米邦塔仙人掌的研究进展与开发应用

沈 文，单承莺，张卫明

(1.上海森满坡实业有限公司 米邦塔仙人掌项目组，上海 201500； 2.南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042)

米邦塔仙人掌(OpuntiaMilpa alta)原产于墨西哥，与一般野生或观赏性仙人掌不同，它是一种可食用的仙人掌。米邦塔仙人掌生长迅速，含水多、纤维细、营养丰富；在原产地墨西哥及不少欧美国家，是人们日常生活中的主要蔬菜之一，被消费者视为天然保健佳品。1998年，中国农业部优质产品开发中心自墨西哥引进了米邦塔仙人掌这一优质种质资源，并在国内进行了大范围的引种、示范及推广[1]。米邦塔仙人掌已被证明是适于在我国推广种植的新型保健蔬菜良种，也是国内目前唯一通过农业部评审鉴定的食用型仙人掌。随着我国民众对其营养价值和保健功能的认识, 米邦塔仙人掌作为一种新的食物资源和蔬菜新品种已逐步进入消费者的餐桌。在米邦塔仙人掌的种植栽培、研究利用及市场开发等方面实现科学发展, 对于这一新型保健蔬菜资源的应用将大有裨益。

1 米邦塔仙人掌的栽种技术

米邦塔仙人掌自引进我国后，北至黑龙江，南至海南岛，全国各地均有栽种。与普通观赏仙人掌一样，米邦塔仙人掌为多年生，喜光、耐旱、耐贫瘠和盐碱、不耐寒、忌水涝；两者的形态也基本相同。米邦塔仙人掌肉质为绿色，茎上的刺少或无刺，茎节为扁平状，呈卵形、椭圆形，长约 15～40 cm，株高2～3 m，生长期10～15年。米邦塔仙人掌的栽培较为容易，可在露地或大棚种植，管理较简单，只要掌握基本的栽培知识均可种植。目前全国各地，包括北京、海南、福建、黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山西、山东等地均有种植和生产销售，尤其以北京、海南等地生产规模较大。

米邦塔仙人掌的栽培技术要点如下[2]：

(1)选地：仙人掌喜光，耐贫瘠，根部不能长期浸泡在水中，因而栽种时以排水良好的沙壤土为好。

(2)整地作畦：首先在要种植仙人掌的地块每亩(1亩约为667 m2，下同)施以5 000 kg充分腐熟的粪肥和20 kg的化肥，整平作畦，畦高20 cm左右，宽l m左右。

(3)栽植：米邦塔仙人掌的繁殖方法主要为扦插繁殖。将母株上生长6个月以上的仙人掌片切下，待基部稍干后栽植，一畦两行，株行距为30 cm×80 cm，栽植深度为仙人掌片的2/5，掌片方向迎着太阳，以保证光照充足。

(4)田间管理：注意及时清除田间和周围环境的杂草，以防止病虫害的发生。田间施肥以腐熟的有机肥和磷钾肥为主。北方地区栽培应特别注意防冻，温室或太棚内的温度最低不能低于0 ℃。浇水需根据土壤湿度及天气状况而定，雨天及时排水，注意通风。及时防治病虫害，如蚜虫、金龟子等，如发生，可用适当的药剂予以防治。

(5)采收： 一般在栽植后母株上长出第 3层茎片，且生长 45天左右时开始采收。如采收不及时，会因生长期过长而影响食用时的口感。收获后的茎片在常温下可保鲜15天左右，有利于运输销售；在科学栽种及有效管理下，米邦塔仙人掌每亩产量最高可达5 000 kg左右。

