趙文竹,張瑞雪,于志鵬,*,王欣珂,勵建榮,*,劉靜波

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院;生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013;2.吉林大學(xué)營養(yǎng)與功能食品研究室,吉林長春 130062)

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生姜的化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展

趙文竹1,張瑞雪1,于志鵬1,*,王欣珂1,勵建榮1,*,劉靜波2

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院;生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013;2.吉林大學(xué)營養(yǎng)與功能食品研究室,吉林長春 130062)

生姜是我國傳統(tǒng)的香辛類蔬菜,含有多種功能活性成分,并具有藥食同源性。本文綜述了生姜的化學(xué)成分中姜黃酮、姜辣素、姜多糖、姜精油和姜糖蛋白的提取、測定、生物活性以及生姜的毒理性研究進(jìn)展,同時對生姜的化學(xué)成分的研究前景進(jìn)行展望,旨在為生姜的基礎(chǔ)研究及綜合利用提供理論參考。

生姜,化學(xué)成分,生物活性,毒性

生姜(RhizomaZingiberisRecens)是世界廣泛應(yīng)用的主要香辛保健類蔬菜,也是食品加工生產(chǎn)的重要原料。據(jù)FAO統(tǒng)計,2011年世界生姜總產(chǎn)量達(dá)到1687.5萬t,中國是世界上生姜栽培面積最大且生產(chǎn)總量最多的國家。2015年我國生姜年產(chǎn)量已達(dá)到1000萬t,約占世界產(chǎn)量的45%[1]。生姜含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),據(jù)資料記載,每500 g鮮姜含糖類40 g、脂肪3.5 g、蛋白質(zhì)7 g、纖維素5 g、胡蘿卜素0.9 g、維生素C 20 mg、硫胺素0.05 mg、尼克酸2 mg、鈣100 mg、磷225 mg、鐵35 mg[2]。此外生姜還含有多種功能性成分,如姜辣素(gingerol)、姜烯酚(shogaol)和姜酮(zingerone)等酚類成分,嘌呤類化合物,姜油等揮發(fā)油類[3-5],活性多糖類和糖蛋白(glycoprotein)[6]等。因此,通過系統(tǒng)研究生姜中營養(yǎng)物質(zhì)組成和功能活性特點,可以促進(jìn)生姜產(chǎn)品的開發(fā)。本文重點介紹生姜植物的化學(xué)組成、重要組分化學(xué)結(jié)構(gòu)、功能活性、毒性和應(yīng)用研究等內(nèi)容,旨在對生姜的成分研究和高值化利用提供參考。

1　生姜的化學(xué)組成

生姜中含有多種活性物質(zhì),如姜精油(0.15%～0.17%),多糖類(5.97%),烯類(61.41%),黃酮類(2.63%),此外還含有甾醇類、姜油樹脂、姜黃素、姜辣素等,具有開胃健脾、促進(jìn)食欲、抗氧化、抑制腫瘤、降溫防暑、殺菌解毒等多種活性[7]。生姜中含有的主要營養(yǎng)物質(zhì)成分、提取方法及重要化學(xué)成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)見表1和表2。

表1　生姜中主要化學(xué)成分的提取方法及含量

表2　生姜中重要化學(xué)成分化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.1生姜黃酮類化合物

