楊開，李精精，董旭軍，鄒仙果*，孫培龍*

1(浙江工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州，310014)2(寧波薈康生命科技有限公司，浙江 奉化，315500)

萵苣(Lactucasativa)為菊科萵苣屬一年生或二年生草本作物。原產(chǎn)于地中海沿岸，經(jīng)過長期傳播，目前已在世界各地栽培，其味道鮮美，口感爽脆，是世界上消費(fèi)最廣泛的蔬菜之一[1]。

萵苣作為藥食同源類植物，富含多種維生素及礦物質(zhì)、葉酸、纖維素等營養(yǎng)成分，并含有機(jī)酸、類胡蘿卜素、酚類、甘露醇、萜類(三萜類和倍半萜類)等功能成分[2]。近年，體外和體內(nèi)研究表明，萵苣中的活性物質(zhì)具有抗炎、降血脂和抗糖尿病等功效[3]，其營養(yǎng)成分和生理功能因萵苣類型而異。目前，我國的萵苣產(chǎn)品還處于鮮切、速凍、腌制等初級食品加工階段，缺乏醫(yī)藥及保健食品等精深加工。隨著萵苣在世界范圍內(nèi)的普及，有必要系統(tǒng)了解萵苣的功能成分和生理活性。本文對近年的葉用萵苣、莖用萵苣以及萵苣籽的功能性成分、生物活性的研究成果進(jìn)行了總結(jié)歸納，以期為萵苣活性成分的深入認(rèn)識提供理論支撐，并為萵苣產(chǎn)品的高附加值開發(fā)及應(yīng)用提供依據(jù)。

1 萵苣類型及功能成分

1.1 萵苣類型

由于不同國家和地區(qū)對萵苣品種的喜好不同，其在培育和種植過程中發(fā)生了演變。目前萵苣主要分為莖用萵苣和葉用萵苣兩大類型。莖用萵苣在我國較受歡迎，而葉用萵苣在國外更多食用。另外，根據(jù)萵苣的形態(tài)學(xué)特征及食用部位不同，也可將萵苣分為以下6種類型：結(jié)球生菜、奶油生菜、散葉生菜、羅馬生菜、萵筍和萵苣籽[4]。鑒于萵苣是一個(gè)總稱，為便于區(qū)別，本文把葉用類萵苣簡稱為生菜，莖用類萵苣簡稱為萵筍，油用萵苣稱為萵苣籽。

生菜是世界上消費(fèi)量較大、種植非常廣泛的葉用蔬菜，原產(chǎn)于地中海沿岸，是歐洲三大無土栽培蔬菜之一[5]，近年來也逐漸成為我國蔬菜的主栽類型之一。因葉綠素和花青素含量的不同，生菜可分為綠色和紫色，其中綠色為主食品種，隨著消費(fèi)者對多元品種的需求性日益增強(qiáng)，紫色生菜以其獨(dú)特的葉色形態(tài)，在生食色拉中越來越受到青睞[6]。

莖用萵苣是菊科、萵苣屬、萵苣種中能構(gòu)成肉質(zhì)嫩莖的變種，別稱萵苣、萵筍、萵苣筍、香筍等[7]。

1.2 萵苣的主要功能成分

1.2.1 多糖

多糖屬于機(jī)體能量供應(yīng)的營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)參與維持機(jī)體的多種生理功能[8]。相比于一些食藥同源植物，目前對萵苣多糖的研究很少。NIE等[9]對萵苣粗多糖(stem lettuce polysaccharide,SLP)進(jìn)行提取，當(dāng)提取溫度95 ℃，提取時(shí)間3.3 h，提取料液比1∶25(g∶mL)時(shí)萵苣多糖的提取率為20.89%。分離純化得到SLP-1和SLP-2兩個(gè)組分，SLP-1分子質(zhì)量為90 kDa，單糖組成為半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖，摩爾比為17.6∶41.7∶33.9。SLP-2分子質(zhì)量為44 kDa，單糖組成為甘露糖、半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖，摩爾比為11.5∶69.5∶9.3∶8.2。SLP單糖(摩爾比)由甘露糖(1.2)、核糖(1.6)、鼠李糖(1.0)、半乳糖醛酸(49.2)、葡萄糖(0.8)、半乳糖(23.3)以及阿拉伯糖(22.9)組成，其中以半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖為主[10]。SLP、SLP-1、SLP-2組分的總糖含量分別為67.53%、81.7%、86.3%，由此可見萵苣中多糖含量較高。但是目前對萵苣多糖高級精細(xì)結(jié)構(gòu)的表征仍未見研究報(bào)道。

