探討白鳳菜總黃酮應用于天然防腐劑的可行性

林燕燕　張文華　黃仲慶

摘要：隨著人們生活水平的提高，對食品安全的重視，食品中安全的天然防腐劑的需求加大。我國很多中草藥具有防腐作用，其中藥食兩用的植物是開發(fā)的重點。本文探討白鳳菜是藥食兩用植物之一，人工可以大量繁殖，且含豐富的具有抑菌作用的總黃酮；適合開發(fā)白鳳菜總黃酮作為天然防腐劑。

關鍵詞：天然防腐劑 中草藥 白鳳菜 總黃酮

中圖分類號：TQ461 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）16-0070-02

Abstract：With the？improvement of people's life，the demand of safe natural preservatives on food is increasing. Many traditional Chinese medicine herbs in our country have antiseptic effect， the herbs with medicinal and edible function are the focus of development.We discuss the total flavonoid of Gynura formosana kitam is suitable for natural preservatives，for Gynura formosana kitam is one of the herbs with medicinal and edible function，has a lot of artificial reproduction and richs in flavonoid which has antiseptic effect.

Key Words：natural preservatives；traditional chinese medicine herbs；gynura formosana kitam；total flavonoid

近年來，世界各國都在致力于廣譜、安全、高效防腐劑的研發(fā)。隨著人們生活和消費水平的提高，食品加工的需求也越來越向“綠色”和“天然”等方向轉變，因此，天然、安全的防腐劑的研究開發(fā)就成為必要。我國擁有悠久的中醫(yī)藥歷史，中草藥資源豐富，一些藥食同源的中草藥及其提取物不僅具有藥用價值，而且還有一定的抑菌防腐功能，其使用的安全性也已充分得到證實。統(tǒng)計資料顯示，目前我國的野生植物開發(fā)利用量與蘊藏量相比只占5%[1]，因此，充分利用天然植物資源，優(yōu)先對藥食兩用植物的開發(fā)和研究意義重大。

1 研究背景

1.1 食物的防腐

每年由于微生物污染造成全世界食品腐敗的現(xiàn)象十分普遍，不潔食品對人類健康造成了巨大危害，造成了重大的物質(zhì)浪費。為保證食品的安全性，人們采用了鹽漬、罐藏和冷藏等；但防腐劑作為食品的添加劑之一，防止食物腐敗有顯著的效果。食品中應用的防腐劑根據(jù)來源可以分為天然防腐劑和人工合成防腐劑兩大類。目前所使用的防腐劑主要是化學防腐劑， 化學防腐劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、山梨酸鉀等32種。盡管化學防腐劑對微生物有一定的抑制作用， 但長期過量的攝入人工合成的防腐劑具有一定的毒副作用（即致畸、致癌或致突變作用），對人體健康存在潛在的危害[2]。

1.2 天然防腐劑的研究

天然防腐劑是由生物提取的具有抗菌作用的有效成分，可以分為植物源天然防腐劑和動物源天然防腐劑。動物源天然抗菌物質(zhì)如蝦中的殼聚糖、鯡魚的魚精蛋白、放線菌的那他霉素等。動物源防腐劑的原材料很難做到大量供應，規(guī)?；a(chǎn)有難度，不如植物天然防腐劑。如乳酸鏈球菌素始從上世紀90年代先后兩次列入國家科技攻關項目，但是由于生產(chǎn)規(guī)模較難擴大，成本高，應用范圍狹小，在艱難維持中。天然植物特別是中草藥中存在的許多生理活性物質(zhì)具有廣譜的抗菌作用，故中草藥成為人們追求高效、低毒和廣譜的天然食品防腐劑的主要對象[3]。

1.2.1 中草藥防腐劑的開發(fā)

近年來，對中草藥具有的抗菌的作用有關學者進行了大量研究。中草藥防腐劑按來源可以分為中草藥單一品種防腐劑和中草藥復合品種防腐劑。

單一品種防腐劑是指以特定的一種植物為原料，從中獲得具有抗菌作用的提取物。單一品種防腐劑目前研究分類：

①香辛科植物：早在三、四千年前古埃及的木仍伊就有用香辛科植物起抑菌防腐作用。對多種香辛科植物進行了抑菌抗菌試驗，發(fā)現(xiàn)許多香辛科植物提取物中精油都含有抗菌成分。吳傳茂等發(fā)現(xiàn)丁香乙醇提取液對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、漢遜氏酵母、黑曲霉、青霉有很強的抑菌作用[4]。

