孫艷 鄭慧 黃莉 蔣益繁 劉雅蘭
蓮是一種在中國(guó)已經(jīng)廣泛栽培7000多年的睡蓮科水生植物。蓮花植物部分,如花、種子、根、葉和莖或根莖,在食品和非食品應(yīng)用方面具有巨大潛力。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中,蓮葉、蓮花、蓮梗、蓮藕、蓮子、蓮心等都可作藥材用于各種疾病,并且通過現(xiàn)代科學(xué)予以證明,如抗氧化劑、抗肥胖、抗糖尿病、抗遺忘、抗炎癥、抗癌、抗增殖活性、抗血栓形成的治療等。蓮也是食品配料,蓮葉、蓮子被列為《既是食品又是藥品的物品名單》,屬于藥食同源的資源?,F(xiàn)在許多人攝入過多的糖和脂肪,會(huì)導(dǎo)致肥胖和健康狀況不佳。加入蓮藕富含膳食纖維并含有植物化學(xué)物質(zhì)的可食用部分,將很大程度減少健康問題,其獨(dú)特的生物活性成分,如酚類化合物、生物堿、黃酮類化合物和精油,已被證明可有效改善健康狀況。探究現(xiàn)階段研究的核心,找到相關(guān)研究中有關(guān)蓮的主要研究主題,可以為食品科技領(lǐng)域未來對(duì)蓮的研究和開發(fā)提供參考。
一、文獻(xiàn)來源與方法
分析蓮研究的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì),本文選擇以web of science SCI-EXPEND為數(shù)據(jù)來源平臺(tái),以“l(fā)otus”為主題檢索詞,剔除名字相似卻不是蓮相關(guān)植物的日本百脈根、君遷子和棗蓮文獻(xiàn),去除會(huì)議記錄、社論材料、新聞、數(shù)據(jù)庫評(píng)論、信函。搜索2005-2021年16年間發(fā)表蓮相關(guān)的文獻(xiàn),檢索時(shí)間為2021年7月10日,選擇食品科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域,共檢索28個(gè)國(guó)家/地區(qū)的英文文獻(xiàn)405篇,其中論文377篇、綜述論文9篇、會(huì)議論文14篇、在線發(fā)表5篇?,F(xiàn)有文獻(xiàn)綜述9篇,主要關(guān)于蓮某個(gè)部位或某種成分的總結(jié),如不同蓮花品種黃酮類和酚類的含量,蓮葉的藥代動(dòng)力學(xué)特性、蓮藕的抗氧化性、蓮子的淀粉結(jié)構(gòu)與特性等,均缺乏對(duì)蓮作為整體的熱點(diǎn)與趨勢(shì)的全面了解。本文借助陳超美開發(fā)的Citespace文獻(xiàn)計(jì)量軟件,通過對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類,分析研究熱點(diǎn)與研究趨勢(shì),確定新興趨勢(shì)和根本變化以及轉(zhuǎn)折點(diǎn)的中心地位。
二、 研究熱點(diǎn)與研究前沿
(一)研究熱點(diǎn)分析
2005-2021年食品科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域蓮研究的主題詞在時(shí)間上的演變趨勢(shì)如圖1所示,出現(xiàn)頻率最高的十個(gè)關(guān)鍵詞依次為抗氧化劑、蓮藕、理化性質(zhì)、提取物、蓮子、質(zhì)量、蓮葉、水果、類黃酮、可消化性。2010年之前,研究文獻(xiàn)僅54篇,主要是研究證明蓮藕、蓮子、蓮葉提取物的抗氧化活性及其強(qiáng)弱;2010-2016年,研究數(shù)量變化不大;2017年后,文獻(xiàn)數(shù)量激增,多酚、酚類化合物、保質(zhì)期、多糖詞頻數(shù)穩(wěn)步增加。
通過分析食品科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞的突現(xiàn)性(表1), 發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞2010年之前突現(xiàn)詞很少,僅有蓮葉。在此期間,年平均發(fā)文量?jī)H9篇,研究著重關(guān)注蓮葉提取物中的黃酮類化合物和酚類化合物,以及與之相關(guān)的抗氧化性。2012年出現(xiàn)突現(xiàn)詞蔬菜,主要與其他蔬菜對(duì)比,分析蓮藕具有高抗氧化和抗增殖活性的功能性食品。2015年的突現(xiàn)詞為原花青素,重點(diǎn)分析蓮子莢原花青素在抗癌、抗氧化、保肝、抗炎癥、輻射防護(hù)劑等方面的作用。2017年開始,年平均發(fā)文量為40余篇,突現(xiàn)的關(guān)鍵詞迅猛增加,如存儲(chǔ)、多糖、抗性淀粉、回生、流變特性、消化率、蓮子淀粉。研究更為豐富,重點(diǎn)關(guān)注蓮子淀粉、蓮子抗性淀粉、蓮藕粉等淀粉復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、流變行為和體外消化率,證明其均可以用于膳食補(bǔ)充劑飲食的功能性添加劑。
(二)研究前沿分析
