甘薯的营养价值及保健作用

徐梦瑶，赵祥颖，张立鹤，贾洪玉，陈清春，刘建龙*

（1.山东师范大学生命科学学院，山东济南 250014；2.山东省食品发酵工业研究设计院，山东济南 250014；3.山东农业工程学院农业科学与工程系，山东济南 250014；4.泗水利丰食品有限公司，山东泗水 273200）

甘薯的营养价值及保健作用

徐梦瑶1，赵祥颖2，张立鹤2，贾洪玉3，陈清春4，刘建龙1*

（1.山东师范大学生命科学学院，山东济南 250014；2.山东省食品发酵工业研究设计院，山东济南 250014；3.山东农业工程学院农业科学与工程系，山东济南 250014；4.泗水利丰食品有限公司，山东泗水 273200）

甘薯作为仅次于水稻、小麦、玉米的主要粮食作物，具有许多重要的功能性成分。甘薯的茎叶和块根都富含营养成分，如糖类物质、蛋白质、维生素和矿物质。此外，甘薯中还含有大量功能性成分，如甘薯茎叶中含有黄酮类化合物和绿原酸，甘薯块根中含有脱氢表雄酮。这些成分使得甘薯具有抗糖尿病、抗癌、增强血小板、修复肝损伤、增强免疫、抗菌、预防心脑血管疾病等功能。本文系统综述了近年来国内外对甘薯营养成分及其功能性保健作用的研究进展，并对其应用和开发前景进行了展望。

甘薯；营养价值；保健；产品开发

甘薯（Ipomoea botatas Lam）属一年生或多年生蔓生草本植物，又名红薯、地瓜、番薯、甜薯等，是世界上重要的粮食、饲料和工业原料作物。甘薯原产于南美洲的热带地区，约在400多年前传入我国。由于它稳定高产、抗灾能力强、适应性广等特性，在我国很快得到普及，常年种植面积达到6.7×106hm2以上，年生产量约1.2亿t，占世界甘薯总产量的85.9%[1,2]，成为仅次于水稻、小麦、玉米之后的粮食作物。甘薯不仅是重要的食物来源，同时也具有重要的药用价值。据《本草纲目》等文献记载，甘薯具有补虚乏、益气力、健脾胃、强肾阳等功效，可以补中和血、益气生津、宽肠胃、通便秘，主治脾虚水肿，肠燥便秘[3]。民间常用甘薯治疗湿疹、毒虫蛰伤、夜盲症、疮疹、便秘等症。加纳的阿坎人用甘薯叶治疗Ⅱ型糖尿病，巴西则用甘薯叶治疗炎症或传染性疾病，在日本生吃甘薯被用于治疗贫血、高血压和糖尿病[4]。因此，研究甘薯中的有效活性成分及其营养保健作用，为开发利用甘薯资源提供理论依据具有着重要意义。

1 甘薯主要器官的营养与药用成分

1.1 甘薯茎叶中的营养与药用成分

甘薯茎叶是甘薯作物生产中的主要副产品，产量大，但开发利用率较低，在困难时期人们食之用以充饥，现大多数地区是将其风干用来做饲料，产品附加值不高。近年来，随着对甘薯茎叶的深入研究，发现甘薯茎叶中含有丰富的营养物质和一些功能性成分，与常见蔬菜相比营养成分齐全，许多有益成分含量较常见蔬菜都高。

1.1.1 蛋白质

研究表明，甘薯叶蛋白质含量丰富，约为1.5～5.9g/100g，甘薯茎尖的蛋白含量约为芹菜、黄瓜含量的4倍，且氨基酸含量高、种类齐全，主要有异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、苏氨酸和半胱氨酸等[5-9]。人体必需氨基酸含量和儿童必需氨基酸含量均较高[10]，且氨基酸模式与FAO推荐的基本一致。

