宋 亞，楊 靜

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 311300）

蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進(jìn)展

宋 亞，楊 靜

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 311300）

蕓薹屬蔬菜多為重要蔬菜，營養(yǎng)豐富，用途廣泛。本文綜述了蕓薹屬蔬菜中的膳食纖維、黃酮類物質(zhì)、硫代葡萄糖苷、類胡蘿卜素等多種功能性成分及其生理活性，并對(duì)其今后相關(guān)研究進(jìn)行展望。

蕓薹屬蔬菜；功能性成分；膳食纖維；黃酮類物質(zhì)；硫代葡萄糖苷；類胡蘿卜素

十字花科植物中作為栽培蔬菜用的只有兩個(gè)屬，蕓薹屬是其中之一，包括植物100余種。我國栽培的主要有15種［1］，多為重要蔬菜，如白菜，甘藍(lán)，芥菜，花椰菜，雪里紅，榨菜等。其中白菜享有“百菜之王”的美譽(yù)，更有人將其稱為我國“國菜”。蕓薹屬蔬菜營養(yǎng)豐富，質(zhì)地柔嫩，不僅是人們?nèi)粘Ｉ攀持胁豢扇鄙俚慕M成部分，更能作為油料、調(diào)料、中草藥、染料、觀賞植物和保健食品加以綜合利用［1］。近年來，蕓薹屬蔬菜中所含的膳食纖維、黃酮類物質(zhì)、硫代葡萄糖苷及其降解產(chǎn)物、類胡蘿卜素等功能性物質(zhì)的食用價(jià)值和藥用價(jià)值逐漸為人們所了解，其生理活性及作用機(jī)制也已經(jīng)逐漸清晰，尤其是其在抗癌、抑制腫瘤細(xì)胞生長、預(yù)防心血管疾病、抗氧化［2］、抗菌［3］等方面的功效引起國內(nèi)外高度關(guān)注。本文通過分析和總結(jié)近年來有關(guān)蕓薹屬蔬菜的營養(yǎng)成分、主要功能性成分及其生理活性和作用機(jī)制的最新研究成果，以期為蕓薹屬蔬菜的精深加工及綜合利用提供參考。

1 營養(yǎng)成分

蕓薹屬蔬菜富含人體所必需的碳水化合物、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素（A、C、E、B1、B2、B6、煙酸、葉酸等），礦物質(zhì)（以鉀、鈉、鈣為主，磷含量次之，還包括鎂、鋅、鐵、鋅、硒、銅等）［4-6］。個(gè)別品種還含有特殊功效的營養(yǎng)成分，如甘藍(lán)中含有維生素U，對(duì)胃及十二脂腸潰瘍有止痛、促愈合的作用［4］；芥菜中含少量維生素K，有利于皮膚外傷的治療［5］。

2 功能性成分

2.1 膳食纖維

膳食纖維是不易被人體消化的食物營養(yǎng)素，大多不能被人類胃腸道中的消化酶分解，使人在進(jìn)食時(shí)具有一種飽腹感和咀嚼感，并且能延緩食物經(jīng)過胃部的速度，因此能放慢人體消化和吸收營養(yǎng)的速度，從而達(dá)到減肥的功效。同時(shí)膽酸鹽和膽固醇會(huì)與膳食纖維結(jié)合在一起，與不溶性纖維一道被排出體外，降低人體膽酸鹽的重新吸收率與血漿中膽固醇水平［6］。部分膳食纖維在大腸中發(fā)酵，可增加細(xì)菌數(shù)量，改善大腸功能，使腸內(nèi)物體流通時(shí)間減少［7］。大量實(shí)例和臨床研究證實(shí)，膳食纖維在緩解便秘［8］、降血脂［9］、防治糖尿?。?0］、預(yù)防結(jié)腸癌［11］、降膽固醇［12］、預(yù)防心腦血管疾?。?3］及維持腸道菌群平衡［14］等方面具有特殊功效，被譽(yù)為人體的“第七大營養(yǎng)素。”研究表明，在幾種重要的蕓薹屬蔬菜中，其膳食纖維含量僅次于碳水化合物和蛋白質(zhì)［4-5］，對(duì)人體健康具有特殊作用。

