沙生蒙藥沙芥生物活性及應(yīng)用研究進(jìn)展

許靈媛，張丹陽(yáng)，呂博威，張智勇，李 華，倪 娜

（1. 內(nèi)蒙古民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼 028000；2. 通遼市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古通遼 028015）

沙芥[Pugionium cornutum（L.）Gaertn.]是一種沙生草本植物，屬于十字花科（Cruciferae） 沙芥屬（Pugionium Gacrtn.）[1]，別名山羊沙芥、沙蘿卜、沙白菜、沙蓋，蒙名“額樂(lè)森-勞泵”。沙芥生長(zhǎng)在草原區(qū)的半固定與流動(dòng)沙地上，主要分布在我國(guó)的內(nèi)蒙古、寧夏、陜西等地區(qū)[2]。沙芥是我國(guó)北方沙漠地區(qū)特有的野生蔬菜之一，有清新、獨(dú)特的芥辣味，營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值高，富含多種維生素、微量元素及粗纖維[3]。

沙芥兼具藥用、食用、飼用、固沙等多種功能，作為一種獨(dú)具特色的藥食兩用植物，沙芥不僅是沙區(qū)農(nóng)牧民的重要野生蔬菜之一，還具有解毒、消食、鎮(zhèn)痛、止咳的功效，在醫(yī)藥（尤其在蒙醫(yī)藥上） 被廣泛應(yīng)用。沙芥還被稱(chēng)為治沙先鋒植物，大面積種植可防風(fēng)固沙，植株也可作為駱駝、牛、羊等牲畜的飼料，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定及環(huán)境保護(hù)具有不可替代的作用。

近年來(lái)，隨著消費(fèi)者健康意識(shí)的提升，鮮食沙芥在市場(chǎng)上越來(lái)越受歡迎，沙芥品種選育與栽培、沙芥藥用價(jià)值分析、沙芥加工產(chǎn)品研發(fā)等已成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對(duì)沙芥的化學(xué)成分、功能作用和開(kāi)發(fā)利用等問(wèn)題進(jìn)行了綜述，以期為沙芥資源的研究和綜合開(kāi)發(fā)利用提供理論參考。

1 沙芥的化學(xué)成分

1.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

沙芥具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與保健價(jià)值，素有“沙漠人參”之美譽(yù)[4]。沙芥中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其干物質(zhì)中的主要物質(zhì)為膳食纖維，約占40%，其次為蛋白質(zhì)、粗蛋白含量高于常見(jiàn)蔬菜，其脂肪和總糖含量相對(duì)較低，是一種低糖、低脂、高蛋白的綠色蔬菜[5-7]。沙芥中的維生素與礦物質(zhì)含量也較高，尤其Ca，F(xiàn)e，K 和維C 等，其中維C 的含量高達(dá)134.61 mg/100 g，高于白菜、菠菜、西芹等常見(jiàn)蔬菜[4-5]。在8～12 片葉期時(shí)，沙芥中的可溶性糖、淀粉、維C、蛋白質(zhì)、氨基酸和葉綠素含量最高，是最適宜采收期[8]。沙芥是一種含有優(yōu)質(zhì)蛋白的野生植物資源，含有18 種氨基酸，總量為232.99 mg/g，其中必需氨基酸約占總量的40%，腌制加工后的沙芥中氨基酸則更為平衡，可滿(mǎn)足人體對(duì)各種必需氨基酸的營(yíng)養(yǎng)搭配需求。沙芥種子中的脂肪含量較高，在40%以上，其脂肪酸組成包括硬脂酸、棕櫚酸、油酸、亞油酸和亞麻酸等，其中亞油酸與亞麻酸為人體必需脂肪酸，甾醇類(lèi)化合物包括豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇和β -谷甾醇等[9]。