黃酮類化合物是植物多酚類物質(zhì)最重要的組成之一,廣泛存在于植物組織中。生姜中的黃酮含量與生姜的品種、種植時間、切割程度和提取液暴露的環(huán)境有著密切的關(guān)系。馬來西亞學(xué)者分別從Bentong種和Bara種生姜葉片和根莖中提取得到總黃酮和類黃酮包括槲皮素、蕓香苷、兒茶素、表兒茶素、山柰酚和柚苷配基,結(jié)果表明:Bara種姜的總黃酮含量高于Bentong,同時隨著種植時間的延長,生姜根莖中的類黃酮的含量逐漸增加(Bentong 59.6%;Bara 60.1%),而葉片中的類黃酮的含量逐漸減少(Bentong 42.3%;Bara 36.7%),并確定8周為最佳種植時間[21]。李佳慧[22]等通過對生姜進(jìn)行不同程度的切割處理(片狀、塊狀及末狀),在4 ℃的貯藏溫度下分別放置不同的時間(0、3、6、12 h),結(jié)果表明:放置6 h的姜塊,黃酮含量最高為10 mg/kg。郭艷華[23]等用微波輔助乙醇提取的方法提取生姜中的黃酮,并將提取液在日光、自然光、避光條件下放2 d,其黃酮的分解率分別為2.7%、1.4%、0.1%。放置4 d,其黃酮的分解率分別為7.6%、4.8%、2.5%?？梢?日光對生姜黃酮穩(wěn)定性有一定影響,自然光對黃酮穩(wěn)定性影響不大,避光條件下生姜黃酮穩(wěn)定性較好。

表3　6-姜辣素的活性研究

圖1　生姜中辛辣成分的轉(zhuǎn)化關(guān)系[29]Fig.1　Relationships between pungent compounds of ginger[29]

1.2姜辣素

姜辣素是生姜中有關(guān)辣味物質(zhì)的總稱,其化學(xué)組分中均含有3-甲氧基-4-羥基苯基官能團(tuán),根據(jù)該官能團(tuán)連接烴鏈的不同,可將姜辣素分為姜酚、姜烯酚、副姜油酮、姜酮、姜二酮等。Schwertner[30]等通過HPLC以姜辣素標(biāo)準(zhǔn)品作為對照品已經(jīng)證實,6-姜辣素、8-姜辣素、10-姜辣素和6-姜烯酚的含量均可以被檢測出,其中6-姜辣素穩(wěn)定性最高,可作為測量姜辣素含量的方法。姜辣素是生姜的主要功能因子,具有多重生理功效。印度學(xué)者通過利用反相高效液相色譜(RP-HPLC)測定了來自印度不同農(nóng)業(yè)氣候區(qū)的12種生姜品種的6-姜辣素的含量,最高的姜辣素含量為0.18%,并對其抗氧化能力進(jìn)行測定,結(jié)果表明,Rajasthan 和Janero 地區(qū)種植的生姜是良好的6-姜辣素產(chǎn)量的來源[31]。6-姜辣素在體內(nèi)的生化動力學(xué)研究較集中,Pfeiffer[32]等將NADPH強(qiáng)化的大鼠肝微粒體與6-姜辣素共同孵化,并通過GC-MS分析兩個芳環(huán)羥基化物質(zhì)和兩個6-姜辣素的非對映異構(gòu)體,認(rèn)為6-姜辣素的代謝是一個復(fù)雜的過程。Nakazawa[33]等通過HPLC檢測口服6-姜辣素的大鼠的膽汁與尿液中的成分來研究6-姜辣素的代謝途徑,結(jié)果表明腸道菌群以及肝臟中的酶都是6-姜辣素代謝中發(fā)揮主要作用的物質(zhì)。

姜辣素具有多重生理功效,其中抗氧化功效最為突出,作用機(jī)理為:其通過自身氧化,降低油脂內(nèi)部及周圍的O2含量,來降低油脂的氧化。當(dāng)姜辣素與姜精油共同作用時,對不飽和脂肪酸含量高的油脂的抗氧化作用優(yōu)于對飽和脂肪酸含量高的油脂的抗氧化作用[34]。目前關(guān)于活性的研究主要針對6-姜辣素,具體的活性見表3。

1.3生姜多糖

多糖類化合物的熱水浸提的工藝一直備受關(guān)注,王曉梅[40]等研究發(fā)現(xiàn)熱水浸提生姜多糖的最佳工藝參數(shù)為:提取溫度90 ℃,提取時間2.5 h,料液比1∶15,在此條件下生姜粗多糖的平均得率為7.58%。此外,有研究者采用超聲波[18]、超聲波-微波協(xié)同[41]、復(fù)合酶[42]等方法結(jié)合水提醇沉法進(jìn)行生姜多糖的提取,使多糖的得率提高。夏樹林[43]采用超聲波輔助法進(jìn)行提取,生姜多糖的得率為10.3%。

