景 嫻，江 海，2*，杜歡歡，孟怡璠

(1.陜西理工學院生物科學與工程學院，陜西漢中 723000；2.陜西省陜南秦巴山區(qū)生物資源綜合開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，陜西漢中 723000)

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我國山藥研究進展

景 嫻1，江 海1，2*，杜歡歡1，孟怡璠1

(1.陜西理工學院生物科學與工程學院，陜西漢中 723000；2.陜西省陜南秦巴山區(qū)生物資源綜合開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，陜西漢中 723000)

摘要山藥是一種營養(yǎng)價值很高的藥食同源食品，具有很高的市場前景和商業(yè)價值。綜述了山藥的品種資源、化學成分、藥理作用以及近年來我國山藥產品的開發(fā)狀況，同時展望了山藥產品的發(fā)展前景。

關鍵詞山藥；種質資源；化學成分；藥理作用；產品開發(fā)

山藥(Dioscoreaopposita)為薯蕷科(Dioscoreaceae)薯蕷屬(Dioscorea)[1]多年生纏繞性藤本薯蕷(DioscoreaoppositaThunb.)的根莖，是薯蕷屬植物地下塊莖的俗稱，既是一味重要的中藥，又是一種常見蔬菜植物，因其卓越的藥用保健功效和可口的風味品質而深受世人的關注和喜愛[2]，其營養(yǎng)價值、藥用價值和經濟價值高，是一種具有良好市場前景和產業(yè)開發(fā)潛力的藥食同源的經濟食物[3]。我國自夏、商起始種植山藥，明清以來逐漸應用為藥材?！渡褶r本草經》、《本草綱目》中均將山藥列為上品。山藥產地多、產量高、營養(yǎng)成分全面，含有豐富的碳水化合物及蛋白質，其干品和谷物相比所差無幾，因此山藥也是國際性的重要糧食作物[4]。

我國薯蕷屬山藥生長適應性強，產地分布廣，南起廣西，北至陜西，東起河北，西至云南，均有人工栽培或野生分布。山藥垂直分布于海拔70～1 600 m的丘陵或高山，好溫暖、向陽的自然環(huán)境，對土壤質地要求一般，山坡、平地均可栽培。以土質肥沃疏松、透氣排水良好、土層深厚的沙壤土最好，土壤的pH以6.5～7.5 為宜[5]。筆者綜述了山藥的品種資源、化學成分、藥理作用以及近年來山藥產品的開發(fā)狀況，同時展望了山藥產品的發(fā)展前景。

1山藥品種資源

我國目前人工栽培的山藥主要有太谷山藥、鐵棍山藥、小絨毛山藥、白皮山藥和菜山藥等5個類型[6]。而薯蕷屬的其他幾個種，如參薯、山薯、褐苞薯蕷等，在南方一些地區(qū)也有種植，并在當地作為商品藥材進行使用。早在3000年前我國已經開始食用山藥，自夏、商起開始種植。山藥的栽培品種以長江為界進行劃分，長江以北大多種植薯蕷，在長期栽培過程中形成了具有各自地方特點的品種，如江蘇射陽懷山藥、昆明淮山藥、貴州安順山藥、太谷山藥、鐵棍山藥等；而在長江以南除薯蕷外還種植參薯、山薯和褐苞薯蕷等[7]。裴鑒[8]在《中國植物志》中將山藥及其相近種主要歸納如下：①薯蕷(D.PolystachyaTurcz.)在我國分布較廣，常生于海拔150～1 500 m的山坡、溪邊、路旁灌木叢或雜草中。除東北三省及內蒙古、西藏、青海等省區(qū)以外，各地均廣為栽培，其中尤以河南、山西兩省交界處為中心形成集中產區(qū)。②參薯(D.alataLinn.)又名大薯、淮山，亦為廣布種，我國長江以南各省區(qū)均有栽培，主產于浙江溫州、湖北利川、湖南桂陽、廣西博白等地。民間多作蔬菜食用。③山薯(D.fordiiPrain et Burk.)又稱廣東淮山，分布于廣東、廣西、福建、浙江南部和湖南南部，生于海拔50～1 200 m的山坡、山坳、溪溝邊或路旁的雜木林中。主產于廣東化州、高州、廉江、遂溪、三水、臺山等縣市，是廣東省大宗栽培藥材品種之一。④褐苞薯蕷(D.persimilisPrain et Burk.)又稱廣西淮山，分布于湖南、廣東、廣西、貴州南部和云南南部，生于海拔100～1 950 m的山坡、路旁、山谷雜木林中或灌木叢中。南方各地也有栽培，主產于廣西陸川、玉林、桂平、平南、靈山等縣。⑤日本薯蕷(D.japonicaThunb.)又稱土淮山，廣布于南方各省，喜生于向陽山坡、山谷、溪溝邊、路旁的雜木林下或草叢中，在我國均為野生。

