辣木葉的營養、功能及應用研究進展

鞏思佳，康 澳，陳可菁，鄭雪韻，李子豪，陳文浩，曹 庸，苗建銀,,*

（1.固態發酵資源利用四川省重點實驗室，四川宜賓 644000；2.華南農業大學食品學院 廣東省功能食品活性物重點實驗室，廣東廣州 510642；3.中國農業大學動物科學技術學院，北京 100193）

辣木（Moringa OleiferaLam.）是辣木科辣木屬多年生熱帶落葉喬木，主要分布于亞洲、非洲和中美洲的熱帶和亞熱帶地區[1]。辣木原產于印度，1910年被引種到我國臺灣，隨后在云南、廣東、海南、廣西、福建、貴州、四川等地區亦有引種[2]。近年來，辣木種植逐年增大，目前我國的種植面積已經有4000 公頃，其中云南地區的種植面積達2800 公頃，約占全國的70%[3?4]。

辣木葉作為主要食用部位之一，有高蛋白、高鈣、高纖維、高維生素、低脂肪、低膽固醇的健康特性，而且抗營養成分較少，可以有效地對抗營養不良[2]。辣木葉在一些國家被廣泛用作基本食物，并于2012 年被我國衛生部批準認定為新資源食品，同時辣木也被列為我國藥食兩用食品資源[5]。我國，辣木作為一個新興產業資源尚處于初期階段，對其科學研究和開發利用正日益加深，如何高效利用辣木葉資源以及其對人體健康有益的方面值得深入探討。本文主要從營養成分、生理功能活性和綜合利用三方面對辣木葉進行綜述，旨在為辣木葉產業化開發提供理論依據和有益借鑒。

1 營養活性成分

1.1 蛋白質和氨基酸

辣木葉粉中蛋白含量高達27.6%～35.4%，約是牛奶（3.3%）[6]的10 倍，辣木葉蛋白中，谷蛋白占80%，醇溶蛋白占14%，白蛋白占3.5%，球蛋白占1%[7]。氨基酸種類多達19 種（天冬氨酸、谷氨酸為主）[8]，可媲美大豆，是一種優質的植物蛋白。周丹蓉等[9]利用凱氏定氮法測定辣木嫩葉、成熟葉、老葉中的蛋白含量，分別為39.37%、38.82%、25.55%。還評測了嫩葉、成熟葉、老葉的氨基酸含量，嫩葉中的氨基酸總量為28.53%，與花生（28.50%）相當，成熟葉中的氨基酸含量為30.67%，高于花生。辣木嫩葉、成熟葉、老葉中異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸等5 種氨基酸含量高于FAO/WHO 模式、美國模式，賴氨酸、異亮氨酸等4 種還高于雞蛋模式。初雅潔等[10]研究了云南相同海拔的6 個不同地區（云南大理、麗江、普洱、楚雄、德宏、西雙版納）的辣木葉氨基酸含量，結果顯示，必需氨基酸總量分別為9.27%、7.53%、7.33%、6.29%、4.25%和4.86%?？梢?，辣木不同部位、不同種植環境導致營養物質含量有所差異。γ-氨基丁酸（非蛋白質氨基酸）是一種抑制性神經遞質，具有降血壓、利尿、鎮痛安神、改善腦機能等重要功能[11]。通常植物中γ-氨基丁酸含量很低，新鮮組織中只有3.12～624 μg/g[12]，楊勝遠等[11]測定出鮮辣木葉總游離氨基酸含量為27.72 mg/g，且游離γ-氨基丁酸、L-谷氨酸（合成γ-氨基丁酸的重要前體）含量分別為2.07、3.65 mg/g，表明辣木葉可開發為富含γ-氨基丁酸的功能性食品。

1.2 多糖

辣木葉多糖是優質植物源多糖之一，其含量在8.61%～33.61%[13]，具有刺激胃吸收、增強免疫力、調節血糖、抗氧化等功效。孫鳴燕等[14]采用回流法對辣木根、種子、葉、葉柄中的多糖進行測定，表明辣木多糖含量分別為33.61%、19.58%、21.80%、8.16%。HE 等[15]、DONG 等[16]和LI 等[17]分別從辣木葉中提取并分離出了多糖MOP-1、MOP-2、MOP-3，MOP-1 的構成是半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖，可作為抗氧化劑；MOP-2、MOP-3 由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖組成，可用作低免疫治療。