2 米邦塔仙人掌的营养成分与保健价值

米邦塔仙人掌是一种营养丰富的保健蔬菜，其本身是一种多汁、肉质植物，含水量可达90%左右。米邦塔仙人掌茎片的化学组成为：含水量85%～90%，粗蛋白含量为5%～12%，碳水化合物含量为 2%～6%，其化学组成类似于其他的多叶植物。米邦塔仙人掌的果实中则含有很高含量的葡萄糖和果糖，含量在6%～8%左右；而蛋白质含量较低，含量为3.2%～5.5%；含较高的纤维，中性洗涤纤维含量为22.7%～27.1%，酸性洗涤纤维含量为 12.0%～16.0%，维生素C含量为23 mg/100g，并且富含钾、钙、磷、铁、镁等矿物质元素。米邦塔仙人掌茎片与果实的具体化学成分见表1[3-4]。

表1 米邦塔仙人掌茎片与果实的化学成分

另外，米邦塔仙人掌所含氨基酸总量较高，含量约6.81～7.38%，氨基酸组成接近国际粮农组织和世界卫生组织提供的蛋白模式值，种类达18种，有8种为人体必需氨基酸，其具体组成成分见表2[5]。

表2 米邦塔食用仙人掌氨基酸含量 mg/100g

米邦塔仙人掌还含有多种生理活性物质如多糖、多酚、黄酮类物质等，含量较为丰富。其中多糖含量达 1.27%左右，多糖的单糖组成中半乳糖约占单糖总量的 80%；黄酮含量约0.036%左右，总酚含量约为 0.063%左右；随着生长期不同其含量也略有变化[6]。

米邦塔仙人掌所具有的营养成分，使其不仅可以作为蔬菜直接食用，而且还具有极为广泛的保健价值。关于食用仙人掌的保健作用和使用方法，其原产国墨西哥在药典上具有许多记载。而仙人掌在我国作为药用则首载于清代赵学敏所著的《本草纲目拾遗》。据该书记载，仙人掌味淡性寒，功能行气活血、清热解毒、消肿止痛、健脾止泻、安神利尿，可内服外用治疗多种疾病。清代刘善术所著的《草木便方》中记载，“仙人掌苦涩性寒，五痔泻血治不难，小儿白秃麻油擦，虫疮疥癞洗安然”。从资料记载可以看出，仙人掌除用于痢疾、哮喘、胃痛、肠痔泻血外，还用于肾炎、糖尿病、心悸失眠、动脉硬化、高血压、肥胖症及肝病的辅助治疗。随着近年来医学研究的发展，仙人掌被认为具有促进新陈代谢，提高人体免疫力的功效，对胃炎、结肠炎、糖尿病、高血脂、高血压、胆结石、尿路结石等均有疗效；尤其在降血脂、降血糖方面功效显著。

2.1 降血糖作用

早在20世纪20～30年代，国外研究学者就发现仙人掌的水提物能降低血糖浓度，原因是该水提物中含有一种活性物质，能降低糖尿病人的血糖浓度。20世纪60年代，以色列人报道了仙人掌全株的水和有机溶剂混合提取液能降低血糖。20世纪90年代，南非专利中收载了仙人掌水浸提物用于治疗糖尿病。而在原产国墨西哥，目前已开发生产了治疗糖尿病的片剂和胶丸。我国的临床药理研究也表明，仙人掌提取物具有明显的降血糖作用，能有效地改善II型糖尿病患者的糖代谢[7]。

2.2 降血脂作用

米邦塔仙人掌中含有的果胶和膳食纤维、糖蛋白、甜菜红碱等均具有显著的降血脂作用。从仙人掌中分离出的果胶和膳食纤维能够降低高血脂，这点早在20世纪90年代就已经被证实，Fernndez等通过对荷兰猪的一系列研究表明，仙人掌果胶可以降低血脂[8]；后来，Wolfram等报道了仙人掌果胶能够降低总胆固醇、高密度脂蛋白(LDL)胆固醇、脱辅基脂蛋白水平、甘油酸三脂、纤维蛋白、血糖、胰岛素及尿酸的水平，而高密度脂蛋白(HDL)胆固醇、载脂蛋白A1及脂蛋白A的水平保持不变[9]。对于仙人掌膳食纤维的降血脂作用，Kang Min Sook等通过对小鼠的食物中增加仙人掌膳食纤维的研究表明，仙人掌能够降低血浆总胆固醇、LDL-胆固醇、甘油酸三脂。这种降脂作用是通过减少胆固醇的吸收和增加胆固醇的排泄而实现的，研究还表明仙人掌对脂肪肝有一定的预防作用[10]。国内学者李春艳等对实验性高脂血症大鼠观察发现，仙人掌粉高、中、低三剂量组均能显著降低血清TC、LDL-C、AI(P<0.01)、TG(P<0.05)，其降脂作用与给药剂量有关，并推测出仙人掌的这种降脂作用与其含有的大量酸性多糖、维生素及三萜类物质有关[11]。

