藥食同源桑葚的營養(yǎng)保健作用與加工利用研究進(jìn)展

鄭潤愽汪丹王夢(mèng)圓譚旭輝艾倫強(qiáng)何銀生李宇閆加力羅凱何美軍

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中藥材研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中藥材生物學(xué)與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 恩施 445000；2.湖北民族大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，湖北 恩施 445000；3.湖北省地質(zhì)科學(xué)研究院，湖北 武漢 430000)

引言

桑葚，又名桑果，為?？坡淙~喬木植物桑(Morus alba L)，為藥食同源植物水果，富含多種維生素、游離酸、蛋白質(zhì)、人體必需氨基酸、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分?！侗静輨偰俊贰侗静輦湟贰吨胁菟帉W(xué)》等記載，桑葚性甘涼、酸甜汁多、利五臟關(guān)節(jié)，傳統(tǒng)用于陰虛津少、口舌干燥、血虛便秘、頭昏目眩、神經(jīng)虛弱、心悸失眠、頭發(fā)早白等疾病的治療?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，桑葚中含有豐富的黃酮和類黃酮、多糖、白藜蘆醇等藥理活性成分，具有清除體內(nèi)自由基、抗病毒、促進(jìn)新陳代謝、提高免疫力以及緩解衰老的功效[1]。

桑葚作為藥食同源的食物之一，其良好的口感、豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和對(duì)人體的健康功效使得桑葚精深加工產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量激增，備受關(guān)注。為了進(jìn)一步促進(jìn)桑葚產(chǎn)業(yè)健康全面的發(fā)展，本文對(duì)桑葚高效種植、活性功效及提取、產(chǎn)品加工等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理，闡述了其研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和存在的瓶頸問題，以期為促進(jìn)桑葚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)。

1 桑葚的主要活性成分及其功效

1.1 桑葚多糖及其功效

桑葚中多糖的含量高達(dá)9.42%，主要為鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等成分，桑葚多糖是其發(fā)揮滋陰補(bǔ)血等補(bǔ)益功用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。但是桑葚的種類和生長地區(qū)以及條件的不同，桑葚多糖的含量也具有很大的差異[2]。王強(qiáng)等[3]研究了桑葚多糖對(duì)STZ誘導(dǎo)下的糖尿病大鼠血糖降低效果和體內(nèi)外自由基的清除效果，結(jié)果表明，桑葚多糖可以清除自由基活性和增強(qiáng)大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)和血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-px)活性，增加大鼠血清T-AOC含量，降低其血清MDA含量，從而顯著降低STZ誘導(dǎo)下的糖尿病大鼠的血糖水平，且降糖水平要好于短效胰島素。

1.2 黃酮類功能性成分

桑葚中含有豐富的花青素、花色苷等生物活性物質(zhì)，具有降低血糖水平、清除體內(nèi)自由基、保護(hù)臟器組織、抗突變等藥理作用。閻芙潔[4]研究發(fā)現(xiàn)桑葚花色苷具有降糖活性，通過調(diào)控基因表達(dá)來維持葡萄糖的正常代謝，降低小鼠體內(nèi)激素水平，降低小鼠體內(nèi)炎癥因子的表達(dá)，從而對(duì)糖尿病的改善起到積極的作用；薛宏坤等[5]發(fā)現(xiàn)，桑葚花色苷具有較好的脂質(zhì)體抑制和DPPH自由基清除能力；金紅艷等[6]研究發(fā)現(xiàn)，桑葚花色苷可以顯著降低乳腺癌裸鼠腫瘤組織中VEGF的水平從而抑制乳腺癌的增殖；張新燦等[7]研究發(fā)現(xiàn)，桑葚花青素較穩(wěn)定且具有較強(qiáng)的DPPH、ABTS+自由基清除能力。

1.3 白藜蘆醇

桑葚富含白藜蘆醇等非黃酮類多酚化合物生物活性成分，該物質(zhì)通過保護(hù)胰島B細(xì)胞、提高胰島素活性等方式進(jìn)行治療糖尿病，有望成為治療糖尿病的新型藥物；此外，白藜蘆醇還具有抗氧化、抗癌、抗腫瘤活性，改善心腦血管系統(tǒng)等功效[8]。

1.4 桑葚汁及提取物

桑葚花提取物可以改善乙醇誘導(dǎo)下的小鼠的肝損傷，并可以作為膳食補(bǔ)充劑應(yīng)用于防止酒精性健康損傷；桑葚濃縮汁對(duì)氧化損傷大鼠脾臟的脾臟有保護(hù)作用，有效增加淋巴細(xì)胞數(shù)量，改善充血的功效；此外，桑葚提取物還可以抑制炎癥相關(guān)因子表達(dá)量，從而減弱促炎癥反應(yīng),發(fā)揮抗炎功效[9]。

2 桑葚高品質(zhì)種苗繁育與種植技術(shù)

