节剂、益生菌和抗生素具有巨大潜力。此外，研究表明薯蓣皂苷元可用于治疗炎症性胃肠道疾病如IBD，因为它能通过调节关键免疫系统载体（如细胞因子）来降低炎症[18]。由于这些特性，薯蓣皂苷元可被视为管理肠道功能障碍和微生物失衡相关疾病的潜在治疗工具。
此外，由于炎症性疾病、代谢疾病和胃肠道疾病的范围不断扩大，对新型、更有效治疗方法的需求日益迫切[1]。像薯蓣皂苷元这样的天然产品将提供一种替代或补充方法，因为制药治疗的副作用巨大。本综述的目的是全面调查薯蓣皂苷元对胃部的影响及其在微生物群转化和胃肠道疾病管理中的作用，以及与其他胃肠道健康相关疾病的管理。为了充分利用薯蓣皂苷元的治疗潜力，本文试图基于潜在的分子作用机制、临床前和临床发现以及生物利用度问题，回顾当前信息和可能的未来研究方向。
尽管临床前研究数量不断增加，但一个关键的知识空白仍然存在：薯蓣皂苷元如何在人类胃肠道疾病背景下调节肠道微生物组的精确分子机制尚未得到系统表征，也没有大规模临床试验证明其在IBD或结直肠癌等疾病中的治疗效果。因此，本综述解决了薯蓣皂苷元作为胃肠道健康调节剂的机制、治疗应用和转化限制。本综述的新颖之处在于整合了关于薯蓣皂苷元对胃肠道微生物群调节、生物利用度增强、安全性概况和临床转化潜力的最新发现，综合了此前未在单一全面叙述中整合的证据。
2 植物化学和薯蓣皂苷元定量
薯蓣皂苷元是一种被归类为植物甾醇的甾体皂苷，主要从胡芦巴（Trigonella foenum-graecum）和其他薯蓣属植物中获取[14, 15]。薯蓣皂苷元的结构具有甾体核和在C-3位置存在的含氧侧链，这是糖苷配基的典型结构，以及C-17酮基。薯蓣皂苷元的主要生物活性与其分子结构有关，导致多种效果，如免疫调节、抗炎和抗癌作用[38]。由于薯蓣皂苷元的形状，它也被赋予了用作制造不同药物产品（包括皮质类固醇[42]）的起始化合物的潜力。药用植物中富含薯蓣皂苷元，这取决于各种生物活性。它对这些植物（如胡芦巴和薯蓣属物种）的药物特性做出了重要贡献。已发现这些植物用于治疗各种疾病，包括糖尿病、心脏病、肠道疾病等[17]。由于薯蓣皂苷元在这些植物中活跃，其在现代医学中的用途通过生产可用于干扰炎症和免疫系统反应的药物和膳食补充剂得到了体现[39]。
准确量化植物提取物和药物配方中的薯蓣皂苷元对于质量保证和治疗标准化至关重要。已开发出多种分析策略，具有敏感和特定的程序，确保可以分析薯蓣皂苷元含量。一些技术方法包括：分光光度法、气相色谱-质谱联用（GC-MS）和高效液相色谱（HPLC）。HPLC是最广泛使用的变体，因为它确保了可靠性、重复性和区分薯蓣皂苷元而不与其他植物提取物成分混合的能力[38]。
HPLC检测薯蓣皂苷元通常使用C18柱，以乙腈和水作为溶剂，后者以各种比例混合。203 nm的UV吸收最常被用作检测方法，因为它包括薯蓣皂苷元的各种吸收最大值。这种方法可以成功地在复杂基质（如植物提取物、草药和药物产品）中检测薯蓣皂苷元[43]。虽然可能需要更复杂的样品制备，但GC-MS适合通过提供薯蓣皂苷元证据的质谱进行分子鉴定[38]。分光光度法更容易且更便宜来确定薯蓣皂苷元。这一步骤通常涉及对分配给薯蓣皂苷元的特定波长的UV-vis监测，尽管它可能不像HPLC或GC-MS那样高度敏感[14, 15]。薯蓣皂苷元定量的最新进展已经产生了更新、更准确和更高效的方法。一种可能的改进是同时定量薯蓣皂苷元和其他生物活性化学物质的高效薄层色谱（HPTLC），这将允许进一步记录植物的治疗潜力[38]。与HPLC相比，HPTLC具有不需要大量样品和资源的优势[43]。即使是呈现高特异性和敏感性的新方法，如酶联免疫吸附测定（ELISA），也在研究中用于复杂生物基质中的薯蓣皂苷元[31]。
