石花菜應用和加工研究進展

秦 祁，欒立寧，鄧 翔，楊從發,2*

（1江蘇海洋大學 食品科學與工程學院，江蘇連云港 222000；2江蘇省海洋資源開發研究院，江蘇連云港 222000）

伴隨著人們對海洋資源的不斷研究與開發，各種各樣的海藻也逐漸被人們發現。海藻中的營養物質含量非常豐富，因此海藻逐漸變成了人們重要的食物來源之一[1-2]。海藻被分為大型海藻和微藻兩種不同的類型，其中能夠被人們開發利用的主要有紅藻、褐藻以及綠藻[3]。石花菜隸屬紅藻門，石花菜的主要營養成分可以分為多糖、多酚、礦物質及微量元素、蛋白質，這些營養成分都具有十分重要的作用，如降血糖、降血壓、抗氧化等[4]。隨著時代的進步，現代食品加工生產技術也在不斷完善，可以充分利用石花菜資源生產不同類型的產品。本文從石花菜生物學性質出發，較為全面地總結石花菜的功能性成分與藥理作用，并且歸納現階段石花菜產品的開發研究現狀，為石花菜功能性成分的研究以及石花菜新產品的開發與加工提供重要依據。

1 生物學性質

石花菜又被稱作海凍菜、雞腳菜、馬毛、狗毛菜和鳳尾等，屬于紅藻門真紅藻綱石花菜目石花菜科[5]。石花菜的藻體一般是直立的，有時也會呈現匍匐狀，石花菜基本都是生長在淺水區的礁石上[6]。普通石花菜的藻體可以長到10～20 cm，有的石花菜能夠長到30 cm[7]。石花菜的主要枝干基本上都是圓柱形，有時也會有扁平狀的，石花菜的兩側會長出羽狀分枝，在兩側長出的羽狀分枝上還會再長出細小的分枝[8]。在石花菜的基部有著假根狀的固著器，這種假根一般沒有顏色[9]。石花菜的藻體大部分呈紫紅色或者淡紅黃色，有的石花菜在陽光充足的海域會呈現淡黃色，有的石花菜還會因為生長海域的環境不同呈現出醬紫色或者深紅色[10]。石花菜在我國山東省、浙江省、江蘇省、福建省等均有分布[11]。石花菜是一種非常重要的經濟紅藻，現階段石花菜的主要用途在于生產瓊膠[12]。

2 功能成分

2.1 多糖

實驗研究表明，石花菜中碳水化合物的含量為75.2%，脫水半乳糖的含量為33%，半乳糖的含量為25.6%，石花菜中葡萄糖的含量為16.6%[13]。石花菜中含量最多的生物活性成分是石花菜多糖。多糖是指由糖苷鍵連接的大分子化合物，至少由10個單糖組成[14]。石花菜中人們通常說的瓊脂主要成分是半乳聚糖[15]。水解石花菜瓊脂后可以得到聚合度為2～20的瓊膠寡糖。這種經過水解之后得到的瓊膠寡糖有著非常好的水溶性，而且瓊膠寡糖的分子量小，非常容易被人體吸收。研究表明這種瓊膠寡糖不僅可以抗氧化，還可以抗齲齒。瓊膠寡糖還可以作為益生元促進益生菌的生長，是一種優質的海洋低聚糖[16]。石花菜的水提物基本上都是水溶性難消化性多糖[17]。經過實驗分析后發現，這些水溶性難消化性多糖中的主要單糖成分是半乳糖，其含量大概在86.0%，剩下的有一部分為巖藻糖，其含量大約為8.3%，還有少量的葡萄糖醛酸，其含量大約占2.0%，少量的甘露糖，其含量大約為1.5%，少量的木糖，其含量大約為1.1%，此外還有含量不到1%的鼠李糖和葡萄糖[18]。

2.2 多酚

多酚常見于植物性食物中，多酚因為含有多個羥基而得名。多酚可以被分成簡單酚和多酚這兩大類。簡單酚在各種各樣的藻類中都有被發現，而多酚基本只有在褐藻中才有所發現[19]。經過實驗發現石花菜的醇提物中不僅含有多酚類物質，還含有少量的藻紅蛋白和藻青蛋白。同時發現其中還含有葉綠素a、葉綠素b等光合色素[20]。

