蒲公英功能活性及在食品中的應(yīng)用研究

王新策，孫 斐*，傅茂潤(rùn)，岳鳳麗，遲曉君，陳慶敏，朱莉莉

（1.齊魯工業(yè)大學(xué)＜山東省科學(xué)院＞食品科學(xué)與工程學(xué)院，生物基材料與綠色造紙國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250353；2.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品與工程學(xué)院，山東濟(jì)南 250100；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江西南昌 330045）

蒲公英屬于菊科多年生草本植物，別名婆婆丁、黃花地丁、華花郎等。其主要特征是根垂直生長(zhǎng)、入土較深、表皮黃褐色，植株高10～25 cm，葉汁乳白色[1]。蒲公英種子在地溫1～2 ℃時(shí)即可萌發(fā)，最低可耐-40 ℃低溫；土壤溫度達(dá)到15 ℃以上即可生長(zhǎng)，30 ℃以上發(fā)芽緩慢，生長(zhǎng)最適溫度為15～22 ℃[2]。蒲公英分布于我國(guó)多個(gè)省份，一種多收，管理簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)收益良好；同時(shí)抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣，在我國(guó)大多地區(qū)均可人工種植[3]。

蒲公英是我國(guó)常見(jiàn)的野生蔬菜和中草藥，資源豐富。蒲公英品種繁多，全世界范圍有2 000 多種，我國(guó)有70種，1 個(gè)變種，其中藥用蒲公英20 余種[4]。在傳統(tǒng)中醫(yī)中，蒲公英最早見(jiàn)于《唐本草》，其味苦、甘，性寒，歸肝、胃經(jīng)，具有清熱解毒、利尿通淋、消腫散結(jié)的作用[5]。蒲公英中含有豐富的生物活性物質(zhì)，包括黃酮類、酚酸類、多糖、萜類、植物甾醇類、蒲公英色素、糖蛋白等，具有抗氧化、抗炎癥、抗腫瘤、保護(hù)肝臟等功能[6]，可用于醫(yī)藥及保健品領(lǐng)域。蒲公英營(yíng)養(yǎng)豐富，食味獨(dú)特，不但是藥用價(jià)值較高的中草藥，也是營(yíng)養(yǎng)豐富的食用山野菜，被國(guó)家衛(wèi)生部列為藥食同源的物品[7]，因此可作為食品原料，在面點(diǎn)、乳品、飲料等領(lǐng)域中應(yīng)用。但蒲公英作為新型功能食品，在我國(guó)則少有人問(wèn)津，并且因品種差異大、有苦味等原因，讓大眾難以接受。蒲公英資源，在橡膠、化妝品等領(lǐng)域也有進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用。本文對(duì)蒲公英功能活性及其在食品中的應(yīng)用等進(jìn)行了綜述，為其資源開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 蒲公英的功能活性物質(zhì)及其生理活性

1.1 功能活性物質(zhì)

蒲公英的功能性活性物質(zhì)復(fù)雜多樣，其中含量較多、重要的功能活性物質(zhì)有黃酮類、多糖類、酚酸類、萜醇類、微量元素等[8]。

1.1.1 黃酮類物質(zhì)

黃酮類化合物是植物中的一種次生代謝成分，在植物化學(xué)中是一類重要的化合物，并且是許多中草藥的有效成分。自然界中常見(jiàn)的黃酮類物質(zhì)包括黃酮、黃酮醇、雙黃酮、橙酮等，而蒲公英中已經(jīng)鑒定出40 余種黃酮類化合物。蒲公英中的黃酮類化合物具有多種藥理活性，是蒲公英的有效成分之一，蒲公英具有的清熱解毒、利尿通淋、抑菌、抗炎等功效都與蒲公英黃酮有關(guān)[9]。

1.1.2 多糖類物質(zhì)

多糖類物質(zhì)是自然界中廣泛存在的一類生物大分子[10]，同時(shí)也是構(gòu)成生命的四大基本物質(zhì)之一，廣泛存在于動(dòng)植物、微生物及海藻中。多糖是蒲公英主要的功效成分之一，蒲公英的葉、根、花及提取物中均含有多糖，根中多糖含量最高，約為43%，花和葉中的多糖含量分別約為11%和9%[11]。蒲公英多糖由D-鼠李糖、D-半乳糖、葡萄糖、D-木糖及阿拉伯糖組成[12]。

