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浅谈甜叶菊的功能及应用前景

2017-02-04■彭涛,丁辉,宋

甘肃农业 2017年22期
关键词:甜菊糖甜叶菊提取物

■彭 涛,丁 辉,宋 巧

(1.甘肃省兰州市食品药品检验所,甘肃 兰州 730000;2.甘肃医学院,甘肃 平凉 744000)

浅谈甜叶菊的功能及应用前景

■彭 涛1,丁 辉1,宋 巧2*

(1.甘肃省兰州市食品药品检验所,甘肃 兰州 730000;2.甘肃医学院,甘肃 平凉 744000)

甜叶菊含有多种微量元素和营养成分,其甜菊糖苷的含量远远高于国内品平均水平,现已应用在新糖源、食品、药品和饲料添加剂等领域。甜叶菊所含的天然活性物质在降血糖、降血压、提高免疫力、抗氧化、抑菌等方面发挥着重要作用。文章分析了我国西北地区甜叶菊种植优势,探析了甜叶菊在食品中广阔的应用前景。

甜叶菊;甜菊糖苷;活性

甜叶菊,是一种多年生菊科草本植物,含有丰富的多糖、苷类、有机酸类化合物、氨基酸、多胎、蛋白质等,以其高甜度低热量得名。甜叶菊的种植起源于南美,当地已有上百年的食用历史,在美国、日本等地被广泛作为药草和代糖食用。目前我国大面积种植甜叶菊,已成为全球最大出口国。在我国西北地区,如新疆阿拉尔市、林泽县、武威市凉州区、酒泉市肃州区等地,由于地势平坦,日照时间长,昼夜温差大,降雨稀少等这些特点极其适合甜叶菊叶片内营养物质的蓄积,其中甜菊糖苷的就含量远远高于国内品平均水平,这种生态环境是甜叶菊的种植理想地带。

一、主要成分及其药用价值

甜菊糖苷是甜叶菊叶片的主要呈味物质,是由多种甜味成分组成的四环二萜类化合物,甜度是蔗糖的200~350倍,几乎不含卡路里。数百年前,南美洲土著人就意识到,甜叶菊所含的这种天然甜味剂由降血压和降血糖的功效。通过体内、体外实验证明,甜菊糖苷可刺激胰岛素分泌,抑制肠道中葡萄糖吸收,从而促进葡萄糖代谢,降低血糖。研究表明,甜菊糖苷对高血压患者和糖尿病患者有明显的降压及降血糖的效果,并对血压血糖正常的人群无影响[1]。同时,甜菊糖苷还促进体内矿物质的吸收。目前,有学者研究用酶转化甜菊糖苷的后苦涩味,使其甜味更纯,这类安全性还需进一步研究。

目前,甜菊糖苷可采用以下方法提取纯化。一是水提法:用水浸泡甜叶菊,选用合适的料液比1∶30、温度75℃、浸泡时间2 h,甜菊糖苷的提取率达到80.3%,甜叶菊的提取液甜味浓郁,口感好。二是超声波提取法,通过超声提取甜菊苷,提取相同量的甜菊苷,时间仅为冷水浸泡法的十分之一。三是酶解浸提法,调节甜叶菊浸提液p H值,通过添加纤维素酶去除溶解液里的杂质,采用新型有机高分子絮凝,吸附树脂洗脱,进行脱色精制,达到纯化目的。

二、甜叶菊抗氧化作用

甜叶菊中含有多种活性物质,在抗衰老、抗氧化、提高免疫等方面发货着生物活性。陈婷等人从甜叶菊残渣中,用醇提取黄酮类化合物,测定总黄酮的抗氧化能力,试验表明甜叶菊残渣中的黄酮物质有很强的清除自由基能力,为V C的1.5倍[2]。王玉兵等人从甜叶菊叶片中分离抗氧化内生真菌,筛选出高抗氧化活性的真菌,为白色或淡黄色菌落,菌丝有隔膜[3]。于慧等人用生产甜菊糖苷后的甜叶菊废料制得三种具有一定抗氧化效果的生物制剂,与其浓度成正相关,且抗氧化稳定性也远强于V E。[4]

三、甜叶菊的抑菌活性

甜叶菊提取物有较高的抗菌活性,抗菌效果稳定,且乙醇和丙酮提取物的抗菌活性明显高于水提取物。甜叶菊提取物可抑制枯草芽孢杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌等细菌的生长,可延长了食品的贮存期。任晓静等人对甜叶菊提取物进行抑菌作用试验,在相同浓度下,甜叶菊提取物对细菌的抑制作用明显高于山梨酸钾[5]。其中甜菊双糖苷抑制枯草芽孢杆菌生长的能力强于青霉素[6]。甜菊醇有抗菌消炎、抗肿瘤等生理活性功能[7]。这种高抗菌活性可能还与甜叶菊中含有的多酚化合物,绿原酸、没食子酸、单宁以及鞣花酸等成分有关,有待进一步研究。

四、甜叶菊在食品中的应用前景

甜叶菊提取物的全性已经得到很多国际组织,包括粮农组织,世界卫生组织联合专家委员会(JECFA)和欧洲食品安全局(EFSA)在内的全面审查和科学证明。在食品、饮料中添加甜叶菊提取物,并没有出现副作用或过敏现象。