3 薯蓣皂苷元提取技术的最新进展
薯蓣皂苷元是一种主要存在于胡芦巴（Trigonella foenum-graecum）和薯蓣属植物中的医药用途甾体皂苷。多年来，已经开发并改进了各种提取工艺，以实现更高的产量和效率。这些方法比传统方法更环保、更可持续。
最有希望的方法之一是超声波辅助提取（UAE）。该技术涉及使用超声波来提高提取过程，产生更高和更好的薯蓣皂苷元含量。例如，胡芦巴种子使用UAE方法产率21.48%，薯蓣皂苷元浓度为40.37 mg/100 g（使用80%乙醇，提取60分钟后）。与经典提取相比，该程序被证明更有效，因此是检索薯蓣皂苷元的改进方法[3]。另一种方法是微波辅助提取（MAE），涉及通过微波辐射加热进行化学提取。虽然与UAE相比，MAE记录的薯蓣皂苷元含量较低（7.83%）和浓度（35.50 mg/100 g），但MAE仍然是一个具有平均效率的有价值方法[3]。此外，图1中提到了先进的提取技术和薯蓣皂苷元的生物利用度。
在印度也使用了聚苯乙烯/二乙烯基苯树脂（HP20）进行薯蓣皂苷元提取。该树脂基方法的薯蓣皂苷元纯度（90%）及其生产对该物质在工业规模上的应用非常有帮助[20]。在印度喜马拉雅地区采集的重楼（Paris polyphylla）根茎也使用冷和重复热乙醇提取（EEPPR & DPPE）进行提取。研究结果表明，DPPE（60.29%薯蓣皂苷元）比EEPPR（17.90%）表现更好。它产生了更高量的薯蓣皂苷元，并具有强大的抗氧化、抗炎和抗癌特性（在MCF-7细胞中）[8]。在土耳其，对胡芦巴种子进行了超声辅助提取（UAE）和经典提取（CE）的比较。与CE方法相比，UAE方法对皂苷回收率和抗氧化活性（AA）没有影响。UAE程序将总酚类化合物、类黄酮和AA的提取分别提高了28%、25%和21%，与CE方法相比。此外，UAE将提取时间减少了一半，证明它是一种更省时的程序[9]。
Jin等人[16]开发了一种从薯蓣 nipponica 中分离薯蓣皂苷元的新技术，称为微波辅助水解和两相提取法（缩写为MAEH-TPE）。该过程将应用MAE技术、水解和两相提取。该方法产生了更大数量的薯蓣皂苷元，缩短了生产时间，并提供了更易于管理和方便纯化和工作的程序，因此比当前方法更环保[16]。
此外，人工神经网络（ANN）建模和响应面法（RSM）在确定薯蓣皂苷元最佳提取条件方面非常有用。在薯蓣 deltoidea 中，Nazir等人[39]应用RSM和ANN确定了最佳固液比、粒径、提取持续时间和温度。改进的工艺获得了最佳薯蓣皂苷元产率1.204%（干重），ANN模型比RSM表现更好，证明了基于计算机的方法增强提取效率的潜力[39]。
最后，中国还采用了菌株诱变和固态发酵技术来提高微生物对薯蓣皂苷元的转化效率。通过诱变方法，发酵效率提高了1.29倍（0.439%）至薯蓣皂苷元生产，发酵产物中还形成了另外两种化合物：薯蓣皂酮和丝兰皂苷元。这是一种比获取薯蓣皂苷元更环保且成本更低的获得薯蓣皂酮的方法[35]。
这些各种提取技术中，UAE和MAE已成为经典方法，而MAEH-TPE以及微生物发酵则是进一步提取薯蓣皂苷元的重要成就。通过使用RSM和ANN等现代建模方法增强薯蓣皂苷元的生产，可以使这些工艺更好。它提供了高效、经济实惠且环保的替代传统方法。薯蓣皂苷元提取技术的最新进展总结见表1。
4 薯蓣皂苷元的生物利用度
