辣木叶的营养、功能及应用研究进展

巩思佳，康 澳，陈可菁，郑雪韵，李子豪，陈文浩，曹 庸，苗建银,,*

（1.固态发酵资源利用四川省重点实验室，四川宜宾 644000；2.华南农业大学食品学院 广东省功能食品活性物重点实验室，广东广州 510642；3.中国农业大学动物科学技术学院，北京 100193）

辣木（Moringa OleiferaLam.）是辣木科辣木属多年生热带落叶乔木，主要分布于亚洲、非洲和中美洲的热带和亚热带地区[1]。辣木原产于印度，1910年被引种到我国台湾，随后在云南、广东、海南、广西、福建、贵州、四川等地区亦有引种[2]。近年来，辣木种植逐年增大，目前我国的种植面积已经有4000 公顷，其中云南地区的种植面积达2800 公顷，约占全国的70%[3−4]。

辣木叶作为主要食用部位之一，有高蛋白、高钙、高纤维、高维生素、低脂肪、低胆固醇的健康特性，而且抗营养成分较少，可以有效地对抗营养不良[2]。辣木叶在一些国家被广泛用作基本食物，并于2012 年被我国卫生部批准认定为新资源食品，同时辣木也被列为我国药食两用食品资源[5]。我国，辣木作为一个新兴产业资源尚处于初期阶段，对其科学研究和开发利用正日益加深，如何高效利用辣木叶资源以及其对人体健康有益的方面值得深入探讨。本文主要从营养成分、生理功能活性和综合利用三方面对辣木叶进行综述，旨在为辣木叶产业化开发提供理论依据和有益借鉴。

1 营养活性成分

1.1 蛋白质和氨基酸

辣木叶粉中蛋白含量高达27.6%～35.4%，约是牛奶（3.3%）[6]的10 倍，辣木叶蛋白中，谷蛋白占80%，醇溶蛋白占14%，白蛋白占3.5%，球蛋白占1%[7]。氨基酸种类多达19 种（天冬氨酸、谷氨酸为主）[8]，可媲美大豆，是一种优质的植物蛋白。周丹蓉等[9]利用凯氏定氮法测定辣木嫩叶、成熟叶、老叶中的蛋白含量，分别为39.37%、38.82%、25.55%。还评测了嫩叶、成熟叶、老叶的氨基酸含量，嫩叶中的氨基酸总量为28.53%，与花生（28.50%）相当，成熟叶中的氨基酸含量为30.67%，高于花生。辣木嫩叶、成熟叶、老叶中异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸等5 种氨基酸含量高于FAO/WHO 模式、美国模式，赖氨酸、异亮氨酸等4 种还高于鸡蛋模式。初雅洁等[10]研究了云南相同海拔的6 个不同地区（云南大理、丽江、普洱、楚雄、德宏、西双版纳）的辣木叶氨基酸含量，结果显示，必需氨基酸总量分别为9.27%、7.53%、7.33%、6.29%、4.25%和4.86%。可见，辣木不同部位、不同种植环境导致营养物质含量有所差异。γ-氨基丁酸（非蛋白质氨基酸）是一种抑制性神经递质，具有降血压、利尿、镇痛安神、改善脑机能等重要功能[11]。通常植物中γ-氨基丁酸含量很低，新鲜组织中只有3.12～624 μg/g[12]，杨胜远等[11]测定出鲜辣木叶总游离氨基酸含量为27.72 mg/g，且游离γ-氨基丁酸、L-谷氨酸（合成γ-氨基丁酸的重要前体）含量分别为2.07、3.65 mg/g，表明辣木叶可开发为富含γ-氨基丁酸的功能性食品。

1.2 多糖

辣木叶多糖是优质植物源多糖之一，其含量在8.61%～33.61%[13]，具有刺激胃吸收、增强免疫力、调节血糖、抗氧化等功效。孙鸣燕等[14]采用回流法对辣木根、种子、叶、叶柄中的多糖进行测定，表明辣木多糖含量分别为33.61%、19.58%、21.80%、8.16%。HE 等[15]、DONG 等[16]和LI 等[17]分别从辣木叶中提取并分离出了多糖MOP-1、MOP-2、MOP-3，MOP-1 的构成是半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖，可作为抗氧化剂；MOP-2、MOP-3 由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖组成，可用作低免疫治疗。