在食品中,甜叶菊可增加食物的甜度且热量低,备受人们喜爱。在美国,使用天然植物物萃取物制造饮料被视为回归自然,这种果蔬汁饮料在日本和欧州的市场需求很大。果蔬饮料中,由于果蔬汁本身的营养价值,不必要额外添加蔗糖和人工合成甜味剂,而为了满足口感添加甜叶菊或用甜叶菊提取物,使果汁具备水果特有的风味。用甜叶菊调配的茶饮料,含有多种水溶性活性物质,在人体内活性及强,有很高的功能价值,其低热量,利尿、消肿、降血糖、抑制肥胖等特点已被证实。研究表明,添加蔗糖的茶饮料在灭菌、贮藏的过程中,茶饮料颜色变深,茶多酚、儿茶素、氨基酸、咖啡碱含量下降,导致感官品质下降。用甜叶菊代替蔗糖,饮料灭菌过程褐变明显减少,饮料的稳定性相对好,增强了消费者的购买欲望。用甜菊糖苷取代部分蔗糖生产凝固型酸奶,制得的酸奶色泽均匀、口感细腻、酸度合适,伴有甜菊糖苷特有香味。糕点、面包、冰激凌、蜜饯等食品更是需要大量的蔗糖糖,用甜叶菊糖代替蔗糖,高甜度低热量,不引起龋齿,不仅满足普通人口感的需求,更多可以满足糖尿病患者对甜食的渴望。

五、其他方面的应用前景

甜叶菊有一定的药理作用,有控制血糖稳定水平、降血压和提高新陈代谢速率的作用,可在一定程度上治疗肥胖症、胃酸和缓解神经疲劳的作用。甜叶菊可改善家畜、宠物和赛马的食欲不振,也可治疗它们的慢性疾病和牛的不孕症,增强抗病能力,已引起国内外畜禽养殖行业工作者的关注[8]。药品尤其儿童药润喉片、止咳糖浆、小儿氨酚黄那敏颗粒等添加甜叶菊提取物,口味甜,不会引起龋齿,还可用来矫正一些药物的异味,当作辅料被广泛应用。甜叶菊添加在烟草中,可提高香烟的细腻、甘甜口感。牙膏中添加甜叶菊提取物抑菌、抑制龋齿,增加甜味。经有效成分提取后的甜叶菊叶、杆、根经发酵粉碎,仍含有丰富的维生素、氨基酸、蛋白质、粗纤维等,是很好的畜禽饲料。研究表明,在鸡饲料中添加甜叶菊发酵物,可增强免疫力,改善消化功能,促进鸡的生产性能[9]。甜叶菊加工后的废渣含有丰富的矿物质和有机质,是很好的栽培营养物,能够加快幼苗的生长发育,提高农产品的甜度和营养成分。

目前,随着甜叶菊功能性成分被开发,市场需求不断增加,但产量低、提取技术不够成熟。而西北地区,得天独厚的气候条件种植的甜叶菊叶片不易变质,营养成分高,日照充足可增强植株的光合作用,提高甜叶菊叶、甜菊醇糖苷产量,因此,具有非常广阔的种植前景。武威市凉州区黄羊镇更是在甜叶菊种植基地,引进企业,进行甜叶菊叶片内甜菊糖苷的提纯加工,带动周边农业的发展,为农村经济的快速发展培育了新的增长点。提高甜叶菊分离纯度及产品质量、降低工业化成本,还需进一步深入研究。

[1]万会达,李丹,夏咏梅.甜菊糖苷类物质的功能性研究进展[J].食品科学,2015,(17):264-269.

[2]陈婷,徐文斌,洪怡蓝,等.响应面法优化甜叶菊残渣中总黄酮提取工艺及抗氧化活性[J].食品科学,2016,(18):52-57.

[3]王玉兵,郝再彬,李海云,等.从甜叶菊叶片中分离纯化抗氧化内生真菌[J].安徽农业科学,2012,(11):1272-1274+1354.

[4]于慧,王锡昌,奚印慈.甜叶菊废弃物制得生物制剂的抗氧化活性研究[J].食品科学,2008,(8):65-69.

[5]任晓静,奚印慈,洪怡蓝,等.甜叶菊提取物抑菌作用的研究[J].食品工业科技.2014,(14):174-177.

[6]LINLH,LEELW,SHEUSY,etal.Study on the stevioside analogues of steviolbioside,steviol,and isosteviol 19-Alkylamidedimers:synthesis and cytotoxic and antibacterial activity[J].Chemical&pharmaceutical bulletin,2004,(9):1117-1122.

[7]LIJ,ZHANGDY,WUXM.Synthesis and biological evaluation of novel exomethylene cyclopentanone tetracyclic diterpe noids as antitumor agents[J].Bioorganic&medicinal chemistry letters,2011,(1):130-132.

[8]舒邓群,苏州,付党华,等.“甜叶菊提取物”对内仔鸡生长和屠军性能的影响[J].江西畜牧兽医杂志,2009,(5):29-31.

[9]邱光忠,苏州,刘瑞平.用甜叶菊提沉物饮水对肉仔鸡生产性能的影响[J].江西饲料,2015,(4):4-6.

彭涛,1987年生,女,甘肃兰州人,工程师,主要研究方向为食品科学。

宋巧,1987年生,女,甘肃酒泉人,讲师,主要研究方向为营养与食品卫生。

甘肃省教育厅高等学校科研基金资助(2015 A-178)。

(编辑:王骏杰)

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