通過 CiteSpace 文獻(xiàn)共被引分析,Q值為0.8376;S值為0.6724。Q>0.3,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)顯著;S>0.5,聚類結(jié)果合理。獲取食品科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域蓮研究共被引聚類圖譜(圖2),分析表明研究前沿主要集中在11個(gè)方面,分別是#0蓮子殼、#1健康有益、#2 蓮子淀粉-單甘脂-V型復(fù)合物、#3種質(zhì)等級(jí)、#4 高靜水壓力、#5超高壓、#6蓮子淀粉-茶多酚復(fù)合物、#7酶促褐變、#8鮮切蓮藕、#9化學(xué)成分、#10營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)。如圖2與表2所示,#0蓮子殼包含62篇文獻(xiàn),是規(guī)模最大的聚類。#1健康有益包含46篇文獻(xiàn),中間年為2015年,不僅規(guī)模大,也是最新的聚類之一,表明未來食品科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域蓮研究的趨勢(shì)和方向。
當(dāng)今世界,消費(fèi)者對(duì)食品的健康有益性日益關(guān)注。以往研究中,已經(jīng)呈現(xiàn)了蓮花植物部分,如花、種子、根、葉或根莖在食品和非食品中的應(yīng)用,及在改善營(yíng)養(yǎng)和健康方面的潛力。其獨(dú)特的生物活性成分,如酚類化合物、生物堿、黃酮類化合物和精油,可有效改善健康。它含有大量的膳食纖維、淀粉、維生素和礦物質(zhì),有潛力作為食品工業(yè)的功能添加劑和成分,如面包業(yè)中的面粉。作為抗氧化劑,用于添加到嬰兒食品、擠壓產(chǎn)品、飲料等中。在制藥行業(yè),蓮心堿是一種治療牙周炎的良好功能化合物,類似于甲硝唑類藥物,蓮子心多糖可對(duì)Ⅰ型糖尿病起保護(hù)作用。然而世界范圍內(nèi),對(duì)蓮的藥用與食用功能使用并不普遍,蓮的價(jià)值未得到充分體現(xiàn),未來的研究應(yīng)該著重在其營(yíng)養(yǎng)和治療益處的工業(yè)加工和實(shí)際應(yīng)用效果認(rèn)證,使蓮在未來的增值中變得切實(shí)可行。
三、未來研究趨勢(shì)與結(jié)論
當(dāng)前快節(jié)奏的生活方式帶來了不健康的消費(fèi)模式,許多人攝入過多糖、脂肪、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很少的食物,引起肥胖、心血管疾病、糖尿病等健康問題。實(shí)現(xiàn)食品營(yíng)養(yǎng)健康的方法之一是探索傳統(tǒng)食物資源。2002年3月5日,衛(wèi)生部公布了第一批87種藥食同源物品,蓮子、蓮葉都被列入其中,此外,蓮的花、根、莖、蓮子殼等部位在食品、制藥和相關(guān)行業(yè)也有巨大潛力。從研究熱點(diǎn)和研究前沿來看,健康有益是未來食品科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中蓮研究的重要趨勢(shì)和方向,要更好地發(fā)揮蓮在世界各國(guó)與地區(qū)的價(jià)值,未來的研究可以從以下3個(gè)方面著手:
(一)研究蓮的提取物的生物活性成分及其未來的藥用價(jià)值和健康益處
蓮的根莖、種子和葉子具有顯著的藥理作用,其生物活性成分的存在,如酚類化合物、黃酮類化合物、次生代謝物及其衍生物在根莖、葉子、果實(shí)和種子中的濃度各不相同,已有研究證明,其抗氧化活性、抗肥胖、抗糖尿病、抗炎癥、抗真菌、抗腹瀉、抗癌、抗增殖活性、抗神經(jīng)變性、抗遺忘、抗血栓形成;肝臟保護(hù)活性、光保護(hù)活性,但與其他酚類化合物及其衍生物的潛在聯(lián)合作用和相互作用需要進(jìn)一步探索。此外,酚類和黃酮類化合物與淀粉、礦物質(zhì)和植物細(xì)胞壁的相互作用可能會(huì)影響生物利用度和可提取性,這也需要進(jìn)一步研究。
(二)繼續(xù)研究蓮的提取、保鮮和存儲(chǔ)方法
現(xiàn)有研究基于熱、微波、高靜水壓力、超高壓和高壓加工的物理處理蓮的各部分,可采用高靜水壓力制備蓮子直鏈淀粉-脂肪酸復(fù)合物、直鏈淀粉-長(zhǎng)鏈脂肪酸,以及長(zhǎng)期回生后形成蓮子淀粉-單甘脂V型-復(fù)合物等。超高壓主要應(yīng)用在淀粉處理中,其處理的淀粉與天然淀粉相比,反映出較低的凝沉趨勢(shì)。此外,還有關(guān)于蓮藕根莖的新鮮度保持與食品儲(chǔ)藏,如包裝材料、溫和加熱和有機(jī)酸處理以及使用光果甘草和黃芪、麻花提取物對(duì)鮮切蓮藕采后品質(zhì)的影響,未來要根據(jù)蓮不同部位的生物活性化合物,進(jìn)行化學(xué)處理、抗氧化劑和包裝干預(yù)來延長(zhǎng)保質(zhì)期。
(三)蓮藕和蓮子淀粉及其使用
淀粉是蓮的根莖和種子的主要成分,蓮食品的質(zhì)量很大程度上取決于淀粉的功能特性?,F(xiàn)有研究討論了蓮藕和種子淀粉的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)、理化特性、與食品成分的相互作用、改性以及食品和非食品用途。但目前缺乏對(duì)蓮藕淀粉與普通淀粉應(yīng)用的比較研究,以及如何開發(fā)具有更大市場(chǎng)前景的蓮與其他成分組合的產(chǎn)品與配方。蓮藕和蓮子淀粉在亞洲國(guó)家已被用作功能性成分或食品添加劑,但其在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用并不普遍,因此,未來要針對(duì)各國(guó)家地區(qū)對(duì)健康食品的偏好、需求進(jìn)一步進(jìn)行研究,積極推廣蓮類食品。