目前國內經常使用且比較常見的山藥主要有以下幾個品種[9]：①正品懷山藥(淮山藥)系薯蕷科植物薯蕷(DioscoreaoppositaThunb.)的干燥根莖，《中國藥典》中收錄有該品種。主產區(qū)于河南溫縣、武陟、沁陽等地，山西、山東也有分布。此種山藥產量大、質量優(yōu)，供給全國并出口。②方山藥即白薯為參薯(DiscoreaalataL.)，主產區(qū)于云南、湖南、廣西等地。本種屬有白薯、紅薯、白腳板薯、紅腳板薯等多種型，用白薯加工作為山藥藥材使用。因四川地區(qū)將白薯加工成四方條塊狀，故四川中藥業(yè)將其稱之為“方山藥”。③褐苞薯(DioscoreapersimilisPrain et Burk)主要分布于云南、廣東、廣西等地，廣東某些地區(qū)用褐苞薯的塊莖作為“淮山”或“土淮山”入藥使用。④山薯(DioscoreafordiiPram et Burk)主要分布于廣東、廣西、福建等地。⑤汀山(DioscoreaquinquelabaThunb.)分布于江西，當地將其用作藥用。

2山藥主要化學成分

山藥塊莖中主要含有淀粉、蛋白質、游離氨基酸等營養(yǎng)成分及多糖、尿囊素、膽堿、甾醇類等多種活性成分和一些微量元素，這些化學成分形成了山藥營養(yǎng)價值和活性作用，是利用山藥的物質基礎[10]。

2.1蛋白質山藥中所含的黏液蛋白是一種多糖蛋白質的混合物，能預防心血管系統(tǒng)的脂肪沉積，保護動脈血管過早硬化；能預防肝、腎結締組織的萎縮；能保持消化道、呼吸道及關節(jié)腔的潤滑。研究表明，山藥粗蛋白質具有抗DPPH和羥自由基活性，對·OH具有較強的清除作用，且對Fe2+具有較強的螯合作用[11]。

2.2氨基酸山藥是富含氨基酸食品，有很高的營養(yǎng)價值[12]。8種必需氨基酸的含量是決定蛋白質營養(yǎng)價值的主要因素之一。山藥富含18種氨基酸(包括8種人體必需氨基酸)，谷氨酸的含量最高，精氨酸含量也較高，其次為絲氨酸和天冬氨酸。谷氨酸具有健腦作用，能促進腦細胞的呼吸，有利于腦組織中氨的排除，經人體吸收后可由中樞神經系統(tǒng)中的谷氨酸脫羧酶催化生成GABA作用于延髓的循環(huán)中樞，有持續(xù)降低血壓的作用；脯氨酸是體內膠質合成的原料；亮氨酸能促進胃液分泌；天門冬氨酸能治療肝病和膽汁分泌障礙等。

2.3多糖類山藥多糖是目前公認的從山藥中分離提取獲得的重要活性成分，也是近年來在山藥方面研究的熱點[13]。山藥多糖的組成和結構比較復雜，目前研究分離出多種不同的山藥多糖，其中有均多糖、雜多糖、糖蛋白，相對分子質量從數千到數百萬不等，其多糖含量和糖基組成也各不相同，主要由甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖組成。山藥多糖具有健脾胃、益肺腎、抗突變、調免疫、降血糖、抗衰老等多種功能[14]，且粗多糖比純多糖更具活性。