1.1.3 酚酸類物質(zhì)

酚酸類化合物含有多種酚酸，包括綠原酸、咖啡酸、阿魏酸、對(duì)香豆酸、沒(méi)食子酸、酒石酸等。國(guó)外學(xué)者從蒲公英根中分離鑒定出酚酸，包括香蘭素、松柏醛、對(duì)甲氧基苯乙醛，報(bào)道了酚酸類物質(zhì)的抗氧化活性[13]。蒲公英酚酸對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌和沙門(mén)氏菌均有一定的抑制作用[14]。

1.1.4 萜醇類物質(zhì)

蒲公英萜醇是三萜五環(huán)類化合物，來(lái)源廣泛，從藥用蒲公英根中分離出的三萜成分包括蒲公英甾醇、偽蒲公英甾醇乙酸酯、蒲公英賽醇、豆甾醇、谷甾醇、香樹(shù)脂醇等化合物[15]。蒲公英根部經(jīng)烘焙后，萜醇含量升高，維生素和蛋白質(zhì)含量減少，說(shuō)明蒲公英萜醇具有一定的穩(wěn)定性[16]。

1.1.5 微量元素

蒲公英含有復(fù)雜的活性物質(zhì)，除了上述活性物質(zhì)外，還檢測(cè)出66 種微量元素，其中有5 種是人體必需的，分別是Cu、Zn、Fe、Mn、Mo[17]。值得注意的是，蒲公英中硒元素含量較高，硒元素對(duì)生命活動(dòng)具有的重要作用，具有抗腫瘤、抗氧化、延緩衰老等功效，研究硒與蒲公英多糖聯(lián)用對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要意義[18]。

1.2 生理活性

1.2.1 抑菌

蒲公英的提取物具有廣譜抑菌性，對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等均具有一定的抑菌活性[19]。目前研究發(fā)現(xiàn)，蒲公英提取物中與抑菌作用有關(guān)的活性物質(zhì)有黃酮類、酚酸類和多糖類。王曉英[19]研究了蒲公英總黃酮對(duì)革蘭氏陰性單胞菌的抑菌效果，結(jié)果表明蒲公英總黃酮類物質(zhì)能破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞通透性增加，胞內(nèi)物質(zhì)外泄，同時(shí)可以影響蛋白質(zhì)的正常表達(dá)，起到抑菌效果；蒲公英中的多酚物質(zhì)對(duì)多種致病菌具有抑菌效果，對(duì)金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌效果尤為明顯[20]；宋曉勇等[21]研究蒲公英多糖的抑菌活性，結(jié)果表明蒲公英多糖對(duì)微生物的抗菌活性從強(qiáng)到弱依次是大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、沙門(mén)氏菌、鏈球菌等，表明多糖也是蒲公英主要的抗菌物質(zhì)之一。

1.2.2 抗氧化

蒲公英具有抗氧化的生理特性，與抗氧化相關(guān)的有效成分有黃酮類、酚酸類、多糖類等。Xue 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，蒲公英提取物中的黃酮具有抗氧化和清除自由基的功能，400 μg/mL 的蒲公英提取物相當(dāng)于20 μg/mL 純菊苣酸的ROS 清除能力；劉楊等[23]從蒲公英的全草、葉片和根中提取多酚并進(jìn)行比較，結(jié)果表明這3 個(gè)部位提取的多酚均具有較強(qiáng)的抗氧化能力，活性大小依次為葉片＞蒲公英全草＞根；楊曉杰等[24]研究發(fā)現(xiàn)蒲公英中多糖物質(zhì)對(duì)超氧化物陰離子及氧自由基具有較強(qiáng)的清除作用，隨著多糖濃度的增大，抗氧化能力隨之增強(qiáng)。

1.2.3 抗腫瘤、抑癌

蒲公英中與抗腫瘤、抑癌有關(guān)的活性物質(zhì)有黃酮類、萜醇類、多糖類等。黃酮類活性物質(zhì)對(duì)腫瘤和癌癥的抑制機(jī)制主要包括抑制自由基和致癌因子的產(chǎn)生、抑制癌細(xì)胞的擴(kuò)散和提高機(jī)體免疫力等方面[25]；蒲公英萜醇可以抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖，作用機(jī)理是使癌細(xì)胞核縮小、破壞癌細(xì)胞線粒體[26]；研究發(fā)現(xiàn)蒲公英多糖對(duì)肝癌瘤體具有抑制作用，可以改變癌細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境而減緩細(xì)胞增長(zhǎng)，間接使癌細(xì)胞發(fā)生突變，達(dá)到抑制效果[27]。