1.1.2 糖类物质

甘薯叶中的糖类物质主要为可溶性多糖、还原糖和膳食纤维。H.Ishida[11]和Aurea[12]研究表明，甘薯叶中的可溶性膳食纤维（Soluble Dietray Fiber，SDF）含量高达5.77～6.83g/100g，具有降低餐后血糖、血清和肝脏胆固醇的作用。甘薯叶中还原糖含量约为0.50～0.59g/100g，可溶性糖含量约为0.70～0.72g/100g；甘薯茎蔓中膳食纤维含量比已知的富含膳食纤维的菠菜都要高，甘薯茎尖中总糖含量在1.05～1.70g/100g之间，膳食纤维含量约为1.3g/100g，茎尖中的粗纤维含量约是白菜、油菜等常见蔬菜的1倍以上[13]。

1.1.3 维生素和矿物质

研究表明，甘薯叶中β-胡萝卜素含量较高，约为0.3～0.6mg/100g，并且在生长期含量稳定[14,15]，比胡萝卜中的胡萝卜素含量还要高[16]。甘薯茎尖的维生素C和维生素B2的含量分别约为40mg/100g和0.14mg/100g。维生素C含量同甘蓝、香椿芽相当，与常见水果比较，远远高出苹果、梨和桃等水果。维生素B2的含量同芫荽含量相同，明显高于其他蔬菜。

甘薯叶中不仅含有丰富的维生素，还含有丰富的矿物质，如钙含量约80mg/100g、磷含量约67.3mg/100g、铁含量约10.37mg/100g[17]。甘薯茎中的矿物质含量也十分丰富，钙含量约40mg/100g、锰含量约18mg/100g、铜含量约0.27mg/100g，是大多数蔬菜的2～3倍，同时，茎尖中的磷、镁、锌的含量也很高[18]。

1.1.4 黄酮类化合物

黄酮类化合物，是一种重要的天然酚类化合物，属于植物次级代谢产物，具有抗氧化、抗微生物、免疫活性、抗炎等药理作用，是天然植物药材的有效成分。邹耀洪[19]从国产甘薯叶中分析鉴定出4种黄酮类化合物，即槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖甙（6→1）-O-α-L-鼠李糖苷、4,7-二甲氧基山奈酚、槲皮素-3-O-3-基山葡萄糖苷和槲皮素。向仁德[20]用柱层析和加压柱层析的方法从甘薯叶中得到8种化合物，其中有5种已确定为黄酮类化合物，分别是槲皮甙，山奈素-4'，7-二甲醚、商陆黄素、槲皮素和槲皮素-3'，4'，7-三甲醚，刘法锦等[21]从甘薯藤中分离到7，3，4-三甲氧基槲皮素。

1.1.5 绿原酸

绿原酸（Chlorogenic acid，CA）是由奎尼酸与咖啡酸形成的酯，具有显著的清热解毒、抗菌消炎和抗衰老等作用，是许多药材的有效成分。除了药用外，绿原酸还可用于食品工业作食品和果品的保鲜剂。目前，绿原酸的提取及研究主要以金银花和杜仲为原料，经研究发现，甘薯叶中也含有大量的绿原酸。甘薯叶中绿原酸含量约为5.0g/100g，虽然低于金银花和杜仲，但是甘薯种植范围广，甘薯叶易获取且价格低廉，因此，从甘薯叶中提取绿原酸具有较好的应用前景[22-25]。

1.2 甘薯块根中的营养与药用成分

甘薯块根是甘薯作物生产中的主要产物，产量大，营养丰富、养分平衡，营养价值优于米、面，除富含淀粉和可溶性糖外，还含有蛋白质、脂肪酸、多种维生素及钙、磷、铁等矿物质[26]。鲜甘薯块根中约含淀粉28.0%～29.5%、蛋白质1.0%～1.8%，几乎不含脂肪和胆固醇。

1.2.1糖类物质

多糖是甘薯块根的主要成分，其中淀粉占甘薯块根干物质量65%～70%，是甘薯的主要能量来源。甘薯中的纤维素和半纤维素含量约高达7.8g/100g（干物质计）[27]，为土豆的3倍、米面的10倍。此外，研究证明，甘薯块根中还存在多种其他的功能性多糖成分。

