救心菜的研究进展及开发利用
2022-02-16覃柳兰庄映红邹虎成雷裕华蒋鑫鑫秦莉梁祖珍
覃柳兰,庄映红,邹虎成,雷裕华,蒋鑫鑫,秦莉,梁祖珍
(桂林市农业科学研究中心/广西农业科学院桂林分院,广西,541006)
救心菜(Coral dealbatus),又名费菜、养心菜、土人参等,《北京植物志》称其“金不换”,其发源地在江苏徐州沛县。救心菜是中国农业科学院利用传统稀有野菜费菜与景天三七杂交而成的药食同源保健特菜,具有镇静、降压、扩张冠状动脉、平肝、解毒、止血化瘀等功效,对蚊虫叮咬、牙痛、痔疮等有一定的疗效,且对心脑血管疾病有很好的治疗和保健作用,常食可抗疲劳、增强免疫力[1~3]。救心菜适应性强,耐寒,耐湿,耐旱,耐荫,几乎没有病虫害,是一种理想的绿色保健蔬菜。救心菜在夏秋开金黄色小花,可作盆栽观赏,也可作绿化景观。救心菜适口性好、保健功能明显、男女老少皆宜、市场需求量大、易管易种、产量高、抗氧化、耐贮运,且可加工、投资少、风险小、效益高、生产规模灵活,具有良好的开发前景。因此,本文从植物学特性、栽培技术、开发利用、加工储藏等方面综述救心菜的研究进展及开发利用,以期为救心菜的后续研究及推广提供有益参考和借鉴。
1 救心菜的生物学特性
1.1 外部形态
救心菜株高约30 cm,茎直立,茎粗约6 mm,多株丛生,分蘖力强,侧芽分生快。叶为单叶对生,无叶柄,叶匙形,叶长约7 cm,叶宽约2.5 cm,叶厚约为1 mm,有蜡质,呈长披针至倒披针形,边缘有不整齐锯齿,茎叶碧绿,茎基部呈紫褐色,花为聚伞花序,分枝平展,花黄色,花期6~9月[4],有较高的观赏价值。
1.2 生长习性
救心菜喜光喜暖喜湿喜肥,但又耐荫、耐旱、耐严寒、耐贫瘠、不耐高温、不耐涝。其抗逆性和适应性均强,5℃以上即可生长,-30℃仍可越冬。一次定植,可连续收获15~20 a新鲜茎叶,像韭菜一样随割随长,地下块根又是难得的中药材[5,6]。春季生长旺盛,夏季进行适当遮荫生长更佳,秋季水肥管理恰当即可照常采收,冬季进行设施栽培仍可采摘鲜菜。由此可见,救心菜可以填补夏秋叶菜市场空缺。
2 救心菜的栽培技术研究
救心菜适应性强,种植简单,且病虫害极少。许多专家学者对救心菜进行了栽培技术及种植模式研究,包括播种育苗、非试管快繁技术、组培技术、日光温室可移动生产技术、立柱式无土栽培技术、果园套种技术等(表1、2),为救心菜育苗、多样化栽培及应用推广奠定了良好的基础。
3 救心菜的开发利用
3.1 救心菜的利用价值
救心菜是一种营养丰富的保健蔬菜,富含多种微量元素和药用成分,有较高的食用价值和医疗保健功能。同时可加工成救心茶等产品,可作观赏植物绿化装饰,实现了一草多用,即药、菜、茶、绿化兼用(表3)。
3.2 救心菜的成分研究
黄酮类物质是一种重要的天然有机化合物,能清除生物体内自由基,具有良好的抗氧化作用[20],并且具有治疗心脑血管疾病、抗癌、抗菌、抗病毒、解肝毒、提高免疫力等作用[21]。因此,对救心菜总黄酮类的研究报道比较多。刘飞等[22]对费菜总黄酮提取工艺进行了研究,结果得出其适合的工艺条件为:超声时间50 min,乙醇浓度90%,料液比1∶50,乙醇浸提液pH值9,浸提温度60℃,浸提时间6 h,在此工艺条件下总黄酮的得率为5.822%。朱成豪等[23]对救心菜、明月草和铜钱草的总黄酮含量进行测定,结果发现,3种菜的总黄酮含量分别为2.4%、1.27%和5.37%,救心菜的粗提取液对DPHH·的清除能力最高,总还原力最强,抗氧化活性最好。王鸿飞等[24]研究指出费菜总黄酮对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡糖球菌有明显的抑制作用,其不同极性提取物抑菌效果依次为乙酸乙酯相>正丁醇相>水相>石油醚相,抑菌活性物质主要在乙酸乙酯相中,说明费菜黄酮具有一定的抑菌活性。与此同时,罗杰等[25,26]研究指出,费菜各组织(嫩叶、老叶、茎、花)的总黄酮均有一定的抑菌作用,对金黄色葡萄球菌的抑制效果较好,对大肠杆菌的抑制效果为茎、嫩叶>老叶、花,对枯草芽孢杆菌的抑制效果为老叶>茎、嫩、花,并对柑橘意大利青霉菌抑制作用的机理也进行了研究,为天然杀菌剂的研制以及抑菌机制的后续研究提供了依据。王春幸等[27]研究了不同质量浓度费菜黄酮对猪肉的保鲜效果,结果表明,费菜黄酮对实验菌有不同程度的抑制作用,抑制效果依次为气单胞菌>假单胞菌>乳酸菌,费菜黄酮对冷却猪肉保鲜的适宜浓度为2 mg/mL。赵秀玲等[28]对救心菜精油中的主要成分进行GC-MS分析,从救心菜精油中分离出56种,鉴定出25种化学成分,鉴定出的挥发性化学成分占精油总量的88.69%,主要化学成分为有机酸类。张贵生等[29]研究费菜原汁液和馏出液对鲤鱼肝脏抗氧化性的影响,结果表明,随处理时间的延长,SOD、POD酶活性、MDA含量均明显升高,但MDA含量仍极显著低于对照,说明费菜能明显增强鲤鱼肝脏的抗氧化性。