1.2 化學(xué)成分

除上述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，沙芥中還含有豐富的多酚、黃酮、生物堿等活性物質(zhì)，是一種具有較高開(kāi)發(fā)價(jià)值的藥用植物[10-11]。馬希漢等人[12]利用系統(tǒng)化學(xué)預(yù)試法對(duì)沙芥的化學(xué)成分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)沙芥中還含有酚類(lèi)、黃酮、有機(jī)酸、甙類(lèi)、鞣質(zhì)、皂甙、內(nèi)酯、香豆素、生物堿、甾醇等各類(lèi)化學(xué)物質(zhì)。薛煥煥[5]純化、鑒定了沙芥多酚成分，主要包括原兒茶酸、綠原酸、對(duì)羥基苯甲酸、咖啡酸、沒(méi)食子酸、對(duì)香豆酸、阿魏酸等，其中原兒茶酸為主要成分，其次為綠原酸和對(duì)羥基苯甲酸。梅雙喜等人[13]在沙芥中分離鑒定了11 個(gè)化合物，包括豆甾- 5 -烯- 3β,7β -二醇、豆甾- 5 -烯- 3β,7α -二醇、24 -亞甲基香蕉甾醇、胡蘿卜苷、羽扇豆醇、β -谷甾醇、甘油- α -亞油酸醋、亞油酸、對(duì)羥基苯甲酸、β -吲哚醛、二十八醇等。黃培建等人[14]從沙芥干燥根的70%乙醇提取物中分離并鑒定了10 個(gè)含氮類(lèi)化合物，分別為5-（methylsulfinyl）-pentanenitrile、L -色氨酸、L -苯丙氨酸、2 - 苯乙基芥子油苷、腺苷、2-phenylethyldesulphoglucosinolate，arvelexin，cappariloside A，Nme-thoxyl-3-indolymethyldesulphoglucosinolate，3-phenylpropanamide 等。史文中等人[15]分離鑒定了5 個(gè)新的單體化合物，分別為staphylionoside D、TgSSTg、乙基- α - D - 果糖苷、pinellic acid 和Z - 咖啡酸硬脂醇酯。Shi W Z 等人[16]從沙芥干燥根中分離了31 種化合物，其中8 種為新物質(zhì)，命名為pugcomols A～D 和pu-gcornosides A～D，前4 種物質(zhì)為硫乙內(nèi)酰脲衍生物。

2 沙芥的功能與活性

2.1 促胃腸動(dòng)力作用

內(nèi)蒙古西部、陜北等沙區(qū)人民有食用腌制沙芥菜的傳統(tǒng)，食用腌制沙芥可促進(jìn)食物消化，增強(qiáng)食欲。新鮮的沙芥也可促進(jìn)胃腸動(dòng)力活性。惠瑯等人[17]比較了新鮮沙芥與腌制沙芥水提物的促胃腸動(dòng)力效果，發(fā)現(xiàn)腌制沙芥水提物的促進(jìn)胃腸動(dòng)力活性高于新鮮沙芥水提物，可明顯增加小鼠便次、增加胃排空率和小腸推進(jìn)率。腌制沙芥醇提物也具有促胃腸動(dòng)力活性，且其藥效略高于水提物[18]。使用不同極性溶劑進(jìn)一步萃取腌制沙芥醇提物發(fā)現(xiàn)，其促胃腸動(dòng)力活性成分主要分布在乙酸乙酯部位和水溶物部位，且乙酸乙酯部位活性較高[6]。李聰?shù)热薣19]的研究表明，低劑量組沙芥水提物可明顯增加小鼠便次，并顯著增強(qiáng)胃排空能力和腸推進(jìn)速度。常見(jiàn)中藥材中蒽醌類(lèi)化合物多為促進(jìn)胃腸動(dòng)力的活性成分，但系統(tǒng)化學(xué)預(yù)試法排除了沙芥中存在該類(lèi)化合物的可能[12]。張春曉[20]采用胃平滑肌細(xì)胞和結(jié)腸平滑肌條的收縮檢測(cè)沙芥提取物對(duì)胃腸動(dòng)力調(diào)節(jié)的作用，發(fā)現(xiàn)沙芥醇提物可舒張大鼠胃平滑肌細(xì)胞，并抑制結(jié)腸平滑肌的自然收縮；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，沙芥舒張胃平滑肌作用主要是通過(guò)提高細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度來(lái)影響平滑肌的收縮，通過(guò)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶和環(huán)氧合酶途徑來(lái)抑制結(jié)腸平滑肌的收縮；通過(guò)成分分離，明確了槲皮素為沙芥促胃腸動(dòng)力功能的有效成分，可舒張結(jié)腸平滑肌，對(duì)胃腸道系統(tǒng)起保護(hù)作用。