1.2.2 酚類

1.2.2.1 酚酸和黃酮類

生菜中常見的酚酸有咖啡酸、綠原酸及其衍生物。KIM等[3]發(fā)現(xiàn)生菜中總酚酸含量介于0.2～2.0 mg/g FW或4～40 mg/g DW(FW表示濕重，DW表示干重)。與綠色生菜相比(0.6 mg/g FW 或12 mg/g DW)，紅色生菜中酚酸含量較高(1.8 mg/g FW或36 mg/g DW)，主要以咖啡酸衍生物為主。KIM等[11]對萵苣葉提取物與萵苣籽提取物中的酚酸含量進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，主要酚類物質(zhì)為咖啡酸、綠原酸和菊苣酸等，且萵苣籽提取物酚類含量較高。而PEPE等[12]研究發(fā)現(xiàn)生菜提取物中的主要酚類化合物是單/二咖啡酰基酒石酸、單/二咖啡?；鼘幩帷㈤纹に?-丙二糖苷、槲皮素3-葡萄糖苷、花青素3-丙二糖苷以及未知的酚酸酯[13]。

XU等[14]從萵苣籽中分離得到1種新的黃酮醇苷，即萵苣黃酮苷A，同時(shí)分離出japonicin A、異槲皮素和咖啡酸3種已知化合物，其中japonicin A為首次從萵苣屬植物中分離得到。賀紹琴[15]從萵苣籽中鑒定得到26個(gè)化合物，主要為黃酮(苷)、苯丙素等類型化合物，其中11個(gè)化合物首次從萵苣屬植物中分離得到，分別為咖啡酸膽堿酯、綠原酸乙酯、綠原酸甲酯、3,4-O-二咖酰奎寧酸甲酯、3,4-O-二咖?？鼘幩嵋阴ァ?,5-O-二咖?？鼘幩峒柞ァ?,5-O-二咖?？鼘幩峒柞?、4,5-O-二咖?？鼘幩嵋阴ァ?,5-吲哚-3-甲醛、香草酸和鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯。另外KIM等[3]發(fā)現(xiàn)萵苣中常見的黃酮類成分包括槲皮素、山奈酚衍生物和黃酮木犀草素。

1.2.2.2 花青素

花青素是植物中最大的一類水溶性類黃酮化合物，廣泛分布于植物界中[16]。在萵苣中，花青素主要呈紫色[17]。萵苣中花青素主要類型為矢車菊素，不同萵苣品種花青素含量差異較大，含量為3.665～1 496.934 nmol/g FW，一般情況下花青素含量與其組織顏色深淺呈正相關(guān)[16]。據(jù)報(bào)道，萵苣葉片組織中總花青素含量為0.50～127.28 mg/100g DW，紅葉生菜和紅葉萵筍中的總酚含量高于綠葉萵筍和綠葉生菜，這可能是因?yàn)榧t色生菜花青素含量更高[3，5]。BAEK等[18]通過紅藍(lán)光成像法測定生菜中花青素-3-葡萄糖苷、芍藥苷-3-葡萄糖苷、飛花苷-3-葡萄糖苷的含量，發(fā)現(xiàn)花青素-3-葡萄糖苷含量最高，總花青素含量為0.314 5 mg/L。

1.2.3 萜類化合物

1.2.3.1 倍半萜類

萵苣中倍半萜類含量豐富，萵筍、生菜和萵筍根中均含有倍半萜類化合物。倍半萜內(nèi)酯是萵苣具有苦味的原因，山萵苣素、山萵苣苦素、8-脫氧萵苣苦素和11β,13-二氫山萵苣苦素是其主要苦味成分[19]。MICHALSKA等[20]從萵筍中得到了山萵苣素、山萵苣苦素、11β,13-二氫山萵苣苦素、9α-hydroxy-zaluzanin C等13種倍半萜類化合物。MICHALSKA等[7]最先發(fā)現(xiàn)不能食用的萵筍根的水提物中含有倍半萜內(nèi)酯，并對21種已知倍半萜內(nèi)酯進(jìn)行了分離鑒定，發(fā)現(xiàn)倍半萜內(nèi)酯主要為萵苣苷A(占40%以上)。HUANG等[21]從萵筍中分離得到1個(gè)新型的桉烷內(nèi)酯類化合物：1β-O-β-D-葡萄糖基-15-O-(p-甲氧基苯基乙?；?-5α,6β H-桉烷-3,11(13)-二烯-12,6α-內(nèi)酯。HAN等[22]從萵筍中鑒定了2個(gè)新的桉烷倍半萜內(nèi)酯：1β-O-β-D-葡萄糖基-4α-羥基-5α,6β,11β H-桉烷-12,6α-內(nèi)酯和1β-羥基-15-O-(p-甲氧基苯基乙?；? -5α,6β,11β H-桉烷-3-烯-12,6α-內(nèi)酯。HAN 等[23]從萵筍中得到3個(gè)新的倍半萜類化合物(圖1中1～3)及其他8個(gè)已知的倍半萜類(圖1中4～11)，結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