2.4淀粉類 淀粉是山藥中的主要碳水化合物。山藥淀粉中抗性淀粉含量較高，具有較強的抗酸解及酶解性?？剐缘矸劬哂薪档脱迥懝檀己俊⒏纳颇c道微生物菌群、增加大腸中短鏈脂肪酸含量等功能，故認為淀粉是山藥有效成分之一。山藥淀粉顆粒呈廣橢圓形或橢圓形，山藥淀粉與普通玉米、小麥、馬鈴薯淀粉相比有較高的變性溫度。山藥淀粉的溶解度和膨脹度明顯小于玉米淀粉和馬鈴薯淀粉[15]，X-射線衍射圖像反映出山藥淀粉晶體結構為CB型。Wang等[16]研究表明，山藥淀粉屬于C型淀粉，非結晶區(qū)域位于內部，結晶區(qū)域存在于外部。

2.5尿囊素類尿囊素(allantoin)屬咪唑類雜環(huán)化合物，化學名為2，5-二氧代-4-咪唑烷基脲，是山藥的重要活性成分之一。尿囊素具有鎮(zhèn)靜、局部麻醉等作用，可促進組織細胞生長，加快傷口愈合，外用促進皮膚潰瘍面和傷口愈合等作用。山藥中的尿囊素具有抗刺激，促進上皮生長、消炎、抑菌等作用，常于治療手足皸裂、魚鱗病、多種角化皮膚病。由于良好的臨床治療效果，尿囊素正被作為外用制劑廣泛應用。此外，尿囊素還具有抑制流感病毒的功效，能用于保護損傷的胃黏膜，在治療糖尿病、骨髓炎、肝硬化及癌癥方面也發(fā)揮了重要功效[17]。

2.6微量元素山藥中含有P、Fe、Zn、Cu、Co、K、Na、Ca等18種元素的含量，其中淮山藥中K含量最高，其次為P、Na、Mg、Ca等，其中K、P、Na在淮山藥中的含量明顯高于土壤中的含量，說明淮山藥對這些元素有富集作用。不同產地山藥對無機元素的富集能力不同，無機元素含量差異明顯，懷山藥中Cu、Nb、Ca含量最高，對P、Sr、Zn、Cu、K的富集能力大于非道地產區(qū)山藥。微量元素對體內多種酶有激活作用，對蛋白質和核酸的合成、免疫過程乃至細胞的繁殖均有直接或間接作用[18]。

3山藥藥理作用

3.1調節(jié)免疫作用山藥富含多糖，可刺激或調節(jié)免疫系統(tǒng)，能促進網狀內皮系統(tǒng)的吞噬，增強細胞殺傷力，活化吞噬細胞，誘導免疫因子的表達，增強巨噬細胞、淋巴細胞等免疫系統(tǒng)的功能。用山藥水煎液給小鼠灌胃可增加前列腺、精囊腺的重量，有增強雄性激素作用。山藥多糖可明顯提高免疫功能低下的小鼠腹腔巨噬細胞吞噬百分率和吞噬指數，促進其溶血素和溶血空斑的形成以及淋巴細胞轉化，并明顯提高外周血T淋巴細胞比率。山藥的磷脂成分主要為磷脂酰膽堿，含量在60%以上，其次為溶血磷脂酰膽堿，含量約為11%，磷脂類成分具有提高免疫功能的作用，但其作用機制尚待進一步研究[19]。

3.2抗氧化抗衰老作用脂質過氧化中間產物導致蛋白質分子聚合，終產物丙二醛引起蛋白質分子交聯，細胞膜不飽和脂肪酸減少，影響細胞膜流動性，引起機體衰老。山藥蛋白多糖對活性氧自由基H2O2、·OH有良好的清除作用，對·OH清除作用與VC相當；對小鼠肝組織脂質過氧化反應和小鼠紅細胞溶血具有抑制作用。將懷山藥用乙醇提取，對提取物進行溶劑萃取，分為不同的極性部分，并通過DPPH法測定各部分抗自由基活性，結果發(fā)現，醋酸乙酯萃取部分活性最強，氯仿萃取部分次之，再其次是正丁醇和水溶性部分，表明抗自由基活性與萃取物中多酚性成分含量有一定的相關性，懷山藥各部分均具有抗自由基活性。對于D-半乳糖衰老大鼠經山藥水提物治療后，腦組織及血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽氧化(GSPx)的活性可明顯提高，氧化產物丙二醛(MDA)含量降低，表明山藥具有明顯的抗衰老能力[20]。

