孟 攀,田 野,蔡 菊,林長松
(貴州理工學(xué)院食品藥品制造工程學(xué)院,貴州 貴陽 550005)
陽荷(Zingiber striolatum),又名襄荷、野姜、山姜、蓮花姜等,屬姜科姜屬多年生草本植物,富含蛋白質(zhì)、膳食纖維素及多種氨基酸[1],是一種高膳食纖維蔬菜。主要分布于我國四川、貴州、廣西、湖北、湖南、云南[2-5]等地,生長于林蔭下、溪邊,海拔300~1 900 m處[6],是一種常用的食藥兩用的特色蔬菜,花苞可以作為蔬菜食用,可涼拌、炒、燒、熗、煮湯及鹽漬、醬淹等[7];枝葉、根莖具有祛風(fēng)止痛、活血調(diào)經(jīng)、清腫解毒、止咳平喘、化積健胃、預(yù)防腫瘤[2,8]等作用,具有良好的藥用價(jià)值,尤其是對治療便秘、降血糖等具有良好的應(yīng)用前景。近年來,隨著人們對養(yǎng)身保健的日益重視,陽荷作為一種營養(yǎng)保健功能俱佳的特色蔬菜越來越受到關(guān)注,國內(nèi)外的消費(fèi)需求不斷增加。本文通過梳理陽荷的資源現(xiàn)狀和栽培管理情況,對陽荷的化學(xué)組分及生物活性作用進(jìn)行了闡述分析,以期為陽荷資源進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。
多糖是由單糖聚合而成的高分子化合物,是陽荷中的主要營養(yǎng)成分?,F(xiàn)代藥理研究表明,多糖能增強(qiáng)生物體免疫調(diào)節(jié)功能,通常具有降血糖、降血脂、抗凝血、抗病毒、抗感染以及抗衰老等功效;因此,對多糖的研究具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。目前,對陽荷中單糖及總多糖測定研究較多,多采用微波輔助提取等方法提取多糖,陽荷中多糖含量較高,且不同產(chǎn)地陽荷多糖含量差別不大,為8%~11%[9-12]。
陽荷中的揮發(fā)油成分多樣,不同產(chǎn)地陽荷中揮發(fā)油種類略有差異。黃澤彬[13]利用GC-MS對不同地區(qū)陽荷花苞揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行分析,從7個(gè)不同產(chǎn)地陽荷中共鑒定出116種揮發(fā)油,不同產(chǎn)地陽荷共同擁有的揮發(fā)油為16種,其中β-水芹烯含量最高,為18.38%~23.34%。蔡依等[14]從湖北恩施采集的陽荷中鑒定出17種揮發(fā)油,主要為烯烴類組分,其中棕櫚酸(30.508%)含量最多,其次為β-水芹烯(12.359%)。
黃酮類化合物是廣泛存在于植物體內(nèi)的一類次級代謝產(chǎn)物,具有抗菌、抗腫瘤等作用。蔡依[15]通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),在料液比1∶12條件下,用70%乙醇提取,測得陽荷總黃酮的含量為1.398 mg/g。張思頡等[16]測定得出湖南陽荷花苞、根、葉中黃酮含量分別為19.4、9.36、8.68 mg/g。許遠(yuǎn)等[17]在乙醇濃度71%、料液比21∶1、51 ℃條件下提取21 min,總黃酮獲得率為4.5%。綜合結(jié)果表明,陽荷中總黃酮含量豐富,是陽荷中一類主要生物活性成分。
食用天然色素一般是從植物、動物、微生物的可食部分提取、純化而得,對人體健康沒有不良影響,安全性較高。陽荷果實(shí)呈鮮紅色,是一種較理想的天然紅色素資源,其紅色素屬于花色苷類色素,在室內(nèi)和酸性條件下穩(wěn)定性較好[18],不易受到糖類和防腐劑等影響[3],具有一定抗氧化性[19],在食品及藥品中有廣泛的應(yīng)用場景。但陽荷中的紅色素易受到強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及K+、Na+、Fe3+等離子的影響,與鈣離子短期接觸,則可加深其紅色強(qiáng)度;因此,在對陽荷紅色素開發(fā)利用時(shí)宜用于酸性食品中,在應(yīng)用過程中根據(jù)需要盡量避免不利因素的影響。
