莼菜的營養價值及其應用研究進展

李燕 柯劍鴻 焦大春 彭艷 楊波華 周見 王長生

柯衛東 男，武漢市蔬菜科學研究所副所長兼水生蔬菜研究室主任，推廣研究員，享受國務院政府特殊津貼，水生蔬菜行業計劃及“十二五”國家科技支撐計劃首席專家，主持國家及省、市重大科研項目多項，《植物遺傳資源學報》、《長江蔬菜》編委。長期從事水生蔬菜種質資源及育種研究，在水生蔬菜種質資源保護及創新、新品種選育、微型種苗繁殖技術研究與應用等方面有創造性貢獻，有力推動了我國水生蔬菜學科建設及產業發展。發表論文、論著100余篇（部），制定農業行業標準9部，取得國家發明專利3項，獲國家科技進步獎二等獎、第四屆全國杰出專業技術人才獎等。

莼菜（J.F.Gmelin），國家Ⅰ級重點保護野生植物，屬睡蓮科（Nymphaeaceae） 莼 屬（ ）的多年生水生草本植物。莼菜又名蒪菜、馬蹄菜、湖菜，在亞洲東部、大洋洲、非洲西部和北美洲地區廣泛分布[1];在中國，莼菜主要分布在浙江、江蘇、重慶、四川、湖北、湖南、江西、安徽和云南等地。

1 形態特征

莼菜根為簇生的須根系，著生于地下匍匐莖莖節近葉柄基部的兩側。

莖可分為地下匍匐莖、縮短莖和水中莖三大類。匍匐莖入泥深5～10 cm，延伸生長的匍匐莖上可發生縮短莖，隨著縮短莖的生長，其上能長出4～6個分枝，分枝在水中進一步發展，最后形成叢生的水中莖。

莼菜葉片互生，初生葉片呈卷曲狀態，被透明膠質所包裹，為食用部分。成熟葉片為橢圓形，全緣，平鋪生長在水面上。葉色因品種不同而存在差異[2，3]。

莼菜花由花梗、花萼、花托、花瓣和雌雄蕊組成，雌雄蕊同花但時空分離。莼菜花期為2 d，第1天表現出雌花功能，第2天則主要表現出雄花功能，主要依靠風媒傳粉。花朵白天浮出水面，夜晚沉入水中，開花授粉后又浸入水中結果，2～6 周后種子成熟[4]，收獲后的種子可進行有性繁殖。雖然經過有性繁殖可以提高莼菜對環境的適應能力[5]，但因有性繁殖后代易出現性狀分離，使品種原有特性不易保持，且通過無性繁殖可使莼菜在短時間內得到大量繁殖[6]，故生產上莼菜主要采取無性繁殖。

表1 主要水生蔬菜中蛋白質含量(干質量）[7，8]

2 營養成分

莼菜具有較高的營養價值，主要食用部分為未展開的富含膠質的幼嫩卷葉。糖類物質是莼菜營養成分的主要組成部分，除了提供機體所需大部分能量外，還是構成組織和保護肝臟功能的重要物質。研究表明，恩施莼菜中可溶性糖含量可達干質量的 30.39%[7]。 彭靜等[8]對蓮藕、茭白、芋等8種共317份水生蔬菜種質資源品質性狀進行分析，結果表明，莼菜中可溶性糖含量僅次于茭白而遠遠高于其他水生蔬菜（表 1）[7，8]，分析發現，可溶性多糖是莼菜膠質中可溶性糖的主要構成[7]。Kakuta 等[9]對莼菜中多糖成分進行分析發現，莼菜多糖由半乳糖、甘露糖、海藻糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸和少量葡萄糖組成。