2.2 黃酮類物質(zhì)

黃酮類物質(zhì)是植物在長期自然選擇過程中產(chǎn)生的一類次生代謝產(chǎn)物，是蕓薹屬蔬菜莖葉中的重要保健性成分，對(duì)人體具有抗癌抗腫瘤、調(diào)節(jié)心腦血管系統(tǒng)、抗炎鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)、改善生殖系統(tǒng)、抗微生物、清除自由基、抗氧化、抗HⅠV、防護(hù)輻射損傷等生理活性［1-17］。苑林宏等［18］采用人群膳食干預(yù)的方法，證實(shí)富含黃酮類物質(zhì)的蔬菜和水果能改善健康機(jī)體的抗氧化功能。朱文振等［19］對(duì)黃酮類物質(zhì)的抗癌機(jī)制進(jìn)行綜述，表明主要是與其抑制癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡、抑制癌細(xì)胞遷移、抑制新生血管形成、抗氧化、抗炎癥和提高機(jī)體免疫力等方面的作用有關(guān)。

此外，在甘藍(lán)類和芥菜類蕓薹屬蔬菜中還廣泛存在著槲皮素，其具有明確的抗腫瘤、抗血小板聚集、抗氧化作用，并影響多種酶的活性。Neuhouser［20］發(fā)現(xiàn)，增加槲皮素的攝入量可有效預(yù)防肺癌的發(fā)生。

2.3 硫代葡萄糖苷

硫代葡萄糖苷（簡稱硫苷），又稱芥子硫苷，是蕓薹屬蔬菜中一類重要的次生代謝產(chǎn)物，所有的蕓薹屬蔬菜，甚至所有的十字花科植物都能合成硫苷［21］。硫苷與芥子酶會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成異硫氰酸鹽、硫氰酸脂、腈類等降解產(chǎn)物及衍生物。硫苷與這些降解產(chǎn)物具有多種生物學(xué)功能，可參與植物防衛(wèi)反應(yīng)、賦予植物特殊風(fēng)味、刺激昆蟲取食，并可預(yù)防人體癌癥發(fā)生等［22-23］。

2.3.1 異硫氰酸鹽

這段時(shí)間是孕期旅行的最佳時(shí)間，此階段孕婦的肚子慢慢大起來，旅途中要注意預(yù)防肚皮被撞擊，以免出現(xiàn)胎盤早剝、流產(chǎn)、早產(chǎn)等情況。但是如果出現(xiàn)孕吐厲害、高血壓、前置胎盤等情況，建議還是在家休息。

異硫氰酸鹽能防治肺癌、胃癌、結(jié)腸癌、直腸癌及多種棘手疾病，而且對(duì)多種病原體、細(xì)菌、真菌都具有毒害作用。汪俏梅［24］簡述了異硫氰酸鹽對(duì)化學(xué)致癌因子的抑制作用及其作用機(jī)制，重點(diǎn)論述了異硫氰酸鹽作為阻遏因子通過與致癌代謝中的一些關(guān)鍵性靶位點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)來預(yù)防癌癥發(fā)生，以及抑制因子通過抑制細(xì)胞分裂、誘導(dǎo)細(xì)胞程序化死亡等來延遲和逆轉(zhuǎn)癌癥發(fā)生的機(jī)制。鄭健仙［25］研究表明，異硫氰酸鹽通過雙重機(jī)制來特異性地調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的代謝，即選擇性使階段Ⅰ酶失活（如細(xì)胞色素P450酶）和誘導(dǎo)階段Ⅱ酶（如苯醌還原酶和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶）的表達(dá)，阻斷腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的代謝途徑，抑制癌細(xì)胞的分裂和生長，從而起到抗癌功能。李雷等［26］對(duì)十字花科植物中異硫氰酸鹽的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、活性及上述抗癌機(jī)制也進(jìn)行了深入研究，并對(duì)異硫氰酸鹽在抗高血壓和防治白內(nèi)障等方面的功效進(jìn)行了綜述。李東華等［27］發(fā)現(xiàn)，蘿卜種子提取液的抑菌性會(huì)隨著硫苷含量的增加而加強(qiáng)，但提取液中的抑菌成分還有待深入分析鑒定。