除上述活性成分外,陽荷中還富含蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪等營養(yǎng)成分及大量微量元素,相比于常見的蔬菜,其粗纖維、蛋白質(zhì)等含量較高,必需氨基酸與非必需氨基酸的比例配比合理,具有較均衡的營養(yǎng)價(jià)值[8]。
2.1.1 抗菌作用
陽荷中的活性物質(zhì)具有一定的抗菌作用。例如,司民真等[4]對云南野生陽荷中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行提取,提取物香茅醛具有抗真菌及抑制金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌作用,β-蒎烯具有抗炎、祛痰和抗真菌的作用。蔡依等[20]對陽荷乙醇提取物及不同極性萃取物進(jìn)行體外抑菌活性研究,結(jié)果表明:陽荷乙醇提取物和石油醚萃取物具有較好的殺菌效果。白雅竹等[8]利用不同乙醇濃度的洗脫溶劑將陽荷根據(jù)不同極性成分分離,得到不同的供試樣品。根據(jù)MTT試驗(yàn),95%乙醇洗脫物(ZC-Ⅴ(IC50=56.7~57.8 μg/mL))具有顯著的抗肝癌細(xì)胞株生長的活性。梁帥等[11]證明陽荷中含有的總多糖、總黃酮、總生物堿和揮發(fā)油等化學(xué)組分均有一定的抗菌活性,其中揮發(fā)油抗菌活性最強(qiáng),總生物堿次之,多糖抗菌活性較弱。
2.1.2 降血糖作用
關(guān)于陽荷的醇提物降血糖的研究,陳天洪等[21]采用胰島素抵抗HepG2細(xì)胞模型檢測了陽荷花苞的降血糖效果,結(jié)果表明:陽荷花苞降血糖作用良好。但由于陽荷醇提取物中含有豐富的多糖類、黃酮類、蛋白質(zhì)、脂肪以及β-谷甾醇、胡蘿卜苷、胸腺嘧啶、尿嘧啶、對羥基苯甲酸、3-羥基-4-甲氧基苯甲酸、蔗糖等成分,其中降血糖的有效部位及有效成分作用機(jī)理有待于進(jìn)一步加強(qiáng)研究追蹤,確定其中的降血糖的活性部位或活性單體[8]。
2.1.3 抗氧化作用
陽荷中的紅色素、總黃酮、多糖等具有較強(qiáng)的抗氧化作用。陳仕學(xué)等[19]通過POV值和福林酚法測定陽荷抗氧化性,結(jié)果表明:隨著陽荷紅色素含量增加,陽荷羥自由基的清除效果越好,且相同條件下,其抗氧化性強(qiáng)于維生素E。張海濤等[22]研究表明,0.2%陽荷黃酮抗氧化能力強(qiáng)于0.05%檸檬酸,相當(dāng)于0.05%VC。曹小燕等[10]通過體外抗氧化試驗(yàn)證明,陽荷多糖具有較強(qiáng)的清除DPPH·、ABTS·+、O2·-和·OH自由基能力,且自由基清除活性隨陽荷多糖濃度的增加而增強(qiáng)。
陽荷作為常見的野生蔬菜,其營養(yǎng)價(jià)值豐富,富含多種營養(yǎng)成分及生物活性物質(zhì),在生物仿生工業(yè)和食品工業(yè)、調(diào)味劑、功能性食品方面都具有廣泛應(yīng)用[23]。陽荷的嫩芽、莖果味道鮮美,含有豐富的維生素、多種氨基酸以及有“第七大營養(yǎng)元素”之稱的膳食纖維,是名貴的“山珍”,其可以作為蔬菜(取剛出土的嫩芽涼拌或炒食),風(fēng)味獨(dú)特,鮮香可口;也可將花苞制成泡菜、制作糕點(diǎn)等;馬識淳等[24]利用陽荷及桑葚為原料,通過粉碎、超聲提取、過濾、離心、調(diào)配、均質(zhì)等一系列工藝研制了陽荷、桑葚復(fù)合飲料,并通過動物試驗(yàn)證明其在體內(nèi)抗疲勞效果較好。此外,市面上已申請一系列發(fā)明專利,如陽荷保健醋[25]、保健脯[26]等。陽荷紅色素作為天然色素,是一種較理想的天然紅色素資源,在化妝品領(lǐng)域也具有廣泛應(yīng)用前景。陽荷還是一種很好的中藥材,其花果、根莖、葉都可入藥,具有消腫解毒、活血調(diào)經(jīng)、止咳健胃等作用[19]。黃澤彬等[27-28]已將陽荷揮發(fā)油設(shè)計(jì)應(yīng)用于研發(fā)制備抗炎、抗前列腺癌等制品。
