裴文菡張冬月
1.大連經濟技術開發區第一中學,遼寧大連 116600;2.遼寧中醫藥大學,遼寧大連 116600
藥食同用植物黃秋葵的研究進展及開發前景
裴文菡1張冬月2
1.大連經濟技術開發區第一中學,遼寧大連 116600;2.遼寧中醫藥大學,遼寧大連 116600
查閱國內相關文獻,對藥食同用植物黃秋葵的化學成分、藥效作用、開發前景等進行了分析和綜述。文獻提示黃秋葵含有氨基酸、蛋白質、黃酮、甾醇、核苷酸、揮發油、多糖、果膠、微量元素等多種化學成分,具有抗疲勞、抗氧化、降血脂、降血糖、抗腫瘤、調節免疫、鎮靜催眠、腎損傷保護作用等藥效作用,具有開發成藥品、功能性食品、多種食品添加劑和脂類代用品的開發前景。本文為黃秋葵的綜合利用及深入開發提供參考。
黃秋葵;化學成分;藥效作用;開發前景;藥食同用
黃秋葵為錦葵科咖啡黃葵Abelmoschus esculentus(L.)Moench的植物。又名秋葵、補腎草、咖啡葵等,原產于非洲熱帶地區,自20世紀90年代初引入我國,現在河北、山東、江蘇、浙江等地均有栽培。黃秋葵的嫩果可食用,是一種蔬菜,因其具有抗疲勞、抗氧化、增強耐力、滋陰壯陽等功效,歐美等國都把他列入21世紀最佳綠色食品名錄之中,被譽為“奧運蔬菜”,日本稱為“綠色人參”,美國稱其為“植物偉哥”[1],現已有企業以其為原料開發成抗疲勞的保健食品[2]。由于黃秋葵具有明確的食用和藥用價值,因此近幾年對其化學成分、藥理作用和開發應用報道增多,為更好的開發和利用黃秋葵藥食同用的新資源,本文對其研究進展情況及開發前景進行綜述。
黃秋葵包含氨基酸、蛋白質、黃酮、甾醇、核苷酸、揮發油、多糖、果膠、微量元素等多種化學成分。其中氨基酸類成分主要為人體所需的18種氨基酸[3],蛋白質含量較高,在黃秋葵果實中約占22.98%[4];黃酮類成分包括槲皮素、異槲皮苷及其楊梅黃素和槲皮素的多種衍生物,在果實中約占2.56 %;核苷酸類成分包括鳥嘌呤脫氧核苷、次黃嘌呤、3′-脫氧次黃嘌呤核苷、胸腺嘧啶脫氧核苷、黃嘌呤[5]、尿嘧啶、尿嘧啶核苷、3′-脫氧腺苷、尿嘧啶脫氧核苷、腺嘌呤、腺嘌呤核苷、鳥嘌呤核苷、3′-脫氧次黃苷、次黃嘌呤核苷、次黃苷[6]等;甾醇類成分包括豆甾醇、羽扇豆醇、啤酒甾醇、β-胡蘿卜苷、β-谷甾醇,以及麥角甾醇、羽扇豆醇、豆甾為母核的多種衍生物[6-7];揮發油類成分共鑒定出35種主要化合物,其中酸類化合物有8種,醛類7種,醇類6種,酚類5種,酯類4種,雜環類2種,酮類1種,其他組分2種,其中酸類化合物含量最高,在其中又以油酸含量最高,達到25.48%,其次是亞油酸含量為22.67%,其中亞油酸單甘油酯含量可達15.00%,亞油酸單甘油酯是健食品中的功能成分,可以降血壓、降血脂、預防心腦血管疾病、促進胰島素分泌、防治糖尿病、調節免疫力、預防衰老等[8];果膠類成分是由多聚半乳糖、牛乳聚糖、鼠李聚糖、半乳聚糖、果膠與阿拉伯聚糖組成;黃秋葵多糖類成分含量較高,其中總糖類含量約19.92%,多糖含量約2.00%[4],還包括果糖、蔗糖以及其它還原糖等;除上述外,黃秋葵中尚含有脂肪,膳食纖維,維生素A、維生素C、維生素B1、維生素B2等多種維生素,鈣、磷、鐵、鋅、錳等多種微量元素[9],黃花菜木脂素A、黃花菜木脂素C、異降香萜烯醇乙酸酯、東莨菪亭、丁香脂素和黑立脂素苷 等其他類成分[10]。
2.1 抗疲勞作用