目前,關(guān)于生姜多糖單糖組成的報道相對較少。馬利華等人[44]通過薄層色譜法對生姜多糖用展開劑(正丁醇∶乙酸乙酯∶異丙醇∶醋酸∶水=7∶20∶12∶7∶6)進(jìn)行展開,苯胺-二苯胺-磷酸作為顯色劑,70%的乙醇溶液作為洗脫劑,并與對照物按同法所得的色譜圖的比移值(Rf)做對比得到多糖的組成成分。實驗結(jié)果表明生姜多糖的單糖組成包括葡萄糖,半乳糖,甘露糖和果糖。

韓冬屏等人[45]研究不同方式提取的多糖對DPPH自由基的清除差異,結(jié)果表明對DPPH自由基的清除能力由高到低依次為超聲波輔助提取、微波輔助提取和傳統(tǒng)熱水浸提。Zhang等人[46]考察生姜多糖的三種提取方法,即水提(G1)、酸提(G2)和堿提(G3)的抗氧化活性。結(jié)果表明:生姜多糖具有較高的抗氧化活性,具體表現(xiàn)為:對超氧自由基有抑制作用(G1、G2和G3的EC50分別為18、16、24 μg/mL),對羥自由基有清除作用(G1、G2和G3的EC50分別為1.88、1.41、1.88 mg/mL),對DPPH·有清除作用(IC50介于0.34～0.87 mg/mL),對二價鐵具有螯合能力(G1、G2和G3的螯合率分別為82.4%、96.3%、62.5%)。

1.4姜精油

姜精油是以生姜根莖為原料,經(jīng)水蒸氣蒸餾等方法獲得的無色或微帶黃色的透明揮發(fā)性油分。目前,已發(fā)現(xiàn)姜精油中有100多種組分,主要為倍半萜烯類(50%～60%)和氧化倍半萜烯(17%),由于生姜的品種和生長環(huán)境不同,其成分含量存在一定的差別。姜精油揮發(fā)性組分的分析方法有LC、GC、GC-MS、HPLC、FAB-MS及幾種方法結(jié)合等手段,其中GC-MS方法應(yīng)用最多。熊運海[47]采用GC-MS法分別分離鑒定了重慶竹根姜、湖南紅芽姜以及山東萊蕪大姜的揮發(fā)油組分,并利用化學(xué)計量學(xué)解析法對重疊的色譜峰進(jìn)行處理,得到各組分的色譜曲線和質(zhì)譜圖,并與質(zhì)譜庫中的標(biāo)準(zhǔn)品圖譜對照定性,發(fā)現(xiàn)竹根姜、紅芽姜、萊蕪大姜揮發(fā)油分別得到101、102、100個組分,組分中分別含有姜烯(7.05%、27.53%、18.09%),α-檸檬醛(19.20%、7.07%、6.77%),β-水芹烯(11.65%、2.52%、1.73%),α-姜黃烯(1.74%、1.66%、6.65%)和莰烯(6.94%、0.95%、5.35%)等成分。

姜精油的提取方法主要為水蒸氣蒸餾法、乙醇浸提法和超臨界CO2萃取法。其中,水蒸氣蒸餾法的得率最低,僅為0.95%±0.04%,而超臨界CO2萃取法得率最高,可達(dá)4.67%±0.13%。其中,超臨界CO2萃取法具有較高的選擇性,并且由于CO2惰性,萃取分離可在較低溫度下進(jìn)行,能減少不穩(wěn)定組分在分離過程中的分解程度。采用超臨界CO2萃取法的最佳工藝參數(shù)為:萃取時間80 min,萃取溫度為35 ℃,萃取壓力為15 MPa[48]。