ARARUNA等[24]從生菜中得到3,14-二羥基-11,13-二氫化木香烴內(nèi)酯和8-羥甲基-15-脫氧-山萵苣素?；诟咝б合嗌V偶聯(lián)廣電二級陳列管檢測器分析，BEHARAV等[25]從生菜中發(fā)現(xiàn)了萵苣苷A和B等8種倍半萜內(nèi)酯，生菜根的倍半萜內(nèi)酯的總含量明顯高于生菜葉。萵筍和生菜均存在山萵苣素、山萵苣苦素、8-脫氧萵苣苦素和11β,13-二氫山萵苣苦素等倍半萜內(nèi)酯。萵苣中已發(fā)現(xiàn)的倍半萜類化合物見表1。

圖1 萵苣部分倍半萜類結(jié)構(gòu)Fig.1 Partial sesquiterpenoid structure of Lactuca sativa

表1 萵苣中的倍半萜類化合物Table 1 Sesquiterpenoids from Lactuca sativa

1.2.3.2 三萜類

三萜類是植物中最大的天然功能化合物，三萜主要以三萜糖苷的形式存在，稱為皂苷。CHOI等[26]在萵苣葉和根中確定了12種三萜：4種游離形式的三萜、7種乙酸酯化的三萜和1種未知的乙酸三萜，其中游離三萜包括β-香樹脂醇、α-香樹脂醇、羽扇豆醇和蒲公英甾醇；乙酸酯化的三萜包括α-香樹脂醇乙酸酯、β-香樹脂醇乙酸酯、羽扇豆醇乙酸酯、蒲公英萜醇乙酸酯、ψ-蒲公英甾醇乙酸酯、蒲公英甾醇乙酸酯和香葉醇乙酸酯，并且乙酸酯化三萜的含量普遍高于游離型三萜。酯化三萜的生物合成是通過氧化角鯊烯環(huán)化酶的作用而發(fā)生的，該酶從2,3-氧化角鯊烯生成各種類型的三萜。在萵苣植物中鑒定出結(jié)構(gòu)多樣的游離三萜和酯化三萜，并鑒定了5個(gè)氧化角鯊烯環(huán)化酶基因。萵苣中存在多種三萜烯被認(rèn)為是萵苣植物中重要的次生代謝物，可能具有深遠(yuǎn)的生物學(xué)效應(yīng)。

2 萵苣的生理活性

目前國內(nèi)外對生菜、萵筍以及萵苣籽的研究表明;萵苣具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗腫瘤、降血糖、降血脂、助眠和抗焦慮等多種功效(表2)。

表2 萵苣不同部位及其生物活性Table 2 Biological activities of different parts of Lactuca sativa

2.1 抗氧化

富含酚酸和類黃酮的食物能夠清除自由基，抑制氧化機(jī)制，萵苣的抗氧化活性主要取決于酚類化合物的成分及含量，主要是咖啡酸衍生物和黃酮醇[40]。CALDWELL等[13]發(fā)現(xiàn)萵苣提取物中含有較高過氧自由基清除活性的化合物，主要為酚類化合物。賀紹琴[15]對萵苣籽的提取物和不同極性部位做了抗氧化活性篩選，結(jié)果顯示萵苣籽的二氯甲烷部位，乙酸乙酯部位和正丁醇部位有較好的抗氧化活性。GARG等[41]研究了萵苣葉甲醇提取物對傷寒沙門氏菌氧化損傷的體外抑制作用，以及對體內(nèi)過氧化氫酶和超氧化物歧化酶產(chǎn)生的影響。通過用硫代巴比妥酸活性物質(zhì)測定雄性白化大鼠血液和大腦的脂質(zhì)過氧化水平，結(jié)果表明萵苣提取物在體內(nèi)和體外均顯示出顯著的抗氧化潛能。杜鵑[42]用紫外分光光度法測定萵苣黃酮對脫氧核糖-鐵體系產(chǎn)生的羥自由基 (·OH) 的清除作用，以硫代巴比妥酸法測定萵苣黃酮對H2O2誘導(dǎo)的小鼠肝臟組織脂質(zhì)過氧化影響，以分光光度法測定萵苣黃酮對H2O2誘導(dǎo)的紅細(xì)胞氧化溶血的抑制作用，結(jié)果顯示萵苣黃酮能有效清除·OH，而蒙山萵苣的總黃酮也具有清除自由基的能力[43]，因此萵苣黃酮具有較好的體外抗氧化活性。但是，萵苣不同部位提取物之間的抗氧化能力比較和其相關(guān)作用機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

