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莼菜资源利用研究综述及展望

2011-02-10刘美玉习向银罗丽娟刘欢

长江蔬菜 2011年10期
关键词:莼菜多糖

刘美玉,习向银,罗丽娟,刘欢

(西南大学资源环境学院,重庆,400715)

莼菜(Brasenia schreberiJ.F.Gmel)又名马蹄草、湖菜、水葵、露葵,生长于池塘、湖泊和沼泽中,系原始花被亚纲睡莲科(Nymphaeaceae)莼属多年生淡水水生宿根草本植物,可能起源于毛莨科的古植物[1],是国家一级重点保护野生植物,已濒危。莼菜原广泛分布在北半球的许多地区,现主要分布在中国、日本、印度、澳大利亚、北美、古巴和墨西哥等地,集中分布在北纬40°以南的亚热带地区[1]。在中国主要分布在云南、四川、湖南、湖北、江西、浙江和江苏七省,在北纬30°以南地区分布广泛。莼菜以表面裹有一层透明胶质(莼菜多糖)而堪称一绝,历来和鲈鱼、茭白列为江南三大名菜,驰名中外。《齐民要术》称,“诸菜之中莼为第一”,莼菜是珍贵的野生水生蔬菜,含有酸性多糖、蛋白质、氨基酸、维生素、组胺和微量元素等,具有清热解毒、利尿、消肿、防癌和抗癌等功效,具有营养、医疗和保健等作用[2]。目前,关于莼菜应用价值研究主要集中于食用价值和医用价值,对其资源利用还停留在初加工水平,而关于莼菜的药理价值和深加工方面研究非常欠缺。本文综述了莼菜在营养保健、医学以及净化水质等方面的研究现状,以期为莼菜深加工应用提供科学依据,使莼菜资源具有更广阔的应用前景。

1 莼菜的生物学特性

1.1 形态特征

花两性,须根系,主要分布在10~15 cm土层。茎椭圆形,有发达的通气组织,分地下匍匐茎和水中茎2种。地下匍匐茎多为白色,也有黄色和褐色,匍匐生长于水底泥中;水中茎细长,是地下茎节上丛生的不定根,分枝较多,秋末水中茎顶端形成粗壮、节间较短、绿色或淡红色的休眠芽。叶互生,初发叶片卷曲,有胶质物包裹,叶展平后钝圆形,全缘,大都浮于水面,叶长15 cm左右,宽9 cm左右。叶面绿色,光滑,背面暗红色或仅叶缘及叶脉处为暗红色。叶柄长20~30 cm,水深处可达1 m。完全花,暗红色或淡绿色,萼片、花瓣各3片,子房上位,由伸长的花柄托出水面开放,授粉后花梗向下弯曲,花没入水中。果实近纺锤形,为聚合果,内含种子1,2粒。种子卵圆形、淡黄色,长约4 mm、直径为3 mm左右。

1.2 生长环境

在我国主要分布在黄河以南的湖泊、池塘和沼泽中,江苏、浙江、江西和湖南、湖北及西南各地均有分布。莼菜生长适温为20~30℃,水质清洁、土壤肥沃、水深20~60 cm的水域中生长好,水面温度达40℃时生长缓慢,气温低于15℃时生长逐渐停止,同化产物向茎中贮运,休眠芽形成。遇霜冻则叶片和部分水中茎枯死,以地下茎和留存的水中茎越冬。

2 莼菜资源利用

2.1 营养特性

莼菜含有丰富的植物蛋白和多种氨基酸[3]。蛋白质总量为干质量的31.2%,鲜质量的0.76%。氨基酸有18种,包括天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸(国家肉类食品质量监督检验测试中心,1992),其中有8种为人体必需的氨基酸,依次为苏氨酸(0.94%)、缬氨酸(1.72%)、甲氨酸(0.43%)、异亮氨酸(0.82%)、亮氨酸(1.55%)、酪氨酸(0.73%)、苯丙氨酸(1.52%)、组氨酸(0.88%)、赖氨酸(1.14%)、精氨酸(1.12%),而组氨酸和精氨酸是儿童身体需要的特有氨基酸种类。