1.3 维生素

辣木叶中的维生素丰富多样，常见的维生素（辣木叶干粉）含量如表1 所示[18−20]。维生素C 远高于菠菜（32 mg/100 g）[21]、地瓜（26 mg/100 g）[22]等常见植物，是柑橘（16.88 mg/100 g）[23]的10 倍，胡萝卜（13.0 mg/100 g）[24]的13 倍；叶酸含量在所有食用植物中最高，是菠菜（88 μg/100 g）[21]的13 倍；食用25 g辣木叶粉即可满足维生素E 的日摄入量[25]。辣木生长条件的不同也会导致辣木叶中维生素含量有所差异，邓卫利等[26]研究发现，广西百色辣木粉的维生素C（588 mg/100 g）含量远远超过广东韶关辣木粉（111 mg/100 g）。

1.4 矿物质

表2[27]显示，辣木叶粉中含有多种矿物质元素，钙含量最高，是地瓜（130 mg/100 g）[22]的15 倍；钾含量是猪肝（235 mg/100 g）[28]的6 倍，钾和钠参与人体的电解质平衡，但高钠易引起高血压，辣木叶可作为低钠高钾的食材补充人体健康所需的矿物质[29]。微量元素铁含量是菠菜（70 mg/100 g）[30]的4 倍，猪肝（22.6 mg/100 g）[28]的12 倍，可用于治疗缺铁性贫血。周伟等[29]发现，辣木叶粉末中的钙、钾、镁、磷含量高于辣木新鲜叶、辣木籽、辣木根、辣木茎、辣木豆荚。

表2 辣木叶中矿物质及其含量Table 2 Minerals and contents in leaves of Moringa oleifera leaves

1.5 多酚黄酮类

辣木叶中多酚类成分主要为黄酮和酚酸两类。孙丽平等[31]研究发现云南产辣木叶多酚提取物中多酚类物质的含量为20.16 mg/g 干重，高秋玉等[32]采用高效液相色谱法测定辣木叶中的酚酸类成分主要为新绿原酸，黄酮类成分主要为异槲皮苷。普天磊等[33]测定不同来源地的辣木样品中异槲皮苷和新绿原酸含量，发现来源于古巴的辣木叶异槲皮苷和新绿原酸含量均较高。其中，异槲皮苷含量为5.94 mg/g，新绿原酸含量为5.28 mg/g。

2 辣木叶生理功能

2.1 降血糖

辣木叶中含有多糖、酚类、黄酮和植物甾醇等多种生物活性成分，在降血糖方面有显著效果。汪芳等[34]先采用水提醇沉法得到辣木叶粗多糖，再经层析分离得到2 个主要多糖组分，发现这2 个组分均能显著增加胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗量。PAULA 等[35]从辣木叶中分离得到一种叶蛋白（Mo-LPI），腹腔注射给四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠，发现单剂量腹腔注射Mo-LPI（500 mg/kg·bw）可降低血糖（1、3、5 h 分别降低34.3%、60.9%和66.4%），这表明Mo-LPI 是治疗糖尿病的一种有前途的替代或补充药物。过氧化氢酶属于抗氧化酶，可平衡高血糖刺激胰岛β细胞产生的大量活性氧簇分子。高血糖也可导致大量对氧磷酶1 从高密度脂蛋白上解离，糖基化型增多而使其活性大大降低[36]。ERICK 等[37]从辣木叶中提取出类黄酮，作用于四氧嘧啶诱导的糖尿病模型动物，发现辣木叶类黄酮能结合在对氧磷酶1 和过氧化氢酶的多个位点上，抑制这两种酶的失活，进而降低血糖。且类黄酮与对氧磷酶1 有两个结合位点，与过氧化氢酶有四个结合位点。彭亮等[38]等给试食组人群每日服用辣木叶合剂2.7 g，服食期60 d 后发现试食组人群的空腹血糖和餐后血糖水平平均分别下降了11.21%和12.25%，糖化血红蛋白平均下降了0.59%。其降血糖机制可通过增加糖原合成酶（促进血糖合成肝糖原、肌糖原、提高糖耐量）活性或降低糖异生酶（丙酮酸羧化酶）、葡萄糖-6-磷酸转移酶（减少肝糖脏糖异生和糖原分解）、双糖酶（将肠道双糖分解为单糖）活性，使葡萄糖的摄取、产生和利用降低[39]。

