于京華，岳喜典

（煙臺大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東煙臺264005）

人參是五加科植物長于地下的根，根據(jù)種植方式不同可以將人參分為3類：野山參、園參、林下參[1-2]，不超過5年生長期的園參可以作為食品。隨著社會的進步，藥食同源的保健理念漸漸進入人們的生活。人參的活性成分是其價值的體現(xiàn)，人參具有增強機體免疫力[3]、開發(fā)智力[4]、保護心腦血管[5]、抗氧化和抑制癌細胞生長[6]等功能，對人體健康發(fā)揮著重要作用。

20世紀初，日本對人參已經(jīng)開始了化學(xué)成分和活性的研究，并將其做成茶飲料濃縮液，該產(chǎn)品深受老人及婦女喜愛。韓國主產(chǎn)高麗參，人參產(chǎn)業(yè)已是韓國的一個主打產(chǎn)業(yè)[7]。我國人參自然分布和栽培地域廣泛，隨著衛(wèi)生部批準人參作為食品以后，其應(yīng)用也越來越廣泛。人參在食品中的開發(fā)應(yīng)用已成為研究的一大熱潮，引起了人們的廣泛關(guān)注。本文對人參的活性成分、藥理作用及其在食品中的應(yīng)用進行綜述，為人參在食品及功能性食品的開發(fā)方面提供借鑒。

1 人參的活性物質(zhì)及其藥理作用

1.1 人參的化學(xué)成分及提取方法

人參的功能成分是人參質(zhì)量和價值的體現(xiàn)，活性物質(zhì)越多，其營養(yǎng)和藥用價值越高。人參中含有人參皂苷、人參蛋白質(zhì)、人參多糖、揮發(fā)油、生物堿等活性物質(zhì)[8]。

1.1.1 人參皂苷

人參皂苷是人參發(fā)揮作用的主要物質(zhì)，其在神經(jīng)系統(tǒng)疾病和抗腫瘤方面作用顯著[9]。人參皂苷種類多，不同的方法提取得到的人參皂苷含量也各不相同。

在傳統(tǒng)水提法中，楊麗玲等[10]通過浸提時間的長短，以人參皂苷Rb1、Rg1、Re作為衡量人參皂苷提取量的指標，試驗結(jié)果顯示Rb1隨著浸泡時間的延長其含量增加，而其它兩種皂苷則不呈線性關(guān)系，但是浸泡時間過長則會導(dǎo)致每種成分含量都有所下降，每種單一成分提取量都存在差異。孫聰?shù)萚11]在提取人參皂苷的過程中，先對單個因素進行評定，再進行正交試驗，把干膏率與人參總皂苷含量作為考察指標，分別用微波輔助提取和超聲波輔助提取，結(jié)果表明，微波輔助提取得到人參皂苷較多。

纖維素酶具有破壞人參細胞壁的作用，有利于人參中物質(zhì)的提取，而乙醇能夠?qū)O性相對較小的皂苷提取出來。劉長姣等[12]用纖維素酶和乙醇的混合物作為有機溶劑提取人參皂苷，通過單因素試驗找到單個主要影響因素，然后進行正交試驗，得到最佳提取方式，纖維素酶-乙醇結(jié)合法可以在2 h內(nèi)基本完成對基質(zhì)中人參總皂苷的提取，對人參總皂苷的提取來講是一種較好的方法。

傳統(tǒng)提取法提取出人參皂苷的含量較少，隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，越來越多的人選擇應(yīng)用現(xiàn)代提取技術(shù)提取，以減少資源的浪費。

1.1.2 人參多糖

人參多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其主要通過提高抗氧化酶的水平來達到抗氧化、防衰老的目的。此外人參多糖還具有促進造血、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、降血糖、神經(jīng)保護等功能[13]。

趙立春[14]采用3種不同方式提取人參多糖，以人參多糖得率為考察指標，找到提取多糖更適宜的方式。試驗證明在適當?shù)臈l件下，微波輔助熱水法提取人參多糖的提取率為19.32%，超聲輔助熱水法提取人參多糖的提取率為34.12%，索氏法人參多糖提取率為24.13%，由此可見，超聲輔助熱水提取法所得人參多糖提取率更高。

1.1.3 蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)既是人體的組成部分又調(diào)控人體的新陳代謝，在機體中發(fā)揮著重要的作用。在人參葉、根中，均有不同的氨基酸及肽類，這些物質(zhì)與人參發(fā)揮藥理作用有著密切的關(guān)系。人參中酶的作用在人體生理代謝活動中有著重要作用，而這些酶大部分是可溶性蛋白質(zhì)，通過這些蛋白質(zhì)在體內(nèi)的代謝情況可以直接或間接地了解酶作用的效果和趨勢，從而反映出人參在體內(nèi)代謝的情況[15]。