2.3 抗氧化和抗衰老作用

国内学者万绍华等报道，米邦塔仙人掌能显著提高小鼠血清中SOD(P<0.01)和GSH-Px活性(P<0.05)，显著降低小鼠血清MDA含量(P<0.05)，显著延长老龄小鼠游泳时间(P<0.05)和耐高温时间(P<0.01)，提高老龄小鼠在常压缺氧条件下的生存时间(P<0.05),降低小鼠在低温环境下死亡率(P<0.05)；该实验的结果表明米邦塔仙人掌具有一定的抗衰老作用,其机制可能与提高SOD和GSH-Px活性，降低MDA含量，提高机体抗疲劳和抗应激等作用有关[12]。

米邦塔仙人掌中提取的水溶性粗多糖，经试验证明在体外具有显著的抗氧化作用，包括对超氧阴离子的清楚作用，抗脂质过氧化作用等，提示其可作为纯天然抗氧化剂的来源[13]。

2.4 抑菌和消炎作用

仙人掌提取物对金黄色葡萄球菌、变形杆菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌有抑制作用。仙人掌提取液能抑制DNA和 RNA病毒的复制，并使细胞外病毒失活。可被抑制的病毒包括流感病毒、呼吸道合胞病毒和免疫缺陷病毒。此外，仙人掌还有激素样抗炎作用。实验证明，仙人掌水煎液能抑制炎症过程中毛细血管通透性增加和减轻水肿，又能降低棉球诱发的小鼠肉芽组织增生，且对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能有明显的促进作用，对急性炎症和慢性炎症均有明显的抑制作用。民间常用仙人掌治疗乳腺炎、腮腺炎，均有抗炎作用，都有较好的疗效[14]。

2.5 其他药理活性

仙人掌粗多糖具有增强免疫作用，能提高机体对非特异性刺激的抵抗力。仙人掌提取物对应激型、消炎痛型、结扎胃幽门型胃溃疡皆有明显的保护作用和治疗作用，还能增加胃粘膜血流量，并明显提高胃液中前列腺素 E的含量。 仙人掌三萜皂苷有明显的镇痛作用，镇痛率为100%，比颅痛定(镇痛率为78%)的效果好。仙人掌水煎液能明显抑制由四氯化碳所致小鼠和大鼠肝脏匀浆中的丙二醛(MDA)生成，也能明显降低四氯化碳所致小鼠肝组织中MDA的含量。仙人掌水提取液还能改善消化功能，具有补脾健胃的作用，这主要是由于仙人掌中的有机酸以柠檬酸和苹果酸为主，且不含草酸；苹果酸具有消食健胃的功能，极利于人体对钙的吸收。

3 米邦塔仙人掌的开发与应用

米邦塔仙人掌营养丰富，口感清甜，且具有广泛的保健价值，这使得其具有多重的开发与利用价值。

3.1 鲜食价值[15]

米邦塔仙人掌在原产国墨西哥是必不可少的蔬菜，地位仅次于洋葱、马铃薯、西红柿等。进入我国后，与中国博大精深的烹饪技艺融合后，其食用方法更加多种多样，可做成凉拌菜、热菜、菜馅、汤类、榨汁饮料等；制作热菜可切成块、片、丝、条、丁等形状，煎、炒、炸、煮、烤等方式均可；也可以和其它食物搭配，如仙人掌炒鸡蛋、烩鸡丁、炒肉丝、溜肚片、炖排骨、炖鱼汤等。此外，它与西红柿类似，有介于水果和蔬菜之间的特点，其嫩片可以在洗净后生吃。而米邦塔仙人掌的果实则完全可以当水果食用，口感清甜，营养丰富，风味独特。