2.2 抗氧化

近年研究表示，辣木叶具有较高的的抗氧化活性。SHIH 等[40]对比了辣木不同部位的抗氧化性，发现叶的抗氧化能力最强，同时对比了不同季节的辣木叶抗氧化性，发现冬季采收的辣木叶活性更强。MOYO 等[41]研究发现辣木叶丙酮提取物对DPPH、ABTS 和一氧化氮自由基清除率较高，其作用效果与标准抗氧化剂（维生素C 和BHT）相当。LIU 等[42]研究发现辣木叶提取物减缓了H2O2对成骨的抑制，激活PI3K/AKT/FoxO1 通路，改善大鼠骨髓间充质干细胞的过氧化损伤，促进成骨诱导。董竹平等[43]等以羟基自由基清除能力、DPPH 自由基清除能力、ABTS 自由基清除能力为指标，研究发现三种辣木叶多糖（印度改良种辣木、PKM1 改良种辣木、非洲辣木）均具有良好抗氧化活性，且印度改良种辣木和非洲辣木叶多糖的抗氧化活性相当，优于PKM1 改良种辣木叶多糖。辣木叶多糖抗氧化机制是其可以通过调节抗氧化蛋白和Ⅱ相解毒酶的表达，进一步调节编码下游抗氧化酶基因的表达，阻断自由基链式反应[20]。陈庆钥等[44]评测了辣木叶总黄酮抗氧化活性，发现辣木叶黄酮浓度在0.01～0.10 mg/mL 之间时，其清除DPPH 自由基的能力随着浓度的升高而增强。孙丽平等[31]分析了辣木叶多酚提取物对光老化皮肤中羟脯胺酸、透明质酸、氧化应激、基质金属蛋白酶（MMPs）的影响，发现多酚提取物显著提升光老化皮肤中羟脯胺酸和透明质酸的含量，调节光老化皮肤的氧化应激；也降低皮肤中UV 照射导致MMPs（MMP-1、MMP-3 和MMP-9）的升高，保护光老化模型动物的皮肤。辣木叶多酚、黄酮类能提供氢原子给自由基，形成共振稳定的半醌基，从而具有清除超氧阴离子自由基等的能力；还可螯合金属离子，阻断产生活性氧的芬顿反应；还能能抑制脂氧合酶和环氧合酶等氧化还原酶的活性，阻止活性氧的生成[20]。刘能等[45]发现辣木叶中γ-氨基丁酸粗提物对DPPH自由基、羟自由基以及ABTS 自由基清除能力的EC50分别为0.1490、0.0925 和0.0398 mg/mL，且呈剂量依赖性，其抗氧化机理有待进一步研究。