白雪媛等[16]通過對吉林省不同地區(qū)人參的采集和對人參中可溶性蛋白質(zhì)的測定，發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白質(zhì)的含量與地理位置、海拔高度、日照時間等密切相關(guān)，這為人參的栽培種植提供了地理參考。李舒欣等[17]采用杜馬斯燃燒法燃燒人參根、莖、葉，通過測定燃燒時氮轉(zhuǎn)化成的含氮化合物的含量，得到不同部位蛋白質(zhì)的含量，人參根部含蛋白質(zhì)較多，莖部含蛋白質(zhì)較少，這為人參中蛋白質(zhì)的研究開發(fā)提取提供了依據(jù)。

1.1.4 人參揮發(fā)油

人參揮發(fā)油含量少，是人參的香味物質(zhì)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的人參揮發(fā)油中的物質(zhì)不下數(shù)百種，其中倍半萜類是人參揮發(fā)油的主要特征物質(zhì)[18]。適量服用人參揮發(fā)油能達到止疼的效果，過量服用則對機體有害[19]。

劉朋朋等[20]研究刺人參揮發(fā)油時，將處理好的東北刺人參用熱水蒸餾，使揮發(fā)油隨蒸汽揮發(fā)出來，將揮發(fā)油分成兩個極性部位，分別用氣相色譜-質(zhì)譜儀測定這兩部位。通過測定揮發(fā)油中乙醚部分和乙酸乙酯部分，揮發(fā)油含量均高達90%以上。

1.1.5 其它物質(zhì)

人參中還含有黃酮、木質(zhì)素、有機酸、維生素等其它物質(zhì)。

木質(zhì)素，又名木素，屬細胞壁中藥成分。方赤光等[21]采用經(jīng)典的Klason法和紫外分光光度法測定這種物質(zhì)的吸光度。因木質(zhì)素具有苯環(huán)，在268 nm處測得吸光度最高值，得出木質(zhì)素的含量受地區(qū)和年限影響的結(jié)論，這也為木質(zhì)素的提取提供了借鑒。

姜喆卉等[22]為提高人參黃酮的提取量，用乙醇溶液為提取劑，通過紫外分光光度法對提取液測定，得到最佳提取結(jié)果：85%乙醇溶液提取，3 h提取兩次，料液比為1∶20（g/mL）。人參中還具有乙酸、丙二酸等低分子量有機酸[23]，以及酒石酸、馬來酸等其它種類的有機酸[24]。

1.2 人參的保健功能

人參的保健作用多而廣泛，它能夠緩解疲勞、保護心臟、保護神經(jīng)、減少肝臟損傷、增強免疫力、調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌等，對人體發(fā)揮功效的機制也較復(fù)雜。

1.2.1 抗衰老作用

機體衰老過程中，產(chǎn)生大量自由基，這些自由基在氧化的作用下會導(dǎo)致細胞膜結(jié)構(gòu)受到破壞，攻擊細胞膜上的糖類、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等物質(zhì)，使富有彈性的細胞膜變得松弛，逐漸失去活性。膜上的不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化，產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物。這些脂質(zhì)過氧化物及其分解產(chǎn)物使核酸及蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)，造成基因突變或誘發(fā)腫瘤的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致細胞功能嚴重受損以至衰老、死亡。

人參皂苷能抑制自由基的產(chǎn)生，或直接清除自由基，也能直接對抗自由基對組織及細胞的損傷作用，增強機體本身抗氧化系統(tǒng)的功能，從多個環(huán)節(jié)阻斷自由基的損傷作用[25]。李成鵬等[26]采用小白鼠進行實驗，給對照組小鼠注射人參皂苷Rg1，以端粒長度和端粒酶活性為檢測指標，發(fā)現(xiàn)端粒系統(tǒng)能控制人參皂苷Rg1對大腦的氧化衰老，增強大腦的活性，提高學(xué)習(xí)能力。腸胃是消化的主要器官，也是人體衰老較早的器官之一。鄧方芳[27]以致衰劑D-半乳糖對C57BL/6J小鼠建立衰老模型，分為正常對照組、Rg1對照組、D-半乳糖致衰組和Rg1干預(yù)組。在建立模型之后對小鼠進行腸胃指標的測定以及切面組織的觀察。試驗后發(fā)現(xiàn)，D-半乳糖致衰組出現(xiàn)了明顯的衰老癥狀，如毛色變暗，進食減少、疲倦等，而Rg1干預(yù)組則無明顯衰老癥狀。而且切片組織觀察也發(fā)現(xiàn)致衰組胃黏膜受損，腸絨毛缺失，腸胃中線粒體腫脹，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張，核膜受損嚴重，Rg1干預(yù)組中胃腸超微結(jié)構(gòu)損傷明顯減輕。通過SA-β-gal染色也證實了上述觀點。Rg1干預(yù)組與對照組和致衰組相比，超氧化物歧化酶和過氧化氫酶升高，丙二醛降低，也說明了人參皂苷成分的抗氧化防衰老的能力。