1.2.2 蛋白质

甘薯块根中含蛋白质约为1～3g/100g，高于鲜玉米、芋头、马铃薯。值得一提的是，甘薯块根中蛋白质的生物效价很高，其中的人体必需氨基酸含量符合WHO推荐模式，所以甘薯块根的蛋白质能够被机体很好地利用。此外，甘薯块根含有丰富的能促进人体新陈代谢、助长发育的被称为“第一限制性氨基酸”的赖氨酸。

1.2.3 维生素和矿物质

甘薯块根中含有丰富的维生素，如每100g甘薯块根中约含β-胡萝卜素1.31mg、叶酸49μg，胡萝卜素的含量与胡萝卜相比毫不逊色。甘薯块根中的维生素B1、维生素B2的含量约为大米的6倍、面粉的2倍。甘薯块根的维生素C含量很高，约为苹果、葡萄、梨的10～30倍，比桔子还高。维生素E的含量约为小麦的9.5倍[28]。甘薯块根富含矿物质，其中钙、磷、铁分别为18mg/100g、20mg/100g、0.4mg/100g[29]，还含有大量的钾和镁。

1.2.4 脱氢表雄酮

脱氢表雄酮（dehydroepiandrosterone，DHEA），亦称脱氢异雄酮，是睾酮生物合成过程中的一个中间产物，由脑部、皮肤和肾上腺所制造，具有较弱的雄性激素作用。研究发现甘薯块根中也含有DHEA，与动物体内肾上腺分泌的DHEA相类似。文献报道从甘薯块根中提取的DHEA有防止白鼠体内结肠癌和乳腺癌发生的作用，并可以延长小白鼠的寿命[30]。甘薯块根中的DHEA还可以防止疲劳，促进人体胆固醇的代谢，减少心血管疾病的发生，对人体的呼吸道、消化道、骨关节可起到润滑和抗炎症的作用，对于防治癌症也有一定的效果[31]。同时，DHEA参与合成肾上腺分泌的多种激素，如DHEA可转化成雄酮，将是提供老年女性雌激素的重要来源[31]。

2 甘薯的保健作用

2.1 抗糖尿病功能

Ⅱ型糖尿病是胰岛素不能有效发挥作用（与受体结合含量少）所致。据报道，糖尿病肥胖大鼠在进食白皮甘薯4周和6周后血液中胰岛素水平分别降低了26%和60%。由此发现甘薯可有效抑制糖尿病大鼠口服葡萄糖后血糖升高，具有一定的抗糖尿病作用[31]。李凤林[32]通过小鼠实验证明，甘薯叶黄酮可通过调节胰岛素与其受体的结合，提高机体对胰岛素的敏感性，或者是通过刺激或促进胰岛素的分泌来使血糖降低。这些研究证明了甘薯是低糖的食物，能够供糖尿病患者食用。随着这一领域的进一步研究，可以建议糖尿病患者和抗胰岛素患者食用甘薯或利用其提取物来降低血糖。这比常规药物治疗应该花费更少，副作用也更少。

2.2 抗癌功能

日本国立癌症预防研究所通过对40多种蔬菜抗癌成分的分析及抑癌实验结果，熟甘薯名列防癌抗癌蔬菜的首位，生甘薯列第二。甘薯中含有多种抑癌、防癌成分，如甘薯中含有丰富的胡萝卜素等。现代医学表明,自由基是诱发癌症、衰老和动脉硬化的原因之一，而胡萝卜素则能够有效地清除自由基，经常食用甘薯能有效的预防癌症和动脉硬化的发生。其次，甘薯中的脱氢表雄酮（DHEA）也有很强的抗氧化性，能预防结肠癌和乳腺癌的发生[33]。Choong等[34]研究发现甘薯多酚类化合物含量与其抗氧化活性密切相关，同时花青素也具有较强的抗氧化活性，其抗氧化作用是维生素E的50倍、维生素C 的20倍。另外，甘薯中含有丰富的纤维素，食用后可以增加粪便体积，稀释粪便中的有害物质浓度，同时可以促进肠道蠕动，减少粪便在肠道内的停留时间，从而减少致癌物质与肠黏膜的接触，减少直肠癌的发生。Yoshimoto等[35]还发现甘薯中的色素提取物，如花青素、甲基花青素等，能够很好的抑制杂环胺类的致突变物质。