1.3 維生素

辣木葉中的維生素豐富多樣，常見的維生素（辣木葉干粉）含量如表1 所示[18?20]。維生素C 遠高于菠菜（32 mg/100 g）[21]、地瓜（26 mg/100 g）[22]等常見植物，是柑橘（16.88 mg/100 g）[23]的10 倍，胡蘿卜（13.0 mg/100 g）[24]的13 倍；葉酸含量在所有食用植物中最高，是菠菜（88 μg/100 g）[21]的13 倍；食用25 g辣木葉粉即可滿足維生素E 的日攝入量[25]。辣木生長條件的不同也會導致辣木葉中維生素含量有所差異，鄧衛利等[26]研究發現，廣西百色辣木粉的維生素C（588 mg/100 g）含量遠遠超過廣東韶關辣木粉（111 mg/100 g）。

1.4 礦物質

表2[27]顯示，辣木葉粉中含有多種礦物質元素，鈣含量最高，是地瓜（130 mg/100 g）[22]的15 倍；鉀含量是豬肝（235 mg/100 g）[28]的6 倍，鉀和鈉參與人體的電解質平衡，但高鈉易引起高血壓，辣木葉可作為低鈉高鉀的食材補充人體健康所需的礦物質[29]。微量元素鐵含量是菠菜（70 mg/100 g）[30]的4 倍，豬肝（22.6 mg/100 g）[28]的12 倍，可用于治療缺鐵性貧血。周偉等[29]發現，辣木葉粉末中的鈣、鉀、鎂、磷含量高于辣木新鮮葉、辣木籽、辣木根、辣木莖、辣木豆莢。

表2 辣木葉中礦物質及其含量Table 2 Minerals and contents in leaves of Moringa oleifera leaves

1.5 多酚黃酮類

辣木葉中多酚類成分主要為黃酮和酚酸兩類。孫麗平等[31]研究發現云南產辣木葉多酚提取物中多酚類物質的含量為20.16 mg/g 干重，高秋玉等[32]采用高效液相色譜法測定辣木葉中的酚酸類成分主要為新綠原酸，黃酮類成分主要為異槲皮苷。普天磊等[33]測定不同來源地的辣木樣品中異槲皮苷和新綠原酸含量，發現來源于古巴的辣木葉異槲皮苷和新綠原酸含量均較高。其中，異槲皮苷含量為5.94 mg/g，新綠原酸含量為5.28 mg/g。

2 辣木葉生理功能

2.1 降血糖

辣木葉中含有多糖、酚類、黃酮和植物甾醇等多種生物活性成分，在降血糖方面有顯著效果。汪芳等[34]先采用水提醇沉法得到辣木葉粗多糖，再經層析分離得到2 個主要多糖組分，發現這2 個組分均能顯著增加胰島素抵抗HepG2細胞的葡萄糖消耗量。PAULA 等[35]從辣木葉中分離得到一種葉蛋白（Mo-LPI），腹腔注射給四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠，發現單劑量腹腔注射Mo-LPI（500 mg/kg·bw）可降低血糖（1、3、5 h 分別降低34.3%、60.9%和66.4%），這表明Mo-LPI 是治療糖尿病的一種有前途的替代或補充藥物。過氧化氫酶屬于抗氧化酶，可平衡高血糖刺激胰島β細胞產生的大量活性氧簇分子。高血糖也可導致大量對氧磷酶1 從高密度脂蛋白上解離，糖基化型增多而使其活性大大降低[36]。ERICK 等[37]從辣木葉中提取出類黃酮，作用于四氧嘧啶誘導的糖尿病模型動物，發現辣木葉類黃酮能結合在對氧磷酶1 和過氧化氫酶的多個位點上，抑制這兩種酶的失活，進而降低血糖。且類黃酮與對氧磷酶1 有兩個結合位點，與過氧化氫酶有四個結合位點。彭亮等[38]等給試食組人群每日服用辣木葉合劑2.7 g，服食期60 d 后發現試食組人群的空腹血糖和餐后血糖水平平均分別下降了11.21%和12.25%，糖化血紅蛋白平均下降了0.59%。其降血糖機制可通過增加糖原合成酶（促進血糖合成肝糖原、肌糖原、提高糖耐量）活性或降低糖異生酶（丙酮酸羧化酶）、葡萄糖-6-磷酸轉移酶（減少肝糖臟糖異生和糖原分解）、雙糖酶（將腸道雙糖分解為單糖）活性，使葡萄糖的攝取、產生和利用降低[39]。

