蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進展

宋 亞，楊 靜

（浙江農林大學農業與食品科學學院，浙江杭州 311300）

蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進展

宋 亞，楊 靜

（浙江農林大學農業與食品科學學院，浙江杭州 311300）

蕓薹屬蔬菜多為重要蔬菜，營養豐富，用途廣泛。本文綜述了蕓薹屬蔬菜中的膳食纖維、黃酮類物質、硫代葡萄糖苷、類胡蘿卜素等多種功能性成分及其生理活性，并對其今后相關研究進行展望。

蕓薹屬蔬菜；功能性成分；膳食纖維；黃酮類物質；硫代葡萄糖苷；類胡蘿卜素

十字花科植物中作為栽培蔬菜用的只有兩個屬，蕓薹屬是其中之一，包括植物100余種。我國栽培的主要有15種［1］，多為重要蔬菜，如白菜，甘藍，芥菜，花椰菜，雪里紅，榨菜等。其中白菜享有“百菜之王”的美譽，更有人將其稱為我國“國菜”。蕓薹屬蔬菜營養豐富，質地柔嫩，不僅是人們日常膳食中不可缺少的組成部分，更能作為油料、調料、中草藥、染料、觀賞植物和保健食品加以綜合利用［1］。近年來，蕓薹屬蔬菜中所含的膳食纖維、黃酮類物質、硫代葡萄糖苷及其降解產物、類胡蘿卜素等功能性物質的食用價值和藥用價值逐漸為人們所了解，其生理活性及作用機制也已經逐漸清晰，尤其是其在抗癌、抑制腫瘤細胞生長、預防心血管疾病、抗氧化［2］、抗菌［3］等方面的功效引起國內外高度關注。本文通過分析和總結近年來有關蕓薹屬蔬菜的營養成分、主要功能性成分及其生理活性和作用機制的最新研究成果，以期為蕓薹屬蔬菜的精深加工及綜合利用提供參考。

1 營養成分

蕓薹屬蔬菜富含人體所必需的碳水化合物、蛋白質、膳食纖維、維生素（A、C、E、B1、B2、B6、煙酸、葉酸等），礦物質（以鉀、鈉、鈣為主，磷含量次之，還包括鎂、鋅、鐵、鋅、硒、銅等）［4-6］。個別品種還含有特殊功效的營養成分，如甘藍中含有維生素U，對胃及十二脂腸潰瘍有止痛、促愈合的作用［4］；芥菜中含少量維生素K，有利于皮膚外傷的治療［5］。

2 功能性成分

2.1 膳食纖維

膳食纖維是不易被人體消化的食物營養素，大多不能被人類胃腸道中的消化酶分解，使人在進食時具有一種飽腹感和咀嚼感，并且能延緩食物經過胃部的速度，因此能放慢人體消化和吸收營養的速度，從而達到減肥的功效。同時膽酸鹽和膽固醇會與膳食纖維結合在一起，與不溶性纖維一道被排出體外，降低人體膽酸鹽的重新吸收率與血漿中膽固醇水平［6］。部分膳食纖維在大腸中發酵，可增加細菌數量，改善大腸功能，使腸內物體流通時間減少［7］。大量實例和臨床研究證實，膳食纖維在緩解便秘［8］、降血脂［9］、防治糖尿病［10］、預防結腸癌［11］、降膽固醇［12］、預防心腦血管疾病［13］及維持腸道菌群平衡［14］等方面具有特殊功效，被譽為人體的“第七大營養素。”研究表明，在幾種重要的蕓薹屬蔬菜中，其膳食纖維含量僅次于碳水化合物和蛋白質［4-5］，對人體健康具有特殊作用。

2.2 黃酮類物質

黃酮類物質是植物在長期自然選擇過程中產生的一類次生代謝產物，是蕓薹屬蔬菜莖葉中的重要保健性成分，對人體具有抗癌抗腫瘤、調節心腦血管系統、抗炎鎮痛、免疫調節、改善生殖系統、抗微生物、清除自由基、抗氧化、抗HⅠV、防護輻射損傷等生理活性［1-17］。苑林宏等［18］采用人群膳食干預的方法，證實富含黃酮類物質的蔬菜和水果能改善健康機體的抗氧化功能。朱文振等［19］對黃酮類物質的抗癌機制進行綜述，表明主要是與其抑制癌細胞增殖并誘導凋亡、抑制癌細胞遷移、抑制新生血管形成、抗氧化、抗炎癥和提高機體免疫力等方面的作用有關。

