辣木不同部位成分及功效研究进展
2019-02-19李文雅郭颐璇魏赛金
梁 建,李文雅,肖 萌,郭颐璇,魏赛金
(江西农业大学生物科学与工程学院/江西省农业微生物资源开发与利用工程实验室/江西农业大学应用微生物研究所,江西南昌330045)
近些年,国内外对于辣木的研究日益深入,辣木不同部位的成分及功效逐渐为人所知,辣木叶、辣木籽等相关营养保健产品也走向市场,但目前辣木的开发还存在很多问题,对辣木具体成分的深入研究尚有欠缺,并且辣木除了叶和籽,其余的部位如籽壳、茎、根、果荚、花、树皮等均含有可开发利用的成分,但未被合理运用。为了方便人们更进一步了解辣木,对辣木的各部分成分及其效用研究显得十分重要。
1 生物学特性
辣木(Moringa oleifera),又名鼓槌树(Drumstick tree),是一种热带落叶植物,树高3~12 m;柔软质地的树皮,易和枝干撕离开,撕开后气味微微刺鼻;枝干附着明显的叶痕和皮孔,小枝上长着一层短柔毛;其根呈白色,形似萝卜,极脆且易折断,有辛辣味;花为白色,清香;叶为椭圆状,复叶,长25~60 cm,具有刺鼻的辛辣味[1]。
2 辣木不同部位的成分及功效
辣木树既能抵御严重的干旱,又能抵御温和的霜冻,因而被广泛种植于各个国家和地区。辣木具有高营养价值,辣木各部位成分复杂,营养丰富,活性成分很高,包括90 多种营养素,40 多种抗氧化剂,30 多种抗菌消炎化合物,维生素种类有6 种。氨基酸种类丰富,含有19 种,其中8 种为人体必需氨基酸[2]。但辣木中脂肪成分[3-4]较低,又因其含有不同成分具有不同功效,如抗氧化和保护肝脏等[5],使得辣木进一步被开发。根据郭刚军等[6]的研究,不同部位辣木,营养成分不同,其中蛋白质含量最高的部位是辣木叶,膳食纤维在茎杆中含量最高;叶酸含量在果实中最高,根中的碳水化合物等含量均高于其余部位。以下阐述的内容为辣木不同部位的成分和功效。
2.1 辣木叶
辣木叶的叶片资源最丰富,采集最方便,发育最早,研究最多。叶子中富含矿物质、维生素和其他必需的植物化学物质。干叶粗提物中蛋白质含量约为30%,含有多达17种氨基酸,其中最主要的是赖氨酸和苏氨酸[7-8]。叶子中的脂肪酸含量丰富,其中含有44.57%α-亚麻酸(最高值),其次分别含有14.41%花生酸、0.20%g-亚麻酸、0.17%棕榈酸和0.07%癸酸。维生素E 含量为0.77 mg/g,而β-胡萝卜素含量为0.185 mg/g[9]。氨基酸、脂肪酸、矿物质和维生素的值反映了辣木叶理想的营养平衡。黄酮、多糖、生物碱等成分是叶子中的主要活性成分。在辣木叶中,这些成分的含量明显高于其他部位,其中总黄酮(41.16 mg/g),总多糖(100.28 mg/g)、总生物碱(4.62 mg/g)[10]。
叶子的提取物可用于治疗营养不良,增加哺乳期母亲的母乳,同时还用作潜在的抗氧化剂、抗癌、抗炎、抗糖尿病和抗菌剂。Kashiwada 等[10]从5 kg 辣木叶中可分离出10 种活性化合物成分,其中有糖甙咖啡奎尼酸,但含量较低,还有异槲皮苷(3.5 g)、槲皮素两种衍生物(1.16 g)、山奈酚(364 mg)和绿原酸(120 mg),这些物质具有抑制肿瘤、抗炎消毒、疏通冠脉等多种药理作用[11-15]。陈瑞娇[16]和樊建麟等[17]通过用辣木叶黄酮(TFM)处理糖尿病模型小鼠,发现辣木叶黄酮可以明显降低小鼠血糖含量,还能提高血清超氧化物歧化酶SOD含量,降低丙二醛MDA 含量,但对非糖尿病小鼠的血糖降低影响不显著。
目前,辣木叶药理学已被广泛地研究,发现乙醇提取物及其成分可能通过钙通道阻断而表现出抗痉挛作用。此外,不同成分表现出的解痉活性为该植物在胃肠运动障碍中的传统用途提供了药理学基础。辣木叶甲醇提取物可以提高大鼠对溃疡病的抗性,保护肝脏的正常功能。水性叶提取物也显示出抗溃疡作用,表明抗溃疡成分在该植物中广泛分布。辣木根也被报道具有肝保护活性。
2.2 辣木籽