2.2 抗氧化作用

沙芥屬蔬菜具有很高的抗氧化活性，尤其是葉片。烏朝魯門(mén)[21]提取了沙芥中的黃酮類(lèi)物質(zhì)，并分析了沙芥屬蔬菜中活性物質(zhì)含量與抗氧化活性指標(biāo)的相關(guān)性，確定了沙芥屬蔬菜抗氧化活性的主要物質(zhì)是酚類(lèi)、黃酮類(lèi)、維C、類(lèi)胡蘿卜素等。沙芥葉片中富含黃酮，其含量是根部的10 倍以上。謝軼博[10]提取并純化了沙芥葉片的總黃酮，其粗提物和純化物均對(duì)Fe3+表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原能力，對(duì)羥自由基、超氧陰離子和DPPH 自由基也具有一定的清除作用，其純化物的整體抗氧化能力優(yōu)于常用合成抗氧化劑2,6 -二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）。薛煥煥[5]研究了純化后沙芥多酚的自由基清除能力，當(dāng)其在一定的濃度時(shí)，其部分抗氧化活性與維C 相接近。值得注意的是，與野生沙芥相比，人工種植的沙芥在抗氧化物質(zhì)的含量上呈現(xiàn)出不同程度的退化，這也是引種栽培時(shí)需要注意的問(wèn)題之一。此外，鹽漬加工對(duì)沙芥中的黃酮類(lèi)物質(zhì)也具有一定的破壞性，因此在沙芥產(chǎn)品的加工上也應(yīng)注意其有效成分的保留[21]。

2.3 降血脂作用

民間認(rèn)為沙芥具有減肥降脂的功效，現(xiàn)有研究也驗(yàn)證了沙芥的降血脂功能。張帆等人[22]通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)沙芥有無(wú)降脂功效進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)沙芥可降低高脂血癥大鼠血漿中的血清總膽固醇、低密度脂蛋白，降脂作用明顯。侯樹(shù)慧等人[23]發(fā)現(xiàn)食用高脂飲食的大鼠，同時(shí)食用沙芥可使血清總膽固醇顯著降低，高密度脂蛋白膽固醇和降鈣素基因相關(guān)肽明顯升高，這表明沙芥不僅具有一定的降血脂作用，還表明高濃度喂養(yǎng)沙芥可降低大鼠血漿內(nèi)皮素、升高內(nèi)皮源性NO 釋放水平，即在一定程度上可降低高脂血癥對(duì)血管內(nèi)皮的損傷，保護(hù)血管內(nèi)皮功能的作用。

2.4 護(hù)肝作用

王英等人[24]觀察了沙芥預(yù)防非酒精性脂肪肝的作用效果。通過(guò)對(duì)大鼠肝指數(shù)、血清各生化指標(biāo)、肝細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素P450ⅡE1 的表達(dá)，以及肝組織病理學(xué)變化研究，發(fā)現(xiàn)沙芥可減少大鼠血清中游離脂肪酸、丙二醛含量，提升血清中超氧化物歧化酶含量，并有效抑制非酒精性脂肪性肝大鼠肝細(xì)胞內(nèi)色素CYPⅡE1 的過(guò)表達(dá)作用，從而減輕氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，提高肝細(xì)胞的抗氧化能力，保護(hù)肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的完整性，從而可預(yù)防非酒精性脂肪肝。