此外，在甘藍類和芥菜類蕓薹屬蔬菜中還廣泛存在著槲皮素，其具有明確的抗腫瘤、抗血小板聚集、抗氧化作用，并影響多種酶的活性。Neuhouser［20］發現，增加槲皮素的攝入量可有效預防肺癌的發生。

2.3 硫代葡萄糖苷

硫代葡萄糖苷（簡稱硫苷），又稱芥子硫苷，是蕓薹屬蔬菜中一類重要的次生代謝產物，所有的蕓薹屬蔬菜，甚至所有的十字花科植物都能合成硫苷［21］。硫苷與芥子酶會發生水解反應，生成異硫氰酸鹽、硫氰酸脂、腈類等降解產物及衍生物。硫苷與這些降解產物具有多種生物學功能，可參與植物防衛反應、賦予植物特殊風味、刺激昆蟲取食，并可預防人體癌癥發生等［22-23］。

2.3.1 異硫氰酸鹽

這段時間是孕期旅行的最佳時間，此階段孕婦的肚子慢慢大起來，旅途中要注意預防肚皮被撞擊，以免出現胎盤早剝、流產、早產等情況。但是如果出現孕吐厲害、高血壓、前置胎盤等情況，建議還是在家休息。

異硫氰酸鹽能防治肺癌、胃癌、結腸癌、直腸癌及多種棘手疾病，而且對多種病原體、細菌、真菌都具有毒害作用。汪俏梅［24］簡述了異硫氰酸鹽對化學致癌因子的抑制作用及其作用機制，重點論述了異硫氰酸鹽作為阻遏因子通過與致癌代謝中的一些關鍵性靶位點發生反應來預防癌癥發生，以及抑制因子通過抑制細胞分裂、誘導細胞程序化死亡等來延遲和逆轉癌癥發生的機制。鄭健仙［25］研究表明，異硫氰酸鹽通過雙重機制來特異性地調節腫瘤細胞的代謝，即選擇性使階段Ⅰ酶失活（如細胞色素P450酶）和誘導階段Ⅱ酶（如苯醌還原酶和谷胱甘肽轉移酶）的表達，阻斷腫瘤細胞產生的代謝途徑，抑制癌細胞的分裂和生長，從而起到抗癌功能。李雷等［26］對十字花科植物中異硫氰酸鹽的結構、性質、活性及上述抗癌機制也進行了深入研究，并對異硫氰酸鹽在抗高血壓和防治白內障等方面的功效進行了綜述。李東華等［27］發現，蘿卜種子提取液的抑菌性會隨著硫苷含量的增加而加強，但提取液中的抑菌成分還有待深入分析鑒定。

陳亞洲等［22］研究證實：異硫氰酸鹽及其降解產物對昆蟲具有一定的毒害作用，一方面其通過減少昆蟲體內總氧氣的吸入和CO2的呼出抑制糖酵解-克雷布斯循環，從而改變昆蟲機體的新陳代謝能力，導致昆蟲生長緩慢甚至死亡。另一方面，一些揮發性的異硫氰酸鹽可作為攝食或產卵的刺激物吸引十字花科植物害蟲，在害蟲與植物的識別中發揮作用。

2.3.2 異硫氰酸酯

異硫氰酸酯也具有高度的生物活性，有殺菌、抑制血小板聚集等作用，同時也是蕓薹屬蔬菜最主要的抗腫瘤活性成分。呂靜等［28］證明異硫氰酸脂在體內外均可明顯抑制腫瘤的生長及增殖，并誘導細胞凋亡。但異硫氰酸酯具有一定的基因毒性，過量的異硫氰酸酯可能引起哺乳動物細胞姐妹染色體交換和染色體失常，從而引起細胞突變、重者致癌［29-30］。因此，如何合理使用異硫氰酸酯并最大限度地減少其對機體的毒害作用是當下研究的熱點之一。