1.2.2 抗疲勞性

疲勞是指在經(jīng)歷腦力和體力消耗以后，并達到一定程度時，機體產(chǎn)生的一種生理現(xiàn)象[28-31]。

鮑雷等[32]為研究人參低聚肽對小鼠抗疲勞的影響，設(shè)置了對照實驗，因為蛋白質(zhì)攝入過高也會對抗疲勞的研究指標產(chǎn)生一定影響，所以采用乳清蛋白代替蛋白，可以避免單純提高蛋白含量引起假陽性的實驗結(jié)果。本實驗中，對于加入人參低聚糖的一組小鼠，其負重游泳堅持的時間要比未加入人參低聚糖組時間長，并且該組小鼠體內(nèi)因運動時間長而產(chǎn)生的乳酸含量也減少，對比可見乳清蛋白的抗疲勞作用不是很顯著，充分體現(xiàn)了人參低聚肽的抗疲勞性。

復(fù)合人參素和人參多糖都能提高機體抗疲勞和耐受缺氧能力，徐瑤瑤[33]把同等劑量的復(fù)合人參素和人參多糖分別給予兩組小鼠，同時設(shè)置對照實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，耐受缺氧實驗中，復(fù)合人參素作用效果較好；抗疲勞試驗中，人參多糖對小鼠作用更為顯著。復(fù)合人參素主要成分是人參多糖，相較而言，人參多糖對提高耐受缺氧和抗疲勞能力藥理作用更優(yōu)。

1.2.3 抗腫瘤

腫瘤是機體細胞在某種誘導(dǎo)致癌因子作用下，局部細胞變異增生而形成的一種生長不受正常機體調(diào)節(jié)的物質(zhì)，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的影響因素不一。人參中不同類型的皂苷對多種腫瘤細胞生長具有很好的抑制作用。

Song等[34]研究表明，濃度為500 mg/mL的韓國高麗參能顯著抑制雙酚A（bisphenol A，BPA）誘導(dǎo)的COX-2 mRNA水平和蛋白質(zhì)合成，表明了高麗參對于BPA有抑制作用，能促進消炎，從而起到抑制癌細胞發(fā)展和轉(zhuǎn)移的功能。隨著社會發(fā)展，人們的生活壓力和環(huán)境壓力增大，導(dǎo)致疾病出現(xiàn)的概率也增大，尤其是女性，患乳腺癌人數(shù)每年都在增加，影響人們正常生活[35]。陳華敏等[36]將乳腺癌患者分為兩組，在治療4個療程后對兩組患者的一些指標進行檢測對比，發(fā)現(xiàn)輔助使用人參多糖組產(chǎn)生的效果更好，可見人參多糖對于控制乳腺癌的作用顯著。

中藥配伍自古以來就有，人參中含有豐富的活性物質(zhì)，它作為一種抗輔助治療的藥劑，在癌癥治療中能起到補血補氣，增強機體免疫力，提高機體機能，加速身體恢復(fù)和抗擊癌細胞的作用。當人參與其它藥物成為藥對時，它能夠作為主要治療藥物，也可以作為輔助的藥物從而產(chǎn)生特殊藥效。一個藥方的功能往往是由一個或多個藥物協(xié)同作用產(chǎn)生的，這種人參輔助的功效也是在中藥藥對理論中得到實踐的。但是目前來講，人參作為輔助治療的藥物作用機理還不明確，需要進一步通過試驗去驗證。

1.2.4 對神經(jīng)系統(tǒng)的作用

人參皂苷具有保護神經(jīng)系統(tǒng)的作用。谷氨酸的分泌有助于大腦的學(xué)習(xí)和記憶，而人參皂苷Rg1能刺激機體，促進體內(nèi)谷氨酸的分泌。人參皂苷Rg1能夠激活Ca-Ca調(diào)節(jié)激酶II，升高突觸蛋白I磷酸化水平，從而使得突觸囊泡里的傳遞介質(zhì)釋放作用于神經(jīng)元，使得記憶和學(xué)習(xí)能力增強[37]。人參皂苷Rg2通過防止細胞凋亡的作用來促進人的記憶和學(xué)習(xí)能力[38]。Wang等[39]觀察到受損細胞在Rg2作用下能保護受損缺氧細胞的凋亡，經(jīng)分析，可能是阻斷了鈣離子到達神經(jīng)元，使得氧化作用被抑制，自由基被清除，酶的抗氧化性增強，從而保護了神經(jīng)元。