2.2 抗氧化

近年研究表示，辣木葉具有較高的的抗氧化活性。SHIH 等[40]對比了辣木不同部位的抗氧化性，發現葉的抗氧化能力最強，同時對比了不同季節的辣木葉抗氧化性，發現冬季采收的辣木葉活性更強。MOYO 等[41]研究發現辣木葉丙酮提取物對DPPH、ABTS 和一氧化氮自由基清除率較高，其作用效果與標準抗氧化劑（維生素C 和BHT）相當。LIU 等[42]研究發現辣木葉提取物減緩了H2O2對成骨的抑制，激活PI3K/AKT/FoxO1 通路，改善大鼠骨髓間充質干細胞的過氧化損傷，促進成骨誘導。董竹平等[43]等以羥基自由基清除能力、DPPH 自由基清除能力、ABTS 自由基清除能力為指標，研究發現三種辣木葉多糖（印度改良種辣木、PKM1 改良種辣木、非洲辣木）均具有良好抗氧化活性，且印度改良種辣木和非洲辣木葉多糖的抗氧化活性相當，優于PKM1 改良種辣木葉多糖。辣木葉多糖抗氧化機制是其可以通過調節抗氧化蛋白和Ⅱ相解毒酶的表達，進一步調節編碼下游抗氧化酶基因的表達，阻斷自由基鏈式反應[20]。陳慶鑰等[44]評測了辣木葉總黃酮抗氧化活性，發現辣木葉黃酮濃度在0.01～0.10 mg/mL 之間時，其清除DPPH 自由基的能力隨著濃度的升高而增強。孫麗平等[31]分析了辣木葉多酚提取物對光老化皮膚中羥脯胺酸、透明質酸、氧化應激、基質金屬蛋白酶（MMPs）的影響，發現多酚提取物顯著提升光老化皮膚中羥脯胺酸和透明質酸的含量，調節光老化皮膚的氧化應激；也降低皮膚中UV 照射導致MMPs（MMP-1、MMP-3 和MMP-9）的升高，保護光老化模型動物的皮膚。辣木葉多酚、黃酮類能提供氫原子給自由基，形成共振穩定的半醌基，從而具有清除超氧陰離子自由基等的能力；還可螯合金屬離子，阻斷產生活性氧的芬頓反應；還能能抑制脂氧合酶和環氧合酶等氧化還原酶的活性，阻止活性氧的生成[20]。劉能等[45]發現辣木葉中γ-氨基丁酸粗提物對DPPH自由基、羥自由基以及ABTS 自由基清除能力的EC50分別為0.1490、0.0925 和0.0398 mg/mL，且呈劑量依賴性，其抗氧化機理有待進一步研究。