陳亞洲等［22］研究證實(shí)：異硫氰酸鹽及其降解產(chǎn)物對(duì)昆蟲具有一定的毒害作用，一方面其通過減少昆蟲體內(nèi)總氧氣的吸入和CO2的呼出抑制糖酵解-克雷布斯循環(huán)，從而改變昆蟲機(jī)體的新陳代謝能力，導(dǎo)致昆蟲生長緩慢甚至死亡。另一方面，一些揮發(fā)性的異硫氰酸鹽可作為攝食或產(chǎn)卵的刺激物吸引十字花科植物害蟲，在害蟲與植物的識(shí)別中發(fā)揮作用。

2.3.2 異硫氰酸酯

異硫氰酸酯也具有高度的生物活性，有殺菌、抑制血小板聚集等作用，同時(shí)也是蕓薹屬蔬菜最主要的抗腫瘤活性成分。呂靜等［28］證明異硫氰酸脂在體內(nèi)外均可明顯抑制腫瘤的生長及增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。但異硫氰酸酯具有一定的基因毒性，過量的異硫氰酸酯可能引起哺乳動(dòng)物細(xì)胞姐妹染色體交換和染色體失常，從而引起細(xì)胞突變、重者致癌［29-30］。因此，如何合理使用異硫氰酸酯并最大限度地減少其對(duì)機(jī)體的毒害作用是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)之一。

2.3.3 蘿卜硫素

蘿卜硫素又稱“萊菔子素”，為異硫代氰酸鹽衍生物，由葡萄糖萊菔子甙經(jīng)黑芥子硫酸甘酶或酸水解后產(chǎn)生。已有的研究表明蘿卜硫素具有高度的生物學(xué)活性，是迄今發(fā)現(xiàn)抗癌效果最好的植物活性物質(zhì)，不僅具有強(qiáng)抗癌作用，還具有保護(hù)胃黏膜、抗氧化、免疫、抑制血小板聚集等作用［31-34］。此外，吳華彰等［35］證實(shí)，蘿卜硫素對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等5種受試菌有較強(qiáng)抑制作用，其主要通過影響細(xì)胞膜通透性、細(xì)胞物質(zhì)和能量代謝以及抑制核酸和蛋白合成速率3方面來實(shí)現(xiàn)抑菌功能［36］。謝述瓊等［37］對(duì)比了9種十字花科蔬菜食用部分的蘿卜硫素含量，結(jié)果表明，蕓薹屬蔬菜蘿卜硫素要高于蘿卜屬蔬菜，其中以青花椰菜含量最高，達(dá)到480μg·g-1。