文獻報道黃秋葵多糖[11]、黃酮[12]、種子生物堿類成分[13]具有明顯抗小鼠運動疲勞作用,均可顯著延長小鼠游泳時間,降低小鼠血乳酸、血尿素氮水平,增加肝糖原含量,其作用與陽性對照生曬參水提物相當,其作用機理可能通過提高肝糖原含量,增加運動時的能源供給、增加葡萄糖的有氧分解、減少葡萄糖的無氧酵解和蛋白質的分解,從而提高產能效率而發揮作用[11-12]。鐘雨等[14]采用含多糖101.1mg/g,總黃酮3.37g/100g,總氨基酸42.4g/100g的黃秋葵水提物為研究對象進行了小鼠抗運動疲勞作用研究,結果顯示黃秋葵水提物可顯著延長小鼠跑臺力竭時間,延長負重游泳耐力,顯著降低小鼠空場自主活動能力,通過結果可判定黃秋葵具有緩解體力疲勞的作用,且并非通過興奮中樞神經產生作用,同時推測小鼠自主活動能力的降低可能與黃秋葵中含有的黃酮類物質有關,其抗疲勞作用可能是其中多糖、黃酮和氨基酸等物質綜合作用的結果。
2.2 抗氧化作用
趙煥煥等[15]采用1,1-二苯基苦味?;诫卵趸?、水楊酸法、鄰苯三酚自氧化法分別對DPPH自由基(DPPH·)、對羥基自由基(·OH)、對超氧陰離子自由基(O2÷)的清除率進行檢測,以評價黃秋葵水提物的抗氧化作用。結果顯示黃秋葵粗多糖體外有較明顯的抗氧化能力,對DPDH·、·OH和O2÷的體外清除率呈劑量依賴性,其清除能力較維生素C稍弱。劉愛敬等[16]對黃秋葵果、葉、花和種子分別進行了抗氧化活性研究,結果發現各器官均具有總抗氧化能力(FRAP)、清除DPPH·自由基能力和還原能力,其中黃秋葵種子的抗氧化能力最強,三者能力大小依次為種子>花>果>葉。陳艷珍等[17]探討了黃秋葵果實粉對D-半乳糖致衰老模型小鼠抗氧化能力的影響,結果顯示黃秋葵果實粉可提高D-半乳糖所致衰老小鼠血清和肝臟組織中的SOD、GSH-Px和CAT活性,降低MDA含量,能顯著提高衰老小鼠的抗氧化能力,具有一定延緩衰老的作用。
2.3 降血糖和降血脂作用
張靈敏等[18]研究了黃秋葵水提物對Ⅱ型糖尿病大鼠血糖、血脂代謝的影響,結果顯示黃秋葵水提物能改善Ⅱ型糖尿病大鼠多食癥狀,減少大鼠尿量,降低Ⅱ型糖尿病大鼠血糖,同時減低總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量,表明黃秋葵水提物能調節Ⅱ型糖尿病大鼠的脂質代謝紊亂現象,具有降血脂的作用。此外,尚有文獻報道黃秋葵種皮和種子粉末具有抗糖尿病和抗高血脂的藥效作用,黃秋葵中楊梅酮能夠提高胰島素的敏感性[19],也有研究表明黃秋葵能有效降低小鼠血清、肝臟總膽固醇和甘油三脂的含量,促進糞便膽酸排出的作用[6]。
2.4 調節免疫功能作用
顏玉華等[20]研究了黃秋葵多糖對小鼠免疫功能的影響,結果表明黃秋葵多糖能增加環磷酰胺免疫抑制小鼠的體重、脾臟指數,提高肝臟中總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性,降低丙二醛水平。此外黃秋葵中含有大量的鋅元素,鋅缺乏是使機體免疫功能低下的重要原因之一,鋅通過IL-2系統介導引起淋巴細胞活化,從而調節免疫功能[21]。
2.5 抗腫瘤作用
任丹丹等[22]采用MTT法探討了黃秋葵多糖對人體卵巢癌細胞OVCAR-3、乳腺癌細胞MCF-7、宮頸癌細胞Hela、胃腺癌細胞MCG-803增殖的抑制作用,結果表明總多糖和多糖組分E1可抑制OVCAR-3細胞的生長,多糖組分E3可抑制MCF-7、Hela和MCG-803細胞的生長。有文獻報道[6]黃秋葵果膠RG-I可改變黑色素瘤B16F10細胞的形態,可抑制B16F10細胞增殖,使細胞周期停滯于G2/M期,并通過與半乳糖凝集素-3相互作用誘導細胞凋亡。此外,尚有研究發現[6]純化的黃秋葵多糖組分能顯著抑制前脂肪細胞3T3-L1增殖及成熟脂肪細胞的甘油三酯累積作用,顯示抗腫瘤作用。