2.3 礦物質及微量元素

石花菜中含有多種礦物質元素和微量元素，還含有少量的超微量元素[21]。實驗發現石花菜中這些元素的含量遠超于陸地蔬菜。微量元素不僅對人體健康有著很大的影響，還與人體的各種代謝活動密切相關[22]。石花菜中含有豐富的鈣、鐵、磷、鎂、鋅和鉀元素[23]。其中，鈣元素是人體骨骼的重要組成成分；鐵元素是構成人體血液中血紅蛋白、肌紅蛋白的必要成分[24]；鎂元素是人體內重要的陽離子，可以參與人體中蛋白質的合成與各種酶促反應；鋅元素不僅能促進人體的生長發育，還可以提高人體的免疫力，參與細胞中的各種代謝活動，維持人體健康以及維護人體的心率。除此之外，石花菜中還含有N,N-二甲基牛磺酸等多種微量元素和豐富的維生素，如維生素A、維生素B、維生素C、維生素D以及維生素E等[25]。

2.4 其他成分

石花菜中除了含有上述生物活性成分之外，還含有一些營養成分如粗蛋白、粗纖維等[26]。經過實驗測得石花菜中氮含量為2.93%，總氨基酸含量為11%。石花菜中的氨基酸種類豐富多樣，主要有甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和絲氨酸等。其中，氨基酸含量最多的是甘氨酸，其含量在53.98%；天冬氨酸的含量為15.64%；丙氨酸的含量為11.97%[27]。石花菜除了富含植物纖維、多糖等天然生物活性成分之外，石花菜中還含有少量黃酮類物質。

3 藥理作用和應用

中醫認為石花菜有很多藥理作用。石花菜性寒，味甘咸，具有清熱解毒、化瘀散結的功效，還可以滋陰涼火、解毒瀉火，適宜上火人群食用[28]。科學研究表明，石花菜中含有一類褐藻酸鹽物質，具有一定的降血壓功能，可以防治高血壓[29]。石花菜中含有的石花菜多糖成分對于高血脂也有一定的防治作用。王慧等[30]在研究石花菜多糖對糖尿病大鼠的降糖作用時發現，石花菜多糖能夠影響糖尿病大鼠的血糖，同時可以明顯降低糖尿病大鼠血液中胰高血糖素的含量。石花菜多糖還可以促進糖尿病大鼠分泌胰島素，使糖尿病大鼠血液中的血糖含量顯著下降。YANG等[31]研究發現石花菜中含有豐富的纖維，這些水溶性纖維可以阻礙人體對碳水化合物的吸收，可以促進人體內腸道的蠕動。實驗還發現這些纖維可以抑制餐后人體內血糖含量的升高。研究人員經過實驗后發現喂食過一段時間石花菜的高血糖大鼠的血糖有了顯著降低。研究人員還發現實驗大鼠的膽固醇排泄量有了顯著提高，實驗大鼠血液中的血脂以及脂肪組織也有減少。研究人員還發現實驗大鼠中血漿脂肪細胞因子的含量也有所降低，這就降低了實驗大鼠患心血管疾病的風險。肖為等[32]研究發現石花菜醇提物可以有效降低實驗小鼠血清中的尿酸與尿素氮的含量，從而達到緩解高尿酸帶來的肝功能損傷的目的。研究發現石花菜醇提物在一定程度上可以抑制小鼠體內合成尿酸的進程，可以有效預防高尿酸引起的痛風性腎病和慢性腎功能衰竭等一系列疾病。崔明曉等[33]通過超聲輔助提取石花菜中的石花菜多糖發現石花菜多糖可以顯著清除超氧陰離子自由基，證實了石花菜多糖清除自由基的能力，證明了石花菜多糖的抗氧化活性，這為石花菜開發成抗氧化藥物或者藥食兩用的保健食品提供了理論依據。石花菜瓊膠可以制作成軟紙來包藥，也可以用來制作膏藥藥基。崔宴醫[34]通過近5年的臨床應用與觀察，采用石花菜為收膏輔料制成的膏方未發現毒性和不良反應，其性狀、顏色、質地和口感等多方面都得到了患者的認可，治療效果滿意。因此，從石花菜中提取出石花菜多糖、水溶性纖維等成分以開發藥物，甚至直接食用石花菜相關食品，也具有一定的治療效果。這種將石花菜作為可以直接食用的食品或者提取石花菜的功能性成分來開發新型藥物的方式，不僅操作簡便、無毒，而且食用無副作用、加工過程產生的污染少，且藥物的安全性高，還可以促進石花菜資源的利用與開發，這為石花菜作為重要原料來源以開發新型藥物、保健品提供了方向。