1.2.4 抗炎

蒲公英的抗炎作用可能與多糖類、黃酮類、酚酸類等活性物質(zhì)有關(guān)。蒲公英多糖的抗炎作用是由于抑制了致炎因子mRNA 的表達(dá)，且抑制效果呈濃度梯度性[28]；研究發(fā)現(xiàn)蒲公英中主要的抗炎物質(zhì)為黃酮，對(duì)二甲苯致小鼠耳廓腫脹、蛋清致大鼠足跖腫脹及大鼠棉球肉芽腫均有明顯抑制作用[29]；蒲公英中的有機(jī)酸可以減少支氣管上皮細(xì)胞炎癥，可能由于酚酸類物質(zhì)抑制了炎癥合成通路[30]。

2 蒲公英在食品中的應(yīng)用

清代王孟英《隨息居飲食譜》對(duì)蒲公英的描述為“嫩可為蔬，老則入藥”，蒲公英的地上莖葉可生食、涼拌、炒食等，屬于藥食同源的中草藥[31]。作為鮮菜類食品，蒲公英嫩葉營(yíng)養(yǎng)豐富，含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、多種維生素、多種氨基酸，還有大量的鈣、鐵等多種礦物質(zhì)元素[32]。蒲公英的提取物在多種食品加工產(chǎn)品中作為香味成分使用[33]，近年來(lái)，以蒲公英為原料的食品加工技術(shù)發(fā)展迅速，全國(guó)很多地方都以蒲公英的風(fēng)味和功能性為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了一系列的加工食品。

2.1 在面點(diǎn)中的應(yīng)用

將蒲公英粉與面粉復(fù)配制成蒲公英面制品，但是由于蒲公英有苦味且苦味較穩(wěn)定、批次間差異顯著等因素的影響，許多消費(fèi)者難以接受這一系列產(chǎn)品，因此這類食品商品化進(jìn)程較慢。以面粉、蒲公英粉為主要原料做成的面條，具有抗菌消炎、增強(qiáng)免疫力、保護(hù)肝臟等功效，并且產(chǎn)品的彎曲斷條率、熟斷條率、濁度、蒸煮吸水率和感官品質(zhì)等多個(gè)方面品質(zhì)優(yōu)良[34]。蒲公英中含有豐富的活性物質(zhì)，將其加入烘焙食品中，必能增加制成品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。張?jiān)鰩浀萚35]以蒲公英粉、低筋面粉、雞蛋、白砂糖、色拉油、牛奶、泡打粉、塔塔粉等為原料，制作成淺綠色的戚風(fēng)蛋糕，不但具有蒲公英特有的香氣，且外觀完整、結(jié)構(gòu)均勻、口感細(xì)膩；馬井喜等[36]以低筋面粉、煉乳、牛奶、黃油、白砂糖、蒲公英粉為主要原料，加工成蒲公英餅干，整體呈淡綠色，外形穩(wěn)定，有蒲公英的清香味；Byeon 等[37]將蒲公英復(fù)合粉末制成米餅干，通過(guò)測(cè)定抗菌活性、物理特性、感官品質(zhì)和抗氧化活性等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)含有蒲公英粉末的米餅干與對(duì)照相比有較顯著的抗氧化活性。

2.2 在乳品中的應(yīng)用

將蒲公英汁和滅菌鮮牛奶混合發(fā)酵可以制成蒲公英酸奶，得到的產(chǎn)品不但具有蒲公英的清熱解毒、抗炎等功效，又有乳酸發(fā)酵奶的獨(dú)特風(fēng)味[38]。徐微等[39]以蒲公英汁、蔗糖、羧甲基纖維素鈉等制得蒲公英凝固型酸奶，風(fēng)味獨(dú)特，組織均勻，營(yíng)養(yǎng)豐富。葛艷艷等[40]研究了蒲公英酸奶的降糖降脂作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蒲公英酸奶相比對(duì)照的普通酸奶，可以更有效地降低小鼠的血糖、血脂。