薯蓣皂苷元是一种在薯蓣属和胡芦巴属植物中发现的类固醇皂苷元，在降低胆固醇、癌症治疗和抗炎等多种用途中显示出非常有效的作用。然而，由于其口服生物利用度低，将其应用于医学存在困难。导致其在体内仅有部分可用的主要因素是其水溶性差[14, 15]。已经通过多种策略解决了这个问题，以使薯蓣皂苷元可溶并具有生物可利用性。
一种实现这一目标的方法是将纳米晶体纳入其中[54]。将薯蓣皂苷元转化为纳米晶体以使其可用并能被身体使用。研究人员得出结论，以纳米晶体形式接收薯蓣皂苷元有助于其在身体中的吸收，当口服时。Pawar[43]还检查了薯蓣皂苷元在多草药组合中的吸收，表明它比单独服用时更好。这意味着包含薯蓣皂苷元与其他成分的配方可以使其更好地工作，从而提高吸收率。
研究人员还研究了如何使用基于环糊精的技术来增加薯蓣皂苷元的生物利用度。当在大鼠中检查涉及的过程时，Nicolaescu等人[40]发现，将液晶与环糊精进行透析导致薯蓣皂苷元在口腔中更易溶解和更易吸收。该技术利用了环糊精的非水合特性，它们能够吸收非水合分子如薯蓣皂苷元，从而更容易在肠道中吸收。
另一种欺骗性方法是使用固体分散体。Liu等人[26]通过使用Soluplus（一种溶解型表面活性剂）合成了非晶薯蓣皂苷元分散体。除了更具溶解性外，这种配方还导致薯蓣皂苷元更稳定且更易被身体获取，因此这是口服分布的更好方式。
这些发现说明科学家们正试图增加薯蓣皂苷元的生物利用度，以提取其完整的药用价值。这类方法可能会导致在各种健康问题中开发改进的薯蓣皂苷元基药物。通过使薯蓣皂苷元更具溶解性并能够到达身体，可以使其多种药用益处更有效。这可能会很快导致更多的医疗应用[36]。
5 薯蓣皂苷元在肠道健康中的机制
薯蓣皂苷元主要存在于胡芦巴（Trigonella foenum-graecum）和薯蓣属植物中，是一种甾体皂苷，具有多种药理特性。一个最活跃的研究主题是薯蓣皂苷元在肠道状况中的作用及其改变肠道微生物群的能力。由于肠道微生物群对免疫稳态、消化和抵御各种胃肠道疾病至关重要，它是一个可以通过薯蓣皂苷元轻松干预的治疗干预优先区域[14, 15]。
5.1 对肠道微生物群的影响
多项研究已研究了薯蓣皂苷元对肠道微生物群组成和多样性的影响。它已被发现通过释放有益细菌并抑制有害细菌的氧化来改变肠道微生物群。在这方面，薯蓣皂苷元治疗对IBD小鼠模型中致病病原体（包括大肠杆菌）的生长产生了重大影响，并增加了有益细菌（如乳酸菌和双歧杆菌）的可用性[7]。这表明薯蓣皂苷元具有益生元潜力，这改善了整体肠道微生物群，对肠道健康和疾病预防至关重要[14, 15]。
薯蓣皂苷元的益生元条件可能有助于重建被疾病或其他外部因素扰乱的微生物平衡。此外，接受薯蓣皂苷元治疗后微生物组类型的变化与短链脂肪酸（SCFAs，如丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐）的增加产生有关。这些SCFAs在维持肠道健康方面发挥着重要作用，因为它们可以为结肠细胞提供能量并防止免疫系统失调[60]。
5.2 抗炎作用
薯蓣皂苷元的抗炎特性是影响肠道健康的另一个关键机制。在薯蓣皂苷元中被证明被修饰的两个炎症通路是丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）和核因子κB（NF-kB）信号通路，它们调节炎症和细胞因子的产生[60]。它抑制这些通路，从而增加促炎细胞因子如TNF-a、IL-6和IL-1b的产生，这些细胞因子通常在其他炎症状况以及IBD和结肠炎中上调[13]。