姜精油的生理療效主要有皮膚療效、心理療效、生理療效三種:皮膚療效主要表現(xiàn)在有助于消散瘀血,治創(chuàng)傷、調(diào)理油性膚質(zhì)、蒼白膚質(zhì)等;心理療效主要表現(xiàn)在溫暖情緒、緩解疲倦、激勵人心等;生理療效則主要表現(xiàn)在其可以調(diào)節(jié)月經(jīng)紊亂、安定消化系統(tǒng)[7]。Mesomo[49]等研究了姜精油對革蘭氏陽性細(xì)菌的作用。結(jié)果顯示,姜精油可以抑制銅綠假單胞菌,同時也對革蘭氏陰性菌鼠傷寒沙門氏菌表現(xiàn)輕微抑制。此外,生姜精油還具有一定的抗氧化能力。Gurdip Singh等[50]通過體外清除DPPH·等抗氧化實驗,證明姜精油的抗氧化能力明顯高于丁基羥基茴香醚(BHA)。同時進(jìn)行抗菌實驗,對不同種類的食源性病原真菌和細(xì)菌進(jìn)行實驗,結(jié)果顯示姜精油可以抑制串珠鐮刀菌。姜精油是生姜健胃藥的有效成分,其作用機(jī)理為:姜精油刺激胃蛋白酶原,以阻止胃粘膜因接觸有害物質(zhì)產(chǎn)生的損傷。但也有研究表明健胃的藥理作用是由姜酚和揮發(fā)油相互協(xié)調(diào)、共同作用所致[51]。

1.5生姜糖蛋白

目前,生姜糖蛋白的研究很少。2000年Choi等人[52]研究發(fā)現(xiàn)生姜中的半胱氨酸蛋白酶(GP-Ⅱ)是一種糖蛋白,含有221種氨基酸,如圖2所示。在Asn99和Asn156位置存在著糖基化位點,經(jīng)電噴霧碰撞誘導(dǎo)解離質(zhì)譜測定發(fā)現(xiàn),在位點處分別被(Man)3(Xyl)1(Fuc)1(GlcNAc)2和(Man)3(Xyl)1(Fuc)1(GlcNAc)3所取代。這種糖蛋白兼具有蛋白酶和膠原酶的活性,同時可以作為肉的嫩化劑[53-54]。

圖2　生姜半胱氨酸蛋白酶的氨基酸序列Fig.2　Amino-acid sequence of GP-II from ginger

此外,生姜的植物化學(xué)成分還包括礦物質(zhì)元素、有機(jī)酸和維生素等。植物化學(xué)成分的種類和結(jié)構(gòu)在生姜的功能特性的研究方面起著非常重要的作用。生姜中姜辣素的存在影響了生姜在食品加工、化妝品和食品研發(fā)等方面的進(jìn)一步應(yīng)用。通過研究姜辣素的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和提取工藝,在不影響生姜功能特性的基礎(chǔ)上,對其去除可以增加生姜的應(yīng)用領(lǐng)域。

2　生姜的毒性研究

生姜毒性的研究相對較少,王菲等人通過對兩種性別的小鼠分別經(jīng)口灌胃生姜水提取物和乙醇提取物,觀察對動物的毒性影響,發(fā)現(xiàn)兩周內(nèi)動物未見明顯中毒癥狀,無動物死亡[55]。經(jīng)口毒性實驗證明,生姜屬于無毒級物質(zhì)。生姜的浸制劑的毒性很弱,姜汁注射液(肌肉注射每次2 mL)具有一定的安全性,且無局部刺激性。將生姜醇提取物對雄性小鼠進(jìn)行腹腔注射,LD50大于100 mg/kg[56]。生姜的毒性評價以12名健康志愿者為受試人群,每名志愿者每天口服生姜3次(400 mg/次)持續(xù)兩周,臨床實驗結(jié)果表明志愿者在實驗兩天表現(xiàn)為輕度腹瀉和胃灼熱,累計口服生姜超過6 g可引起強(qiáng)烈的胃刺激[57]。

