中国蚂蚁资源综合开发利用的研究进展*
2020-11-28刘晓燕高梦蝶袁芳娟
赵 欣,刘晓燕,高梦蝶,袁芳娟
(商洛学院 生物医药与食品工程学院,陕西 商洛726000)
1 引言
蚂蚁是地球上极其丰富的生物资源之一,其物种数量繁多,据统计全世界已描述21 亚科、12000 余种,中国记载7 亚科、1000 余种[1]。中国将蚂蚁用于治疗疾病的历史十分悠久,汉代民间曾流传的“金刚丸”就是将蚂蚁打磨为粉炼蜜而制成的,该丸可用于治疗筋骨软弱病,在民间流传甚广。目前,在临床上应用的蚂蚁种类不到20 种,其中已经确定名称且常入药使用的有双齿多刺蚁、拟黑多刺蚁(又称“黑蚂蚁”)、日本弓背蚁和黑山蚁等10 种。蚂蚁作为药食兼用的滋补品,不但具有较高的药用价值,也是珍贵的食品,早在《周礼·天宫》中就有记载:“蚔醢以供天子馈食”,在明代李时珍著作的《本草纲目》中,也对蚂蚁种群有着详细的记载,并且肯定了蚂蚁在食用方面的价值。现代科学研究也表明,蚂蚁体内含有丰富的蛋白质以及多种营养成分,同时具有的生物活性物质发挥着显著功效,在微型动物中素有“营养宝库”的美称。
2 蚂蚁的营养成分
陈頔等分别在小兴安岭地区和阿尔山地区测定了蚂蚁体内的营养成分,发现在小兴安岭地区的2 种常见蚁种(黑蚂蚁与赤蚁),其体内均含有大量粗蛋白质,相比鱼类及畜禽类食品,含量(分别为62.4%、56.6%)更为丰富,与牛肝含量不相上下;在阿尔山地区的拟黑多刺蚁体内发现含有丰富的SOD(自由基清除剂)[2-3]。此外,蚂蚁体内还含有丰富的维生素A、B1、B2、C、叶酸等多种维生素,具有一定生物活性的多巴胺类衍生物、生物碱类成分、有机酸类成分等对人体有益的营养成分[4],其药理活性显著。
3 蚂蚁内含物提取技术
3.1 有机溶剂提取
以乙醇溶液为提取剂进行超声波提取,经过滤后制备成蚂蚁提取液,以此可提取蚂蚁体内的有效成分[5]。与其类似的还有微波和超临界CO2萃取等新型提取分离技术。
3.2 蚂蚁脂类的提取
在提取昆虫油脂的方法方面,刘晓庚等提出的SFE 法(超临界流体萃取技术)与常规溶剂浸出萃取法相比,不仅萃取率高、生产时间短,而且能大幅提高产品质量,有效减弱提取过程中营养物质和生物活性的破坏,还可防止油脂氧化[6]。还有学者将二氯甲烷作为提取剂,使用超声波提取法,对已干燥的蚂蚁粉末进行提取,此方法与浸渍法、热回流提取法相比,提取效率高、时间短且简单易行[7]。
3.3 蚂蚁蛋白质的提取
李淑萍等对蚂蚁中蛋白质提取方法的对比进行了研究,经过综合比较蛋白质产量和品质等因素,最终确定盐提蛋白法为更理想的蛋白质提取方法[8]。之后又有学者以红蚂蚁为原料对盐提蛋白法进行了进一步的研究,结果表明选用的3种盐中最适合蚂蚁蛋白质提取条件的盐为硫酸铵[9]。于小磊等在蚂蚁蛋白提取研究试验中发现,单酶水解法相对碱法提取蚂蚁蛋白的得率较高[10]。
4 蚂蚁的药理、药效作用研究
至今的多项试验研究表明,蚂蚁具有增强人体免疫功能,治疗类风湿关节炎、慢性肝炎、糖尿病等疾病,抗衰老、抗炎养颜,镇痛、镇静等作用,其制剂在临床上也取得了较好的成效。
4.1 蚂蚁治疗类风湿关节炎的研究与抗炎、镇痛的作用
2000年,复方黑蚂蚁胶囊(主药为拟黑多刺蚁的中药复方制剂)获国家发明专利,其临床应用数据显示,用该制剂治疗类风湿关节炎患者的总有效率为97%且未出现负面反应,并且它在治疗失眠、免疫功能低下、坐骨神经痛和腰腿无力等症状方面有显著功效,还具有抗炎、镇痛的作用[11]。何行玲等研究发现复方蚂蚁酒也具有抗炎、镇痛的作用[12]。为了解蚂蚁通痹胶囊治疗类风湿关节炎的临床疗效,郭海明等在山西晋康风湿病医院进行随机观察,最终得出蚂蚁通痹胶囊对类风湿关节炎患者有明显治愈和改善作用的结论[13]。
