萝卜的研究价值及开发应用前景
2011-04-01王春丽张雪清张贵生
王春丽,张雪清,张贵生
(武汉市蔬菜科学研究所,湖北武汉,430065)
萝卜(Raphanus sativusL.)为十字花科萝卜属一、二年生蔬菜作物,原产欧洲,在我国栽培历史悠久,已有2 700多a的历史[1]。绝大多数栽培品种以肉质根供食用,南北方均可栽培,为重要蔬菜之一。萝卜在中医中药学上亦称莱菔,在我国有1 400多a的药用历史,我国药典收载莱菔子生品和炒品[2],在亚欧各国被广泛应用[3~6]。干燥成熟的萝卜种子,具有多种药理活性,可调节老化的皮肤,防止皱纹产生,具有去斑,改善肤色等美容功能;干枯老根,可治水肿尿少、胸膈饱闷、食积腹泻;其干燥叶(莱菔)清咽和胃,主治咽痛、消化不良、下痢等。萝卜籽的含油量最高可达45%,除食用外也可用于工业。现代研究表明,萝卜籽油中含有多种不饱和脂肪酸,具有健脑益智,防止心血管疾病、抗癌、抗炎症和抗衰老作用[7]。萝卜根、叶、种子在药用和食用方面发挥着不同程度的功效,现对萝卜开发利用现状以及存在问题进行了综述,并对其应用前景进行了展望。
1 植物学特性
萝卜为一年生或二年生草本植物,染色体数2n=18。基生叶常呈莲座状,茎叶互生,无托叶,叶有板叶、半裂叶和羽状裂叶,叶色深绿、绿或淡绿,叶柄有绿、红、紫色等,叶片和叶柄上多茸毛。萝卜为复总状花序,完全花,花淡紫红色或白色,萼片、花瓣各4枚,呈十字形排列,雄蕊6枚,4长2短,基部有蜜腺,雌蕊位于花的中央。果实为长角果,略偏短,喙稍短,内含3~8粒种子,种子不规则圆球形,种皮浅黄色至暗褐色,千粒质量7~15 g,主枝及一级侧枝上的种子千粒质量较高。肉质直根粗壮,为营养器官,常具辛辣味[1]。
2 开发利用现状
2.1 作为蔬菜作物
萝卜属植物世界上大约有8种,我国有2个种和2个变种[8],地方品种有近2 000个。萝卜类型有大青萝卜、红萝卜、水萝卜、心里美等。现代研究证明,萝卜富含维生素、钙、铁、磷、粗纤维素、木质素、胆碱、组织氨基酸、碘、溴、葡萄糖、淀粉酶、钾、锰、硼、芥子油等多种成分,具有很高的营养价值。其VC含量每100 g鲜质量高达14.8 mg(美国农业部国家营养数据库标准参考值,2003),具有很好的防癌、抗癌功效。目前我国萝卜种植面积120万hm2左右,在各类蔬菜种植面积中位居前3,2003年种植面积仅次于大白菜[9]。萝卜生产主要集中在河北、浙江、安徽、山东、广东、四川等省。随着国内品种的发掘改良和国外品种的大量引进,生产上可利用的品种逐渐增加,现在一年四季都有可栽培的优良品种,实现了周年生产,周年供应。近10 a来,萝卜作为出口创汇项目,出口量在出口蔬菜中位居前列,由此大大提高了单位面积效益和农民种植萝卜的积极性。
2.2 作为药材
①生物活性成分 a.天然有机硫化物。萝卜中含有的天然有机硫化物主要指硫代葡萄糖苷(Glu-cosinolates,简称硫苷)及其降解产物。硫甙可分为3类:脂肪类、芳香类和吲哚类硫代葡萄糖甙,分布在细胞的液泡中。当植物组织破损时,硫甙在黑芥子硫酸苷酶(myrosinase)作用下,分解为具有生物活性的异硫氰酸酯(isothiocynates ITC)、氰类和硫氰酸盐等有机含硫化合物[10~12],其中异硫氰酸酯类活性最强。萝卜的肉质根和成熟种子含有的硫苷成分大不相同。Glucoraphenin是萝卜籽中存的在主要硫苷,其降解产物即莱菔硫烷(sulforaphane),是目前已知果蔬中抗癌活性最强的成分[13]。而Glucode hydroemcin则是萝卜根中存在的主要硫苷,它的降解产物是4-甲亚黄酰基-3-丁烯基-异硫氰酸(sulforaphene),具有抗菌活性,可能与莱菔素(Raphanin)是同一物质[14]。
b.脂肪酸和挥发油类成分。萝卜种子中含45%的脂肪油(为干性油,碘价100.8),经GC-MS分析,主要含有9种脂肪酸,分别为棕榈酸(5.89%)、亚油酸(12.62%)9-十八(碳)烯酸(33.91%)、硬脂酸(2.71%)、11-二 十 碳 烯 二 酸 (10.67%)、 花 生 酸(1.30%)、芥酸(31.22%)、十二烷酸(1.05%)、15-二十四碳烯酸 (0.62%)[15]。挥发油中主要含有甲硫醇,α、β-乙烯醛和β、γ-乙烯醇等。萝卜籽油及挥发性化学成分主要是不饱和脂肪酸。
c.其他成分。日本学者Takashi等[15]和Giusti等[16]发现萝卜根中含有一些新花色苷类成分,此外莱菔子中还含抗菌蛋白质[17],γ-谷甾醇及β-谷甾醇、正三十烷、氨基酸、糖、维生素类(VC、B1、B2、E)及辅酶Q等[14]。