我國果桑資源豐富，擁有諸多可以直接應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)資源品種。但是果桑品種有較強(qiáng)的地區(qū)適應(yīng)性，加之果桑新品種的培育較為困難，很大程度上阻礙了其大規(guī)模推廣。

2.1 桑葚的種苗繁育

目前桑葚的種苗繁育技術(shù)主要還是采用傳統(tǒng)的嫁接技術(shù)，能在較短時(shí)間內(nèi)繁殖各種果桑品種幾百萬株[10]。然而，嫁接技術(shù)存在操作要求嚴(yán)格、受氣候影響大等特點(diǎn)，只被少數(shù)桑農(nóng)掌握，存在著技術(shù)推廣面不寬、育苗壟斷的局面。針對(duì)這個(gè)問題，近年來人們采取了很多措施。葉青雷等[11]研發(fā)出了雙層雙基質(zhì)扦插營養(yǎng)缽嫩枝扦插育苗技術(shù)，扦插根系生成，扦插苗成活率高，根系健壯，適合大規(guī)模的扦插育苗，可行性高且成本低廉，為果桑品種種苗的繁育提供了技術(shù)支持。

2.2 桑葚的種植技術(shù)

有文獻(xiàn)報(bào)道,棚室桑葚栽培技術(shù)能有效提前桑葚的采摘期，同時(shí)還能發(fā)揮其旅游價(jià)值，滿足人們體驗(yàn)采摘的樂趣，實(shí)現(xiàn)了4～5萬元·667m-2的經(jīng)濟(jì)效益；高海拔地區(qū)溫室桑葚栽培技術(shù)，為人們?cè)诟吆０蔚貐^(qū)種植與開發(fā)桑葚相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供了依據(jù)；適用于當(dāng)?shù)仵r食桑葚綠色高效栽培技術(shù)，對(duì)于當(dāng)?shù)氐母咝мr(nóng)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)村增綠、農(nóng)民增收起到了很大的促進(jìn)作用；適合寒地的高產(chǎn)栽培技術(shù)，為桑葚在高寒地區(qū)的種植提供了技術(shù)支持，對(duì)高寒地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，提高了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的居民收入[12,13]。

3 桑葚的活性成分提取及加工技術(shù)

3.1 桑葚的活性成分提取工藝

3.1.1 桑葚多糖提取工藝

有關(guān)桑葚多糖提取的研究起步較早，其技術(shù)也比較成熟。景榮琴等[14]采用響應(yīng)面優(yōu)化了桑葚多糖超聲波輔助提取法的最優(yōu)工藝條件；選定提取溫度、時(shí)間及水料比作為影響因素得到了多糖提取的最佳工藝，多糖提取率達(dá)到了17.8%。唐長波等[15]利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化處理得到了微波輔助提取桑葚多糖的最佳工藝條件為料液比1∶50(g·mL-1)，微波處理時(shí)間10min，微波處理功率300W，此條件下多糖提取誤差小，提取率為5.73%。馮斌等[16]利用高壓脈沖電場(chǎng)(HPEF)對(duì)桑葚進(jìn)行破壁提取桑葚多糖，并采用分光光度法測(cè)定桑葚中的多糖含量。通過對(duì)HPEF提取桑葚多糖工藝的優(yōu)化得到最佳工藝，并且最佳工藝的提取率可達(dá)15.05%。

3.1.2 桑葚黃酮提取工藝

黃酮類化合物是一種天然的抗氧化劑，具有降低血壓和血糖水平、抗腫瘤、保護(hù)心血管，清除體內(nèi)自由基等功效。桑葚中也含有大量的黃酮類物質(zhì)，因此如何將黃酮從桑葚中提取出來是當(dāng)下研究桑椹活性物質(zhì)的熱點(diǎn)之一。采用復(fù)合酶超聲輔助提取法提取桑葚籽黃酮，最佳工藝條件：復(fù)合酶添加量0.3mg·mL-1、酶解溫度和時(shí)間分別為55℃，80min、超聲處理20min，提取得率達(dá)5.32mg·g-1；采用乙醇法提取桑葚葉黃酮類化合物，該工藝下黃酮類化合物的得率為50.2mg·g-1[17]。

3.1.3 其它活性成分的提取工藝

陳瓊玲等[18]在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到了高壓提取桑葚果渣中白藜蘆醇的最佳工藝條件，在此條件下，白藜蘆醇提取量達(dá)(8.29±0.20)μg·g-1。彭兆康等[19]采用了超聲波輔助提取法提取桑葚籽油，利用響應(yīng)面優(yōu)化處理得到的最佳結(jié)果顯示在料液比1∶27.78mL·g-1、超聲處理功率311.43W、提取溫度56.56℃、提取時(shí)間12.85min；桑葚籽油得率為34.3528%。張婉迎等[20]研究了桑葚水溶性蛋白的提取工藝，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)下采用響應(yīng)面法優(yōu)化得出水溶性蛋白提取的最佳工藝參數(shù)為pH10.69，液料比19.86∶1(mL·g-1)，提取時(shí)間15.89h，理論提取率為4.67%。