陽荷適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),喜生于疏松、濕潤、涼爽、肥沃的環(huán)境,較耐陰、不耐高溫與強(qiáng)光[5,29-30]。規(guī)?;N植陽荷,應(yīng)盡量選擇降雨充沛、云霧較多、夏季涼爽、土壤有機(jī)質(zhì)含量較高的二高山地區(qū)[30],或在陽光較強(qiáng)的地方搭建遮陽棚,避免高溫灼曬,輔助陽荷生長。
3.2.1 繁殖方式
陽荷可采用種子繁殖或地下莖分兜繁殖。在南方,陽荷多處于半野生狀態(tài),加之由于種子發(fā)芽率低,苗期長,栽培擴(kuò)繁一般采用地下莖分割繁殖[5,29],將地下莖挖起,每塊2~3芽切開,作為繁殖材料,在臨栽時(shí)可用25%的農(nóng)用鏈霉素浸種10~20 s后晾干種植[31],用于防治多種病害。
3.2.2 栽培模式
陽荷起源于我國東南部,喜溫,不耐寒,最宜生長溫度為20~30 ℃。合理的栽培模式能有效提高陽荷的產(chǎn)量和品質(zhì),增加種植經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)陽荷性喜隱蔽、潮濕的生長特性,可采用設(shè)施栽培、露地立體套種栽培模式。設(shè)施栽培能有效控制陽荷適宜的生長條件,改善陽荷品質(zhì),延長產(chǎn)品供應(yīng)周期。立體栽培可采用糧荷間種、果荷套種、林下種植等規(guī)模種植模式,可有效提高土地使用效益。陽荷也可以單獨(dú)露地栽培,但在強(qiáng)烈光照下應(yīng)采取適當(dāng)?shù)恼陉柎胧32]。
3.2.3 田間管理
春季容易滋生雜草,要在陽荷嫩芽出土后,結(jié)合中耕進(jìn)行1次全面除草和培土。陽荷為多年生植物,一次栽培可多次采收,栽培前面2年中耕宜淺,盡量避免損傷地下莖。定植3年后植株老根縱橫交錯(cuò)會導(dǎo)致生長勢相對衰弱,中耕宜適當(dāng)深翻,以疏除部分老根和地下莖,促進(jìn)新根和地下莖的生長發(fā)育。在中耕除草的同時(shí),對新出土的嫩芽進(jìn)行培土和施肥,施肥以腐熟的人畜尿液或沼液為佳,能達(dá)到使嫩芽和花苞保持柔軟脆嫩、提高陽荷品質(zhì)的效果。后期根據(jù)陽荷苗生長情況追施2次肥料。陽荷地下莖不耐澇,雨季要注意排水防澇[33-34]。
3.2.4 病害防治
陽荷植株有特殊的氣味,具有驅(qū)蟲害作用,因此蟲害極少。零星栽培時(shí),病菌傳播機(jī)會少,病害也輕,但大面積種植時(shí),陽荷難免發(fā)生病害,而莖和地下肉質(zhì)根腐爛病是陽荷最嚴(yán)重的病害之一[2],一般發(fā)生在夏秋高溫期間,此時(shí)土壤潮濕、通風(fēng)不良,故易發(fā)病,表現(xiàn)為病株的地下莖腐爛,葉變黃,植株軟腐,枯萎。防治方法:選育良種能有效減少腐爛病的發(fā)生[2];選取適宜地勢進(jìn)行種植,做好清溝排水,防止田間積水;發(fā)病后及時(shí)清除病株,實(shí)行換茬、輪作種植。屈尚藍(lán)等[30]研究表明,目前尚沒有理想的殺菌藥劑,主要以農(nóng)業(yè)防治為主,藥劑防治為輔,如可通過切斷傳播根源控制病害的發(fā)生和蔓延。
3.2.5 采收
陽荷屬于多年生植物,1年種植可多年采收。一般11月份種植的陽荷,次年8月底可采收陽荷花苞;種植2年以上的陽荷,6月底花苞開始形成,7—9月可陸續(xù)采收,1個(gè)季度可采收4~5次。此外,陽荷的嫩芽和更新的地下莖也可采收,以供食用。
陽荷是我國廣泛種植的一類多年生草本植物,在南方多屬半野生狀態(tài),是一種營養(yǎng)價(jià)值很高的食藥同源的膳食纖維蔬菜。易于栽培管理,病蟲害較少,富含豐富的營養(yǎng)成分,具有抗癌、抗氧化、抗炎、降血糖等作用,具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,在食品、藥品、化妝品領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對陽荷醫(yī)療保健價(jià)值方面的基礎(chǔ)應(yīng)用研究,以及在食品、保健品、化妝品等領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)的制定,進(jìn)而提升陽荷的附加值。