馬先紅,李璇
吉林化工學(xué)院(吉林 132022)
蒲公英又稱黃花地丁,也叫白鼓丁,是一種具有數(shù)千年悠久歷史的菊科多年生草本植物,分布于全球多個國家和地區(qū),大約有2 000種,被研究的有75種,并且正在不斷被發(fā)掘中,蒲公英多分布于北方[1]。蒲公英全身可食,根身粗深,通常一株或多株生于土壤,根莖短。根部長葉,葉片平展。花葶無數(shù),與葉同等長度,有毛。花瓣呈舌狀,顏色為黃色,外層舌片的中央有紫紅色的寬帶?;ㄆ谠?—5月,果期在6—7月[2]。
蒲公英是一種可食用的植物,也可用于防治疾病。其味道微苦,屬于寒性食物,自身沒有毒性,全珠都可入藥。作為中草藥,有清熱解毒、清肝利肺、抑菌消炎等藥理作用。作為食品,有豐富的蒲公英類固醇、菊糖、旋覆花酚、天冬酰胺、果膠、膽堿、豆類固醇等多種對人體有益的物質(zhì)[3]。近幾年,蒲公英因為自身特別豐富的藥理價值和食用價值,在醫(yī)療和食品開發(fā)方面受到重大關(guān)注[4-5]。對蒲公英營養(yǎng)成分、活性成分、生物活性及蒲公英食品研究現(xiàn)狀進行綜述,將會為蒲公英的深度開發(fā)利用提供一定的理論參考。
蒲公英中富含脂肪、碳水化合物和蛋白質(zhì),對促進人體生長發(fā)育、提供所需能量和增強免疫力有重大作用。它含有較多的粗纖維,對腸胃有很好的調(diào)節(jié)作用,還能起到降血糖的作用[6]。其所含蛋白質(zhì)及食物纖維比一般蔬菜如番茄、大白菜、豆角及菠菜等都要高出數(shù)十倍。蒲公英中的維生素和礦物質(zhì)Ca、Fe、P的含量很高,有助于維持人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和酸堿平衡[7-8]。硒是必需微量元素中的高效抗癌元素,而100 g蒲公英中含硒量達14.7 μg,遠高于其他草本植物。
黃酮、多糖、多酚、萜類化合物都是蒲公英中的有效成分,具有多種生理活性,如抗菌、抗炎、抗氧化等。蒲公英所擁有的藥用價值和食用價值基本都離不開其含有的活性成分[9]。
蒲公英中富含豐富的多糖類物質(zhì),多糖指的是多個相同或者不同的單糖構(gòu)成的化合物,它主要存在于動物、植物和微生物中,包括果膠、纖維素等,對生物體的生長發(fā)育過程起著緊要的作用。蒲公英多糖包括葡萄糖、菊糖、果糖、蔗糖、聚糖等,它們在植物體內(nèi)的干重含量占比30%~50%,而蒲公英根部的多糖含量是干重的一半,菊糖是根部干重含量的45%[10]。多糖的分子結(jié)構(gòu)中存在許多極性官能團,它們與水分子的親和性很強。某些分子量較小、分支程度較小的多糖在水溶液中具有一定的溶解性,且隨著溫度的升高,其溶解性逐漸增強。Chen等[11]在120 ℃下,用高壓滅菌器從蒲公英葉片中提取并純化酸性水溶性多糖,即新型蒲公英葉多糖(DLP120)。DLP120是由果膠和阿拉伯半乳聚糖組成的復(fù)合多糖,主要由阿拉伯糖(32.35%)和半乳糖(44.91%)組成。DLP120通過誘導(dǎo)細胞凋亡抑制HepG2細胞增殖,主要阻滯細胞周期在S期,具有作為抗癌藥物的潛力。張靜等[12]利用熱水浸提方法從蒲公英根中得到蒲公英根多糖,并對其進行單因素試驗和正交試驗,得出最佳蒲公英根多糖提取條件,即料液比1∶40(g/mL)、提取溫度80 ℃、提取時間3 h、提取次數(shù)2次。在此提取條件下,其多糖得率為8.945%。
蒲公英中的酚酸類化合物較多,從蒲公英中分離出綠原酸、咖啡酸、苯乙酸、酒石酸、萵苣酸、對香豆酸、沒食子酸、苯乙酸等[10]。其中,對細菌有顯著抑制效果的是咖啡酸和綠原酸,咖啡酸的衍生物菊苣酸和單咖啡酰酒石酸這2種有機酸具有降糖、降脂、抗菌、抗病毒和輔助治療感冒的功效[13]。沈奇等[14]采用乙醇作為萃取劑,以整個蒲公英為原料,采用正交試驗法,確定在物料比1︰16、溫度60 ℃、時間2 h、80%乙醇體積分數(shù)條件下,在蒲公英中綠原酸提取率達60%以上。