1.2.5 增強免疫力

人們可以通過運動或者功能性食品來獲得免疫力，而人參就是一種提高人體免疫力的功能性食品。人參皂苷對小鼠的體液免疫和細胞免疫均有刺激作用，可使網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬功能增強，促進抗體形成，增加血液免疫球蛋白的含量，并能刺激老年人淋巴細胞的轉(zhuǎn)化功能，增加骨髓細胞DNA、RNA及蛋白質(zhì)的合成[40]。人參皂苷能夠提高雞的免疫水平，緩解氧化反應(yīng)，增加對某些病毒的抵抗力。畢師誠[41]給雞服用人參總皂苷液，包括 Rg1、Rc、Rd、Re、Rb1、Rb 等 26 種單體，通過對照試驗研究感染了雞傳染性法氏囊病病毒的雞，檢測雞腸道病毒，發(fā)現(xiàn)服用了Rb1的雞免疫力增強。

1.2.6 其它作用

人參皂苷Rg1能夠抑制腎小管細胞和腎小球細胞的凋亡，增強膜細胞生成；人參皂苷Rg3能有效抑制糖尿病的發(fā)生；人參皂苷還能促進心腦血管健康，有緩解抑郁癥的作用[42]。

1.3 小結(jié)

人參保健功能的多樣性依賴于其活性成分的多樣性，正是由于這些活性成分在機體內(nèi)發(fā)揮作用，才能引起人們的廣泛關(guān)注。人參的前期研究只是進行粗制，其有效成分純化度低，活性物質(zhì)含量有限，因此人們才不斷地改善提取方式。如果能夠用生物技術(shù)增加人參活性物質(zhì)的含量或提高其價值，對于人參產(chǎn)業(yè)也是一種益處。

2 人參在食品中的應(yīng)用

在食品工業(yè)中，利用食物或者食品原料作為人參成分的載體物質(zhì)，經(jīng)過加工處理，不僅使得人參食品具有良好的風(fēng)味和食用價值，而且還能夠滿足人們對營養(yǎng)保健的需求。

2.1 人參在保健酒中的應(yīng)用

人參酒就是在酒中泡人參，其已有數(shù)千年的歷史。研究發(fā)現(xiàn)，人參發(fā)酵酒中，鑒定出33種化合物，28種揮發(fā)香氣物質(zhì)（主要是酯類、醇類、有機酸類、醛類、烷烴類等）[43]，這些物質(zhì)在人參酒發(fā)酵中產(chǎn)生獨特香味。

人參口味獨特，有苦味和人參的清香味，能補中益氣。于磊娟等[44]以人參和檸檬為主要原料，配以蔗糖等物質(zhì)，用檸檬的清香、酸味和口感純凈的優(yōu)點來緩解人參的苦味，同時檸檬中VC具有較強的抗氧化性，能淡化黑色素，保護皮膚。檸檬和蔗糖加入既保持了人參獨特的味道，又酸甜適中。人參酒性溫和，具有溫通血脈、補中益氣、大補元氣的功能，適合大多數(shù)人群服用。

2.2 人參在飲料中的應(yīng)用

人參飲料的開發(fā)較為廣泛。吳秀華等[45]利用人參多糖的抗輻射性，制成了人參多糖飲料，并添加蜂蜜、檸檬酸等物質(zhì)，使人參多糖和蜂蜜的營養(yǎng)價值和感官性狀得到結(jié)合。王軼飛等[46]以人參和枸杞為原料，將人參磨粉，枸杞提汁，通過添加β-環(huán)糊精去除人參的苦味，通過正交試驗得到人參枸杞酸乳的配方。

2.3 人參在蜜餞、果脯、罐頭中的應(yīng)用

蜜餞、果脯、罐頭等產(chǎn)品中含糖量較高，尤其在糖尿病、肥胖癥的高發(fā)時代，一些人難以接受這些高能量的食品，只有使此類食品增加有益物質(zhì)并降低含糖量，才能再次迎合市場需求。趙軍等[47]發(fā)明了黃豆人參罐頭，充分利用了黃豆和人參的優(yōu)點，使得營養(yǎng)物質(zhì)更加全面。黃豆人參罐頭方便經(jīng)濟，適合于病人、旅行者食用，能緩解疲勞。人參蜜餞色澤金黃，人參經(jīng)過浸洗、分選、糖煮、烘烤最后回軟得到人參蜜餞[48]，經(jīng)處理過的人參皂苷水溶液可以回收再利用，糖溶液也能再利用[49]。這為人參產(chǎn)品的開發(fā)增加了一個新的空間。

