莼菜的營養(yǎng)價值及其應(yīng)用研究進(jìn)展

李燕 柯劍鴻 焦大春 彭艷 楊波華 周見 王長生

柯衛(wèi)東 男，武漢市蔬菜科學(xué)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(wù)院政府特殊津貼，水生蔬菜行業(yè)計(jì)劃及“十二五”國家科技支撐計(jì)劃首席專家，主持國家及省、市重大科研項(xiàng)目多項(xiàng)，《植物遺傳資源學(xué)報》、《長江蔬菜》編委。長期從事水生蔬菜種質(zhì)資源及育種研究，在水生蔬菜種質(zhì)資源保護(hù)及創(chuàng)新、新品種選育、微型種苗繁殖技術(shù)研究與應(yīng)用等方面有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，有力推動了我國水生蔬菜學(xué)科建設(shè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。發(fā)表論文、論著100余篇（部），制定農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)9部，取得國家發(fā)明專利3項(xiàng)，獲國家科技進(jìn)步獎二等獎、第四屆全國杰出專業(yè)技術(shù)人才獎等。

莼菜（J.F.Gmelin），國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)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(qū)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(tài)特征

莼菜根為簇生的須根系，著生于地下匍匐莖莖節(jié)近葉柄基部的兩側(cè)。

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(fā)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(jìn)一步發(fā)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(tài)，被透明膠質(zhì)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(xiàn)出雌花功能，第2天則主要表現(xiàn)出雄花功能，主要依靠風(fēng)媒傳粉?；ǘ浒滋旄〕鏊?，夜晚沉入水中，開花授粉后又浸入水中結(jié)果，2～6 周后種子成熟[4]，收獲后的種子可進(jìn)行有性繁殖。雖然經(jīng)過有性繁殖可以提高莼菜對環(huán)境的適應(yīng)能力[5]，但因有性繁殖后代易出現(xiàn)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(nèi)得到大量繁殖[6]，故生產(chǎn)上莼菜主要采取無性繁殖。

表1 主要水生蔬菜中蛋白質(zhì)含量(干質(zhì)量）[7，8]

2 營養(yǎng)成分

莼菜具有較高的營養(yǎng)價值，主要食用部分為未展開的富含膠質(zhì)的幼嫩卷葉。糖類物質(zhì)是莼菜營養(yǎng)成分的主要組成部分，除了提供機(jī)體所需大部分能量外，還是構(gòu)成組織和保護(hù)肝臟功能的重要物質(zhì)。研究表明，恩施莼菜中可溶性糖含量可達(dá)干質(zhì)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(zhì)資源品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，結(jié)果表明，莼菜中可溶性糖含量僅次于茭白而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他水生蔬菜（表 1）[7，8]，分析發(fā)現(xiàn)，可溶性多糖是莼菜膠質(zhì)中可溶性糖的主要構(gòu)成[7]。Kakuta 等[9]對莼菜中多糖成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，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(zhì)和豐富的氨基酸。蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，機(jī)體的每一個細(xì)胞和各種形式的生命活動都離不開蛋白質(zhì)的參與。吳永堯等[7]對采自恩施的莼菜品種進(jìn)行營養(yǎng)成分分析發(fā)現(xiàn)，莼菜中總蛋白含量占干質(zhì)量的34.15%，是烘干莼菜中含量最高的物質(zhì)，其蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dá)27種。中國農(nóng)科院原子能利用研究所1992年對鄂產(chǎn)莼菜樣品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，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(fā)育、生殖遺傳、免疫、內(nèi)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(chǎn)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(dá)7.9 mg/g（干質(zhì)量）[7]。 吳永堯等[10]對種在同一土壤環(huán)境中的馬鈴薯、玉米、紅谷、秈谷和莼菜中的鋅含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)在土壤鋅含量為2.31 mg/g的條件下，莼菜中鋅含量高達(dá)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(huán)境中的鋅元素具有較強(qiáng)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(zhì)。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(fā)現(xiàn)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(zhì)含量不僅使莼菜具有較高的營養(yǎng)價值，也使得莼菜具有較強(qiáng)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(nèi)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(shù)生物的必需營養(yǎng)素，在生物體內(nèi)，抗壞血酸作為一種抗氧化劑，保護(hù)身體免于自由基的威脅。呂家龍等[12]對西湖莼菜中營養(yǎng)成分進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素和抗壞血酸含量在莼菜卷葉出現(xiàn)后或露芽后呈“S”形曲線上升，抗壞血酸含量最高達(dá)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(yàn)表明，這2種物質(zhì)均具有較強(qiáng)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(xì)胞毒素活性。Xiao等[14]進(jìn)一步對莼菜外部膠質(zhì)和植株中的水溶性多糖進(jìn)行提取并對其抗氧化活性進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)莼菜水溶性多糖具有較強(qiáng)的抗氧化活性。

4 開發(fā)應(yīng)用

4.1 食品加工

莼菜鮮美滑嫩、口感圓融，因其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)種類、含量和藥食兩用的功能，故有“水中人參”的美譽(yù)。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(qū)的傳統(tǒng)風(fēng)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(fù)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(yàn)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(yǎng)價值高、抗氧化能力較強(qiáng)，除食用功能得到發(fā)揮外，在保健養(yǎng)生、美容護(hù)膚等產(chǎn)品的開發(fā)上也被廣泛利用。

4.2 醫(yī)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(zhì)，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(yàn)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(jìn)劑，能夠促進(jìn)巨噬細(xì)胞對異物的吞噬，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，預(yù)防疾病的發(fā)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(jìn)青少年兒童身體的發(fā)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(nèi)主要參與制造骨髓紅細(xì)胞，可預(yù)防惡性貧血的發(fā)生以及防止大腦神經(jīng)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(jī)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(yǎng)物質(zhì)，且具較強(qiáng)的抗氧化能力，莼菜制成的護(hù)膚品具美容養(yǎng)顏、保濕補(bǔ)水、增強(qiáng)皮膚彈性、延緩皮膚衰老等功效。據(jù)悉，目前由莼菜制成的美容護(hù)膚系列產(chǎn)品，如莼媛補(bǔ)水駐顏植物面膜、莼紳補(bǔ)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(fù)精華液、莼媛眼霜等已成功上市，莼養(yǎng)、莼芯、純鋅、莼葆、頸霜等也已研發(fā)成功。

4.4 水質(zhì)凈化

水是生命之源，但由于生活廢水、農(nóng)業(yè)廢水和工業(yè)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(zhì)的最根本方法就是減少人類活動對環(huán)境造成的污染，但此項(xiàng)目耗資巨大，故目前普遍采用的是過濾這種治標(biāo)不治本的方法[23]。

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

5 結(jié)語

目前，國內(nèi)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(shù)進(jìn)行的研究。雖然有莼菜飲料、莼菜面包等相關(guān)報道或?qū)＠?，但商業(yè)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(fēng)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(kuò)增。因此，想讓莼菜產(chǎn)業(yè)有進(jìn)一步的發(fā)展，對莼菜的深加工研究勢在必行。

莼菜含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，植株體內(nèi)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(qiáng)機(jī)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(zhì)，可有效清除體內(nèi)自由基，延緩細(xì)胞老化和預(yù)防相關(guān)疾病的發(fā)生。由此可見，莼菜在營養(yǎng)養(yǎng)生、醫(yī)療保健、美容護(hù)膚等產(chǎn)品開發(fā)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。