辣木籽中含有大量蛋白质、多糖、可溶性纤维、油脂、维生素等营养物质。其中蛋白质含量为37.8%,粗脂肪40.12%,纤维、水分和灰分含量分别为7.54%、8.90%和6.53%。还含有K、Ca、P、Na 和Mg 等大量元素以及多种微量元素[18]。辣木籽油中含有高于80%的不饱和脂肪酸,具有较强的抗氧化功能,而其中的油酸占65.63%,油酸具有减少血液中总胆固醇和有害胆固醇含量的功能[19],但有益胆固醇的含量未见明显的变化,因此辣木油是一种十分健康的植物油,被认为是橄榄油的完美代替物。
辣木籽还具有抗菌性能。Broin 等报道了种子中的重组蛋白能够抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌细胞的产生。在这种情况下,微生物可以通过以与在适当凝结和流动的水中去除胶体相同的方式沉淀来去除。另一方面,辣木籽也可能直接作用于微生物,导致生长抑制。抗菌肽被认为通过破坏细胞膜或抑制必要的酶起作用。Sutherland 等报道了辣木籽可以抑制噬菌体的复制。
在非食品领域,由于具有低成本、低毒性和高絮凝能力的特性,因此辣木籽被广泛用于水质净化,其对水污染物的絮凝作用非常强,且生物量回收率高达85%。另外,辣木籽也是生物柴油和化妆品的生物材料来源。
2.3 辣木茎
辣木茎有丰富的蛋白质、纤维素和微量元素,并且还含有植物甾醇。其中的β-谷甾醇能够消除炎症、降低血脂等功能,具有防治各种肿瘤细胞的生长发育。同时,辣木茎吸附能力强,是净化水体的天然凝聚剂,有很重要的研究价值。
Kumbhure 等[19]研究发现在辣木茎皮提取物中,含有多种活性物质如单宁酸、黄酮、类固醇、生物碱等,清除一氧化氮自由基和DPPH 自由基的功能较强。梁鹏等[20]的研究表明,辣木茎的多糖抗氧化活性较高,并且随着多糖浓度增加清除自由基的效果逐渐加强。
2.4 辣木根
辣木根的甲醇提取物具有止痛的作用,辣木根乙醇提取物应用于治疗冻伤,效果好[21]。辣木根也被报道具有肝保护活性。辣木根具有抗菌活性,据报道其含有丰富的活性抗生素成分,杀菌和抗菌作用较强[22]。据研究发现辣木根提取物含有抗菌活性物质4α-L-鼠李糖氧基异硫氰酸苄基等。
杨宝钦等[23]以新鲜辣木根为原料,采用水蒸气蒸馏法制备辣木根精油,再利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对辣木根的成分进行分析,共鉴定出24 种化学成分。闻向东等[24]采用高效液相色谱法、凯氏定氮法、2,4-二硝基苯肼法以及原子吸收法定量测定了辣木根中薯蓣皂苷元、抗坏血酸、蛋白质和Mg、Zn、Ca、Fe、Na、K、Mn 等7 种无机微量元素的含量。其中VC 即抗坏血酸,具有降低血脂和胆固醇、提高抵抗力及抗衰老的作用。
2.5 其他部位
辣木的其余部位也具有良好的发展前景和多种利用价值:辣木树皮可用于治疗皮肤感染,帮助消化,树脂可用于止血等。树皮浸出物对心脏循环系统也有一定作用。辣木花可用于治疗肌腱炎和脓肿,其浸提物对眼疾、溃疡、黏膜炎有独到功效;辣木花的水提取物和酒精提取物具有显著的肝保护作用,这可能是由于存在槲皮素,这是一种已知的具有肝保护活性的风味素。
辣木果实、鲜花和不成熟的豆荚等部分具有抗肿瘤、抗菌等作用,辣木的各个部位都具有不同的治疗效果。
3 总结与展望
辣木含有丰富的营养,具有很大的开发利用价值。但目前,辣木的研究主要停留在种植技术的改良、有效成分的提取、产品的开发利用,虽取得丰富的成果,但仍存在一些不足:(1)辣木各部位的成分复杂且有所不同,鲜有分部位的具体研究,无法做到充分合理地利用辣木的全株,例如辣木的果荚、茎、花等部位开发研究较少。(2)近几年国内在辣木移栽、有效成分提取研究、产品开发利用等方面取得丰富成果,但辣木及其产品推广还不足,有待进一步研究推广。(3)辣木作为天然的植物,可作为药物开发的原料,但由于目前这个方向的研究不足,辣木只被用来做食物保健品,使其价值大打折扣。