表3　生姜的產(chǎn)品研發(fā)

生姜對于孕期大鼠的影響已有研究,但其結(jié)果存在爭議。Weidner 等[58]將一種生姜提取物EV.EXT 33以1000 mg/kg的劑量,通過口服灌胃三組孕齡為6～15 d的22只雌性大鼠,來觀察生姜提取物分別對大鼠妊娠標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、幼鼠致畸率以及毒性的影響,結(jié)果表明姜制劑的耐受性良好。在實驗過程中,大鼠體重增加、無死亡及其他不良反應(yīng),同時幼鼠也沒有胚胎中毒和致畸現(xiàn)象的出現(xiàn)。但Wilkinson 等人研究發(fā)現(xiàn)孕齡為6～15 d大鼠飲用不同濃度的姜茶(15、20、50 g/L)20 d后,胚胎發(fā)生明顯的變化,主要表現(xiàn)為體重高于標(biāo)準(zhǔn)水平,雌性胚胎體重的增加尤為明顯,同時死亡率大大增加[59],但母體未發(fā)現(xiàn)有任何中毒現(xiàn)象。

3　生姜的產(chǎn)品研發(fā)

采收后的生姜除了鮮姜直接上市外,還可以用于制作炮姜、干姜、姜炭、姜皮、糖姜,此外還可以用于制作姜粉。生姜自古入藥,性辛、熱,歸脾、胃、肺經(jīng),具有溫中逐寒、回陽通脈之功效,主治心腹冷痛、吐瀉、肢冷脈微、寒飲喘咳、風(fēng)寒濕痹、陽虛吐、衄、下血等癥。因其具有驅(qū)寒、防暈車、防止嘔吐等多種活性而廣泛被應(yīng)用于各種產(chǎn)品。因此以生姜為原料和輔料開發(fā)的產(chǎn)品種類豐富,部分產(chǎn)品已經(jīng)在市面上有所銷售,目前在中國知識產(chǎn)權(quán)局可以查的到的有關(guān)生姜的公開專利達(dá)50多種,其中包括以生姜為主要原料的姜茶、姜調(diào)料油、姜湯和姜汁醋等,也有以生姜為輔料的即食海味粉和健脾止瀉湯等,部分產(chǎn)品的研發(fā)如表3所示。

4　展望

生姜作為一種傳統(tǒng)的中草藥,在中國和印度用于治療胃痛、腹瀉、惡心、哮喘和呼吸障礙等多種疾病。生姜資源的未來研究方向可以從以下兩方面進(jìn)行:一是通過色譜質(zhì)譜聯(lián)用及同位素等技術(shù)進(jìn)一步分析目前生姜中未明確檢測出的組分;二是利用生姜中提取純化技術(shù)成熟的生物活性物質(zhì)進(jìn)行功能性產(chǎn)品研發(fā),如姜油揮發(fā)油中含有大量香氣成分,不同香氣對化妝品的開發(fā)應(yīng)用有參考價值;姜辣素的不同組分具有不同的辣味程度,人工合成不同組分的姜辣素為食品行業(yè)香辛料的開發(fā)提供思路;生姜多糖和糖蛋白的良好抗氧化等特性可用于功能性食品的研發(fā)。

[1]朱丹實,劉仁斌,杜偉,等.生姜成分差異及采后貯藏保鮮技術(shù)研究進(jìn)展.食品工業(yè)科技,2015,36(17);375-378.

[2]趙德婉.生姜優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培原理與技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002:1-318.

[3]Yeh H Y,Chuang C H,Chen H C,et al. Bioactive components analysis of two various gingers(ZingiberofficinaleRoscoe)and antioxidant effect of ginger extracts[J].LWT-Food Science and Technology,2014,55:329-334.

[4]Araya J J,Zhang H P,Prisinzano T E,et al. Identification of unprecedented purine-containing compounds,the zingerines,from ginger rhizomes(ZingiberofficinaleRoscoe)using a phase-trafficking approach[J]. Phytochemistry,2011,72:935-941.