3.2 食品加工价值

以米邦塔仙人掌为原料，可加工罐头、果脯、饮料、蜜饯、蔬菜片等多种食品，进一步提高其经济价值。国内已有厂家生产出仙人掌果脯、仙人掌蜜饯、仙人掌果酱、仙人掌复合果蔬汁饮料、仙人掌酸奶、仙人掌啤酒等产品。近年来休闲食品风靡市场，诸如仙人掌绿茶、仙人掌果冻、仙人掌冰淇淋、仙人掌酥条、仙人掌脆片、仙人掌膳食纤维素等也逐步被开发并走向市场。

3.3 饲用价值[16]

米邦塔仙人掌可以作为饲料来饲养胭脂虫，胭脂虫是一种专性寄生在仙人掌上的蚧虫，而仙人掌则是胭脂虫的优良寄主。胭脂虫体内含蒽醌类色素——胭脂红酸。人工培育利用的胭脂虫，其雌虫干体中胭脂红酸含量约19%～24%，可加工生产胭脂红酸、胭脂虫红等色素。由胭脂虫加工生产的胭脂虫红色素具有抗氧化、遇光不分解等优点，被广泛用于食品、化妆品、药品等行业。

作为一种珍贵经济昆虫，近年来胭脂虫全球年产约800 t，主产国为秘鲁，年产胭脂虫约 600 t。胭脂虫干虫售价约40～60美元/kg；约6 kg干虫可生产1kg胭脂虫红(洋红)，它的售价约 700美元/kg。胭脂虫红主要出口美国、日本和欧洲等国家。近年来，随着“回归自然”热潮的兴起，食品厂商不断推出含有天然色素的加工食品，天然色素价格大幅上涨。我国每年大量进口胭脂虫红用于制药及食品工业。如果在国内大力开展仙人掌饲养胭脂虫产业，将具有极大的市场前景和经济价值。

除专性饲养胭脂虫外，在原产国墨西哥许多干旱地区，仙人掌还作为牲畜的饲料源，与其他饲料配合喂养牛、羊、猪等牲畜，全年都可以不必另外喂水，饲养效果很好。国内一些干旱和半干旱地区也可借鉴，开发仙人掌畜牧饲料，加快发展畜牧业经济。

3.4 其他价值

米邦塔仙人掌种子中含蛋白质高达 22%，脂肪高达 23%，可磨粉用作色拉调料，也可榨制食用油。米邦塔仙人掌的红色果肉含红色色素β-矢车菊色素苷，是潜在的天然食用红色素之一。成熟的米邦塔仙人掌叶片储存有大量粘稠的浆液，这种浆液是很好的净水剂。米邦塔仙人掌茎节中的纤维素含量约占干物质量的81.8%，其老茎中含有网状纤维，可用来制造高级纸张。

4 米邦塔仙人掌产业中存在的问题与对策

自从20世纪90年代末引进我国后，米邦塔仙人掌的种植面积及产量均逐年扩大。作为一种新兴保健蔬菜，米邦塔仙人掌引进之初即成为人们关注的焦点, 但在推广过程中也存在部分炒作之嫌。米邦塔仙人掌产业发展至今，也经历了市场的风雨，也存在着一些问题；为了整个产业能够长久地发展，必须要注重种植、研发、加工、销售和消费等环节的协调发展，形成产业规模适度、产业链条贯通、产品需求旺盛的良好局面。

4.1 种植问题

米邦塔仙人掌因其适应性强、生长迅速、产量较高，从数据看种植效益较好。国内市场“米邦塔”仙人掌价格高峰时种片价格达到17～20元/片，菜片价格达到 6～8元/片。而市场成熟后，价格肯定会有回落，以每个种片价格4～5元、菜片1.5元/斤计算，每亩种片收益仍可在4万元左右，每亩菜片收益在1.5万元左右。而米邦塔仙人掌一次栽种可连续收获 15年(高峰期)，整个投产期长达 15～20年，因此种植米邦塔仙人掌收益还是相当可观的。