在动物模型中，薯蓣皂苷元已被证明在减少结肠炎症从而减轻结肠炎症状方面很有前景。薯蓣皂苷元抗炎活性的一个原因可能是这种化合物能够恢复肠道屏障功能，这在炎症状况中通常受损[22]。薯蓣皂苷元通过稳定配置的肠道上皮的结构完整性，防止感染和炎症化学物质迁移到血液中，从而减少全身炎症并增加肠道稳态[60]。
5.3 肠-脑轴
研究人员还考察了薯蓣皂苷元对肠-脑轴的潜在影响，肠-脑轴是连接肠道和中枢神经系统的双向通信系统。研究表明，薯蓣皂苷元可以通过改善肠道屏障和调节肠道微生物群结构来影响大脑。使用动物模型的临床前研究报道，薯蓣皂苷元治疗与焦虑和抑郁相关行为的减轻以及压力引起的胃肠道功能障碍的减少有关[30]。然而，需要注意的是，这些发现仅来自动物模型；缺乏人类临床证据意味着在没有通过对照试验进一步验证的情况下，不应将这些效果推广到人类。这些效果可能是通过调节与情绪有关的神经递质（如血清素）实现的，这些神经递质被认为在情绪和认知过程中发挥作用[49]。此外，薯蓣皂苷元的系统性抗炎特性可能提供神经保护作用，可能减少与长期肠道功能障碍相关的神经炎症[13]。这些发现表明，薯蓣皂苷元可能在通过肠-脑轴介导的情绪障碍和神经退行性疾病中有更广泛的应用[13]。
5.4 肠道屏障完整性
肠道屏障的完整性对于预防胃肠道疾病如IBD的发展至关重要。这种肠道上皮屏障的干扰可能导致肠漏综合征，有毒物质和有害微生物进入血液，导致全身炎症。据报道，薯蓣皂苷元通过上调紧密连接蛋白（如ZO-1和闭合蛋白）来增强肠道屏障生理机能[7]。这种效果允许加强肠道内衬，通过防止有害化学物质进入来增强肠道健康。
结肠炎动物模型表明，薯蓣皂苷元可以恢复结肠中的紧密连接结构，导致肠道通透性降低并保护肠道上皮免受进一步损害[60]。这些发现突显了薯蓣皂苷元对IBS和IBD等疾病的治疗潜力，这些疾病的特点是肠道屏障功能受损[60]。图2展示了薯蓣皂苷元对抗结肠炎的作用机制。
最近的研究帮助我们了解了薯蓣皂苷元如何发挥作用及其对肠道健康的影响。在动物模型（小鼠）中，薯蓣皂苷元显示了通过调节肠道内的微生物来改善内部生态失调的能力，并减少与食物过敏相关的炎症[13]。薯蓣皂苷元还通过激活Nrf2通路防止氧化应激和炎症反应，这是一种与结肠现象中的抗氧化机制相关的病理发生[24, 25]。这些发现表明，薯蓣皂苷元对消化系统的不同部分有不同影响，可用于治疗克罗恩病和溃疡性结肠炎等疾病。
6 薯蓣皂苷元对胃肠道疾病的影响
薯蓣皂苷元是一种天然类固醇皂苷，因其在治疗肠道相关疾病（特别是IBD和胃肠道恶性肿瘤）方面的治疗价值而引起了广泛关注。由于其特性，包括减轻炎症、高质量的肠道菌群、抵抗氧化压力和抗癌作用，它有望成为一种胃肠道商业产品，用于治疗多种胃肠道相关疾病。图3展示了薯蓣皂苷元对肠道健康的机制见解。
6.1 对炎症性肠病（IBD）的影响
IBD包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，两者都以慢性肠道炎症为特征，与免疫信号和肠道微生物群组成失调有关[14, 15]。薯蓣皂苷元已证明能够通过减少炎症和加强肠道屏障完整性来缓解IBD症状。薯蓣皂苷元减少了小鼠中的结肠炎，因为它阻断了NF-κB信号系统，该系统在抑制炎症反应中很重要[6]。此外，薯蓣皂苷元上调了紧密连接蛋白，包括闭合蛋白和ZO-1，这增强了肠道屏障并阻止了病原细菌向血液的移位[6]。