②銀杏科植物：最古老的裸子植物銀杏，被當作植物界中的“活化石”。盛建國等發(fā)現(xiàn)，銀杏葉乙醇提取物對食品中的常見微生物有較強的抑制作用[4]。

③杜鵑花科植物：烏飯樹我國的大部分地區(qū)都可種植，對生長條件要求不高，耐寒耐旱；資源豐富。烏飯樹樹葉提取物粗黃酮，在pH=4時，能有效抑制枯草桿菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等有害細菌生長，尤其對金黃色葡萄球菌有顯著抑制作用[5]。

④蕓香科植物：蕓香科中的九里香屬植物中的精油是天然保鮮劑的優(yōu)質(zhì)原材料?；ń穼鹕咸亚蚓?、大腸桿菌、白色念珠菌、綠色鏈球菌等也有良好的抑菌作用。

⑤八角科植物：八角的干燥后果實是烹調(diào)中常見的調(diào)味料之一。八角的提取物在pH=4時能有效的抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、漢遜氏酵母菌及黑曲霉的生長[6]。

此外，甘草、蒲公英、藿香等中藥材，對金色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌、綠色鏈球菌等也有良好的抑菌作用。

中草藥復合品種防腐劑是指以篩選植物提取物中有效抗菌成分不同的幾種植物，將它們的提取物按比例混合形成。

滕文輝等人以苦蕎麥、蒲公英、小葉丁香為原料，提取其中的黃酮、丁香乙醇提取物、蒲公英甾醇等，然后按照苦蕎麥提取物：蒲公英提取物：丁香提取物=3：2：3的最佳比例混合；將復合提取物應用于醬腌菜中，對其抑菌性進行研究發(fā)現(xiàn)防腐效果略不及化學防腐劑苯甲酸鈉，但與山梨酸鉀的抑菌效果相當，在室溫條件下保質(zhì)期可以達到60天，在pH為4-5的時候防腐的效果是最好的[7]。

1.2.2 中草藥防腐劑的應用性

傳統(tǒng)中醫(yī)藥對疾病依賴于我國豐富的中草藥資源，現(xiàn)有植物資源約1.28×104種，僅統(tǒng)計320種常用植物藥材，總量約達8.5×106噸。首先豐富的植物資源為中草藥防腐劑的開發(fā)提供物質(zhì)保障。其次，中草藥在中醫(yī)上的應用有悠久的歷史，具有治療疾病、營養(yǎng)保健、抗菌消炎等功效。中草藥功效無數(shù)次被實踐證明，使中草藥防腐劑的開發(fā)更具可行性。中草藥在開發(fā)使用中需要考慮安全性。中草藥成分復雜，在使用中要嚴格把握劑量，過量會對人體產(chǎn)生副作用。

1.2.3 藥食同源中草藥的優(yōu)勢

藥食同源的中草藥既保證它具有藥草一樣有治療、保健和抗菌等功效，又具有更高的應用安全性，開發(fā)的防腐劑效果好且無毒副作用。藥食同源中草藥有安、簡、便、廉的特點，正被世界所認同；隨著化學、物理學、生物學、分子生物學、細胞學、信息科學等學科的發(fā)展，為藥食同源中草藥的開發(fā)提供技術支持。

2 白鳳菜總黃酮應用于天然防腐劑

2.1 白鳳菜簡介

白鳳菜（Gynura formosana Kitam）核型公式為2n=2x=20=18m+2sm[8]；又名肝炎菜、臺灣土三七等，是一種臺灣特產(chǎn)的菊科千里光族菊三七屬，多年生草本植物，是一種保健蔬菜。此菜近葶狀，株高25—50厘米，莖圓柱形下部平臥，上部直立，干部有條棱，葉被短糙毛。白鳳菜的根為黃紅色，開的花有臭味（臭襪子氣味）。白鳳菜生性強健，對栽培土質(zhì)要求不高，土壤疏松不積水；喜高溫環(huán)境，生長適宜在20-30℃，天然多見生長在低山和平原。白鳳菜具有藥用和食用價值，全草可入藥，做菜味道鮮美；因含有豐富的礦質(zhì)元素和氨基酸，特別是鋅含量較高，又稱“聰明菜”[9]。做菜食用部分為脆嫩肥厚的嫩莖葉，可炒后涼拌，或做配料，還可以用水煎加蜂蜜當飲料飲用。