[5]Mesomo M C,Corazza M L,Ndiaye P M,et al. Supercritical CO2extracts and essential oil of ginger(ZingiberofficinaleR.):Chemical composition and antibacterial activity[J]. Journal of Supercritical Fluids,2013,80:44-49.

[6]Grandjean C,Boutonnier A,Dassy B,et al. Investigation towards bivalent chemically defined glycoconjugate immunogens prepared from aciddetoxified lipopolysaccharide of Vibrio cholerae O1,serotype Inaba[J]. Glycoconj Journal,2009,26:41-55.

[7]Chrubasik S,Pittler M H,Roufogalis B D. Zingiberis rhizoma:a comprehensive review on the ginger effect and efficacy profiles[J]. Phytomedicine,2005,12(9):684-701.

[8]周菊香,郭艷華.正交超聲優(yōu)選生姜黃酮的提取工藝條件[J].江漢大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2010,38(1):51-53.

[9]何兵存,岳陽.微波輔助提取生姜黃酮的工藝研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2007,23(12):124-127.

[10]于潔,陳耀容,王世祥,等.生姜黃酮的提取及性能研究[J].食品科學(xué),2009,30(24):108-113.

[11]馬靜,游沛.響應(yīng)面分析法優(yōu)化生姜中姜黃素的提取工藝研究[J].中國食品添加劑,2014,(7):135-141,152.

[12]吳冰,倪賀,李海航，等.固相萃取-HPLC法測定生姜不同品種和器官中姜黃素含量[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008,20(5):859-862.

[13]張魯明,王龍厚,周崢嶸，等.乙醇提取姜辣素的工藝條件研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(19):58-61.

[14]陳莉華,左林艷,唐玉堅，等.微波輔助乙醇提取姜辣素及其對油脂的抗氧化性研究[J].食品科學(xué),2011,32(4):69-73.

[15]姚依茜,周麗婷,朱紅薇，等.索氏提取法和水蒸氣蒸餾法提取新豐生姜精油的比較研究[J].嘉興學(xué)院學(xué)報,2013,25(6):80-84.

[16]崔大明,孟凡欣,吳麗艷，等.響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波提取生姜精油工藝的研究[J].中國調(diào)味品,2011,36(5):52-56.

[17]李書華,陳封政,劉忠，等.大棚生姜VC·硝酸鹽·亞硝酸鹽·總糖·有機(jī)酸含量測定[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(14):3346-3347.

[18]劉全德,唐仕榮,王衛(wèi)東，等.響應(yīng)曲面法優(yōu)化超聲波-微波協(xié)同萃取生姜多糖工藝[J].食品科學(xué),2010,31(18):124-128.

[19]鄧勝國,尹愛武,陳鐵壁，等.生姜多糖的提取工藝及其抗氧化活性研究[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報,2013,(4):66-70.

[20]Ali Ghasemzadeh,Hawa Z E. Jaafar,Asmah Rahmat.Synthesis of Phenolics and Flavonoids in Ginger(Zingiber officinale Roscoe)and Their Effects on Photosynthesis RateInt[J]. International Journal of Molecules Science,2010,11(11),4539-4555.

[21]Ali Ghasemzadeh,Hawa Z E Jaafar,Asmah Rahmat.Identification and Concentration of Some Flavonoid Components in Malaysian Young Ginger(Zingiber officinale Roscoe)Varieties by a High Performance Liquid Chromatography Method[J].Molecules,2010,15:6231-6243.

[22]李佳慧,姜愛麗,胡文忠,等.生姜不同切割后的抗氧化成分及其活性的變化[J]. 食品工業(yè)科技,2015,(3):340-344.

[23]郭艷華,張玉敏,陳達(dá)暢. 微波法提取生姜總黃酮及光熱穩(wěn)定性研究[J]. 應(yīng)用化工,2010,39(2):233-236.