在硫酸葡聚糖钠（DSS）诱导的小鼠结肠炎模型中，薯蓣皂苷元治疗导致促炎细胞因子降低，包括TNF-α（TNF-a）、IL-6和IL-1-β（IL-1-b）[12]。通过阻断这些通常在IBD中诱导的细胞因子，可以减少炎症并改善肠道功能。还证明薯蓣皂苷元操纵了微生物组，增强了有益微生物菌株（如乳酸菌和双歧杆菌）的增殖，并抑制了有害物种的增殖[12]。这些结果有助于微生物群的再平衡，这对IBD的控制至关重要。
6.2 胃肠道癌症中的抗癌潜力
在胃肠道恶性肿瘤中，结直肠癌是薯蓣皂苷元抗癌活性研究最广泛的靶点；它是全球癌症相关死亡的主要原因之一，与慢性炎症和微生物组失调密切相关[21, 27, 28]。研究表明，薯蓣皂苷元有能力诱导细胞凋亡并抑制癌细胞增殖，其机制多种多样。在使用人结肠癌细胞系HT-29的体外研究中，薯蓣皂苷元已被观察到通过诱导细胞周期停滞在G2/M期和降低细胞活力来抑制肿瘤生长[34]。在控制薯蓣皂苷元抗癌活性的分子事件中涉及的信号通路包括PI3K/Akt和MAPK，这些是细胞生长和死亡的基本生存和增殖通路。薯蓣皂苷元通过阻断这些通路抑制癌细胞生长，导致癌细胞通过释放促凋亡蛋白Bax和caspase-3降解[24]。此外，已研究发现薯蓣皂苷元还能防止血管生成，即为肿瘤提供氧气和营养的新血管形成。这使得薯蓣皂苷元可用于防止结直肠癌肿瘤的扩散[51]。此外，薯蓣皂苷元在结直肠癌体外-体内模型中已显示出化学预防特性。当与高纤维饮食一起给药时，薯蓣皂苷元显著降低了F344大鼠中异常隐窝灶（结肠癌前体生长）的生长[52]。
6.3 胃保护作用和其他胃肠道益处
除了癌症和IBD外，薯蓣皂苷元还有其他胃保护作用。它在胃肠道不适中显示出效率，包括胃溃疡。在乙醇诱导或非甾体抗炎药物（NSAIDs）诱导的动物模型中，薯蓣皂苷元被发现通过增强粘膜防御功能和降低氧化应激表现出显著的局部治疗效果[59]。这些效果主要归因于薯蓣皂苷元促进前列腺素产生和刺激胃粘液分泌的能力，这对维持健康的胃粘膜起着重要作用。除了对胃肠道的直接影响外，有建议表明薯蓣皂苷元可能通过其对GI疾病（如癌症或其他炎症性疾病）的直接作用来贡献于GI相关疼痛管理的镇痛剂作用。薯蓣皂苷元仍支持其在GI相关疼痛管理中的治疗应用，它可以通过调节TLR4/NF-κB促炎级联来帮助控制奥沙利铂引起的神经病性疼痛[30]。薯蓣皂苷元对肠道健康的健康益处和作用机制见表2。
7 薯蓣皂苷元的药代动力学
薯蓣皂苷元是一种生物活性成分，在薯蓣属植物和胡芦巴（Trigonella foenum-graecum）等植物中发现，具有相当大的医疗潜力。薯蓣皂苷元表现出广泛的药理特征，但由于其生物利用度低（口服低于1%），限制了其在临床实践中的应用。为了将薯蓣皂苷元用于治疗，必须了解其药代动力学和生物利用度并对其进行优化。薯蓣皂苷元的水溶性低，阻碍了其通过肠道上皮的吸收，导致生物利用度极低。研究表明，大鼠中薯蓣皂苷元的家族绝对生物利用度很低[57]。它被迅速分解和消除，大部分未经吸收就通过粪便排泄[26]。导致其低生物利用度的主要因素包括其亲脂性和在胃肠道液体中的低溶解度，这些是通过肠道基底层合成所必需的。
据报道，薯蓣皂苷元的绝对口服生物利用度低于1%，因为它经历了广泛的首过肝脏代谢，进一步减少了其全身暴露和治疗效果[28, 57]。薯蓣皂苷元的生物利用度有限，但已开发出多种策略来解决这一限制。一种策略是使用纳米技术增强薯蓣皂苷元的稳定性和溶解性。事实上，研究表明，薯蓣皂苷元的溶解度和胃肠道吸收确实通过纳米颗粒制剂（包括含有薯蓣皂苷元的聚合物纳米颗粒）得到增强。在一项研究中，通过纳米颗粒封装，薯蓣皂苷元的生物利用度和治疗效果显著提高[10]。