3.2 桑葚加工工藝研究

目前對(duì)于桑葚的加工主要有2種途徑：運(yùn)用桑葚作為食品加工原料制作食品的粗加工技術(shù)；運(yùn)用桑葚作為原料提取功能性成分制作成為天然無毒的產(chǎn)品的精深加工技術(shù)，目前我國內(nèi)的桑葚加工技術(shù)主要還是以粗加工為主。

3.2.1 桑葚干

桑葚制品中桑葚干是最主要的加工方式，此加工工藝的優(yōu)勢(shì)在于可將桑葚的原有形態(tài)與營養(yǎng)成分得到最大限度地保留。李豐延等[21]比較了3種不同干燥方式對(duì)桑葚干品質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明，真空冷凍干燥可以很好的保留桑葚的營養(yǎng)物質(zhì)以及物理特性，較短時(shí)長的真空冷凍干燥聯(lián)合較高溫度(85℃)的熱風(fēng)干燥能提高干燥效率，并且其營養(yǎng)成分也明顯高于熱風(fēng)干燥。

3.2.2 桑葚果汁

酶法出汁是當(dāng)前較為新穎的提高果蔬出汁率的技術(shù)，其不但可以使果汁變得清澈透亮，還可以更好地保存果汁的營養(yǎng)成分，而在桑葚汁加工中仍常采用壓榨法出汁，此傳統(tǒng)方法殘存果渣過多，果汁得率較低，從而造成了桑葚果實(shí)的利用率降低。徐麗萍[22]等采用復(fù)合酶法制取桑葚汁采用響應(yīng)曲面分析，對(duì)復(fù)合酶法制取桑葚汁工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到了最佳工藝參數(shù)：果膠酶與纖維素酶的復(fù)配比例1.0∶1.36、酶解pH5.0、酶解溫度49.5℃、時(shí)間2.6h，桑葚出汁率達(dá)到最高為86.13%。

3.2.3 桑葚果酒

桑葚果酒是以桑葚果實(shí)為原料經(jīng)釀制而成的一種低酒精含量的果酒，具有滋補(bǔ)、養(yǎng)身及補(bǔ)血之功效。孔燕等[23]通過對(duì)10種不同的釀酒酵母菌株進(jìn)行篩選，獲得了揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量高的適合釀制桑葚酒的菌株，為桑葚酒的酵母選擇提供了參考方向。王超萍等[24]利用紅曲霉和酵母混合液態(tài)發(fā)酵，獲得生產(chǎn)桑葚酒的最佳生產(chǎn)工藝：發(fā)酵溫度為18℃，發(fā)酵pH為3.6，接種紅曲霉接種的量8%、接種酵母菌的量為10%，此工藝條件下，桑葚果酒的酒精含量為12.9%，并且口感細(xì)膩，與普通酵母發(fā)酵酒相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3.2.4 桑葚果醋

與傳統(tǒng)發(fā)酵醋相比，釀造果醋富含有機(jī)酸和人體必需氨基酸，其擁有更好的口感和對(duì)人體的保健功能。桑葚果醋以鮮榨的桑葚汁為主要原料，經(jīng)酵母發(fā)酵而成，不僅包含傳統(tǒng)食醋的保健功效，還具有桑葚的生理與藥理功能。王曉琳等[25]以桑葚為原料通過單因素和正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，確定了果醋生產(chǎn)過程中酒精與醋酸發(fā)酵階段最佳工藝條件。在此工藝條件下桑葚果酒中的酒精含量為6.03%，果醋產(chǎn)酸量為5.95g·dL-1，并且產(chǎn)品口感較好，理化檢驗(yàn)合格。

4 結(jié)語

隨著人們生活水平的不斷上升和對(duì)健康的不斷重視，桑葚作為一款兼具營養(yǎng)、保健的功效食品將備受青睞，市場(chǎng)需求與日俱增。但是，目前我國的桑葚產(chǎn)業(yè)發(fā)展不健全，未能形成高效種植與加工的完整產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系：桑葚相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)還處于初級(jí)階段，主要集中在以桑葚為原料開發(fā)產(chǎn)品粗加工，缺乏精深加工技術(shù)，鮮有以桑葚活性成分開發(fā)相關(guān)的藥用產(chǎn)品和保健產(chǎn)品。桑葚優(yōu)良品種創(chuàng)新不夠，不同地區(qū)的桑葚品種交流較少，沒有經(jīng)濟(jì)效益更好的新品種，阻礙了適合不同地區(qū)的桑葚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，桑葚產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)，市場(chǎng)號(hào)召力不足，品牌效應(yīng)缺失，未能形成品牌影響力。我國的桑葚資源豐富、分布廣泛，隨著桑葚優(yōu)良品種創(chuàng)新、高效種植與深加工技術(shù)的逐漸成熟，桑葚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的完善，桑葚產(chǎn)業(yè)將會(huì)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)、健康價(jià)值。