2.3.3 蘿卜硫素

蘿卜硫素又稱“萊菔子素”，為異硫代氰酸鹽衍生物，由葡萄糖萊菔子甙經黑芥子硫酸甘酶或酸水解后產生。已有的研究表明蘿卜硫素具有高度的生物學活性，是迄今發現抗癌效果最好的植物活性物質，不僅具有強抗癌作用，還具有保護胃黏膜、抗氧化、免疫、抑制血小板聚集等作用［31-34］。此外，吳華彰等［35］證實，蘿卜硫素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等5種受試菌有較強抑制作用，其主要通過影響細胞膜通透性、細胞物質和能量代謝以及抑制核酸和蛋白合成速率3方面來實現抑菌功能［36］。謝述瓊等［37］對比了9種十字花科蔬菜食用部分的蘿卜硫素含量，結果表明，蕓薹屬蔬菜蘿卜硫素要高于蘿卜屬蔬菜，其中以青花椰菜含量最高，達到480μg·g-1。

2.4 類胡蘿卜素

3 研究現狀及前景展望

十字花科植物主要包含兩大類栽培蔬菜，一類是蕓薹屬蔬菜，共有100種；另一類是蘿卜屬蔬菜，約有10種［1］。從數量上來看，蕓薹屬蔬菜約占十字花科蔬菜的90%。在絕大多數有關蕓薹屬蔬菜的研究報告中直接用“十字花科蔬菜”代指“蕓薹屬蔬菜”。對CNKⅠ中國期刊網全文數據庫中1994年至今主題為“十字花科蔬菜”的檢索結果進行匯總，共有涉及36個學科總計2 887條檢索結果，其中1994-2003年間共1 225條檢索結果，而在2004-2013年共1 662條檢索結果，充分反映了學界近年來對于十字花科蔬菜相關研究的重視。在所有學科門類中，有關蕓薹屬植物的研究主要集中在植物保護與園藝兩個學科上；但近10年里（2004-2013年）各主要學科有關“十字花科蔬菜”的研究成果數量均較前一個10年（1994-2003年）明顯增加。且隨著人們對十字花科蔬菜研究的加深，其多種功能性成分的保健功效甚至醫療功效得以確認，醫學研究成果數量快速增多，2004-2013年的相關醫學研究成果總量幾近1994-2003年的2倍。

蕓薹屬蔬菜作為我國栽培面積最大、總產量最高、消費量最大的蔬菜，其功能性成分不僅對人體具有抗癌、抗腫瘤、抗氧化、預防心血管疾病、促進骨健康等重大意義，而且還在作物的抗病蟲害等方面具有可觀前景。當前關于蕓薹屬蔬菜的研究主要集中在種植、育種和食用價值3方面，但其中種植方面的研究占絕大部分，對蕓薹屬內各個品種的栽培技術、病蟲害防治的研究已相對完整和深刻，而蕓薹屬蔬菜中的化學成分特有的殺菌效果在其他蔬菜中的應用尚待深入研究。當前對蕓薹屬植物育種方面的研究主要集中于基因組分析、克隆及序列分析、分子標記育種應用等方面，對抗病蟲害新品種的探索及優化遺傳特性研究相對較少。考慮到功能性成分的生物合成及其代謝調控研究在功能品種選育中具有廣泛應用前景，相關研究亟待加強。雖然蕓薹屬蔬菜各種生物學效應的研究不斷推進，特別是其各功能性成分的功效已引起醫藥學科的極大重視，但蕓薹屬植物對于人體各種疾病的食療作用還有待深入研究和推廣。此外，各功能性成分在各類蕓薹屬蔬菜中是否存在特異性；功能性成分在作物的采摘、貯藏、運輸等環節中如何最大程度地提高和保持其含量及功能活性也都亟待解決。

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（責任編輯：高 峻）

表2 不同莖瘤芥品種抗性表現

3 小結

從綜合性狀分析，3個莖瘤芥品種中慈溪1號產量最低，但商品性最好，抗病性和耐抽薹性最好，空心率最低；蕭山縮頭種產量最高，抗病性和耐抽薹性也較好，但空心率最高；余姚縮頭種產量居中，但抗病性較差，空心發生率高。慈溪1號商品性、抗病性和耐抽薹性最好，適合桐鄉栽培。

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（責任編輯：張才德）

S 63

A

0528-9017（2014）06-0837-04

文獻著錄格式：宋亞，楊靜.蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進展［J］.浙江農業科學，2014（6）：837-840.

2014-01-09

浙江農林大學科研發展基金項目（2009FR077）

宋 亞（1990-），男，湖南長沙人，碩士研究生，主要從事果蔬品質研究工作。E-mail：502372182@qq.com。

楊 靜（1982-），女，浙江新昌人，副教授，主要從事蔬菜品質與安全的研究工作。E-mail：yangjing@zafu.edu.cn。