提高薯蓣皂苷元生物利用度的另一种策略是环糊精复合物。环糊精是环状低聚糖，能够通过在环糊精内部形成复合物来增加疏水性化合物（如薯蓣皂苷元）的水溶性和稳定性。薯蓣皂苷元-环糊精复合物的数据表明具有良好的药代动力学特征，包括在动物模型中改善的吸收和延长的释放谱[48]。
建议可以通过共同给药其他增强药物吸收的物质（包括生物增强剂胡椒碱）来提高薯蓣皂苷元的生物利用度。研究指出，薯蓣皂苷元和胡椒碱共同作用，大大提高了大鼠中薯蓣皂苷元的血浆浓度并延长了其半衰期[45]。
薯蓣皂苷元的药代动力学特性可能因产品配方而有很大差异。以液晶形式给药薯蓣皂苷元可以调节其分解速率并延长其在血液中的寿命[32]。这种配方除了增强生物利用度外，还增强了薯蓣皂苷元向肝脏和胃肠道系统等靶器官的分布和可用性。
此外，了解薯蓣皂苷元如何在众多细胞隔室中分布和消除已成为现代研究该物质药代动力学的主要关注点。薯蓣皂苷元在身体各部位的分布结果显示，该元素主要位于肝脏、肾脏和肠道，这可能表明它可用于治疗胃肠道疾病[45]。然而，其快速清除和口服治疗后的低血浆仍然是阻碍其治疗使用的障碍。
8 薯蓣皂苷元的工业应用
薯蓣皂苷元是一种天然类固醇皂苷，在工业中特别是制药和化学工业中被使用。薯蓣皂苷元最常用于生产类固醇药物，如避孕药和皮质类固醇[50]。薯蓣皂苷元在制药业务中应用广泛，因为该化学物质用于生产关键药物[37]。
8.1 薯蓣皂苷元在制药工业中的应用
薯蓣皂苷元帮助的一个主要领域是在类固醇的生产中用于制药。薯蓣皂苷元可以转化为合成激素，如皮质类固醇、性激素等，这些在治疗各种健康问题方面也极为重要，如激素紊乱、炎症状况和其他共病[48]。制药公司对从山药和胡芦巴等植物来源中提取和纯化薯蓣皂苷元而不浪费的方法非常感兴趣[11]。薯蓣皂苷元对行业也非常有益，因为它具有多种药理用途，包括抗炎、抗癌和抗糖尿病效果[48]。
8.2 薯蓣皂苷元在食品和护肤行业中的应用
薯蓣皂苷元不仅在医疗领域有应用，还在食品和美容领域有重要应用。它通常被添加到化妆品和功能性食品中，因为它具有对抗自由基和延缓衰老过程的潜力[14, 15]。护肤产品中含有薯蓣皂苷元成分，它通过使皮肤更少皱纹和更有弹性来保持皮肤健康[14, 15]。薯蓣皂苷元的生物活性化学物质也促进了功能性食品的生产，这些食品被认为可以增强整体健康并预防慢性疾病的发生。
8.3 环境影响和废水管理
薯蓣皂苷元的更大工业应用引发了对其环境影响的担忧。随着其生产的增加，越来越多的植物被用于其生产，因此对工业废物（特别是制造过程中产生的废水）的管理越来越受到关注。科学家们一直在研究处理薯蓣皂苷元废水的方法，以尽量减少其对环境的影响[58]。这个工业生产部门展示了可持续性问题在薯蓣皂苷元业务中的相关性，确保业务的好处不会剥夺环境。总之，薯蓣皂苷元可以应用于多个行业；然而，最广泛的应用是在制药、食品和美容行业。它是一种重要分子，因为可以使用它来生产重要的类固醇药物、功能性食品和护肤产品。然而，随着其在工业领域的应用不断增加，管理其对环境的影响仍然极其困难。薯蓣皂苷元的总体工业应用见图4。
9 薯蓣皂苷元的安全性、不良反应和药物相互作用
对于全面评估药物的治疗潜力，任何安全问题、副作用和已知或预期的药物相互作用都应被仔细考虑。虽然薯蓣皂苷元的天然来源与其感知安全性相关，可用的临床数据表明在测试剂量下耐受良好，但需要更细致的表征[48]。根据正常的OECD指南，薯蓣皂苷元是一种相当有害的化学物质，因为在急性毒性研究中，它在高剂量（540 mg/kg）下对小鼠显示出轻微毒性[47]，而低剂量（10-200 mg/kg在啮齿动物模型中）的慢性暴露与氧化应激、抗氧化酶耗竭、生殖激素稳态破坏、类固醇生成受损以及后代的跨代生殖毒性有关。这种化合物在女性中被发现，其结构与天然类固醇激素相似，已知用于制造激素药物，这一事实具有重要的临床意义。