但是，跟所有鲜活农产品种植产业一样，米邦塔仙人掌的种植产业也会经受市场风险的考验。如果米邦塔仙人掌在种植、加工、研究、销售不能形成上下贯通的体系，必然导致产品过剩，出现销售难的现象。除少数出售种片者获得高额利益外, 多数农户可能会遭受巨大损失，影响整个产业的良好发展。

如何有针对性的对米邦塔仙人掌的生产和经营环节进行调节，减少其市场风险，降低农民在种植与销售环节的损失，努力将米邦塔仙人掌的市场风险控制在一定范围内，保障种植户的收益，是一个亟需重视与破解的问题。

4.2 消费普及问题

米邦塔仙人掌作为一种以食用为主来消费的蔬菜品种，只有被相当数量的人群普遍接收时，才能形成产业发展的良好局面。目前，虽然部分城市的宾馆和餐厅推出了仙人掌特色菜肴，但消费量还不大；虽然超市和集市有仙人掌鲜品销售，但还不能走入平常百姓家。因仙人掌并非我国传统蔬菜，尚未适应大众的口味而被广泛接受，很多人也不谙其加工和烹调方法。要使人们乐于接受食用仙人掌制成的菜肴，必须使之符合中国人的饮食习惯和口味。因此，要强化我国博大精深的烹调技艺在仙人掌饮食中的应用，研究、创新加工烹调方法，开发适宜国人饮食口味和饮食习惯的菜肴，使之逐渐被大众接受, 广泛进入家庭。只有使仙人掌成为人们日常生活中普遍食用的蔬菜，有了需求旺盛的消费市场，才能保证产业源头——种植业得到健康发展。

4.3 产业开发问题

目前，对米邦塔仙人掌的应用开发，大多集中于引进、栽培和种植方面；对米邦塔仙人掌的科学研究则侧重于成分分析、药理作用和食品加工等方面，且尚停留在实验研究阶段。仙人掌的生产加工工艺还不够成熟, 对其保健功能成分的结构、含量及作用机理的研究还不够深入。虽有部分厂家利用仙人掌为原料进行相关产品的开发和生产，但产品结构、投资规模和市场营销尚处于起步阶段，产品主要是即食类快速消费产品，由于此类产品竞争激烈，投放的产品其市场认知度仍然较低。

因此，必须加强米邦塔仙人掌的综合开发利用，加强现代生物科学技术诸如膜分离技术、CO2超临界萃取技术等在仙人掌活性成分提取和分离上的应用，实现仙人掌制品研究开发的技术升级。进一步强化仙人掌功能因子及其生理活性的研究，开发具有明确功能因子、含量稳定的新一代保健食品，提高产品档次。

仙人掌产品的链式开发是提高经济效益的重要途径。因此，要优化工艺，以仙人掌为原料, 梯级制备多种生物活性成分。既要重视保健食品开发, 又要加强药物和化妆品开发；利用下脚料制取食品添加剂诸如膳食纤维、叶绿素等，剩余材料用于饲料产品的加工，从而提高产品的附加值和经济效益。

4.4 培育龙头企业

目前虽然从事米邦塔仙人掌产品加工的企业也有不少，但这些小型加工企业多处于作坊式加工模式，对于仙人掌产品的产业发展与升级很难起到真正的推动作用。针对米邦塔仙人掌的产业升级与市场拓展，需要引导和促进现有小型加工企业的联合，培育仙人掌加工的龙头企业，使之具备综合加工生产能力，以提高经济效益和新产品研发能力，树立良好的产品品牌，提高企业竞争力。针对目前的现状，仙人掌食品在国外有较为成熟的消费市场，可以利用我国食品加工方面的优势和成功经验，开发和生产受国外消费者欢迎的仙人掌加工制品，从而开拓国际市场，促进仙人掌食品加工产业的发展。

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