2.2 增強(qiáng)免疫

NIE等[44]通過使用不同質(zhì)量濃度的萵苣莖水溶性多糖處理小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7，結(jié)果顯示其可以顯著提高巨噬細(xì)胞的活力和吞噬能力，刺激巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生NO，表明萵苣莖水溶性多糖可以通過激活巨噬細(xì)胞起到免疫調(diào)節(jié)功能，當(dāng)給藥質(zhì)量濃度為50 μg/mL時(shí)，細(xì)胞存活率和吞噬指數(shù)最高。當(dāng)前對多糖的免疫調(diào)節(jié)作用研究很多，但是對萵苣多糖的免疫作用研究還很少，并且只是體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，需要進(jìn)一步采用動(dòng)物模型及其作用機(jī)制進(jìn)行深入探究。

2.3 抗炎

ARARUNA 等[24]從萵苣提取物中分離得到3,14-二羥基-11,13-二氫化木香烴內(nèi)酯和8-羥甲基-15-脫氧山萵苣素，這2個(gè)化合物在角叉菜膠誘導(dǎo)大鼠后爪水腫體內(nèi)抗炎活性實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)出陽性，證明了萵苣中的萜類物質(zhì)對小鼠具有很好的抗炎活性，這與CHOI等[26]的研究類似。另有研究表明，生菜提取物的酚類物質(zhì)也具有一定的抗炎活性，PEPE等[12]發(fā)現(xiàn)生菜提取物可以顯著降低大腸桿菌脂多糖刺激的J774A.1巨噬細(xì)胞，活性氧、NO、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和環(huán)氧合酶-2的表達(dá)，減少促炎介質(zhì)的釋放。萵苣籽醇提物對大鼠也具有鎮(zhèn)痛、消炎的作用[37]。但是具體起到抗炎作用的單體物質(zhì)及作用機(jī)理還需進(jìn)一步探明，應(yīng)不斷發(fā)掘它們在分子和細(xì)胞水平上進(jìn)一步研究的潛力，以期成為治療炎癥的新的先導(dǎo)化合物。

2.4 抗腫瘤

根據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的2020年全球最新癌癥數(shù)據(jù)顯示，肺癌是導(dǎo)致癌癥死亡的主要原因(占全球癌癥死亡總數(shù)的18%)，也是中國的第一大癌癥。BRENNAN等[45]通過飲食模式和特定飲食營養(yǎng)素在非吸煙者肺癌病因中臨床實(shí)驗(yàn)，研究了萵筍對肺癌的保護(hù)作用，結(jié)果顯示，每天食用萵筍的非吸煙者以及每周食用萵苣4～5次的受試者，其肺癌發(fā)生率均顯著降低。ZHOU等[46]發(fā)現(xiàn)低氮條件下的萵苣酚類提取物與充足氮條件下的萵苣酚提取物相比，通過在一定程度上干擾細(xì)胞周期和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，對Caco-2細(xì)胞具有更好的抗增殖作用。高效液相色譜和相關(guān)分析表明，萵筍酚類物質(zhì)具有較好的抗癌活性，這不僅與萵筍中酚類物質(zhì)含量的增加有關(guān)，還與槲皮素在總酚類物質(zhì)中所占比例的增加有關(guān)。但是具體的抗腫瘤成分及作用機(jī)理仍需進(jìn)一步探明。

2.5 降血糖

高血糖是全球常見慢性疾病之一，高血糖將會引起很多并發(fā)癥，嚴(yán)重者會轉(zhuǎn)化成糖尿病及大血管癥等。CHENG等[32]從紅葉萵苣中提取了一種富含多酚的水相提取物(rutger scarlet lettuce extracts,RSLE)，研究了RSLE對大鼠肝癌細(xì)胞中葡萄糖生成以及腫瘤壞死因子α依賴性胰島素活性的體外抑制作用。通過對高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠口服RSLE體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)糖耐量和胰島素耐量測定，探究其對大鼠肝癌細(xì)胞中葡萄糖生成的抑制作用。結(jié)果表明，RSLE可改善糖代謝和減少肝臟中的脂質(zhì)積累。因此，RSLE 在體外和體內(nèi)均顯示出抗糖尿病作用，并能改善脂肪肝和葡萄糖代謝的代謝綜合癥。CHADCHAN 等[31]研究了萵苣葉水提物對四氧嘧啶誘導(dǎo)的雄性糖尿病大鼠的降血糖作用。結(jié)果表明，無論是急性還是亞慢性補(bǔ)充萵苣水提物，對糖尿病大鼠都顯示了更大的糖耐量和降血糖作用。因此，萵苣葉水提物可以開發(fā)成降血糖的醫(yī)藥或保健食品，但同樣需對其水提物的成分及作用機(jī)制進(jìn)行更多研究。