萜是一個總稱,指含有全部異戊二烯的聚合體及其衍生物。在蒲公英中,其萜類成分主要有三萜類化合物和倍半萜類化合物。其中,三萜類化合物主要包括偽蒲公英甾醇棕櫚酸酯、偽蒲公英、3-乙酰偽蒲公英甾醇、蒲公英甾醇乙酯、羽扇豆醇乙酸酯[15]。在蒲公英中,含有一種五環(huán)三萜類化合物,名為萜醇。其擁有抗炎、降血糖、清熱解毒、抗氧化、抗癌等藥理作用,它還可以通過調(diào)節(jié)Akt通路抑制肺癌細胞糖酵解水平和己糖激酶活性[16-17]。蒲公英半萜類化合物主要包括蒲公英苦素、異倍半萜素A和蒙古蒲公英素B,其植株甘、苦的味道都是由半萜類化合物導(dǎo)致的[15,18]。
黃酮類化合物在自然界中普遍存在,它是一種天然產(chǎn)物,常見的黃酮類物質(zhì)包括黃酮、黃酮醇、雙黃酮、橙酮等,而在蒲公英中,已鑒定出40余種黃酮類化合物。黃酮類化合物作為功能性成分,還具有抗氧化、抗腫瘤、抗衰老等功效[19]。蒲公英黃酮類醇提取物可抑制人食管鱗癌細胞增殖,并且通過阻遏上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化,進而抑制人食管鱗癌細胞細胞遷移和侵襲能力[20]。經(jīng)過益生菌發(fā)酵后的蒲公英黃酮,與未發(fā)酵前相比,它擁有更強的DPPH自由基清除能力、還原力,且可以顯著抑制金黃色葡萄球菌和沙門菌的活性[21]。
已有研究證明蒲公英擁有抑菌性。蒲公英對沙培林、金黃色葡萄球菌具有很好的殺滅效果,對傷寒桿菌、腦膜炎球菌、變形桿菌、綠膿桿菌、白喉桿菌、痢疾桿菌、肺炎雙球菌等也有很好的殺滅效果[22]。蒲公英含有阿魏酸,能抑制嗜中性白細胞的聚集,對病毒、細菌也有一定的抑制作用。李云祥等[23]在前期研究中用紙片抑菌法發(fā)現(xiàn),蒲公英的脂溶性物質(zhì)對沙門氏菌具有較好的抑制作用,初步認為其抗菌作用可能與其對菌體的細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān)。最終結(jié)果表明,蒲公英植酸可阻遏沙門菌的生長,其重要機理是破壞菌體的細胞膜。張維華等[24]以產(chǎn)氣莢膜梭菌、脆弱擬桿菌和蠟樣芽胞桿菌為研究對象,采用傳統(tǒng)方法聯(lián)合基質(zhì)輔助激光解析串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜儀(MALDITOF)檢測細菌中蛋白質(zhì)的表達,研究發(fā)現(xiàn),蒲公英溶液對其具有較強的抑制和殺菌效果,并測定蒲公英溶液對各種細菌的抑制和殺菌濃度:其對產(chǎn)氣莢膜梭菌的最低抑菌濃度(MIC)為0.06 g/mL,最低殺菌濃度(MBC)為0.25 g/mL;對脆弱擬桿菌的MIC和MBC分別為0.03 g/mL和0.125 g/mL;對蠟樣芽胞桿菌的MIC為0.125 g/mL,MBC為0.5 g/mL。
炎癥也就是所謂的發(fā)炎,它是人體對外界或體內(nèi)的刺激產(chǎn)生的一種防御機制,是人體的一種自衛(wèi)反應(yīng),主要表現(xiàn)為局部的皮膚或器官出現(xiàn)疼痛、發(fā)紅、腫脹、皮膚溫度高、充血、部分器官發(fā)生功能障礙等癥狀。炎癥一般是由細菌、病毒、衣原體、支原體等感染所致,也有可能是由非感染性的原因所致,會對人體產(chǎn)生嚴重的傷害,導(dǎo)致人體自身組織的損傷。蒲公英植物中包含蒲公英賽醇等多種活性成分,其具有消腫散結(jié)、清熱解毒、疏通經(jīng)絡(luò)、促進臟腑功能活動等功效,對各類胃脘痛的患者均可起到消炎止痛、清熱潤胃、保護胃腸的作用[25]。馬艷妮等[26]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在蒲公英根部進行醇提的基礎(chǔ)上,通過大孔吸附樹脂柱分離和活性評價得到蒲公英根的高效抗菌抗炎活性組分,構(gòu)建出吸附提取分離工藝:70%乙醇回流提取后,用D101大孔吸附樹脂進行柱分離,在水洗脫后的70%乙醇洗脫部位為蒲公英根的抗菌抗炎活性組分。該組分對9種人、畜禽常見病原菌具有明顯的抑菌和殺菌作用。