3.3降糖作用糖尿病是一種體內胰島素相對或絕對不足、靶細胞對胰島素敏感性降低、胰島素本身存在結構上的缺陷而引起的碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝紊亂的一種慢性疾病。山藥具有補肺健脾、益腎固精的功效，因此山藥為治療糖尿病的常用藥物之一?，F代藥理研究證實，山藥汁可以顯著地降低糖尿病(DM)大鼠的血糖水平和糖化血紅蛋白率，并使胰島素分泌水平具有明顯的恢復性升高；山藥多糖對2型糖尿病(T2DM)大鼠具有明顯的降血糖作用，其機制可能是通過提高己糖激酶(HK)、琥珀酸脫氫酶(SDH)、蘋果酸脫氫酶(MDH)等糖代謝關鍵酶活性而發(fā)揮作用。山藥多糖對DM大鼠血糖的降低作用與劑量相關，大劑量降糖更明顯[21]。

3.4抗突變和抗腫瘤作用采用Ames標準平板摻入法測定山藥多糖體外抗突變作用，在鼠傷寒沙門氏需組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株TA97、TA98、TA100中，山藥多糖對3種致突變物2-氨基芴(2-AF)、苯并芘(B[a])、黃曲霉毒素B1(AFB1)的活性均有抑制作用[22]。山藥活性多糖的抗突變作用主要是通過抑制突變物對菌株的致突變作用而實現?，F代藥理研究證實，山藥活性多糖可以增強白細胞的吞噬功能，增加機體免疫力。趙國華等[23]研究發(fā)現，低劑量的山藥多糖(50 mg/kg)對肺癌具有明顯的抑制作用；中高劑量組則對肺癌及黑色素瘤兩者均有抑制效果，且中等劑量作用最強。體內試驗表明，山藥多糖對荷瘤小鼠T淋巴細胞增殖能力和NK細胞活性具有提高作用，同時還能提高小鼠脾臟細胞產生白細胞介素(IL)-2的能力和腹腔巨噬細胞產生腫瘤壞死因子(TNF)-α的能力；山藥多糖在體內具有強烈的抑瘤活性是通過增強機體的免疫功能實現的[24]。

3.5調整消化系統(tǒng)功能山藥為補中益氣藥，臨床用于治療脾胃虛弱癥。生山藥、清炒、土炒、麩炒4種山藥炮制品煎劑對家兔離體腸管節(jié)律性活動有明顯作用，對腎上腺素產生的腸管緊張性降低給予4種煎劑均可使腸管恢復節(jié)律。山藥多糖可減輕試驗性肝損傷所致炎性反應，降低肝體指數，降低血清中ALT、AST活性和MDA的含量，提高肝細胞中GSH的含量，說明山藥多糖對CCL4造成的試驗性肝損傷有保護作用。山藥還能促進皮膚潰瘍面和傷口愈合，具有生肌作用，可用于胃及十二指腸潰瘍[25]。

4山藥產品開發(fā)

在我國，山藥傳統(tǒng)的食用方法是烹飪菜肴或作為藥材入藥，真正意義上的山藥食品在市面上商業(yè)化流通的種類少、口味單一，且因其水分含量大、易褐變[26]、易斷等特點而不利于長期保存和運輸[27]。所以為了儲藏和運輸方便，滿足山藥行業(yè)的快速發(fā)展和人們對山藥食品的需求，一般把山藥做成各種營養(yǎng)價值高、易貯藏且食用方便的山藥產品，深受人們喜愛，更能滿足人們日常的生活需求。

4.1山藥飲料山藥塊莖肉質脆爽，汁液豐富，是加工飲料的良好原材料。利用山藥加工成的各種飲料，在市場上很暢銷，如山藥胡蘿卜復合飲料[28]、山藥枸杞飲料[29]等飲品，主要是以山藥為主料，加入一種或2種其他水果或蔬菜成分制成具有保健作用的飲品[30]。加大山藥復合飲品的市場開發(fā)力度，整合其藥物、保健和社會經濟價值于一體，有利于山藥飲品市場經濟價值的開發(fā)[31]。