莼菜植株中含有大量的蛋白質和豐富的氨基酸。蛋白質是生命的物質基礎，機體的每一個細胞和各種形式的生命活動都離不開蛋白質的參與。吳永堯等[7]對采自恩施的莼菜品種進行營養成分分析發現，莼菜中總蛋白含量占干質量的34.15%，是烘干莼菜中含量最高的物質，其蛋白質含量遠遠高于其他水生蔬菜（表 1）[7，8]。 莼菜中共檢測到17種氨基酸，除天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸和半胱氨酸外，還含有7種人體必需的氨基酸，分別為賴氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸。

莼菜中含有多種微量元素，目前已檢測到的微量元素達27種。中國農科院原子能利用研究所1992年對鄂產莼菜樣品進行分析發現，莼菜中幾種常見微量元素含量分別如下：硒0.23 μg/g，銅 56.5 μg/g， 鋅 153～288 μg/g，鐵393 μg/g，鈣 0.745%。 鋅是人體必需的微量元素之一，在人體生長發育、生殖遺傳、免疫、內分泌等重要生理過程中起著極其重要的作用。鋅不僅在鄂產莼菜品種中含量較高，在來自恩施的莼菜品種中含量更是高達7.9 mg/g（干質量）[7]。 吳永堯等[10]對種在同一土壤環境中的馬鈴薯、玉米、紅谷、秈谷和莼菜中的鋅含量進行測定，發現在土壤鋅含量為2.31 mg/g的條件下，莼菜中鋅含量高達7.76 mg/g，而其他作物中鋅含量僅為0.92～1.07 mg/g。可見，莼菜中的鋅含量是一般植物所無法比擬的，其對環境中的鋅元素具有較強的吸收能力，是一種天然的富鋅植物。

此外，莼菜中還含有膳食纖維、維生素和類胡蘿卜素等物質。自然界中維生素B12基本都由微生物合成，很少有能制造維生素B12的高等植物。Kotake等[11]首先在莼菜中發現了維生素B12的存在，這為素食主義者提供給了一個天然的維生素B12植物來源。

3 抗氧化能力

豐富的物質含量不僅使莼菜具有較高的營養價值，也使得莼菜具有較強的抗氧化能力。類胡蘿卜素是一類重要的天然色素的總稱，普遍存在于動植物或原核生物中。類胡蘿卜素不僅是人體內維生素A的主要來源，同時還具有抗氧化、延緩衰老等功效。抗壞血酸（維生素C）是高等靈長類動物與其他少數生物的必需營養素，在生物體內，抗壞血酸作為一種抗氧化劑，保護身體免于自由基的威脅。呂家龍等[12]對西湖莼菜中營養成分進行研究發現，類胡蘿卜素和抗壞血酸含量在莼菜卷葉出現后或露芽后呈“S”形曲線上升，抗壞血酸含量最高達46.6 mg/100 g。Legault等[13]第一次從莼菜葉片中分離出槲皮素-7-葡萄糖苷和沒食子酸，試驗表明，這2種物質均具有較強的抗氧化活性，且與槲皮素相比，從莼菜中分離得到的槲皮素-7-葡萄糖苷在體外無細胞毒素活性。Xiao等[14]進一步對莼菜外部膠質和植株中的水溶性多糖進行提取并對其抗氧化活性進行測定，發現莼菜水溶性多糖具有較強的抗氧化活性。

4 開發應用

4.1 食品加工

莼菜鮮美滑嫩、口感圓融，因其豐富的營養物質種類、含量和藥食兩用的功能，故有“水中人參”的美譽。莼菜自古以來與鱸魚、茭白被列為江南三大名菜，馳名中外。莼菜可作為蔬菜直接鮮食，通常有涼拌、熱炒、燒湯等做法，其中“西湖莼菜湯”已成為江浙地區的傳統風味名菜。除鮮食外，莼菜還被深加工成各類副食品。熊彪等[15]研究出以莼菜和胡蘿卜汁為原料的復合飲料的最佳配方。張弛等[16]和鮮瑤等[17]分別采用正交試驗的方法得出莼菜飲料和莼菜保健面包的最佳配方。