2.4 人參在糖果中的應(yīng)用

將人參添加到糖果中，既保證了營養(yǎng)，又改善了糖果的味道。人參糖果與普通糖果相比具有保健功效。姜瑞平等[50]研制了人參軟糖，以人參浸膏、卡拉膠、白糖、檸檬酸等來改善口味，通過正交試驗得到外觀通透、嚼勁好、酸甜可口的產(chǎn)品。林葉婧等[51]指出，人參壓片糖果中人參皂苷含量受不同提取方法的影響，研究表明，在甲醇與乙醇-水體系為提取劑的提取方式中，后者提取的人參皂苷含量最高。

2.5 人參在烘焙食品中的應(yīng)用

人參烘焙食品有人參面包、人參餅干等。徐凌志等[52]以低面筋小麥粉為原料，研制了人參低糖餅干，以木糖醇作甜味劑，既解決了人們對糖的顧慮，又保證了營養(yǎng)和口感，可見人參低糖食品是一種具有開發(fā)前景的食品。祝海東[53]將1.5%的人參低聚糖加入到蛋糕原料中，使蛋糕質(zhì)地細膩，松軟可口。

2.6 人參在食品中的其它應(yīng)用

齊欣等[54]通過工藝研究制作人參含片，以5年生長白山人參為原料，通過烘干、粉碎、過篩處理，添加輔助原料，混勻、制粒、壓片等方式制成人參合片，食用方便，適合大部分人群使用。陸夢懿等[55]以新開河人參和鮮牛乳為主要原料，通過單因素試驗和正交試驗得到最佳配比，研制的干酪營養(yǎng)豐富，質(zhì)地柔軟，長期食用對人體有益。劉學(xué)軍等[56]以人參提取物和藍莓汁為主要原料，制成具有一定抗氧化，改善人體記憶的口嚼片，方便又實用。劉婷婷等[57]從人參渣中提取人參淀粉加入到果凍中，不僅減少了果凍粉使用量，還使得人參渣得到充分利用，減少浪費。王馨怡等[58]以人參為原料，用木糖醇取代白糖或蜂蜜制成人參蜜片，患有三高的人群均可服用，擴大了適用人群的范圍。

3 我國人參食品產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及面臨的問題

目前人參食品的種類并不是很豐富，市場份額很小，關(guān)于人參深加工的產(chǎn)品也不是很多，人參食品的相關(guān)標準還不是很完善，科技投入和創(chuàng)新能力不足。市場對人參食品的宣傳力度不夠，最終導(dǎo)致人參食品沒有達到高附加值的經(jīng)濟效益。

未來加快人參食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，首先需要增加對人參產(chǎn)業(yè)的扶持力度，提高人參食品原料的品質(zhì)；其次要加快制定人參食品的相關(guān)標準，與國際對接，為人參食品的出口做準備；最后要增加人參食品研發(fā)的投入力度，開發(fā)深加工產(chǎn)品,提高人參食品的附加值。

4 總結(jié)

人參補氣、補血、祛濕、補陽，不同人群食用人參功效不一，比如感冒者、濕氣過重者、陰虛火旺者應(yīng)慎用人參藥物。人參無論作為主要原料，還是作為輔料，都能極高地發(fā)揮自身功效或者激發(fā)其它原輔料的功效，這一點使得人參備受青睞。目前人參的活性物質(zhì)在機體內(nèi)發(fā)揮作用的機理還有很多不明確之處，需要更加深入的研究。

我國人參種植主要在吉林，在種植上以林業(yè)栽培為主，由于林地資源有限以及相關(guān)政策法規(guī)制約，導(dǎo)致了人參產(chǎn)量有一定下降，造成人參價格上升。我國人參產(chǎn)業(yè)主要以人參原料的銷售為主，粗加工多，精加工少，人參進出口呈現(xiàn)三七分，這也是目前人參產(chǎn)品開發(fā)中的一個不足之處。我國人參食品發(fā)展前景廣闊，市場需求量越來越大，如果將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用到人參的加工中，提高人參的有益活性成分，未來會開發(fā)出更多的人參產(chǎn)品，促進人參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。