2.3 抑菌

辣木叶的抑菌效果主要与所含多酚、黄酮类、多肽、单宁、辣木素等有关，不同溶剂的辣木叶提取物的抑菌活性有所差异。杨胜远等[11]研究发现，辣木叶水提取液对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌均未检测到抗菌活性，这可能是因为辣木叶的抑菌效果与提取纯化后的抗菌成分存在量效关系，水未能将辣木叶中的抗菌成分有效提取出来。王丽虹等[46]便在此基础上利用不同极性溶剂提取辣木叶，不同极性溶剂的抑菌活性顺序为：乙酸乙酯相>正丁醇相>醇提物，其中，乙酸乙酯相对肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、苏云金杆菌的最小抑菌浓度（the minimum inhibitory concentration，MIC）均为0.625 mg/mL，对鲍曼不动杆菌、大肠埃希氏菌的MIC 为1.25 mg/mL，对铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌的MIC 为2.5 mg/mL，乙酸乙酯溶剂中总黄酮含量丰富，是辣木叶抗菌的主要活性部位。康丹丹等[47]研究表明，辣木叶蛋白仅对金黄色葡萄球菌显示抑菌活性，抑菌圈大小为（7.67±0.24） mm，胃蛋白酶结合胰蛋白酶分步酶解蛋白所得酶解产物抑菌能力均高于其他几种蛋白酶（碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶），且酶解产物对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌及化脓性链球菌的MIC 分别为5、10、2.5 mg/mL，说明辣木叶蛋白及其酶解产物均有抑菌活性。陈小丰等[48]对辣木叶黄酮（乙醇提取）抑制霉菌的机制做了进一步研究，发现主要是通过引起菌丝体的扭曲，明显改变菌丝的形态，而胞内超微结构显示也会破坏膜结构和细胞器，导致胞内内容物外流，胞内空洞化而引起菌体死亡，达到了抑菌效果。BEHERA 等[49]研究了辣木叶提取物可缓解由幽门螺杆菌引起的消化性溃疡，辣木叶中的9-十八烯酸能作为配体与细菌蛋白质形成强共价键，有效地使莽草酸脱氢酶（参与碳水化合物代谢中芳香族氨基酸的生物合成）失活，从而中断菌体的生命周期。

2.4 抗癌

辣木叶对肺癌、肝癌等多种癌症有一定的抑制作用。II 等[50]用膜联蛋白V（检测细胞点凋亡的试剂）和末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP 缺口末端标记法分析研究了辣木叶水提取物对人肝癌HepG2细胞和非小细胞肺癌A549 细胞的影响，发现辣木叶水提取物通过激活含半胱胺酸的天冬氨酸蛋白水解酶（水解靶蛋白）和裂解多腺苷二磷酸核糖聚合酶（转移ADP 核糖基），导致癌细胞程序性死亡。FAHAD等[51]研究发现辣木叶甲醇提物抑制Notch 信号通路，有效抑制了癌细胞生存。LUETRAGOON 等[52]研究发现辣木叶中的3-羟基-β-紫罗兰酮（3-HBI）明显抑制人舌鳞癌细胞（SCC15）的增殖，诱导SCC15细胞周期阻滞在G2/M 期，也能抑制SCC15 的集落形成和细胞迁移。还观察到Caspase-3（细胞凋亡过程中最主要的终末剪切酶）和BAX（细胞凋亡促进蛋白）上调，抗凋亡的B 淋巴细胞瘤-2 下调，诱导SCC15 细胞凋亡。马莉等[53]等研究发现辣木叶多糖对结肠癌细胞HCT116 和人宫颈癌细胞Hela 的生长有抑制作用，对HCT116 的生长抑制率为2.28%～59.32%，对Hela 细胞生长抑制率为1.21%～47.57%，对HCT116 和Hela 细胞的IC50值分别为7.3 和7.827 mg/mL。有研究进一步发现，辣木叶中的β-谷甾醇能抑制肿瘤的发生、发展并诱导肿瘤细胞的分化[25]。可见，在癌症防治方面，辣木叶具有极大潜力。

2.5 改善便秘

便秘是与膳食结构相关的消化系统疾病，辣木叶通过改善便秘模型动物的肠胃运动来增加其排便数量，快速高效地缓解便秘。李梦薇等[54]观察辣木叶及其复方对便秘模型大鼠的通便作用和相关胃肠激素水平的影响，研究发现，辣木叶能明显增加大鼠的排便粒数、小肠炭末推进率，血清P 物质含量、结肠组织胃动素含量，且复方的通便及调节胃肠激素的作用优于单独使用辣木叶、黄芪白术，这种良好的通便作用可能与调节胃肠激素水平有关。张久旭等[55]等研究辣木叶和辣木叶复方提取物对小鼠通便作用的影响，发现给药组首便时间明显缩短，粪便粒数和重量也显著增加。

