盐地碱蓬现状研究进展
2018-03-29孙佳佳王瑞华戴华磊张炳文戴永昌
孙佳佳,王瑞华,戴华磊,张炳文,戴永昌
(1.东营广元生物科技股份有限公司,山东 东营 257000;2.济南大学 商学院,山东 济南 250000)
盐地碱蓬〔Suaeda salsa(L.)Pal.〕又名翅碱蓬,俗名黄须菜,为藜科 (Chenopodiaceae)碱蓬属(Suaeda Forsk.exScop.)一年生草本真盐植物。我国共有碱蓬属植物 20 种及 1变种,常见种为灰绿碱蓬 (Suaeda glance Bunge)和盐地碱蓬[1]。盐地碱蓬主要分布于欧洲及亚洲,在我国产自东北、内蒙古、河北、山西、陕西北部、宁夏、甘肃北部、青海、新疆、浙江、江苏、山东的沿海地区,生于盐碱土,在海滩及湖边形成单优群落[2]。据估算,仅黄河三角洲地区盐地碱蓬籽粒年产量至少为 4.8 万t[3-4]。盐地碱蓬含有蛋白质、膳食纤维、多糖、色素、黄酮类化合物等[5],籽粒含有丰富共轭亚油酸,具有较高的食用价值和药用价值。并且碱蓬可以明显降低土壤含盐量,增加土壤有机质含量[6]。本文对有关盐地碱蓬的化学成分及开发利用现状进行综述,以期为其进一步合理开发和综合利用提供参考。
1 化学成分
1.1 色素
盐地碱蓬色素属于甜菜红素类[7],为水溶性色素。甜菜红素作为天然食用色素的一种,不仅安全无毒,而且有诸如降低血压和降低血脂的生物功能,是世界通用的安全无毒天然色素之一。碱蓬色素耐光、耐热、耐氧化性差,段迪[8]研究发现维生素 C 和苯甲酸钠和 L-抗坏血酸钠配成的稳定剂可以提高碱蓬色素对温度、光照等的耐受性。
1.2 脂肪酸
碱蓬籽油中不饱和脂肪酸占比 90%,其中亚油酸占 70%,可用于制作共轭亚油酸。共轭亚油酸对抗血栓、抗肿瘤、抗动脉硬化等有一定效果。盐地碱蓬籽油已由江苏康缘药业股份有限公司申请为新资源食品。陈然然[9]等采用响应面法对工艺进行优化,得到的最佳提取条件是:提取温度 46 ℃,提取压力 23.5 MPa,提取时间 137min,夹带剂流量 0.04 mL·min-1,在此条件下亚油酸酯得率为 15.29%。
1.3 黄酮类
黄酮类化合物具有抗氧化、抗突变性和类雌激素的作用,还能消炎、影响血压及改善微循环等[10]。钟尉方[11]等通过响应面法分析,得到乙醇提取碱蓬总黄酮的最佳工艺条件为:提取时间 46min、提取温度 62 ℃、乙醇浓度 64 %、料液比 1∶21。在此条件下提取盐地碱篷总黄酮含量为 6.57 mg·g-1。赵学思[12]等对不同生长时期的碱蓬黄酮类进行提取,发现花期的碱蓬总黄酮提取物最适宜作为一种天然的抗氧化剂和抑菌剂而广泛利用。高健[13]研究表明碱蓬的黄酮类提取物对猪油的自动氧化有显著的抑制作用。张泽生[14]等用盐地碱蓬提取物对高脂血症仓鼠进行饲养,发现碱蓬提取物能降低血脂水平,并且具有一直脂质过氧化的作用。王婷婷[15]等利用高效液相色谱法,检测出碱蓬醇提物里含有芦丁、二氢槲皮素、木犀草素、柚皮素、橙皮素五种黄酮类化合物。
1.4 多糖类
多糖具有调节免疫力、抑制肿瘤及调节血糖等功效[16]。庞庭才[17]等研究发现采用响应面分析法优化碱蓬多糖提取工艺具有可行性,得到的最佳提取工艺为:料液比 1∶42.5、NaOH溶液浓度 0.17 mol/L、提取温度 83.5 ℃、提取时间 3.4 h,在此条件下多糖提取率 8 %。 碱蓬多糖对 ·OH、O2-和 DPPH· 均有明显的清除作用,且清除率随多糖质量浓度的增加而增大,最高清除率分别为 89.15 %、80.87 %和 88.12 %。王昭晶[18-19]从碱蓬中提取出水溶性粗多糖 SP,经分离纯化得到 SPA、SPB,二者都有高于 Vc 的超氧阴离子清除作用,以及相当于 Vc 的羟自由基清除作用。
1.5 膳食纤维