2.5 鎮(zhèn)痛止咳作用

傳統(tǒng)蒙醫(yī)學(xué)有應(yīng)用沙芥鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)咳的記載[25]，現(xiàn)代動(dòng)物試驗(yàn)研究表明，沙芥提取物具有鎮(zhèn)痛、止咳的作用。李聰?shù)热薣19]采用小鼠熱板法和扭體法試驗(yàn)驗(yàn)證了腌制沙芥提取物的鎮(zhèn)痛作用，發(fā)現(xiàn)沙芥提取物中劑量組（生藥20 g/kg） 對(duì)于由物理和化學(xué)刺激引起的疼痛有明顯的鎮(zhèn)痛作用；通過(guò)濃氨水噴霧法觀察沙芥對(duì)小鼠的鎮(zhèn)咳作用研究結(jié)果表明，小劑量組（生藥10 g/kg） 可使小鼠咳嗽次數(shù)顯著減少，但對(duì)于引咳潛伏期則無(wú)明顯作用。對(duì)新鮮沙芥水提物、腌制沙芥水提物、腌制沙芥醇提物的鎮(zhèn)痛效果研究表明，中劑量腌制沙芥水提物的鎮(zhèn)痛活性最高，小劑量腌制沙芥醇提物的鎮(zhèn)咳活性最高；進(jìn)一步萃取腌制沙芥醇提物后發(fā)現(xiàn)，其鎮(zhèn)痛活性成分主要分布在水溶物中，而鎮(zhèn)咳活性成分則主要分布于石油醚部位[6]。

3 沙芥的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

3.1 沙芥在傳統(tǒng)醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

沙芥是傳統(tǒng)特色中蒙藥材，在我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥中占有獨(dú)特的地位?！吨胁菟幋筠o典》中記載：“沙芥全草或根可入藥，全草入藥能行氣、止痛、消食、解毒，因而主治消化不良，胸肋脹滿(mǎn)、食物中毒；根入藥能止咳、清肺熱，主治氣管炎?！薄吨袊?guó)沙漠地區(qū)藥用植物》中介紹取，鮮沙芥100 g，水煎、一日2 次，可用于胃脹氣、消化不良；取沙芥、葶藶子、怪柳、柯子、山豌豆各等份，共研細(xì)末，一日2～3 次，可用于消化不良、食物中毒[26]。

蒙藥學(xué)認(rèn)為，沙芥的入藥部位為干燥的根，于秋季采挖，除去殘基及雜質(zhì)后晾干入藥。沙芥藥用部位呈長(zhǎng)圓筒形，扭曲或彎曲，長(zhǎng)8～30 cm，直徑0.3～1.5 cm；表面淡黃色或灰黃色，具明顯稍扭曲的縱皺及突起的橢圓形皮孔，頂端略膨大，有的可見(jiàn)葉柄殘基；質(zhì)脆，易折斷，斷面且平坦，皮部類(lèi)白色，形成層環(huán)明顯，淺棕色，木部黃色。因其具有解毒、消食、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)咳、促進(jìn)胃腸動(dòng)力等作用，在傳統(tǒng)蒙醫(yī)學(xué)中可用于治療頭痛、牙痛、關(guān)節(jié)痛、上吐下瀉、胃脘脹痛、心煩意亂、視力不清、肉食中毒等[27]，在臨床治療消化不良復(fù)方中尤為常用。蒙醫(yī)還用沙芥根配其他藥治氣管炎。蒙藥“準(zhǔn)西- 7味散”是蒙醫(yī)常用傳統(tǒng)驗(yàn)方之一，其原料為寒水石（制） 18 g，鎖陽(yáng)18 g，獐牙菜9 g，陳皮9 g，沙芥6 g，紫硇砂（制） 5 g，冰糖36 g，主治周身無(wú)力、消化不良、腹痛嘔吐、打嗝、胃酸、胃潰瘍、便秘、口腔發(fā)黏、畏寒等癥狀。蒙醫(yī)上還用沙芥與水柏枝嫩葉、葶藶子等制成布斯巴-4 味散，可解毒、消食[24，28]。