2.6 其他作用
廖爭爭等[23]研究了黃秋葵不同極性提取部位對小鼠鎮靜催眠活性的影響,結果表明黃秋葵醇總提物、正丁醇層、水層和水提物可以顯著抑制小鼠的自主活動,增加閾下劑量所致入睡率,縮短閾上劑量致睡眠潛伏期,延長閾上劑量致睡眠時間,證實黃秋葵不同極性提取物均具有為鎮靜催眠作用;李瑩等[24]探討了黃秋葵醇提物對順鉑致急性腎損傷的保護作用,結果顯示黃秋葵醇提物可降低血清中尿素氮、肌酐含量,提高腎組織中還原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶的含量,可顯著保護順鉑致腎組織病理損害,提示黃秋葵醇提取物對CDDP誘導的小鼠急性腎損傷均有一定的保護作用。
3.1 開發成藥品和功能性保健食品
黃秋葵作為可食用的植物,已有大量文獻證實其具有抗疲勞、抗氧化、抗腫瘤、降血脂、降血糖、調節免疫功能、保護急性腎損傷、鎮靜催眠等作用,其活性成分包括多糖、黃酮、生物堿、果膠類等,其營養物質包括多種氨基酸、微量元素、各種維生素等,因其具有多種藥效作用,為此可以黃秋葵為原料開發可用于糖尿病、惡性腫瘤、機體免疫力低下、失眠、延緩衰老等輔助治療的功能性保健食品和藥品。
3.2 開發成食品添加劑
黃秋葵多糖具有良好的水溶性,除了具有一定的保健功能外,還具有增稠、穩定等一系列獨特的食品加工性能 ,如在飲料生產中起到增稠、穩定和提高口感的作用,可作為增稠劑、懸浮劑和澄清助劑等使用;在新型面制品的開發中,可提高面制品的感官特性;在肉制品中的加工中,增加肉制品的持水性,改善肉制品的彈性及切片性能,并改善肉制品的口感等;黃秋葵果膠作為一種優良改良劑,可利用其穩定性、凝膠性、耐熱冷性、保形性等特點,賦予食品較高的粘度,從而減緩冷凍過程中冰晶的增大,改善例如冰淇淋等冰制品的質構,使產品口感細膩[25]。
3.3 開發成脂類代用品
黃秋葵含有大量的可食用果膠,是一種水溶性物質,研究發現[25]黃秋葵果膠可以用來制作冷凍牛奶巧克力,主要用途是替代牛奶脂肪;也有實驗證明[26]黃秋葵食用膠果膠代替普通高脂巧克力餅干中 93%的人造奶油,所制得的低脂巧克力餅干與普通巧克力餅干相比,外觀相似,沒有明顯的質構差別, 所以黃秋葵可以作為脂肪代用品可用于低脂食品和功能食品的生產。
綜上所述,國內學者對黃秋葵的化學成分、藥效作用、開發利用、營養物質等進行了大量的科學研究,證實了黃秋葵作為藥食兩用的植物,在食品方面,它是一種可食用的蔬菜,因其含有氨基酸、蛋白質、維生素及微量元素等營養物質,從而顯示出一定營養功效及食用價值;在醫藥方面,黃秋葵的功效早在《本草綱目》中已有記載,其根、莖、花、果實、種子等均可入藥,其根利水消腫,治肺熱咳嗽;種子補脾健胃,治消化不良;全株清熱解毒,潤燥滑腸等[1,9],現代研究進一步證實黃秋葵具有抗疲勞、抗氧化、延緩衰老、降血糖、降血脂、抗腫瘤及調節免疫功能等作用,具有一定的藥用價值;因其良好的食用價值和藥用價值,黃秋葵可開發成功能性保健食品、各種食品添加劑以及脂類代用品等,由上可見,黃秋葵具有廣闊的開發前景。本文對黃秋葵的化學成分、藥效作用、開發前景進行了綜述,為其綜合利用、深入開發提供參考。
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