我院中法心内科有50张床位，有护理人员18人，女18人。年龄22～48岁，平均29岁。护龄1～30年，平均10年。学历：本科15人，研究生在读2人，专科1人；护士的职称：主管护师3人，护师9人，护士6人。（包括其护士长1人，护士长助理1人，主班1人，治疗班1人，责任护士14人）。

2.3 增强血小板功能

甘薯中含有多种有效成分能够增强血小板功能。黎盛蓉等[36]利用从巴西引进药用白甘薯西蒙1号的甘薯叶粗制剂进行临床试验发现，甘薯叶粗制剂治疗原发性及继发性血小板减少性紫癜的有效率高达70%。孔丽[37]通过建立小鼠血小板减少模型，以血小板数量为指标，对西蒙1号的甘薯叶中的各种极性提取物的抗血小板减少的药理活性进行筛选，初步确定三氯甲烷提取物可能是抗血小板减少的主要有效成分。夏春丽等[38]研究了由西蒙1号甘薯叶提取的多糖制剂Ⅲ对试验动物的升血小板作用，证明多糖制剂Ⅲ能够刺激血小板生成素的产生，具有明显的止血和增强血小板功能的作用。

2.4 修复肝损伤功能

甘薯中含有多种成分能够修复肝损伤，增强机体免疫力。据日本科学家研究，肝损伤的兔子连续5d饮用紫甘薯汁，结果显示血液中肝损伤的指标如谷草转氨酶（GOT）、谷丙转氨酶（GPT）、乳酸脱氢酶（LDH）的活性水平均可降低，说明紫甘薯汁有修复肝损伤的功能[38]。刘兴丽[39]通过小鼠醉酒预防试验和酒醒治疗试验证明，紫甘薯花青素可以降低肝脏的氧化应激和脂质过氧化水平，进而可能对急性酒精造成的肝损伤具有潜在的抑制作用。

2.5 增强免疫功能

台建祥[40]等用特白一号甘薯叶为主要原料，做成饲料，饲喂抑制免疫机能的动物及高脂模型动物，结果显示该产品具有提高免疫力的功能，对脾虚和脾不统血症有良好的保健和治疗作用。阚建全[41]初步研究了经DEAE52 和SephadexG100柱层析纯化的北京2号甘薯糖蛋白的免疫调节作用，结果表明甘薯糖蛋白浓度达50μg/mL时可促进聚羟基脂肪酸酯（PHA，polyhydroxylalkanoates）人外周血淋巴细胞转化，甘薯糖蛋白浓度达100μg/mL或者150μg/mL时可显著提高PHA刺激的人外周血淋巴细胞转化。腹腔注射甘薯糖蛋白80mg/(kg·d)可促进小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能。光镜和电镜下观察小鼠脾脏、胸腺发现，随着甘薯糖蛋白剂量的增加，脾淋巴小结增多扩大，胸腺T细胞线粒体增多。这些结果均表明甘薯糖蛋白有明显的增强免疫调节的功能。

2.6 抗菌功能

2.7 预防心脑血管疾病功能

甘薯中含有的钾、β-胡萝卜素、叶酸、维生素C和维生素B6，这5种成分均有助于预防心脑血管疾病，有助于预防动脉硬化。钾有助于人体细胞液体和电解质平衡，维持正常血压和心脏功能[45]。β-胡萝卜素和维生素C有抗脂质氧化、预防动脉粥样硬化的作用；叶酸和维生素B6能够降低血液中半胱氨酸的水平，避免其损伤动脉血管。