②药理作用 a.抗癌作用。莱菔硫烷(sulforaphane,SF)是众多异硫氰酸酯中的一种,是防癌和抗癌效果最好的天然活性物质之一,对食道癌、结肠癌、前列腺癌、乳腺癌、肺癌等有很好的防治效果[19]。SF在癌症的起始、发展和增生3个阶段均发挥作用。在癌症的起始阶段,SF可以抑制一相酶的活性、激活二相解毒酶和抗氧化酶的活性;在诱发和增生阶段,SF可以调节细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白依赖激酶(CDK),阻滞细胞周期,并通过多种途径激活半胱天冬酶(Caspases)诱导的细胞凋亡,从而有效遏制癌细胞的扩散。
b.对胃肠道的作用。唐健元等[22]发现莱菔子中正己烷提取物能明显促进小鼠胃排空和肠推进,显著增加大鼠血浆MTL的含量,与西沙比利效果相似。这可能是莱菔子消食除满,缓解早饱、腹胀、恶心、食欲不振、烧心等功能性消化不良和胃食管反流病临床症状的机制所在。
c.抗菌、抗氧化活性。体外试验研究显示,1 mg/mL莱菔素(Raphanin)能抑制多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等有显著的抑制作用[14]。此外,文献报道莱菔素能抑制某些真菌的生长,还能灭活病毒,对DNA病毒尤为敏感[20]。莱菔叶甲醇提取物抗氧化活性是VC的1.8倍,其中主要的抗氧化活性物质是酚酸和黄酮类[21]。
d.对心血管的作用。静脉注射1 mL/kg莱菔子液能使麻醉犬主动脉和肺动脉的收缩压、舒张压、平均动脉压下降;外周血管阻力、肺血管阻力下降。另有试验表明莱菔子降压活性成分主要是芥子碱硫酸氢盐[22]。
2.3 作为油料作物
油用萝卜含油量32%~52%,油质纯正,是优良的食用油原料。萝卜籽油组成成分大部分是脂肪酸(45%),与维生素、氨基酸一样是人体最重要的营养素之一。近年来研究发现,脂肪酸不仅影响血脂,而且对血压也有影响,对高血压病人的血压影响明显。萝卜籽油中脂肪酸主要是不饱和脂肪酸,为人体所必需,有很重要的作用。现代药理研究表明,莱菔子主要含脂肪酸、挥发油,挥发油中含有甲硫醇、己烯醛和己烯醇,脂肪油中含有芥酸、亚油酸、亚麻酸、芥子酸、甘油酯,还含抗菌物质莱菔素,正三十烷、谷甾醇、十八碳酸、商陆酸、芥子碱硫酸氨盐等。同时,萝卜又是很好的工业油料植物,可以制造生物柴油,对环境保护和能源的持续供应有重要意义。超高芥酸萝卜可以用来生产高温润滑油、尼龙的填充物、工业涂料和塑料膜等。目前的油料萝卜主要在云南省山区和高寒山区种植,种植面积非常有限。
2.4 作为蜜源作物
萝卜早春开花,花期长,花内有2个发达的蜜腺,是春夏季的主要蜜源作物之一。萝卜的花粉丰富,营养价值高,是高级食品和保健品的原料。
3 萝卜资源利用存在的问题
我国拥有各种基因型(包括野生种和近缘野生种)萝卜,是世界上种质资源最丰富的国家,但目前国外萝卜已进入我国且占有一定市场,因此,我国在对萝卜资源的创新利用上还需下功夫,特别是在药用萝卜和油料萝卜资源的挖掘和利用上需要加大研究和开发力度。
4 展望
4.1 深入挖掘我国丰富的萝卜资源,选育更多的熟食、生食和加工萝卜品种
据统计,以萝卜为原料与其他食用植物可搭配出近100种菜肴供日常食用,可制成各种小菜60种以上。因此,萝卜作为蔬菜作物的市场潜力有待进一步挖掘。
4.2 充分利用萝卜叶的药用功能,开发萝卜叶茶汤等经济产品,变废为宝
化学分析证明,莱菔叶的主要成分为精油和多种维生素,另含微量元素和抗病毒物质成分。萝卜叶可单独饮用,也可与清茶、甘草、桔梗等一起泡茶饮用;萝卜叶做汤,可消痰清咽,治疗咳嗽或失音。萝卜叶价廉物美,营养丰富,有多种药理活性,和萝卜一样含有抗肿瘤、抗病毒的活性物质——干扰素诱生剂(dsRNA)。研究证明,此物质对食道癌、胃癌、鼻咽癌、子宫颈癌等癌细胞均有显著的抑制作用[23]。徐州天利工贸有限公司和徐州康汇百年食品有限公司把它制备成了五行蔬菜汤,利用废弃的萝卜叶创造了可观的社会价值和经济效益。
4.3 培育油料萝卜新品种,开发萝卜籽食用保健油
从我国现有萝卜资源中筛选油料萝卜材料,并对其进行资源评估和利用,采用现代育种与传统育种相结合的方法,选育出高含油量低芥酸含量的油料萝卜新品种。
4.4 开发其他萝卜保健食品或药物
继续加强对萝卜中莱菔硫烷功能的研究,以萝卜为原料研制具有抗癌保健功能的食品或具有天然抗癌作用的药物,从而更好地辅助治疗癌症。
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