3.2 沙芥在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

沙芥是沙漠地區(qū)人們喜食的特色野生蔬菜之一，沙芥根、莖、葉均可食用，有芥辣味，脆香爽口。鄂爾多斯高原地區(qū)有食用沙芥的傳統(tǒng)，當(dāng)?shù)孛晒抛逶谙?、秋季采集沙芥的幼苗及嫩莖葉，做沙芥湯、涼拌或加酸奶腌漬[29]。用沙芥腌制的酸菜可替代酸白菜燴菜，而且將沙芥、沙蔥、苦菜等當(dāng)?shù)靥厣安嘶旌想缰?，口味?dú)特，也成為了內(nèi)蒙古西部沙漠地區(qū)旅游點(diǎn)上的特色菜肴[6]。隨著沙芥種植基地在內(nèi)蒙古、陜西、寧夏等地的相繼建成，沙芥加工成的鹽漬類(lèi)產(chǎn)品、休閑醬菜類(lèi)制品也陸續(xù)投入市場(chǎng)，但產(chǎn)業(yè)規(guī)模卻尚未形成。楊帆等人[30]發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加乳清液的發(fā)酵方式可有效縮短發(fā)酵周期、降低亞硝酸鹽含量，食用安全性也更高，是較優(yōu)的工業(yè)化生產(chǎn)方式。劉學(xué)勤等人[31]的研究表明CuSO4+葡萄糖酸鋅可作為沙芥腌制菜加工過(guò)程中的護(hù)綠劑，具有較好的護(hù)綠效果。沙芥在市場(chǎng)上越來(lái)越常見(jiàn)，家常食用沙芥的方法也更為豐富，除了家常小吃沙芥拌湯外，還可燉制、涼拌、清炒、做餡、做湯等。

新鮮沙芥較難保存，以沙芥鮮嫩葉片為例，其貯藏期一般僅為3～5 d[32]。當(dāng)前市場(chǎng)上除鮮食的沙芥蔬菜外，其加工產(chǎn)品主要以腌制品為主，品種較為單一，其包裝方式也較為簡(jiǎn)單，主要為瓶裝或袋裝，保質(zhì)期短，市場(chǎng)銷(xiāo)售范圍小，不能滿(mǎn)足消費(fèi)者需求。為提高沙芥的貨架期，滿(mǎn)足不同地區(qū)消費(fèi)者的多樣化需求，沙芥的保鮮和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也成為沙芥產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。沙芥加工產(chǎn)品的研發(fā)方向之一為脫水類(lèi)產(chǎn)品，不僅可以有效延長(zhǎng)保質(zhì)期，還可作為半成品擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。張楠等人[32]比較了使用不同干燥工藝（真空冷凍干燥、自然陰干、熱風(fēng)干燥） 獲得的脫水沙芥產(chǎn)品的感官品質(zhì)，并確定其感官品質(zhì)為真空冷凍干燥最好，其次為熱風(fēng)干燥，最后是自然陰干；并以復(fù)水率、凍干速率為指標(biāo)，優(yōu)化了脫水沙芥產(chǎn)品的凍干工藝，其最佳工藝參數(shù)為預(yù)凍溫度-16 ℃，預(yù)凍時(shí)間3 h，干燥升華溫度50 ℃，干燥解析溫度65 ℃。張曉艷等人[33]比較了自然干燥、真空干燥、鼓風(fēng)干燥等干燥方式對(duì)沙芥脫水產(chǎn)品及復(fù)水后產(chǎn)品物理性質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分的影響，發(fā)現(xiàn)真空干燥葉片的復(fù)水性較好，且其復(fù)水后葉片中的游離氨基酸、可溶性蛋白、維C 等營(yíng)養(yǎng)成分含量破壞最小，葉綠素降解程度最低，且干燥時(shí)間較短，是適合制備沙芥葉片干制品的方法之一。烘干后的沙芥干制品，由于含水量低、易折斷，通常需進(jìn)行回軟，使其內(nèi)外水分保持一致后方可進(jìn)行包裝，可以手握不易折斷、手松開(kāi)時(shí)能恢復(fù)彈性作為可進(jìn)行包裝的判斷標(biāo)準(zhǔn)[34]。