莼菜含有多种元素,早期研究仅检出微量磷,现 已 测 出 莼 菜 含 有 Mn,Mg,Cu,Cl,Al,Ca,V,Ge,Cr,La,Ba,As,Sb,Cs,Sc,Rb,Fe,Zn,Co,Na,K,Lu,Se,Hf,Sr等元素,其中硒为 0.23 μg/g, 铜为 56.5 μg/g, 锌为 153~288 μg/g, 铁为 393 μg/g, 钙为0.745%(鄂产莼菜样品,中国农科院原子能利用研究所分析,1992)。其中锌是人体所必需的一种微量元素,也是人体内多种酶的组成元素,参与机体内的各种新陈代谢,被誉为生命元素。吴永尧等[4~6]研究发现,莼菜中锌含量为0.66~1.26 mg/g,以嫩叶中锌含量最高,有机态锌占总锌的69.77%,3种有机组分中,以蛋白锌含量最高,可达2.92 mg/g。可见,莼菜对锌具有很强的富集能力,吸收利用环境锌的能力远远超过其他植物,是一种强集锌植物。

莼菜富含多糖,其体内多糖主要存在于茎叶表苗的透明黏液质中。莼菜总糖含量为39.9%(干物质)、尤以酸性多糖含量最高、主要有D-半乳糖(30%~40%)、D-甘露糖 (10%~14%)、L-岩藻糖(13%~16%)、L-鼠李糖(6%~9%)、D-葡萄糖(19%~29%)等[7]。

此外,莼菜富含多种维生素(表1),最早是Kotake[8]从中提取分离维生素B12。石川五月[9]从莼菜黏液质酸解产物中检出组胺。

表1 太湖莼菜中的维生素含量 mg/g

2.2 营养保健

莼菜可直接作为蔬菜食用,非常可口。通常有以下几种做法:①凉拌。将莼菜洗净,沥水后,用开水浸烫0.5 min,捞出置于盘中,加入榨菜、蘑菇、笋丝,再拌上麻油、精盐、味精即成,其香脆而鲜美,滑爽而清口,为夏日之佳肴。②热炒。用豆腐(面筋、腐竹、素鸡)、蘑菇、笋丝和莼菜素炒,或以鸡丝、蘑菇、蛋丝、木耳与莼菜荤炒,均有幼嫩而清脆,滑而不腻之感。③烧汤。a.莼菜烧鱼羹。做羹之鱼以鲫、鲈、鲤、白鱼为佳。鱼羹之煮法为将鱼切成块后煮成鱼汤,加入香菇、木耳烧开,莼菜入汤内加豉汁和盐即可。b.肉禽汤。用鸡汤加上白嫩鸡丝、红火腿丝、绿莼菜等做成色、香、味具佳之汤,最为鲜美。亦可用排骨汤煨之,亦有用香菇丝、蘑菇丝和笋丝作成斋菜“三丝莼菜汤”为著名三斋菜。还可用豆腐、蛋清、鱼泥、莼菜汁制成的莲蓬豆腐,是老年人适宜之名菜。

熊彪等[10]研究表明,以莼菜和胡萝卜为原料配制的复合饮料最佳配方为:莼菜汁10%、胡萝卜原汁22%、白砂糖4%、柠檬酸0.3%、稳定剂0.15%,此种产品风味独特、酸甜可口。刘志伟等也有类似研究[11]。

张驰等[12]采用正交试验设计得出莼菜饮料的最佳配方为:10%蔗糖+0.15%柠檬酸+4%银杏叶汁液和稳定剂(明胶0.15%+CMC-Na 0.15%),以莼菜汁液定容至250 mL。莼菜饮料的最佳工艺条件为:莼菜99~120℃烫漂杀青1.5 min后捣碎打浆,用0.03%VC护色后,116 u/100 m木瓜蛋白酶作用莼菜浆液4.0 h,以9倍水进行沸水浴热提取1.0 h,调配装罐后进行90℃,10.0 min杀菌处理。

鲜瑶等[13]采用正交试验确定了莼菜浆面包的最佳配方为:白砂糖15%、莼菜浆10%、面包改良剂0.8%、酵母2%,莼菜浆面包的感官品质及营养价值最佳。

2.3 医学价值

①清热祛痰解毒 《本草纲目》记载:莼菜性甘、寒、无毒,具有消渴热,治热疽,厚肠胃,皮下焦,遂水,解百毒并盎气等作用。对一切痈疽、头上恶疮和数种疔疮均有较好之疗效。现代《中医大字典》记载:莼菜也能“清热、利水、消肿、解毒”,能治“热痢黄疸、痈肿、疔疮”。治疗疔疮用莼菜、大青叶、臭紫草各等分,捣烂以酒一碗浸之去渣,温服(《经验良方》),治疗痈疽也可在春夏用茎,冬月用籽,捣烂敷之,用菜亦可(《保生余录》)。以含莼菜提取物为固体量的0.005%~10%(质量)加其他辅料的糖果、口香糖对口腔咽部有抗菌消炎作用[14]。含0.01%或0.1%的莼菜浸膏能抑制大鼠组胺释放,抑制率分别为64%和100%,这表明莼菜提取物为消炎的活性成分[15]。

