藏红花的主要有效成分集中在花柱头中，主要成分有：藏红花花酸、藏红花花素、藏红花苷等。
现代研究表明藏红花具有保护肝肾，调节血脂，降低血压，抗肿瘤、预防骨质疏松，干预心律失常等功效。
对于酒精对肝的损伤治疗研究中，马安林等[1]利用雄性大鼠做实验，结果发现藏红花苷对酒精及酒精加四氯化碳所致肝损伤有一定的防治作用，并发现具有保护肝作用的有效成分是α-藏红花酸钠和酸酯。
另有研究表明，藏红花苷在预防和治疗肾炎方面的作用已有了明确的疗效，其作用机制是藏红花苷对环氧化酶的活性可以加以抑制。
高血脂、高血压已成为危害人类健康的头号杀手，陈达林通过研究发现，藏红花酸的水溶液可以大大的降低研究大鼠体内血清中总胆固醇、第密度脂蛋白和极低密度脂蛋白的含量，从而起到调节血脂的作用。Fatehi等通过对藏红花提取物的研究发现，乙醇提取物比水提取物对降低异常血压的功效更为明显。陈琼等通过大量的临床研究表明，藏红花苷可以调节纤维蛋白溶酶原激活剂（TPA）和纤维蛋白溶酶原激活剂抑制物（PAI）之间的平衡，从而改善冠心病和心绞痛患者的纤维蛋白的溶解功能，减少血栓的发生，副作用发生率明显降低。
藏红花在抗癌方面的研究早在1982年就有报道，现代研究发现藏红花萃取物对白血病、卵巢癌 、结肠癌 、横纹肌肉瘤 、结肠癌 、乳头肉瘤 、扁平细胞瘤和软组织肉瘤等都具有较强的抑制作用，其作用的有效成分是藏红花素、藏红花苦素、藏红花醛以及藏红花酸 。Escribano等发现藏红花提取物发现藏红花素可以使Hela细胞出现溶胀和胞浆破裂，对子宫上皮癌细胞也具有明显的细胞毒性效果。Jagadeeswaran等研究发现，藏红花酸和五羟黄酮和顺铂对RD细胞有显著的破坏抑制作用，顺铂对非洲绿猴肾细胞也有轻微的毒性。赵培等的研究结果表明，藏红花素对人体膀胱癌T24细胞裸鼠移植瘤的生长具有抑制作用。
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