研究表明:與慢性病、年齡等因素相關(guān)的氧化應(yīng)激可引起炎癥反應(yīng)。蒲公英中的黃酮、多糖和酚類物質(zhì)對自由基具有較強的清除能力,具有較好的抗氧化效果。潘明月等[27]采用高效液相色譜(HPLC)方法,對蒲公英中抗氧化成分的組成及作用機制進行研究,利用多種聯(lián)機數(shù)據(jù)庫,找出蒲公英中共同的抗氧化劑作用靶標,構(gòu)建一個蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)(PPI),并對其進行基因本體(GO)和京都基因與基因百科組全書(KEGG)信號途徑的富集分析。結(jié)果表明蒲公英各相提取物都有不同程度的抗氧化效果,在乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚、正丁醇相中,乙酸乙酯相提取物的抗氧化作用最佳。Jedrejek等[28]研究表明蒲公英葉和花中4種酚類成分可顯著抑制由H2O2或H2O2/Fe誘導(dǎo)的血漿脂質(zhì)過氧化。
蒲公英抗腫瘤的運作機理主要為干預(yù)細胞信號的傳導(dǎo)、控制凋亡有關(guān)蛋白、阻遏腫瘤細胞增殖并誘導(dǎo)其死亡、阻遏腫瘤細胞遷移、阻遏新生血管形成等[29]。關(guān)于其抗癌作用的研究集中于其有效組分,如有機酸、黃酮、甾醇、三萜、多糖等。
在蒲公英中,含有的多糖物質(zhì)可以提高外周血細胞的免疫力,讓癌細胞的生存環(huán)境發(fā)生變化,從而減緩癌細胞的生長速度。除此之外,這種多糖可對核突變進行抑制,還可加速誘導(dǎo)癌細胞的凋亡。蒲公英中的黃酮能夠改變細胞膜的滲透性,進而破壞細胞膜的整體性,一些金屬離子、蛋白質(zhì)和碳水化合物的滲出會導(dǎo)致細胞代謝紊亂,進而導(dǎo)致細胞死亡,這一特性能夠殺死癌細胞。
在蒲公英中,含有的酚酸能對細胞周期產(chǎn)生抑制作用,阻礙細胞分化過程,從而對癌細胞的增殖和分化產(chǎn)生影響。此外,蒲公英中的酚酸還是一種很好的氧自由基清除劑,可減少氧自由基對健康細胞的損傷作用[30]。
因為蒲公英屬于藥食同源食品,市場上已出現(xiàn)功能飲料類、餅干類、茶飲類等蒲公英食品,也有地區(qū)將蒲公英作為野菜拌飯或者做成醬菜。國外也開始大規(guī)模種植蒲公英用作食品開發(fā)。國內(nèi)對蒲公英加工技術(shù)還不太成熟,有很大的發(fā)展空間。
4.1.1 蒲公英茶
我國傳統(tǒng)制茶工藝,不需要任何添加劑,只用炒制便可完成。其中,蒲公英中的水溶性功能成分可在制作時充分溶解散發(fā),不僅具有保健功能還保留本身特有的香味,在滿足大眾喝茶需求的同時,也起到清熱解暑,消炎利肝的保健作用[31]。
4.1.2 蒲公英酸奶
蒲公英加到酸奶里,可以改善酸奶的口感和風味,增加其營養(yǎng)價值。也可把蒲公英汁液加入鮮牛奶中,使酸奶具有的還原金屬離子、抗氧化的能力與蒲公英擁有的抗氧化功能結(jié)合,提高食品抗氧化能力,更好地發(fā)揮食品的保健功能。趙建英等[32]采用響應(yīng)面方法,將蒲公英汁、白砂糖和葡萄柚汁作為主要添加物,對其生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化,得出葡萄柚柚汁20 g、蒲公英汁8 g、白砂糖7 g的最佳生產(chǎn)工藝,使其既有獨特的風味,又有一定的營養(yǎng)價值。