②开胃补气 据《唐本草》记载,莼菜“久食大宜人、合鲫鱼为清羹,食之主胃气弱,不下食者至效,又宜老人”。

③治疗高血压和降血糖 《医林纂要》中记载,食用莼菜可“除烦、解热清痰”,用莼菜加冰糖,服之治疗高血压。莼菜中的多糖对糖尿病患者有很好的降血糖作用[16]。

④养血补肝 据测定,莼菜所含18种氨基酸中包含不能合成的必需的8种氨基酸,尤其是含有较为丰富的谷氨酸、天门冬氨酸和亮氨酸等,它们正是构成人体血液(血浆蛋白质)的主要成分[17],因此食用莼菜等有一定的养血作用。天门冬氨酸、胱氨酸、甲氨酸、精氨酸等可保肝,因此食用莼菜对防治肝病有一定效果。此外,莼菜中含有丰富的维生素B12,它是细胞生长分裂及维持神经细胞髓鞘完整所必需的成分,临床上可用于防治恶性贫血、巨幼细胞性贫血、肝炎及肝硬化等病症。

⑤抗消化道癌 据现代《中药大词典》[18]引用国外资料报道,莼菜中含有丰富的多糖物质。多糖是一种较好的免疫促进剂,能促进巨噬细胞吞噬异物的功能,从而抑制肿瘤的产生和发展。因此,莼菜具有预防和治疗癌症的功能。在进行动物筛选试验中,莼菜的粘质对洋葱的未分化细胞的有丝分裂具抑制作用,故认为莼菜有抗癌活性[19]。据日本汉方医界报道,莼菜能治胃癌、肠癌等消化道癌[20]。

⑥防治小儿多动症 莼菜中含有丰富的锌,为植物中的 “锌王”,是小儿最佳的益智健体食品之一,可防治小儿多动症。

⑦增强机体免疫力 莼菜多糖能增加小鼠脾脏质量,增加巨噬细胞的吞噬功能,促进血素的生成与促进3H-TdR和3H-uR渗入淋巴细胞核酸作用,有较好的增加体液免疫和细胞免疫功能,是一种免疫促进剂[21,22]。

2.3 治理污水、净化水质

由于化肥、农药和工业废水的污染,目前整个世界的饮用淡水源已受到不同程度的污染。据有关部门统计,由于饮用了污染的水,世界上每天至少有3万人受害死亡,发展中国家80%的疾病也是由于饮用污水造成的。这一悲惨的事实已引起世界各国和联合国卫生组织的极大关注。改善水质的最根本办法是杜绝人类活动对环境的污染,但这需要耗费数千亿美元,因而目前普遍采用的是过滤的办法。近年来,美国宇航局国立技术研究所的西·奥尔比顿博士等发现,原大量生长于湖泊、池塘、河沟中的水生植物——莼菜是一种天然的水质净化器,它可以有效净化水质[23],成本低廉。

3 存在的问题和展望

目前,国内外莼菜的深加工技术研究基本上是空白,国内莼菜加工出口一般是应外商要求杀青后以2‰冰乙酸浸泡桶装出口,国内市场上也有少量平味莼菜罐头,但因风味、消费习惯等原因一直没有较大市场,这在很大程度上限制了莼菜产区的扩大再生产。因此,莼菜的深加工研究是当务之急。就莼菜国内外研究进展而言,莼菜药学方面有不少研究,但药学机理方面需要进一步探究。莼菜营养保健方面研究较多,但化妆品和净化水质应用方面涉及很少。

综上所述,莼菜可直接作为食用蔬菜,还可制作成营养保健饮料和面包;莼菜多糖可增强免疫力,治疗高血压和降血糖,抗胃肠癌;莼菜含有人体必需的8种氨基酸和丰富的维生素,临床上可用于防治恶性贫血、巨幼细胞性贫血、肝炎及肝硬化等病症;莼菜富含锌元素,可防止小儿多动症。此外,莼菜果胶可润肤保湿,可促进有效成分很快进入皮肤[24]。可见,莼菜在营养保健、医学、化妆品和净化水质方面有广阔的应用前景。

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