2.4 類胡蘿卜素

3 研究現(xiàn)狀及前景展望

十字花科植物主要包含兩大類栽培蔬菜，一類是蕓薹屬蔬菜，共有100種；另一類是蘿卜屬蔬菜，約有10種［1］。從數(shù)量上來看，蕓薹屬蔬菜約占十字花科蔬菜的90%。在絕大多數(shù)有關(guān)蕓薹屬蔬菜的研究報(bào)告中直接用“十字花科蔬菜”代指“蕓薹屬蔬菜”。對(duì)CNKⅠ中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫中1994年至今主題為“十字花科蔬菜”的檢索結(jié)果進(jìn)行匯總，共有涉及36個(gè)學(xué)科總計(jì)2 887條檢索結(jié)果，其中1994-2003年間共1 225條檢索結(jié)果，而在2004-2013年共1 662條檢索結(jié)果，充分反映了學(xué)界近年來對(duì)于十字花科蔬菜相關(guān)研究的重視。在所有學(xué)科門類中，有關(guān)蕓薹屬植物的研究主要集中在植物保護(hù)與園藝兩個(gè)學(xué)科上；但近10年里（2004-2013年）各主要學(xué)科有關(guān)“十字花科蔬菜”的研究成果數(shù)量均較前一個(gè)10年（1994-2003年）明顯增加。且隨著人們對(duì)十字花科蔬菜研究的加深，其多種功能性成分的保健功效甚至醫(yī)療功效得以確認(rèn)，醫(yī)學(xué)研究成果數(shù)量快速增多，2004-2013年的相關(guān)醫(yī)學(xué)研究成果總量幾近1994-2003年的2倍。

蕓薹屬蔬菜作為我國栽培面積最大、總產(chǎn)量最高、消費(fèi)量最大的蔬菜，其功能性成分不僅對(duì)人體具有抗癌、抗腫瘤、抗氧化、預(yù)防心血管疾病、促進(jìn)骨健康等重大意義，而且還在作物的抗病蟲害等方面具有可觀前景。當(dāng)前關(guān)于蕓薹屬蔬菜的研究主要集中在種植、育種和食用價(jià)值3方面，但其中種植方面的研究占絕大部分，對(duì)蕓薹屬內(nèi)各個(gè)品種的栽培技術(shù)、病蟲害防治的研究已相對(duì)完整和深刻，而蕓薹屬蔬菜中的化學(xué)成分特有的殺菌效果在其他蔬菜中的應(yīng)用尚待深入研究。當(dāng)前對(duì)蕓薹屬植物育種方面的研究主要集中于基因組分析、克隆及序列分析、分子標(biāo)記育種應(yīng)用等方面，對(duì)抗病蟲害新品種的探索及優(yōu)化遺傳特性研究相對(duì)較少。考慮到功能性成分的生物合成及其代謝調(diào)控研究在功能品種選育中具有廣泛應(yīng)用前景，相關(guān)研究亟待加強(qiáng)。雖然蕓薹屬蔬菜各種生物學(xué)效應(yīng)的研究不斷推進(jìn)，特別是其各功能性成分的功效已引起醫(yī)藥學(xué)科的極大重視，但蕓薹屬植物對(duì)于人體各種疾病的食療作用還有待深入研究和推廣。此外，各功能性成分在各類蕓薹屬蔬菜中是否存在特異性；功能性成分在作物的采摘、貯藏、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中如何最大程度地提高和保持其含量及功能活性也都亟待解決。

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（責(zé)任編輯：高 峻）

表2 不同莖瘤芥品種抗性表現(xiàn)

3 小結(jié)

從綜合性狀分析，3個(gè)莖瘤芥品種中慈溪1號(hào)產(chǎn)量最低，但商品性最好，抗病性和耐抽薹性最好，空心率最低；蕭山縮頭種產(chǎn)量最高，抗病性和耐抽薹性也較好，但空心率最高；余姚縮頭種產(chǎn)量居中，但抗病性較差，空心發(fā)生率高。慈溪1號(hào)商品性、抗病性和耐抽薹性最好，適合桐鄉(xiāng)栽培。

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（責(zé)任編輯：張才德）

S 63

A

0528-9017（2014）06-0837-04

文獻(xiàn)著錄格式：宋亞，楊靜.蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進(jìn)展［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（6）：837-840.

2014-01-09

浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金項(xiàng)目（2009FR077）

宋 亞（1990-），男，湖南長沙人，碩士研究生，主要從事果蔬品質(zhì)研究工作。E-mail：502372182@qq.com。

楊 靜（1982-），女，浙江新昌人，副教授，主要從事蔬菜品質(zhì)與安全的研究工作。E-mail：yangjing@zafu.edu.cn。