4.2山藥發(fā)酵制品利用發(fā)酵方法不僅可以延長食品的貯藏期，且可以改善食品的營養(yǎng)價值，具有整腸、健胃、助消化以及增強人體免疫力的功效。此種發(fā)酵型工藝提高了山藥產品的食用纖維和其他營養(yǎng)素，市場潛力大[32]。目前研究報道的有山藥發(fā)酵酒，包括山藥啤酒[33]、山藥板栗保健稠酒[34]、百香果山藥復合果酒[35]等；山藥發(fā)酵食醋[36]，如山藥胡蘿卜果醋[37]等；山藥發(fā)酵酸奶[38-39]；山藥發(fā)酵果凍[40]。

4.3山藥食品山藥是養(yǎng)生健身、藥食兼用的佳品，深得世人喜愛。作食療藥膳應用時，多被制成粥、面條[41]、糕點、饅頭[42]等保健食品。即食山藥薯泥食品[43]的研發(fā)集方便和營養(yǎng)于一體，能滿足人們快消費生活需求。作為具有優(yōu)良藥用保健功能的食品資源，山藥的食品類產品前景良好，具有可觀的社會和經濟效益[44]。

5展望

一直以來，山藥滯后的深加工業(yè)使山藥產業(yè)附加值低，產業(yè)鏈條短。因此，對山藥的開發(fā)利用市場潛力巨大。經過多年研究，山藥在種植技術方面有了很大的改進，現多地區(qū)采用機械化種植，但要提高山藥種植水平和種植效益，各地區(qū)仍要在現有的栽培技術基礎上，進一步進行技術創(chuàng)新或技術完善。在育種及山藥選苗方面，一些基礎性的工作仍然比較落后，尤其在山藥的遺傳特性、雜交育種基本技術方面及種質資源創(chuàng)新、良種繁育等方面。因此，下一步工作首先以山藥的基礎技術及種質資源為研究方向和目標，加快良種繁殖、種質資源創(chuàng)新與利用及新品種選育，同時提高規(guī)范化種植的節(jié)奏，促進山藥產業(yè)化的發(fā)展，提高當地經濟效益。在藥理作用方面，其研究與臨床應用聯系較少，應加大科研與實踐之間的聯系，將更多的藥理作用應用于臨床，進而推動山藥相關研究的發(fā)展[45]。

國內目前仍處于山藥理論分析和應用研究的中試階段，投放市場的產品較少。就山藥的產品形式而言，現在多以原山藥為主，其深加工產品基本上是對山藥原料形式上的變化，并不能很好地將山藥的功效體現出來。探索如何把藥食兼用的山藥開發(fā)成配方獨特合理的風味食品，使消費者在食用后不僅攝取營養(yǎng)，又可達到益智養(yǎng)生作用，更符合我國消費者在解決溫飽后，既要吃得口感好，又要健康的新消費理念。

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基金項目陜西省陜南秦巴山區(qū)生物資源綜合開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心資助項目[QBXT-Z(P)-15-14]。

作者簡介景嫻(1993- )，女，陜西寶雞人，碩士研究生，研究方向：資源食品加工利用技術。*通訊作者，高級實驗師，碩士，碩士生導師，從事食品質量與安全控制技術研究。

收稿日期2016-04-05

中圖分類號S 632.1

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)15-114-04

Research Progress onDioscoreaoppositain China

JING Xian1, JIANG Hai1,2*，DU Huan-huan1et al

(1. College of Biological Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shaanxi 723000; 2. Comprehensive Development and Utilization Collaborative Innovation Center of Biological Resources in Qinba Mountain Area of Shaanxi Province, Hanzhong, Shaanxi 723000)

AbstractDioscorea opposita is a kind of medicine and food with high nutritional value. It has a very high market prospect and commercial value. The variety resources, chemical components, pharmacological effects were reviewed, as well as the development status of Chinese Yam products in recent years, and prospects for the development of yam products were forecasted.

Key wordsDioscorea opposita; Germplasm resource; Chemical composition; Pharmacological action; Product development