2.6 抑制肥胖

胰脂肪酶对于脂肪的水解至关重要，约三分之二的脂肪均是被胰脂肪酶水解，其作用结果是将脂肪水解成游离脂肪酸和甘油，抑制其活性可以降低脂肪的水解作用，减缓机体对脂质（脂肪的一种）的吸收，达到减肥的效果[56]。钟英英等[57]研究发现，辣木叶粗提物可以抑制胰脂肪酶活性（抑制率79.15%），减少机体对脂质的吸收量，且这种抑制是非竞争性抑制。BALUSAMY 等[58]发现从辣木叶提取物分离的槲皮素具有减轻3T3-L1 细胞生成脂肪的作用。可见，辣木叶抑制肥胖可通过影响脂肪的吸收、分解、合成等多种机制起作用。

2.7 降低血压和胆固醇

多项研究发现，辣木叶的多种提取物可以降低高脂模型动物肝脏、血清中的胆固醇，降低血压，有效成分为2-腈苷、3-芥子糖苷等[18]。降胆固醇的机制是抑制机体内部产生的胆固醇的吸收，或者是增加中性胆固醇特殊形式的排出，还可能是抑制胆固醇合成需要的几种基因片段的表达。SURAIYA 等[59]采用分光光度法研究了辣木叶甲醇提取物对血管紧张素转换酶的抑制作用，发现辣木叶甲醇提取物可以抑制血管紧张素转换酶将血管紧张素I 转化为血管紧张素II，阻止血管紧张素II 与受体结合（结合后通过一系列反应收缩血管，使血压升高），降低了高血压。AEKTHAMMARAT 等[60]研究发现辣木叶水提物对L-NAME 诱导的高血压大鼠肠系膜动脉床的舒张作用是通过内皮依赖和内皮非依赖两种机制，内皮依赖性作用通过内皮源性超极化因子介导的超极化，内皮非依赖性作用与阻断细胞外Ca2+通过电压和受体控制的Ca2+通道进入，以及通过肌醇三磷酸受体Ca2+通道抑制肌膜Ca2+动员有关，可见，辣木叶水提物可以作为一种天然的血管扩张剂用于治疗高血压。

2.8 其他生理功能

辣木叶提取物还有心脏、肝脏保护及缓解溃疡等作用，如表3 所示。

表3 辣木叶活性物质的其他功能Table 3 Other functions of active substances in leaves of Moringa oleifera

3 应用现状及产品开发

3.1 饲料应用

将辣木叶应用于饲料，可以有效地促进动物生长。既可以直接加工为饲料成品，也可以从辣木叶中提取出多糖、黄酮等功能活性物质，以添加剂的形式加入到动物的饲料中（见表4）。主要功能有增强动物的免疫力、降低动物肌肉组织中的脂质氧化程度、降低胆固醇、促进生长。HE 等[72]研究混合青贮饲料中添加辣木叶对稻草青贮饲料品质、有氧稳定性（发酵后保持新鲜的能力）、发酵菌落的影响，结果表明，添加混合辣木叶的青贮饲料，其有氧稳定性得到了很大改善，发酵质量、营养价值也进一步提高。

表4 辣木叶在不同畜禽饲料中的功能作用Table 4 Function of Moringa oleifera leaves in different animal feed

3.2 作为食用蔬菜

辣木叶作为蔬菜食用。印度民众把辣木叶子作为补充营养物质的重要来源，制成沙拉和蔬菜咖喱以及时蔬等，也可将其凉拌后制成凉菜，还可以制成汤水，干燥后的辣木粉还可以制成调味品，用于改善食品的感官价值和营养价值[84]。辣木叶近年来在我国广东、广西和云南等地作为鲜食蔬菜也受到广大消费者的喜爱。

3.3 加工食品

除了作为蔬菜食用外，辣木叶的加工食品也是多种多样的，以更好满足当代人群的需求，最大地发挥经济、营养价值。目前在国内市场上已出现了以辣木叶为原料的各种形式加工产品，详见表5。