2.3 在飲料中的應(yīng)用

在飲料開(kāi)發(fā)方面，國(guó)內(nèi)外的探索較多，隨著生活條件和水平不斷提高，人們對(duì)飲料的要求不單是消暑解渴，同時(shí)對(duì)飲料的功效也有所需求，因此開(kāi)發(fā)具有保健功能的蒲公英飲料具有現(xiàn)實(shí)意義。利用蒲公英制作的飲料既有普通飲料消暑解渴的作用，又具有降血脂、降血糖、抗氧化、抗炎等保健功效，具有一定的開(kāi)發(fā)前景。目前已經(jīng)研發(fā)了雪梨[41]、山楂[42]、蘋(píng)果[43]等水果與蒲公英調(diào)配成復(fù)合飲料；李宏高等[44]以金銀花、蒲公英和菊花為原料開(kāi)發(fā)的復(fù)合飲料，不但具有草本植物特有的風(fēng)味，而且口感良好、甜度適中、透明、無(wú)沉淀；李偉民等[45]借助蒲公英多糖的特殊風(fēng)味和功能性，主要原料以蒲公英根、大麥、白砂糖、檸檬酸、穩(wěn)定劑等；研制了大麥茶風(fēng)味蒲公英保健飲料，湯色棕橙、通透明亮、清香甘甜，富有大麥茶風(fēng)味，Kim 等[46]利用蒲公英的高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，開(kāi)發(fā)了具有增強(qiáng)生理化學(xué)特性的蒲公英益生菌功能飲料。與未發(fā)酵的蒲公英飲料相比，發(fā)酵的蒲公英飲料對(duì)DPPH 自由基的清除活性明顯增加，因此蒲公英是制備功能性飲料的良好材料。Gallaher 等[47]將蒲公英葉子篩選洗凈后，用冷藏或干燥方式磨成粉末開(kāi)發(fā)出了蒲公英咖啡。

2.4 在茶制品中的應(yīng)用

茶是一種受人們青睞的飲品。蒲公英茶具有保健功能，制成茶包便于攜帶，茶包的水提液呈淡褐色，香氣柔和，味道較好，滿足了人們對(duì)安全、營(yíng)養(yǎng)、保健的多重需求[48]。張祖旺等[49]以蒲公英、綠茶、銀耳為原料，輔以冰糖和檸檬酸等調(diào)味劑，研制蒲公英銀耳茶飲料。產(chǎn)品色澤為淡黃色，有蒲公英和綠茶的天然清香，入口清涼爽口，還有銀耳提取液帶來(lái)的溫和細(xì)膩之感，喝完后唇齒間略有草香味；范娜等[50]研究制備了一種帶有綠茶和蒲公英特有香味的保健茶飲料，制成的蒲公英茶飲料感官評(píng)分高，酸甜適口，香氣協(xié)調(diào)，營(yíng)養(yǎng)豐富，其中綠原酸含量較高。

2.5 在食品保鮮中的應(yīng)用

蒲公英的提取物在食品中可作為保鮮劑使用，對(duì)果蔬和肉類食品具有良好的保鮮效果。蒲公英的提取物具有廣譜抗菌、抗氧化等作用，其中總黃酮、膽堿、有機(jī)酸和菊糖對(duì)冷鮮肉具有較好的保鮮效果，并且由于蒲公英提取物具有安全、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)，在果蔬保鮮中具有很大的應(yīng)用潛力。張變玲等[51]將蒲公英提取物和殼聚糖復(fù)配制成保鮮劑對(duì)青椒進(jìn)行涂膜保鮮，與對(duì)照組相比，涂膜青椒可以顯著降低失水率、延緩青椒轉(zhuǎn)紅，較好地保持抗氧化酶的活性。鮮切果蔬由于切面暴露于空氣中，容易引起變色、變味及營(yíng)養(yǎng)流失等[52]，張永清等[53]研究了15%蒲公英提取液對(duì)鮮切蓮藕的保鮮效果，與對(duì)照組蒸餾水處理相比，蒲公英提取液可以顯著抑制鮮切蓮藕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的減少、褐變度以及失重率的上升，保持良好的品質(zhì)。Bao 等[54]研究了冷凍條件下蒲公英多糖對(duì)南極磷蝦的保鮮效果，實(shí)驗(yàn)表明蒲公英多糖處理維持了硫代巴比妥酸反應(yīng)物、過(guò)氧化值、游離脂肪酸含量以及感官評(píng)分，蒲公英多糖處理是一種抑制膜脂過(guò)氧化、延長(zhǎng)南極磷蝦貨架期的有效方法。