菊三七屬植物不僅化學成分復雜，而且藥理活性豐富，應用開發(fā)前景廣泛。該屬植物多含生物堿，黃酮，揮發(fā)性萜類活性成分，具有涼血止血，清熱解毒，舒筋活血，調(diào)節(jié)血糖，消炎降壓，促進骨頭愈合，抗炎，抗腫瘤，外敷刀傷，治療毒蟲咬傷等功效[10]。

2.2 白鳳菜來源

白鳳菜長期被人類利用的藥食兩用植物，與其他野生植物相比在安全性、普及性和影響性等方面都有明顯的優(yōu)勢，而且其具有較大資源蘊藏量，是可直接幵發(fā)和利用的資源。白鳳菜種植有相關文獻報道：由于白鳳菜生命力強，易分枝，根系發(fā)達，可采用無性扦插的方法育苗。白鳳菜種植中病蟲害少，主要是蚜蟲?？蛇x用50%抗蚜威液體噴霧防治，每3天噴灑1次，連噴2～3次，就可除去病蟲害。白鳳菜定植后40天左右可采收；摘取先端具5～6片葉嫩枝，長約15.0cm；此后每20天可采收1次。每一次采收時，在莖基部留2～3節(jié)，白鳳菜可持續(xù)采收3～5年[11]。

有養(yǎng)殖技術的支持，可實現(xiàn)白鳳菜人工大規(guī)模繁殖，為研究提供可靠穩(wěn)定的原材料，也為開發(fā)白鳳菜總黃酮奠定基礎；降低研制出的防腐劑的價格，才具有與化學防腐劑競爭的資本。

2.3 白鳳菜總黃酮

黃酮類化合物（flavonoids）是廣泛存在于植物界的一類天然植物成分，為含量最多的一類物質(zhì)；白鳳菜葉片總黃酮含量為2.985%[12]。黃酮類化合物是以2-苯基色原酮為母核的一類化合物，在植物中大部分與糖合成苷類，少部分以游離形式存在；對植物的生長、發(fā)育、開花、結果以及抵御異物的侵入起著重要作用。黃酮類物質(zhì)具有抗氧化、保護心血管、抗腫瘤、防治糖尿病、抗菌、抗病毒、保護消化道等活性[13]。

黃酮的提取方法有熱水提取法、醇提取法、堿提酸沉法、超聲提取法、微波提取法、大孔吸附樹脂提取法、酶提取和超臨界CO2萃取法等[14]。綜合分析各種方法的優(yōu)缺點及白鳳菜總黃酮應用為防腐劑的質(zhì)量要求，最終考慮采用乙醇提取和大孔吸附樹脂提取結合的方法提取白鳳菜總黃酮。馮冬林等以70%乙醇為溶劑， 1：30料液比，預先浸泡30分鐘，630W的微波功率下作用30秒，黃酮提取率達到94.7%[12]。在此基礎上，將乙醇提取的黃酮液經(jīng)大孔樹脂純化、濃縮；去除干擾成分；且成本低、操作簡便[14]。

通過以酵母菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、青霉菌、鐮刀孢菌為指示菌，測定白鳳菜總黃酮對細菌和真菌的抑菌作用。抑菌效果受到多因素的影響，分析培養(yǎng)介質(zhì)、碳源、氮源、pH、溫度對抗菌物質(zhì)抑菌效果的影響；獲得白鳳菜總黃酮抑菌的最佳條件。

將白鳳菜總黃酮應用于腌蘿卜、肉醬等食品檢測抑菌能力，為從實驗室走向工廠奠定基礎。首先，在 25℃的條件下，測定不同濃度的白鳳菜總黃酮的對腌蘿卜的抗菌能力，篩選出最佳的抗菌濃度。其次，測定最佳抗菌濃度的白鳳菜總黃酮分別在0℃、4℃、25℃的抗菌強度。第三，比較丙酸鈣及白鳳菜總黃酮應用于腌蘿卜的成本。第四，針對嬰幼兒或特殊人群的食品考慮白鳳菜總黃酮的應用是否會產(chǎn)生特定人群的敏感。

一些天然植物型的防腐劑不僅在防止食品的腐敗和保鮮作用與化學防腐劑相當，且在抗氧化和保健上也發(fā)揮了重要作用，具有防腐和保健的雙重效果。

參考文獻

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