4 食品資源與加工

一般石花菜都是經過簡單處理后制成石花菜菜干，之后將石花菜菜干剪切處理成石花菜包裝品供食用[35]。石花菜不僅可以經過調味品腌制成醬菜，還可以將新鮮石花菜制作成涼拌菜供人們食用[36]。石花菜還可熬煮制作成石花菜羹或與時令蔬菜一起炒制食用[37]。崔海輝[38]以石花菜為原材料制作石花菜飲料，在新鮮石花菜提取液中加入甘草粉去除石花菜本身帶有的腥味，按照一定的配料比制成石花菜風味飲料。這種石花菜飲料不僅風味獨特、甘甜清涼，還具有調節人體免疫功能、降低血壓血脂的功效。這種對心血管具有保護作用的保健飲品在市場上具有廣闊的開發和應用前景。朱豐[39]將石花菜和雙歧桿菌、復原乳和蔗糖按照一定比例混合后進行發酵，經過發酵后制作成石花菜酸奶，將發酵好的石花菜酸奶冷凍干燥后制成酸奶片。利用石花菜研制出石花菜酸奶片不僅可以豐富市場上乳制品的種類，提升酸奶片的營養價值，還可以充分利用沿海豐富的石花菜資源，給開發石花菜產品提供新思路。石花菜還能被用作凝固劑和增稠劑。石花菜用作凝固劑添加到食品罐頭中，可以很好地增強食品的穩定性，防止在運輸過程中食品因外力受到損壞；石花菜用作增稠劑來制作糖果，可以很好地增加糖果的黏度，豐富糖果的口感。

石花菜提取物有良好的保濕潤膚作用，不僅可以增加皮膚彈性，還可以預防皮膚炎癥，維持皮膚屏障的穩定性。此外，石花菜的降解產物瓊脂低聚糖則有一定的保濕和美白功能[40]。石花菜中含有的石花菜多糖以及多酚類物質都具有抗氧化、延緩衰老的作用，人們可以開發利用這些生物活性成分，將石花菜的活性成分通過一定的科學技術添加到護膚品以及保健品中[41]。這樣不僅可以豐富市面上護膚產品的種類，還可以生產出具有抗氧化功能的保健品。如何利用石花菜作為主要原料，降低生產過程中的損失，減少可能產生的廢棄物，盡可能做到利用全菜來生產符合人們需求的功能性保健食品已經成為當下亟待解決的熱點問題。

5 石花菜加工產業現狀

目前市面上石花菜的精加工產品種類和銷量都比較少，這主要是因為人們對于石花菜的認識比較有限。相關調查研究顯示，我國大部分人并不排斥藻類，但是只有海帶、紫菜這兩種海藻被人們熟知[42]。人們不認識石花菜，更不了解石花菜的營養價值，而且現在市面上也沒有被大眾熟知的石花菜產品以及品牌。近年來，我國石花菜深加工產品也有了一些進展，開發了以石花菜為主要原料的石花菜保健飲料，也有人研制出了石花菜酸奶產品。石花菜深加工產品不僅豐富了產品的種類，還能夠提高石花菜的綜合利用價值。但是，目前在我國基本處于研發階段，未在市場上大量銷售。因此，提高人們對石花菜的認知水平，將石花菜融入大眾的日常飲食中還有很長的路要走。

6 結語及展望

我國各種各樣的海洋資源也十分豐富，但是實際的利用率并不是很高。近幾年，我國提出的海洋開發戰略旨在保護并利用豐富的海洋資源來緩解日益緊張的陸地資源，因此海洋中各種資源的利用與開發極為重要。我國海藻產量位居世界前列，如何利用豐富的海藻資源成為了人們面臨的難題與挑戰。發展至今，我國石花菜的加工利用主要停留在初加工層面，我國人們對石花菜的營養、食用方式等認知不足，在非沿海地區人們的日常飲食中很難看到石花菜。本文歸納的研究證明石化菜不僅有良好的降血糖、降血脂功能，還有良好的抗菌、抗炎以及抗氧化效果。因此，石花菜的價值不應只局限在制作瓊膠方面，更應該涉及石花菜各種功能性成分的利用，從而提高石花菜的利用率，將石花菜應用于食品、藥品、醫學等各個方面。