2.6 降血脂

HASSANPOUR等[28]采用為期12周的安慰劑對照和隨機(jī)臨床的雙盲法試驗(yàn)，研究了長期服用萵苣籽乙醇提取物對高脂血癥患者的降血脂潛力。數(shù)據(jù)表明，萵苣籽提取物具有很好的降血脂功能，可作為高脂血癥患者的潛在干預(yù)措施。萵苣提取物的降血脂活性成分可能為酚酸、類黃酮和花青素類等物質(zhì)[3]。

2.7 助眠和抗焦慮

近年，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)萵苣的提取物具有改善睡眠的作用。HOSSEINI等[47]研究了萵苣醇提取物的助眠作用，在戊巴比妥鈉藥物注射前30 min，將萵苣醇提取物及其分部萃取的水組分、乙酸乙酯組分和正丁醇組分分別灌胃給藥，結(jié)果表明正丁醇組分是唯一能增加睡眠時(shí)間和降低睡眠潛伏期的組分，并且當(dāng)灌胃劑量為400 mg/kg時(shí)助眠效果最好。另外，HARSHA等[36]采用升高迷宮、開闊場試驗(yàn)、大鼠暴露試驗(yàn)等方法研究了萵苣醇提取物對小鼠抗焦慮的作用，評估了小鼠的探索行為、運(yùn)動(dòng)能力和抗焦慮能力。結(jié)果表明，萵苣醇提取物具有很好的抗焦慮能力，并能防止焦慮惡化。CHU等[48]研究發(fā)現(xiàn)萵苣葉的乙醇提取物對大鼠具有鎮(zhèn)靜催眠作用。KETANAWA等[40]通過匹茲堡睡眠治療指數(shù)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)萵苣籽油對治療孕婦失眠有積極的催眠作用，且安全性較高。TAHERZADEH等[49]將萵苣籽油等植物制成草藥油滴入鼻孔對原發(fā)性慢性失眠患者進(jìn)行治療，失眠嚴(yán)重度指數(shù)和匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)問卷調(diào)查結(jié)果顯示，鼻用植物草劑藥物可用于改善慢性失眠癥并減少失眠癥患者。HONG等[50]探究長葉萵苣葉提取物、黃芩根提取物及二者混合物對脊椎動(dòng)物睡眠行為的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在戊巴比妥睡眠模型中，二者混合劑可通過結(jié)合受體，有效改善非快速眼動(dòng)的睡眠行為。

以上研究表明，不同部位、不同類型的萵苣均具有鎮(zhèn)靜催眠作用，但其具體活性成分及作用機(jī)制尚未完全闡明。

3 總結(jié)與展望

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，人們對于自身健康的重視程度日漸提升。萵苣在我國有較長的種植和食用歷史，作為一種傳統(tǒng)的藥食同源蔬菜，具有豐富的營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)。近年來，體內(nèi)及體外研究表明，萵苣含有多糖、酚類、萜類等生物活性物質(zhì)，并具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降血糖、降血脂、助眠和抗焦慮等多種作用。其中對酚類和萜類等小分子成分的分離鑒定文獻(xiàn)較多，而多糖等大分子類則相對較少。在萵苣生物活性研究方面，目前大多為水提或醇提物，缺乏具體的化合物單體及功能之間的構(gòu)效關(guān)系及作用機(jī)制研究。因此，為使萵苣資源得到更充分的利用，今后有必要進(jìn)一步挖掘萵苣的生物活性物質(zhì)，研究新的生理活性，并對其構(gòu)效關(guān)系、作用機(jī)制及產(chǎn)品制劑形式及安全性評價(jià)等進(jìn)行更深入的研究，為萵苣的醫(yī)藥及保健食品等高值化利用和產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)，不斷滿足人民群眾對美好生活的需要。尤其是萵苣的助眠和抗焦慮作用值得關(guān)注，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國有超3億人存在睡眠障礙，采用藥食同源的萵苣，開發(fā)安全可靠的改善睡眠功能食品，應(yīng)該大有可為。