摘要
铁棍山药(Dioscorea opposita Thunb.),作为“四大怀药”之首,在中国传统医学中用于治疗“消渴”(糖尿病)已有千年历史。本文旨在系统梳理铁棍山药与糖尿病关系的科学渊源,从古代典籍记载出发,深入剖析其现代药理学基础、活性成分及作用机制,并结合最新的临床前与临床营养学研究证据,全面评估其作为药食同源作物在糖尿病防控中的应用价值与前景。证据表明,铁棍山药富含多糖、薯蓣皂苷、尿囊素等多种生物活性物质,通过抗氧化应激、调节糖脂代谢、改善胰岛素抵抗等多重途径发挥抗糖尿病作用。其约54的中低升糖指数(GI)特性,进一步为其作为糖尿病患者膳食组成部分的安全性提供了依据。
引言
糖尿病已成为全球性的重大公共卫生挑战。在寻求西药治疗之外,源自传统医学的天然产物因其多靶点、低毒性的特点备受关注。铁棍山药,这一产自河南焦作的道地药材,在《神农本草经》中已被列为上品,谓其“补中益气力,长肌肉,久服耳目聪明”。其治疗“消渴”的记载更是散见于历代医方。然而,古老的智慧需要现代科学的验证与阐释。本文将追寻铁棍山药与糖尿病的千年渊源,揭示其从经验性食疗到具备明确科学依据的功能性食品的演化路径。
1. 铁棍山药的植物学特征与历史应用
铁棍山药是薯蓣科薯蓣属植物薯蓣(Dioscorea opposita)的栽培变种,因其表皮色泽似铁锈、质地坚硬如铁而得名。其主要分布于中国河南焦作(古怀庆府)地区,具有三千多年的种植历史,素有“怀山药”之称。在中医理论中,山药味甘、性平,归脾、肺、肾经,具有补脾养胃、生津益肺、补肾涩精的功效,其“补脾益肾”的功效正切合糖尿病中医病机中“脾虚失运、肾阴亏虚”的核心。因此,在针对“消渴”的经典方剂,如张仲景《金匮要略》的“肾气丸”及后世诸多健脾滋阴方中,山药均是常用要药。这种悠久的应用历史,为其现代抗糖尿病研究奠定了坚实的经验基础。
2. 活性成分与抗糖尿病作用的现代药理学机制
现代分析化学揭示,铁棍山药抗糖尿病的作用并非空穴来风,而是源于其复杂的“天然化学成分库”。其主要活性成分及可能机制包括:
多糖类:铁棍山药粗多糖是其发挥抗糖尿病作用的核心物质之一。研究表明,其能有效清除DPPH和PTIO自由基,表现出显著的抗氧化活性。在2型糖尿病模型大鼠中,铁棍山药粗多糖可显著降低空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,同时升高肝糖原含量及过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性 。
这表明其降糖机制与改善胰岛素抵抗、抑制肝糖原分解、增强机体抗氧化防御系统密切相关。薯蓣皂苷与尿囊素:比较研究发现,铁棍山药在尿囊素(5.97 mg/g)和薯蓣皂苷(0.43 mg/g)含量上具有优势。尿囊素已被证实能在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠中降低血浆葡萄糖水平 。薯蓣皂苷则是多种甾体激素的前体,其衍生物可能通过调节糖代谢相关信号通路发挥作用。营养构成与升糖指数(GI):铁棍山药富含膳食纤维、黏蛋白及均衡的氨基酸(如精氨酸),这些成分有助于延缓肠道对糖分的吸收。关键的是,其升糖指数(GI)约为54,属于中低升糖指数食物。这意味着食用后引起的血糖上升速度较慢,幅度较低,为糖尿病患者将其纳入日常饮食提供了重要的安全参数。
3. 临床前与临床研究证据
大量动物实验为铁棍山药的抗糖尿病功效提供了有力支持。一项2022年的研究直接比较了铁棍山药与佛手山药粗多糖的作用,发现两者虽机制侧重不同(铁棍山药更长于减少肝糖原分解和增强特定抗氧化酶活性),但均能有效改善糖尿病大鼠的糖脂代谢紊乱。一项2021年发表的系统综述总结了10项相关研究,结论一致表明山药及其提取物(含薯蓣皂苷、山药多糖等)能改善糖尿病动物的空腹血糖和葡萄糖耐受性。
在品种比较方面,一项2025年发表于《Scientific Reports》的研究系统评估了不同山药的品质,通过主成分分析构建的综合评价模型显示,铁棍山药以3.844分位居第一,综合品质最优。这提示其“道地药材”的地位具有现代科学内涵。尽管高质量的人体临床试验仍相对缺乏,但现有的流行病学观察和膳食指导已开始关注山药。例如,营养专家建议糖尿病患者可适量食用铁棍山药(每次不超过100克),并推荐采用清蒸、炖汤等烹饪方式,避免油炸或加糖。
4.结论
追寻铁棍山药与糖尿病的渊源,是一条从古老中医智慧通向现代营养科学的桥梁。千年古籍中治疗“消渴”的记载,正被日益丰富的科学数据所验证。铁棍山药以其独特的活性成分组合——包括多糖、薯蓣皂苷、尿囊素等,通过抗氧化、调节糖脂代谢、改善胰岛素敏感性等多重途径,展现出明确的抗糖尿病潜力。其作为中低GI食物的特性,进一步赋予了它作为糖尿病患者膳食选择之一的实用性。然而,将其从“有益的食材”提升为“有据可依的辅助干预手段”,仍需更多转化医学研究的支持。在糖尿病防控的全球战役中,铁棍山药这类药食同源作物,无疑为我们提供了一条融合传统智慧与现代科学、兼具文化底蕴与健康价值的独特路径。
参考文献
[1]蔡羽,植飞,陈运中,等.铁棍/佛手山药粗多糖的抗糖尿病作用效果比较[J].现代食品科技,2022,38(04):10-18+215.DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2022.4.0519.
[2]营养专家. 铁棍山药的升糖指数是多少?营养专家详解其对血糖的影响与食用建议[EB/OL]. (2025-07-17)[2025-12-24]. https://news.ymt.com/health_product/IP4aR6Jk
[3]Alharazi WZ, McGowen A, Rose P, Jethwa PH. Could consumption of yam (Dioscorea) or its extract be beneficial in controlling glycaemia: a systematic review. Br J Nutr. 2022 Aug 28;128(4):613-624. doi: 10.1017/S0007114521003706. Epub 2021 Sep 15. PMID: 34521490; PMCID: PMC9346617.
[4]Li Y, Ji S, Xu T, et al. Chinese yam (Dioscorea): Nutritional value, beneficial effects, and food and pharmaceutical applications. Trends Food Sci Technol. 2023;132:1-17. doi:10.1016/j.tifs.2023.01.001.
[5]Vasundhara S, Ramya. Is Yam Good for Diabetes? Benefits, GI, & More. Fitterfly Blog. Published December 9, 2025. Accessed December 24, 2025. https://www.fitterfly.com/blog/is-yam-good-for-diabetes-benefits-gi-more/.
黎怡生(久健本康编辑部)