膳食纤维被称为第七种营养素,可促进肠道活动,延缓碳水化合物吸收,有助于通便、降血脂和降血糖等。盐地碱蓬中膳食纤维含量在 11.65 %。薛菲[20]等用双酶法提取碱蓬叶中的可溶性膳食纤维,研究发现碱蓬叶提取液具有显著的羟自由基清除率、DPPH 自由基清除能力和铁还原力。
1.6 蛋白质、矿物质及微量元素等
研究发现碱蓬种子和茎叶的蛋白质中的必需氨基酸含量与世界卫生组织给出的完全蛋白质指标非常相近,优于螺旋藻、大豆、鸡蛋的组成[21]。另外,碱蓬含硒量是一般食物的10倍以上,其维生素含量远高于螺旋藻。
1.7 辅酶 Q10
辅酶 Q10 可以提高机体免疫力,对心脏病治疗有很好的疗效。高健[22]等用醇碱皂化法提取碱蓬中的辅酶,并用硅胶柱层析,经无水乙醇重结晶后得到黄色晶体,该晶体是辅酶 Q10。另外,从自然资源中获取辅酶 Q10 远远优于反应难度大的化学合成方法和高成本、低产率的微生物发酵方法。
2 开发利用现状
2.1 菜用
碱蓬生长在海滨、湖边、荒漠等地,远离污染源,是营养丰富的绿色蔬菜。碱蓬嫩茎叶既可以鲜食又可以晒干贮存,食用时泡发洗净可以凉拌或者炒食。碱蓬耐盐碱能力极强且温度适应范围广,在自然条件下 3 月上中旬即可出苗,栽培技术简单,可春季和秋冬季设施栽培。播种至鲜菜采摘时间短,春夏季 25~40 d,秋冬季 45~60 d,可作为空茬补缺蔬菜栽培。
2.2 食用油料
碱蓬籽粗脂肪中亚油酸占 70 %,是目前发现亚油酸含量较高的油源之一。另外粗脂肪中的 ɑ-亚麻酸在 6 %左右,油酸为 11 %。按照工业标准浸提法,碱蓬籽出油率在 20 % 左右。亚麻油是公认的减轻心脑血管疾病的食用油。在黄河三角洲地区,很早就有用碱蓬种子榨油的记载。盐地碱蓬籽油为卫生部批准的新资源食品,富含人体必需的多种微量元素。金丽珠[23]等以碱蓬籽粉末为原料,石油醚(60 ~ 90 ℃)为提取剂,采用微波法辅助提取碱蓬籽油,在最优工艺条件下,碱蓬籽的出油率为 19.79 % ± 0.29 %。李曼曼[24]等采用电感耦合等离子体质谱法,测定碱蓬籽油中的微量元素,结果表明,硼、铁、锌三种元素含量较高。大量研究说明,碱蓬籽油是一种高品质的保健油脂。
2.3 饲料
碱蓬籽榨油的残渣中含有 25 % 以上的粗蛋白,可以作为很好的饲料蛋白源。位孟聪[25]试验表明,给生猪添加碱蓬饲料可以提高生猪的日增重(P<0.05),降低饲料消耗(P<0.05),降低血液甘油三酯水平(P>0.05),有助于提高机体免疫力。
2.4 化工原料
碱蓬富含钾盐(碳酸钾、硫酸钾、氯化钾)。碳酸钾可用于化工、玻璃、制药等,后两者可用作钾肥。
2.5 生态意义
2.5.1观赏用
每到 9 月份,滨海区域滩涂上的大片碱蓬,像一片红海滩,十分壮观,吸引来众多游客。黄河三角洲是山东省盐地碱蓬植被主要地区,被誉为天下奇观的黄河入海口“红海滩”,就是由黄河滩涂上的盐地碱蓬所形成的自然景观。
2.5.2土壤修复
土地盐碱化之处,盐生植物担负着巨大使命。碱蓬是维持盐碱荒漠生态的指示性植被。碱蓬的种植,可降低土壤含盐量,改善土质,防止水土流失。用碱蓬种植的草地,沙丘得到固定,有益于治理沙尘暴[26],且在一定程度上改善了气候条件。碱蓬作为先锋植物,增加了滨海盐土土壤有机质成分,促进潮滩土壤化,为湿地植物生长提供条件。张亚[27]等研究发现碱蓬可有效地对有一定盐度的富营养化水体进行生物修复,具有对滩涂养殖废水进行生物改良和修复的潜力。另外,陈柯罕[28]等研究发现,盐地碱蓬有较好的Cd、Pb 吸收与转运能力,在盐渍化与重金属复合污染土壤修复实践中有较大应用潜力与价值。
3 小结
碱蓬不论是作为食药两用还是生态利用,都极具开发价值。以盐地碱蓬作为原料开发保健食品,具广阔的产业化前景,助于形成产业化开发链,推动滨海盐生植物资源产业的可持续发展。
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