2.3 抑菌

辣木葉的抑菌效果主要與所含多酚、黃酮類、多肽、單寧、辣木素等有關，不同溶劑的辣木葉提取物的抑菌活性有所差異。楊勝遠等[11]研究發現，辣木葉水提取液對大腸埃希氏菌和金黃色葡萄球菌均未檢測到抗菌活性，這可能是因為辣木葉的抑菌效果與提取純化后的抗菌成分存在量效關系，水未能將辣木葉中的抗菌成分有效提取出來。王麗虹等[46]便在此基礎上利用不同極性溶劑提取辣木葉，不同極性溶劑的抑菌活性順序為：乙酸乙酯相>正丁醇相>醇提物，其中，乙酸乙酯相對肺炎克雷伯菌、金黃色葡萄球菌、糞腸球菌、蘇云金桿菌的最小抑菌濃度（the minimum inhibitory concentration，MIC）均為0.625 mg/mL，對鮑曼不動桿菌、大腸埃希氏菌的MIC 為1.25 mg/mL，對銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌的MIC 為2.5 mg/mL，乙酸乙酯溶劑中總黃酮含量豐富，是辣木葉抗菌的主要活性部位。康丹丹等[47]研究表明，辣木葉蛋白僅對金黃色葡萄球菌顯示抑菌活性，抑菌圈大小為（7.67±0.24） mm，胃蛋白酶結合胰蛋白酶分步酶解蛋白所得酶解產物抑菌能力均高于其他幾種蛋白酶（堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶），且酶解產物對金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌及化膿性鏈球菌的MIC 分別為5、10、2.5 mg/mL，說明辣木葉蛋白及其酶解產物均有抑菌活性。陳小豐等[48]對辣木葉黃酮（乙醇提?。┮种泼咕臋C制做了進一步研究，發現主要是通過引起菌絲體的扭曲，明顯改變菌絲的形態，而胞內超微結構顯示也會破壞膜結構和細胞器，導致胞內內容物外流，胞內空洞化而引起菌體死亡，達到了抑菌效果。BEHERA 等[49]研究了辣木葉提取物可緩解由幽門螺桿菌引起的消化性潰瘍，辣木葉中的9-十八烯酸能作為配體與細菌蛋白質形成強共價鍵，有效地使莽草酸脫氫酶（參與碳水化合物代謝中芳香族氨基酸的生物合成）失活，從而中斷菌體的生命周期。

2.4 抗癌

辣木葉對肺癌、肝癌等多種癌癥有一定的抑制作用。II 等[50]用膜聯蛋白V（檢測細胞點凋亡的試劑）和末端脫氧核苷酸轉移酶介導的dUTP 缺口末端標記法分析研究了辣木葉水提取物對人肝癌HepG2細胞和非小細胞肺癌A549 細胞的影響，發現辣木葉水提取物通過激活含半胱胺酸的天冬氨酸蛋白水解酶（水解靶蛋白）和裂解多腺苷二磷酸核糖聚合酶（轉移ADP 核糖基），導致癌細胞程序性死亡。FAHAD等[51]研究發現辣木葉甲醇提物抑制Notch 信號通路，有效抑制了癌細胞生存。LUETRAGOON 等[52]研究發現辣木葉中的3-羥基-β-紫羅蘭酮（3-HBI）明顯抑制人舌鱗癌細胞（SCC15）的增殖，誘導SCC15細胞周期阻滯在G2/M 期，也能抑制SCC15 的集落形成和細胞遷移。還觀察到Caspase-3（細胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶）和BAX（細胞凋亡促進蛋白）上調，抗凋亡的B 淋巴細胞瘤-2 下調，誘導SCC15 細胞凋亡。馬莉等[53]等研究發現辣木葉多糖對結腸癌細胞HCT116 和人宮頸癌細胞Hela 的生長有抑制作用，對HCT116 的生長抑制率為2.28%～59.32%，對Hela 細胞生長抑制率為1.21%～47.57%，對HCT116 和Hela 細胞的IC50值分別為7.3 和7.827 mg/mL。有研究進一步發現，辣木葉中的β-谷甾醇能抑制腫瘤的發生、發展并誘導腫瘤細胞的分化[25]?？梢姡诎┌Y防治方面，辣木葉具有極大潛力。

2.5 改善便秘

便秘是與膳食結構相關的消化系統疾病，辣木葉通過改善便秘模型動物的腸胃運動來增加其排便數量，快速高效地緩解便秘。李夢薇等[54]觀察辣木葉及其復方對便秘模型大鼠的通便作用和相關胃腸激素水平的影響，研究發現，辣木葉能明顯增加大鼠的排便粒數、小腸炭末推進率，血清P 物質含量、結腸組織胃動素含量，且復方的通便及調節胃腸激素的作用優于單獨使用辣木葉、黃芪白術，這種良好的通便作用可能與調節胃腸激素水平有關。張久旭等[55]等研究辣木葉和辣木葉復方提取物對小鼠通便作用的影響，發現給藥組首便時間明顯縮短，糞便粒數和重量也顯著增加。