由此可见,蚂蚁在治疗类风湿关节炎、抗炎镇痛方面效果极佳。
4.2 蚂蚁的降血糖作用
刘元等所做的试验使大鼠、小鼠血糖升高,并观察了黑蚂蚁降糖胶囊(主要由黑蚂蚁、扶芳藤、广山药、黄芪等组成研制的一种中草药制剂)治疗糖尿病药效学作用。试验结果发现,黑蚂蚁降糖胶囊对高血糖和糖耐量分别具有明显的降低、提高功效[14]。因此,蚂蚁的降血糖功能显著是有一定药理学依据的。
国内外多项相关的实验结果和临床数据均表明,蚂蚁具有一定的降血糖作用,且在治疗Ⅱ型糖尿病上取得了较好的疗效。
4.3 蚂蚁的免疫、抗衰老作用
中国学者选用拟黑多刺蚁的水提取液、醇提取液等蚂蚁提取物质进行了多项关于恢复老龄小鼠免疫功能及抗衰老效应的实验研究。其中苏启表等的实验结果表明,经过摄入一定剂量黑蚂蚁内含物提取液的小鼠,其细胞免疫功能和抗老抗氧化能力明显增强[15],蚂蚁液是一种免疫抗衰老剂,在提高免疫力、抗老和防治老年病等方面都十分有益。
5 蚂蚁相关产品的开发利用
中国前有用蚂蚁的幼虫和蛹制作酱用于进补,后有利用纯天然蚂蚁为原料经发酵后制作醋,几千年来,人类一直保持着吃蚂蚁的习俗,无论国内外,人们都会将蚂蚁制品加以创新,制作成菜品、甜品、饮品等美味佳肴,将其视为高级营养食品[16]。现在市场上出现的蚂蚁产品主要有蚂蚁酒、蚂蚁胶囊、干蚂蚁粉、蚂蚁筋骨膏和蚂蚁口服液,其中通过审核的如“蚁力神”滋补酒、“天力神”野生蚂蚁酒和蚂蚁清风酒等蚂蚁酒在蚂蚁制品中占据了极高比例。
在蚂蚁产品的综合开发方面,任仙娥等以绞股蓝和拟黑多刺蚁为主要原料,研制了一款色香味俱佳、营养丰富且具滋补保健功能的蚂蚁绞股蓝复合饮料[17]。于小磊通过对蚂蚁猕猴桃汁饮料制备的最佳浸提条件和合理生产工艺的研究,最终确定了以蚂蚁和奇异果为主要原料,经加热后浸提制备营养液,再按一定比例进行调配制备,结果表明蚂蚁和奇异果可以制备成动植物药食兼用型复合饮料[18]。类似产品还有以蚂蚁、枸杞为主要原料研制的香甜适宜、清爽可口的枸蚁汁营养型复合饮料[19];以蚂蚁、陕南富硒茶为主要原料,添加冰糖和菊花进行调配,最终以茶包形式呈现出茶香浓郁、冲泡方便的蚂蚁保健茶[20];以蚂蚁蛋白和牛奶为主要原料,加入发酵剂而研制出一款凝固型蚂蚁蛋白酸奶产品,该产品口感细腻且具保健功能[21]。
6 对中国蚂蚁资源开发利用的展望
目前,中国保健品市场药食同源保健品正逐渐成为大众宠儿,由于蚂蚁的保健功能显著,其保健制品层出不穷,但夸大现象严重,导致出现一些负面影响。比如前些年出现的“蚁力神”事件,使蚂蚁保健制品遭遇寒冬,消费者对蚂蚁保健产品产生怀疑。今后开发蚂蚁类产品时,应在遵循科学依据的基础上,使受众人群和产品功能均具有针对性[22],突出其保健功能和药理功效,兼顾产品的针对性和实用性,如此,蚂蚁这一宝贵资源所带来的相关系列产品将逐渐走向人类生活的各个领域,并得到蓬勃发展。
而中国秦巴山区植被茂盛、生物资源丰富,是著名的“生物多样性宝库”,但由于其生态环保的约束和地形复杂等原因,秦巴山区农业产业发展受到限制,经济发展缓慢。蚂蚁对于稳定秦岭地区生态系统的能量流动、物质循环和生物多样性均具有重要作用[23],它们的筑巢活动可以改良土壤,觅食活动可帮助植物传粉,当蚁群死亡,这些营养丰富的微生物还可迅速被植物所占据并利用,且秦巴山区得天独厚的自然条件为蚂蚁提供了优良的栖息繁衍环境,例如秦岭火地塘林区的蚂蚁群落具有分布广泛、多样性丰富且生活习性稳定等特点[24],所以可以对秦巴山区丰富的蚂蚁资源加以开发利用,且不会使生态环境受到严重影响,做到“既要金山银山,又要绿水青山”,为秦巴山区生物资源的高增值利用以及产业扶贫战略的实施作出一定贡献。