表1 救心菜育苗研究
表2 救心菜栽培技术及模式
表3 救心菜的利用价值
3.3 救心菜的生理研究
朱小青等[30]研究不同光照强度对费菜形态和生理特性的影响,结果表明,不同光照强度处理能显著影响费菜的相对含水量、相对导电率、叶绿素相对含量和荧光参数,过强光照或过弱光照均不利于费菜生长和发育,救心菜生长发育状况最佳的光照强度为600μmol-2·s-1。曾红等[31]研究费菜在水分胁迫下的生理响应,结果表明,水淹胁迫影响费菜的正常生长,表现为叶片RWD、相对电导率、Fv/Fm、qP、ETR先升高后降低,叶片RWC、叶绿素含量、qN和Fv′/Fm′先降低后回升;重度干旱胁迫和极度干旱胁迫严重抑制费菜的生长、甚至枯死;整体趋势表现为RWD、相对电导率、qP、ETR升高,叶片RWC、叶绿素含量、qN、Fv/Fm和Fv′/Fm′降低;费菜对轻度干旱胁迫和中度干旱胁迫具有比较强的适应力,不影响生长。袁红艳等[32]研究铜胁迫对费菜生理特性的影响,结果表明,对费菜SOD和CAT活性,铜胁迫表现为低浓度(Cu2+<240μmol·L-1)促进和高浓度(Cu2+≥240μmol·L-1)抑制,随铜胁迫浓度增加,电导率升高,可溶性糖和脯氨酸含量增加,铜胁迫下费菜的MAD含量高于对照。与此同时,周晓慧等[33]研究重金属离子胁迫对费菜生理生化指标的影响,结果表明,费菜对水体中的重金属有较强的富集能力,当Cu2+≥240μmol·L-1时,铜的富集量达到了铜超富集植物水平;同样,当Pb2+>960μmol·L-1时,地上部Pb2+含量出现饱和,但地下部分Pb2+富集量一直处于增加状态,当Zn2+>1 500 mg/kg时,地上部分Zn2+含量出现饱和,但地下部分Zn2+富集量一直处于增加状态。
4 救心菜的加工储藏研究
把新鲜蔬菜加工成产品可以延长蔬菜贮藏期,便于保存运输,节省贮藏、包装、运输成本,有利于调节蔬菜市场供需格局,提高产品附加值,增加农民收入,从而促进蔬菜产业可持续发展。救心菜不但可以鲜食,还可以加工成中药、救心茶、救心菜粉及腌制酸菜,但目前国内对救心菜的加工储藏研究较少。在加工方面,鲍雪梅等[34]对救心菜采取先微波预处理、后热风干燥的组合工艺,结果得出微波—热风联合干燥后的产品品质最佳,满足产品要求,生产效率也高。杨莹等[35]采用热风干燥、真空干燥、真空冷冻干燥方式处理救心菜,通过测定救心菜粉色泽与维生素C(VC)、总酚、叶绿素、蛋白质、总黄酮及齐墩果酸含量,筛选出救心菜粉最佳的干燥方式是真空冷冻干燥方式。在储藏方面,杨莹等[36]为探究肉桂精油对救心菜贮藏品质的影响,采用不同浓度的肉桂精油熏蒸处理救心菜,通过分析4℃贮藏条件下救心菜的生理生化指标,结果得出理想的肉桂精油熏蒸处理浓度是6~8μL/L,可以有效保持救心菜的采后贮藏品质,延长货架期,从而减少救心菜采后的损失。
5 救心菜产业发展展望
救心菜药效好,易管易种,经济效益高,2002年被中国农林科学院定为中国西部大开发科技扶贫重点项目。沈阳市、丰顺县、宜昌市等许多地方推广种植救心菜,使小小救心菜成为了带动群众脱贫致富的好项目。然而,很多人还未了解救心菜,尤其是它的食疗功效,且救心菜鲜食带酸涩,口感较差,很多人接受不了这个味道。因此,加强救心菜的科普宣传,提高救心菜的烹饪水平,改善口感,可以有效促进救心菜的种植推广。同时,增加研发投入,加快新品种、新技术、新模式、新工艺、新装备的研究与应用。通过科技创新,多方联合,使救心菜种植标准化、规模化、产业化,提高救心菜产量、品质和风味,同时优化加工储藏工艺,研发新产品,如救心丸、安神胶囊、舒肝片、救心草注射液,使产品多样化,提升产品附加值,延长产业链,并建立“互联网+”经营模式,扩宽销售渠道,增加农民收入,进而推动救心菜产业发展壮大,助力乡村振兴和科技富民。