表5 辣木叶加工食品Table 5 Processed food with Moringa oleifera leaves

3.4 功能食品

辣木叶已被开发成保健颗粒、保健茶等各种功能食品，辣木叶多糖、多酚、黄酮类活性物质也被添加至保健食品，成为其配料之一。李梦薇等[95]从乳糖、甘露醇、糊精、麦芽糊精、可溶性淀粉中优选出乳糖为制备辣木叶复方颗粒剂最佳辅料，并在浸膏粉:乳糖=1:1 条件下制粒，所制的颗粒成型性、溶解性及流动性均良好且不易吸湿，有改善睡眠的功效。苏金强等[96]根据不同生长季节和加工技术，将辣木叶制作成不同风味的叶茶，有辣木绿茶、辣木红茶、高香辣木乌龙茶等，其营养价值高于传统茶，茶香气浓郁独特，有增强免疫力、降三高、改善胃肠道功能、缓解便秘等功效。

3.5 医药应用

据文献报道，辣木叶对300 多种疾病具有治疗效果[58]，在医药应用方面有很大的应用前景。主要涉及高血压、糖尿病、高脂血症、肝肾功能异常、肥胖、癌症、癫痫、老年痴呆、疟疾、伤寒、寄生虫病、关节炎、外伤、皮肤疾病、生殖泌尿疾病等。IRFAN 等[97]研究发现辣木叶提取物可以显著缓解代谢综合症（高胰岛素血症、胰岛素抵抗、低密度脂蛋白、内脏脂肪和肝脏重量增加等）的症状，是治疗代谢综合征疾病的一个很好的替代草药。CHEN 等[98]测定了辣木叶提取物对3T3-L1 细胞葡萄糖消耗和脂质水平（血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和高低密度脂蛋白）的影响，并用亲和超滤液相色谱-质谱联用技术分离提取液中的各组分，发现14 个组分对α-葡萄糖苷酶有一定的结合亲和力，10 个组分对胰脂肪酶有结合亲和力，表明辣木叶是防治高血糖、高血脂症的天然药物。α-淀粉酶抑制剂是一种糖苷酶抑制剂，可抑制葡萄糖产生，从而防止餐后高血糖。糖苷酶抑制剂已应用于医学，被认定为第三类口服降血糖药物，且对Ⅰ、Ⅱ型糖尿病都适用，不易产生耐药性。钟英英等[99]研究发现辣木叶乙醇提取物对α-淀粉酶的抑制率为65.13%，为可逆性混合非竞争性抑制类型，具有较好的潜在药用价值。KHOR 等[100]研究了辣木叶无水乙醇提取物和合成的银纳米粒子对Kasumi-1白血病细胞的抑制作用（IC50分别为10、7.5 μg/mL），对Kasumi-1 细胞形态学进一步研究，发现细胞内有大量萎缩、坏死的细胞和细胞碎片，乙醇叶提取物可以使细胞周期停在G1期、促凋亡基因Caspase-8 上调，而辣木叶提取物合成的银纳米粒子使细胞周期停止在S 期、增加促凋亡蛋白来发挥对白血病的药效作用。

4 结语与展望

辣木叶作为植物蛋白、多糖、维生素、矿物质的优质来源，因具有降血糖、降血压、抗氧化、抑菌、抗癌、降胆固醇、改善便秘、抑制肥胖等生理活性，备受人们关注。对辣木叶营养成分、功能作用和产品开发的研究也在近十年里蓬勃发展，旨在将辣木叶的利用率最大化，活性功能研究深入化，已便加工产品、保健品的开发。目前，对辣木叶的多糖、多酚、黄酮类化合物研究较多，生物碱、水溶性蛋白等活性成分的研究较少，这将成为未来辣木叶研究的热门方向。此外，市场上已经开发出了认可度较高的辣木叶系列保健食品，考虑其生产成本，对辣木叶中活性成分的分离、纯化与精深加工也可能成为热门研究方向。还有活性成分与药理生物功能之间的效果机制，以及如何在营养活性成分的产量和生物功效之间取得平衡也待进一步探讨，以确定体外观察的临床相关性，并在此基础上开发出可应用于食品和医药方面的新产品，创造更多的社会效益和经济效益。