2.6 抑制肥胖

胰脂肪酶對于脂肪的水解至關重要，約三分之二的脂肪均是被胰脂肪酶水解，其作用結果是將脂肪水解成游離脂肪酸和甘油，抑制其活性可以降低脂肪的水解作用，減緩機體對脂質（脂肪的一種）的吸收，達到減肥的效果[56]。鐘英英等[57]研究發現，辣木葉粗提物可以抑制胰脂肪酶活性（抑制率79.15%），減少機體對脂質的吸收量，且這種抑制是非競爭性抑制。BALUSAMY 等[58]發現從辣木葉提取物分離的槲皮素具有減輕3T3-L1 細胞生成脂肪的作用?？梢?，辣木葉抑制肥胖可通過影響脂肪的吸收、分解、合成等多種機制起作用。

2.7 降低血壓和膽固醇

多項研究發現，辣木葉的多種提取物可以降低高脂模型動物肝臟、血清中的膽固醇，降低血壓，有效成分為2-腈苷、3-芥子糖苷等[18]。降膽固醇的機制是抑制機體內部產生的膽固醇的吸收，或者是增加中性膽固醇特殊形式的排出，還可能是抑制膽固醇合成需要的幾種基因片段的表達。SURAIYA 等[59]采用分光光度法研究了辣木葉甲醇提取物對血管緊張素轉換酶的抑制作用，發現辣木葉甲醇提取物可以抑制血管緊張素轉換酶將血管緊張素I 轉化為血管緊張素II，阻止血管緊張素II 與受體結合（結合后通過一系列反應收縮血管，使血壓升高），降低了高血壓。AEKTHAMMARAT 等[60]研究發現辣木葉水提物對L-NAME 誘導的高血壓大鼠腸系膜動脈床的舒張作用是通過內皮依賴和內皮非依賴兩種機制，內皮依賴性作用通過內皮源性超極化因子介導的超極化，內皮非依賴性作用與阻斷細胞外Ca2+通過電壓和受體控制的Ca2+通道進入，以及通過肌醇三磷酸受體Ca2+通道抑制肌膜Ca2+動員有關，可見，辣木葉水提物可以作為一種天然的血管擴張劑用于治療高血壓。

2.8 其他生理功能

辣木葉提取物還有心臟、肝臟保護及緩解潰瘍等作用，如表3 所示。

表3 辣木葉活性物質的其他功能Table 3 Other functions of active substances in leaves of Moringa oleifera

3 應用現狀及產品開發

3.1 飼料應用

將辣木葉應用于飼料，可以有效地促進動物生長。既可以直接加工為飼料成品，也可以從辣木葉中提取出多糖、黃酮等功能活性物質，以添加劑的形式加入到動物的飼料中（見表4）。主要功能有增強動物的免疫力、降低動物肌肉組織中的脂質氧化程度、降低膽固醇、促進生長。HE 等[72]研究混合青貯飼料中添加辣木葉對稻草青貯飼料品質、有氧穩定性（發酵后保持新鮮的能力）、發酵菌落的影響，結果表明，添加混合辣木葉的青貯飼料，其有氧穩定性得到了很大改善，發酵質量、營養價值也進一步提高。

表4 辣木葉在不同畜禽飼料中的功能作用Table 4 Function of Moringa oleifera leaves in different animal feed

3.2 作為食用蔬菜

辣木葉作為蔬菜食用。印度民眾把辣木葉子作為補充營養物質的重要來源，制成沙拉和蔬菜咖喱以及時蔬等，也可將其涼拌后制成涼菜，還可以制成湯水，干燥后的辣木粉還可以制成調味品，用于改善食品的感官價值和營養價值[84]。辣木葉近年來在我國廣東、廣西和云南等地作為鮮食蔬菜也受到廣大消費者的喜愛。

3.3 加工食品

除了作為蔬菜食用外，辣木葉的加工食品也是多種多樣的，以更好滿足當代人群的需求，最大地發揮經濟、營養價值。目前在國內市場上已出現了以辣木葉為原料的各種形式加工產品，詳見表5。