沙芥還可被開(kāi)發(fā)成為罐頭類(lèi)食品，且多為軟包裝罐頭。高潤(rùn)清[35]開(kāi)發(fā)了一款沙芥罐頭，采用Cu2+護(hù)綠處理，在湯料中添加糖、香料，并調(diào)整pH 值為4.5，在100 ℃下殺菌30 min，可以滿(mǎn)足產(chǎn)品的商業(yè)殺菌要求，得到色澤良好、咸淡適口、質(zhì)地脆嫩、湯汁清澈的沙芥罐頭。曹煒等人[2]采用類(lèi)似的工藝條件，并結(jié)合0.20% CaCl2進(jìn)行硬化處理，獲得了一款質(zhì)地脆嫩的沙芥軟包裝罐頭，且常溫殺菌工藝能達(dá)到商業(yè)殺菌要求，使產(chǎn)品安全流入市場(chǎng)。

3.3 防風(fēng)固沙及飼用

沙芥以種子繁殖為主，可在干旱沙地、鹽堿地等區(qū)域生長(zhǎng)，是一種耐貧瘠的植物，可防風(fēng)固沙、改良土壤。沙芥也是牛、羊、駱駝等牲畜的良好飼料。沙芥青鮮時(shí)水分含量較高，一般多在80%以上，幼嫩葉片中粗蛋白含量高而粗纖維含量少，能量水平較高，優(yōu)于小麥秸桿，接近谷草，為中等或中等偏低飼用植物[36]。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著健康意識(shí)的提升，無(wú)污染無(wú)公害的綠色蔬菜受到人們的青睞，沙芥資源的開(kāi)發(fā)利用也越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注，但也存在諸多問(wèn)題。

（1） 沙芥的人工種植雖然已經(jīng)初具一定的規(guī)模，但缺少龍頭企業(yè)，人工種植上還有選種、育種、栽培、營(yíng)養(yǎng)成分保留等諸多農(nóng)業(yè)科技問(wèn)題亟待解決。

（2） 沙芥加工工藝水平低，以鮮食、腌制、罐制和干制產(chǎn)品為主，產(chǎn)品種類(lèi)較為單一，商品性不佳，附加值較低，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而新產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的銜接尚不順暢，尚未形成有效的產(chǎn)業(yè)化模式。

（3） 沙芥的諸多藥用價(jià)值已經(jīng)被肯定，但以其為原料的藥品、保健食品開(kāi)發(fā)力度不足，其藥用價(jià)值背后的作用機(jī)制也尚不清楚，還亟待深入研究。

今后，在沙芥資源的合理開(kāi)發(fā)與利用問(wèn)題上，一方面加大種植技術(shù)的研究力度，正確引導(dǎo)農(nóng)牧民、種植企業(yè)科學(xué)合理種植，著力扶持沙區(qū)種植，提高沙漠的植被覆蓋率、創(chuàng)造治沙生態(tài)效益的同時(shí)，促進(jìn)農(nóng)民增收、企業(yè)盈利；另一方面應(yīng)加大沙芥精深加工的研究力度，明確其藥理、保健作用，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)如降血脂、降血糖、促消化等類(lèi)型的保健產(chǎn)品、深加工食品和綜合利用副產(chǎn)品等，迎合消費(fèi)者需求的同時(shí)提高產(chǎn)品的附加值。