薯蓣皂苷元的植物雌激素性质和类固醇结构增加了与激素治疗（包括激素替代治疗和雌激素避孕治疗）发生药效学相互作用的风险[48]。由于薯蓣皂苷元在肝脏中代谢，可能存在药代动力学相互作用；与细胞色素P450酶底物、抑制剂或诱导剂共同给药可能会影响薯蓣皂苷元或共同给药药物的血浆水平。此外，虽然已被证明可以增加薯蓣皂苷元血浆浓度，但作为生物增强剂共同给药的胡椒碱被提及可能产生临床上显著的药代动力学相互作用[45]。值得注意的是，目前没有直接证据表明人类中薯蓣皂苷元与药物的相互作用；此处指出的大多数相互作用因此是从动物研究和/或药理学中推断出来的。存在一个需要通过有针对性的相互作用研究解决的重大差距，以便考虑在多药治疗患者中的安全使用。
10 未来方向
尽管薯蓣皂苷元已显示出相当大的临床前前景，但在临床转化可以实现之前，必须解决几个具体的研究重点。首先也是最重要的是在人类中进行随机对照试验。当今可用的大多数信息来自体外研究和动物模型，这些不能可靠地预测在人类中会发生什么。如果该领域存在这一差距，将在早期CRC患者或已确诊IBD患者中直接对薯蓣皂苷元或标准化的薯蓣皂苷元富集配方进行II期试验。
其次，有一个相当大的技术挑战需要克服：生物利用度。可以预测，环糊精复合物和纳米颗粒制剂之后的刺激响应递送系统将在动物模型中向肠道环境递送方面显示出前景，但尚未在人类患者中证明有效。这些设备可以减少全身药物剂量和任何激素效应，并增加在胃肠道疾病部位的药物量。
第三，需要全面的人类药代动力学概况来确定安全剂量范围。啮齿动物中可用的药代动力学数据可能无法外推到人类。
第四，应在人类队列中使用多组学测定（如16S rRNA测序、宏基因组学和代谢组学）探索薯蓣皂苷元与肠道微生物组之间的关系，以确定观察到的效果的可重复性和临床相关性。
最后，动物模型中高剂量和慢性剂量下薯蓣皂苷元的内分泌干扰效应令人担忧，应在未来的安全评估中进行评估；因为薯蓣皂苷元在结构上与类固醇激素相似，有越来越多的证据表明高暴露会导致生殖系统毒性。
11 结论
本综述综合了大量临床前证据，表明薯蓣皂苷元是一种机制多样的植物化学物质，对胃肠道健康具有重要意义。从2019年到2025年的文献中，薯蓣皂苷元一致地展示了调节肠道微生物群组成、抑制NF-κB和MAPK介导的炎症、通过紧密连接蛋白上调加强肠道屏障完整性以及在结直肠癌模型中发挥抗增殖和促凋亡作用的能力。其在肠-脑轴、免疫调节和屏障维持方面的广泛活动使薯蓣皂苷元区别于单一靶向治疗剂，并反映了胃肠道生理学的系统互连性。
虽然薯蓣皂苷元的结构和药代动力学限制（包括口服生物利用度低于1%以及由于其类固醇结构在高暴露下可能导致的内分泌干扰）在规划转化研究时不容忽视，但本综述还强调，临床研究需要赶上动物模型中展示的前景。本综述的新颖之处在于能够通过首次汇集薯蓣皂苷元研究的分子、临床、安全和工业方面，确定临床前发现与临床适用性之间的知识差距。推进该领域的最佳方法将是进行人类药代动力学研究、在治疗剂量下进行安全分析，并在相关患者群体中对微生物组反应进行多组学调查。薯蓣皂苷元在功能性食品产品或胃肠道疾病个性化医学策略中的使用是唯一可以适当进行的方式。
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