表5 辣木葉加工食品Table 5 Processed food with Moringa oleifera leaves

3.4 功能食品

辣木葉已被開發成保健顆粒、保健茶等各種功能食品，辣木葉多糖、多酚、黃酮類活性物質也被添加至保健食品，成為其配料之一。李夢薇等[95]從乳糖、甘露醇、糊精、麥芽糊精、可溶性淀粉中優選出乳糖為制備辣木葉復方顆粒劑最佳輔料，并在浸膏粉:乳糖=1:1 條件下制粒，所制的顆粒成型性、溶解性及流動性均良好且不易吸濕，有改善睡眠的功效。蘇金強等[96]根據不同生長季節和加工技術，將辣木葉制作成不同風味的葉茶，有辣木綠茶、辣木紅茶、高香辣木烏龍茶等，其營養價值高于傳統茶，茶香氣濃郁獨特，有增強免疫力、降三高、改善胃腸道功能、緩解便秘等功效。

3.5 醫藥應用

據文獻報道，辣木葉對300 多種疾病具有治療效果[58]，在醫藥應用方面有很大的應用前景。主要涉及高血壓、糖尿病、高脂血癥、肝腎功能異常、肥胖、癌癥、癲癇、老年癡呆、瘧疾、傷寒、寄生蟲病、關節炎、外傷、皮膚疾病、生殖泌尿疾病等。IRFAN 等[97]研究發現辣木葉提取物可以顯著緩解代謝綜合癥（高胰島素血癥、胰島素抵抗、低密度脂蛋白、內臟脂肪和肝臟重量增加等）的癥狀，是治療代謝綜合征疾病的一個很好的替代草藥。CHEN 等[98]測定了辣木葉提取物對3T3-L1 細胞葡萄糖消耗和脂質水平（血清總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和高低密度脂蛋白）的影響，并用親和超濾液相色譜-質譜聯用技術分離提取液中的各組分，發現14 個組分對α-葡萄糖苷酶有一定的結合親和力，10 個組分對胰脂肪酶有結合親和力，表明辣木葉是防治高血糖、高血脂癥的天然藥物。α-淀粉酶抑制劑是一種糖苷酶抑制劑，可抑制葡萄糖產生，從而防止餐后高血糖。糖苷酶抑制劑已應用于醫學，被認定為第三類口服降血糖藥物，且對Ⅰ、Ⅱ型糖尿病都適用，不易產生耐藥性。鐘英英等[99]研究發現辣木葉乙醇提取物對α-淀粉酶的抑制率為65.13%，為可逆性混合非競爭性抑制類型，具有較好的潛在藥用價值。KHOR 等[100]研究了辣木葉無水乙醇提取物和合成的銀納米粒子對Kasumi-1白血病細胞的抑制作用（IC50分別為10、7.5 μg/mL），對Kasumi-1 細胞形態學進一步研究，發現細胞內有大量萎縮、壞死的細胞和細胞碎片，乙醇葉提取物可以使細胞周期停在G1期、促凋亡基因Caspase-8 上調，而辣木葉提取物合成的銀納米粒子使細胞周期停止在S 期、增加促凋亡蛋白來發揮對白血病的藥效作用。

4 結語與展望

辣木葉作為植物蛋白、多糖、維生素、礦物質的優質來源，因具有降血糖、降血壓、抗氧化、抑菌、抗癌、降膽固醇、改善便秘、抑制肥胖等生理活性，備受人們關注。對辣木葉營養成分、功能作用和產品開發的研究也在近十年里蓬勃發展，旨在將辣木葉的利用率最大化，活性功能研究深入化，已便加工產品、保健品的開發。目前，對辣木葉的多糖、多酚、黃酮類化合物研究較多，生物堿、水溶性蛋白等活性成分的研究較少，這將成為未來辣木葉研究的熱門方向。此外，市場上已經開發出了認可度較高的辣木葉系列保健食品，考慮其生產成本，對辣木葉中活性成分的分離、純化與精深加工也可能成為熱門研究方向。還有活性成分與藥理生物功能之間的效果機制，以及如何在營養活性成分的產量和生物功效之間取得平衡也待進一步探討，以確定體外觀察的臨床相關性，并在此基礎上開發出可應用于食品和醫藥方面的新產品，創造更多的社會效益和經濟效益。