2.8 降脂、降胆固醇、降血压功能

甘薯含有较多的纤维素，可将肠道内过多的脂肪、糖、毒素排出体外，起到降脂作用。Ishida等[46]通过实验证实，甘薯叶中的水溶性膳食纤维可以降低小白鼠肝部的胆固醇含量和血清中的血脂；国内研究者发现甘薯糖蛋白也具有显著降低血清胆固醇的效应[47]，主要表现在升高高密度脂蛋白胆固醇和降低低密度脂蛋白胆固醇。经研究表明，高血压患者每天饮用120mL紫心甘薯的甘薯汁，连续饮用44d后，血压下降至近正常水平。

2.9 润肠通便、减肥功能

甘薯中含有多种成分具有润肠通便作用，除膳食纤维外，甘薯皮下含有的紫茉莉苷具有独特的缓下作用。食物纤维与紫茉莉苷的作用相加，使甘薯更具良好的通便作用，尤其对老年性便秘有较好的疗效。甘薯几乎不含脂肪，饱腹感强，不易造成过食，有利于减肥。

3 甘薯保健作用的开发利用现状及展望

近年来，随着对甘薯研究的深入，我国甘薯保健食品的加工业也得到了蓬勃发展，保健品达几十种，包括甘薯饮料制品、甘薯发酵制品、甘薯胶囊制品、甘薯粉及甘薯冲剂制品、甘薯粥、甘薯膳食纤维制品、甘薯冻干制品和甘薯脯等。

我国甘薯的种植面积位居世界第一，甘薯年产量达1×108t，居世界首位，其中14%直接用于食用，50%用于作饲料，15%用于工业加工，6%用于种薯，另有15%的甘薯因保藏不当而霉烂；其叶茎的利用率更低，这导致甘薯中大量的功能性成分被浪费[48]。因此，加强甘薯的综合利用研究，提高甘薯的加工率，充分利用其功能性成分，是加快产业发展，提升产业价值所亟需的。另外，很多文献报道表明，使用不同的加工方法获得的甘薯提取液具有不同保健功能，同时在提取的过程中也会导致一部分功能性成分的流失。因此，在甘薯加工工艺方面的研究还有待提高，最大限度的减少甘薯保健成分的损失，实现甘薯的保健价值利用的最大化。

综上所述，甘薯是一种具有高营养保健价值的食品，随着对其研究的深入，甘薯的保健价值和功能性成分越来越得以重视和利用，甘薯加工业将朝着保健品开发生产的深层次发展。

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The Nutritional Value and Health Care Function of Sweet Potato

XU Meng-yao1,ZHAO Xiang-ying2,ZHANG Li-he2,JIA Hong-yu3,CHEN Qing-chun4,LIU Jian-long1*
(1.Shandong Normal University,College of Life Science,Jinan 250014,China;2.Shandong Food Fermentation Industry Research and Design Institute,Jinan 250014,China;3.Shandong Agriculture and Engineering University, Jinan 250014,China;4.Sishui Lifeng Food Co.,Ltd,Sishui 273200,China)

Sweet potato as the main food crop after rice,wheat,corn,has a number of important functional ingredients. Sweet potato stem leaf and root are rich in nutrients,such as sugars,proteins,vitamins and minerals.In addition,sweet potato contains a lot of functional ingredients,such as:flavonoids and Chlorogenic acid in stem leaf,dehydroepiandrosterone in root.These properties make sweet potato has the function of anti diabetes and cancer,strengthening the function of platelet,repairing liver damage,enhancing immune,etc.In this article,the author mainly expounded the nutritional value of sweet potato and the analysis of chemical composition and nutrients both in China and abroad,and introduced the functional ingredients and the health care effect,and prospected the application value and development prospect of sweet potato.

Sweet potato;nutritional healthy care;product development

S531

A

1008-1038(2017)05-0017-06

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.05.006

2016-12-15

徐梦瑶（1993—），女，硕士研究生，研究方向为功能性食品

*通讯作者：刘建龙（1961—），男，研究员，研究方向为功能性碳水化合物