莼菜營養價值高、抗氧化能力較強，除食用功能得到發揮外，在保健養生、美容護膚等產品的開發上也被廣泛利用。

4.2 醫療保健

莼菜性甘、寒、無毒，有清熱解毒、抗菌消炎等功效，含有莼菜提取物的糖果或口香糖對口腔、咽部有抗菌消炎的作用[18]。莼菜中含有豐富的多糖物質，研究表明，莼菜多糖不僅具有降低血糖和血漿膽固醇的作用，而且在動物試驗中對某些腫瘤的生長具有抑制作用[19～21]。莼菜多糖中有一種酸性雜多糖，是一種較好的免疫促進劑，能夠促進巨噬細胞對異物的吞噬，從而增強機體的免疫功能，預防疾病的發生[22]。莼菜的富鋅特性使其在植物中有“鋅王”的稱號，食用莼菜不僅可以促進青少年兒童身體的發育，而且對小兒多動癥的防治也有一定作用。維生素B12在人體內主要參與制造骨髓紅細胞，可預防惡性貧血的發生以及防止大腦神經受到損壞，雖然人體對維生素B12需求量極少，但維生素B12對人體維持正常機能必不可少。莼菜中含有豐富的維生素B12，食用莼菜對貧血和肝病等的防治有一定效果[20]。

4.3 化妝品

莼菜含有豐富的營養物質，且具較強的抗氧化能力，莼菜制成的護膚品具美容養顏、保濕補水、增強皮膚彈性、延緩皮膚衰老等功效。據悉，目前由莼菜制成的美容護膚系列產品，如莼媛補水駐顏植物面膜、莼紳補水駐顏植物面膜、莼媛潔面啫喱、莼媛爽膚水、莼媛保濕乳液、莼媛修復精華液、莼媛眼霜等已成功上市，莼養、莼芯、純鋅、莼葆、頸霜等也已研發成功。

4.4 水質凈化

水是生命之源，但由于生活廢水、農業廢水和工業廢水的污染，全世界多地飲用淡水資源受到不同程度的污染。世界上每天至少有3萬人死于飲用水污染引起的疾病。改善水質的最根本方法就是減少人類活動對環境造成的污染，但此項目耗資巨大，故目前普遍采用的是過濾這種治標不治本的方法[23]。

但近年來有研究表明，雖然莼菜對生長環境的要求極為嚴苛，但其在凈化水質方面具有一定的作用。美國的西·奧爾比頓博士等人發現，莼菜是一種天然的水質凈化器，可以有效凈化水質，且成本低廉[23]。因此，莼菜有望成為污水治理、水質凈化的新元素。

5 結語

目前，國內外對莼菜的研究基本都停留在初加工階段，鮮有對莼菜深加工技術進行的研究。雖然有莼菜飲料、莼菜面包等相關報道或專利，但商業化的莼菜加工品卻只有莼菜醋漬制品。而莼菜醋漬制品因食用不便或風味等原因一直沒有較大的市場，這在很大程度上限制了莼菜種植面積的擴增。因此，想讓莼菜產業有進一步的發展，對莼菜的深加工研究勢在必行。

莼菜含有豐富的營養物質，植株體內含有豐富的氨基酸和微量元素，其中鋅元素的含量是一般植物所無法比擬的，其對小兒多動癥有防治作用;莼菜多糖有降血糖、增強機體免疫力等功能;莼菜中含有高等植物中少有的維生素B12，對貧血和肝病的防治有一定效果。此外，莼菜還含有類胡蘿卜素、抗壞血酸、槲皮素-7-葡萄糖苷和沒食子酸等抗氧化物質，可有效清除體內自由基，延緩細胞老化和預防相關疾病的發生。由此可見，莼菜在營養養生、醫療保健、美容護膚等產品開發方面具有廣闊的應用前景。