2.6 在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.6.1 在化妝品中的應(yīng)用

因富含多種有效成分，蒲公英外用具有消炎止癢、清熱利濕等多種護(hù)膚美容功效，還具有促進(jìn)皮膚新陳代謝、防止皮膚色素沉著、延緩衰老等作用，已被廣泛用于洗面奶、沐浴露、營(yíng)養(yǎng)露等各種化妝品研發(fā)中，效果較好[55]。張衛(wèi)明等[56]對(duì)蒲公英提取物中有護(hù)膚和抗菌作用的成分進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明蒲公英有較強(qiáng)的抗氧化能力，抗氧化物質(zhì)含量較多，可以用來(lái)防皺、祛斑和抑制痔瘡等；徐進(jìn)等[57]以蒲公英的有效成分為主，輔以人參、蘆薈、白芷、蛇床子等制備化妝品，護(hù)膚效果較好。Xie 等[58]研究表明蒲公英葉提取物和蒲公英莖提取物中有較強(qiáng)的酪氨酸酶抑制活性，可以開(kāi)發(fā)相應(yīng)功效的化妝品。

2.6.2 在橡膠中的應(yīng)用

橡膠草是菊科蒲公英屬的一種多年生草本植物，橡膠主要存在于橡膠草的根部[59]。其分泌的天然橡膠，耐寒性非常好，原產(chǎn)前蘇聯(lián)，又稱為“俄羅斯蒲公英”。生膠集中于根部的乳汁，約占乳汁的8%～10%，產(chǎn)量可觀，具有工業(yè)化的產(chǎn)量基礎(chǔ)。蒲公英橡膠最早的商業(yè)化應(yīng)用開(kāi)始于2007 年，固鉑和普利司通等輪胎企業(yè)在美國(guó)俄亥俄州開(kāi)展了第一個(gè)蒲公英提取橡膠的試驗(yàn)項(xiàng)目。在中國(guó)，山東玲瓏輪胎于2012 年開(kāi)始與北京化工大學(xué)合作開(kāi)發(fā)蒲公英橡膠，標(biāo)志著這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)起步[60]。2015 年，成立了“蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”[61]。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，蒲公英橡膠具有極大的市場(chǎng)前景。

3 展望

作為一種兼?zhèn)涫秤煤退幱脙r(jià)值的植物，蒲公英在我國(guó)具有較大的開(kāi)發(fā)利用前景。蒲公英主要應(yīng)用于藥品、食品、保健品及化妝品、橡膠等領(lǐng)域，但目前對(duì)蒲公英的研究大多停留在試驗(yàn)階段，對(duì)蒲公英的應(yīng)用也還處于初級(jí)階段，未建立一個(gè)高效率、高含量、高綜合利用的深加工體系，因此可以借鑒國(guó)外的蒲公英深加工技術(shù)，開(kāi)發(fā)出效率高、適用范圍廣、體系完整的深加工配套技術(shù)，這也是未來(lái)的發(fā)展方向之一。我國(guó)蒲公英種植面積廣、種類繁多且分布廣泛，但蒲公英采后極易失水腐爛，菜用蒲公英很難達(dá)到規(guī)?；б妫?yàn)榇罅砍杀径枷脑诳焖俜诌x、捆扎、包裝、流通和銷售上；茶用蒲公英采摘后必須立即進(jìn)行制茶，因?yàn)閮?chǔ)藏不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致蒲公英風(fēng)味劣變，成品茶感官品質(zhì)嚴(yán)重下降；儲(chǔ)藏不當(dāng)還會(huì)導(dǎo)致藥用蒲公英的功能活性下降甚至喪失，因此迫切需要合理的采后保鮮技術(shù)來(lái)延長(zhǎng)蒲公英采后保質(zhì)期，延緩其功能活性物質(zhì)的損失。