4.1.3 蒲公英功能飲料
在蒲公英中,有很多對人體有好處的活性物質(zhì),它有非常好的保健作用,蒲公英中所含的綠原酸,可以起到清熱解毒、抗氧化、改善腸道健康等作用。以其為監(jiān)測指標可以增加飲料口感的同時兼具保健功能。尹佳樂等[33]通過試驗,確定以水添加量100%為標準,蒲公英浸提液60%、人參浸提液20%、木糖醇11%和檸檬酸0.09%,并對其進行優(yōu)化。該工藝所制的保健型復(fù)合飲料,抗疲勞效果顯著,口味獨特。Kim等[34]利用蒲公英的高營養(yǎng)價值,開發(fā)具有增強生理化學(xué)特性的蒲公英益生菌功能飲料。
4.1.4 蒲公英咖啡
因為咖啡中含有咖啡因,所以會引起甲狀腺亢進、心律過快等問題。長期吃油的人可以飲用蒲公英咖啡,有助于肝膽胰代謝多余的油脂,從而降低胰腺等疾病的發(fā)生。烘烤過的蒲公英根部自帶天然的蜂蜜香,有提神的效果[35]。
4.2.1 饅頭
張令文等[36]在一次發(fā)酵法工藝制作饅頭的過程中,研究pH、揉面時間、揉面次數(shù)、醒發(fā)時間、蒲公英添加量等對蒲公英饅頭營養(yǎng)價值和品質(zhì)的影響。結(jié)果證明,以20 g蒲公英浸出物為原料,以1 kg面粉為原料,發(fā)酵出的饅頭質(zhì)量較好。
4.2.2 餅干
在傳統(tǒng)糕點制品的加工過程中加入蒲公英,可提高其營養(yǎng)價值。蒲公英餅干優(yōu)良的制作配方為蒲公英粉2 g、黃油14 g、牛奶13 g、煉乳4 g、白砂糖4 g、低筋面粉30 g。制作的餅干不僅全年齡段都可以食用,而且營養(yǎng)平均,其原料便宜易得,制作方法簡單,可以很好地填補我國在蒲公英健康食品領(lǐng)域的空白,所以擁有很好的發(fā)展前景[37]。
4.2.3 蒲公英面包
王艷萍等[38]將含有高營養(yǎng)價值的蒲公英粉加到面粉中發(fā)酵,制成具有蒲公英保健功能的特色面包,其最佳配方(面包粉添加量100%為基準)為蒲公英粉3.0%、食鹽1.0%、雞蛋12.5%、酵母1.0%、奶粉6.0%、改良劑0.6%、黃油8.0%。
醬菜是一種風味獨特的調(diào)味品。腌漬蔬菜的生產(chǎn)技術(shù)簡便,無需復(fù)雜的設(shè)備,每家每戶都能生產(chǎn)。柳誠剛[39]通過單因素試驗和正交試驗得出蒲公英醬菜配料調(diào)配的最佳配方:食用調(diào)和油6.0%、姜絲5.0%、味精2.5%、食鹽2.5%、生抽3.5%、紅辣椒3.0%、大蒜4.5%、花生仁若干、八角、小茴香及黑芝麻少許,此時蒲公英醬菜風味獨特,口感香醇。
遲曉君等[40]按照單因素試驗和正交試驗研制出含有蒲公英的最佳豆腐配方:黑豆、黃豆2種豆沫質(zhì)量比3∶2,豆沫與蒲公英質(zhì)量比3∶1,熟化過程中加水量與豆質(zhì)量比1∶2。用該配方研制的豆腐呈白色,無豆渣,且味道清新口感細膩。
蒲公英作為一種藥食同源植物,擁有很高的營養(yǎng)價值。其含有的多糖物質(zhì)對生物生長發(fā)育有重要作用。酚酸類、黃酮類、萜類均具有抗氧化、抗衰老、防癌、消炎等功效。蒲公英人工種植逐漸擴大,國內(nèi)外均對其活性成分進行大量研究??沙浞掷矛F(xiàn)代化深加工技術(shù),生產(chǎn)出以蒲公英活性物質(zhì)為主要成分的藥品、食品、保健品,以促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)深入發(fā)展。以蒲公英為原料的保健食品,現(xiàn)在多以飲料、餅干等形式存在。因此,在蒲公英保健食品開發(fā)方面具有廣闊前景。