[24]Mo K,Liu S,Cheng C. Study on Antioxidant Activity of the Ginger Flavonoid[J]. Food Science,2006,27(9):110-115

[25]Fuhrman B,Aviram M. Flavonoids protect LDL from oxidation and attenuate atherosclerosis[J]. Current opinion in lipidology,2001,12(1):41-48.

[26]Nilesh Pawar,Sandeep Pai,Mansingraj Nimbalkar,et al.RP-HPLC analysis of phenolic antioxidant compound 6-gingerol from different ginger cultivars[J].Food Chemistry,2011,126:1330-1336.

[27]姜少娟,劉曉莉.生姜黃酮超聲提取及其抑菌活性研究[J].北方園藝,2014,(4):120-123.

[28]Grzanna R,Lindmark L,Frondoza C. Ginger-A herbal medicinal product with broad anti-inflammatory actions[J]. J. Med. Food,2005,8(2):125-132.

[29]林茂.生姜有效成分的分離提取技術(shù)及組成研究[D].重慶:西南大學(xué),2007.

[30]Schwertner HA,Rios DC.High-performance liquid chromatographic analysis of 6-gingerol,8-gingerol,10-gingerol,and 6-shogaol in ginger-containing dietary supplements,spices,teas,and beverages[J].Journal of Chromatography,B. Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences,2007,856(1/2):41-47.

[31]Nilesh Pawar,Sandeep Pai,Mansingraj Nimbalkar,et al.RP-HPLC analysis of phenolic antioxidant compound 6-gingerol from different ginger cultivars[J].Food Chemistry,2011,126:1330-1336.

[32]Pfeiffer E,Heuschmid F F,Kranz S,et al. Microsomal hydroxylation and glucuronidation of[6]-gingerol[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(23):8769-8774.

[33]Nakazawa T,Ohsawa K. Metabolism of[6]-gingerol in rats[J]. Life Sciences,2002,70(18):2165-2175.

[34]Ying-Jan Wang,Min-Hsiung Pan,Ann-Lii Cheng,et al.Stability of curcumin in buffer solutions and characterization of its degradation products[J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,1997,15:1867-1876.

[35]Chakraborty D,Mukherjee A,Sikdar S,et al.[6]-Gingerol isolated from ginger attenuates sodium arsenite induced oxidative stress and plays a corrective role in improving insulin signaling in mice[J]. Toxicology Letters,2012,210(1):34-43.

[36]Guh J I H H W A,Ko F N,Jong T T,et al. Antiplatelet effect of gingerol isolated from Zingiber officinale[J]. Journal of Pharmacy and Pharmacology,1995,47(4):329-332.

[37]Lee H S,Seo E Y,Kang N E,et al.[6]-Gingerol inhibits metastasis of MDA-MB-231 human breast cancer cells[J]. The Journal of nutritional biochemistry,2008,19(5):313-319.

[38]付愛華,尹建元,孫瑩,等.黃精和生姜抗皮膚癬菌活性研究[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2001,27(4):384-385.

[39]Ippoushi K,Azuma K,Ito H,et al.[6]-Gingerol inhibits nitric oxide synthesis in activated J774. 1 mouse macrophages and prevents peroxynitrite-induced oxidation and nitration reactions[J]. Life sciences,2003,73(26):3427-3437.

[40]王曉梅,張忠山,鄭衛(wèi)紅，等.生姜多糖的提取純化工藝及鑒定[J].中國調(diào)味品,2011,36(5):44-46,51.

[41]林敏,安紅鋼,吳冬青，等.響應(yīng)面分析法優(yōu)化超聲提取生姜多糖的工藝[J].食品研究與開發(fā),2013,(10):42-44.

[42]馬利華,秦衛(wèi)東,賀菊萍，等.復(fù)合酶法提取生姜多糖[J].食品科學(xué),2008,29(8):369-371.

[43]夏樹林,吳慶松.生姜多糖的提取及其抗疲勞作用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(4):240-242.

[44]馬利華,秦衛(wèi)東.生姜多糖抗氧化性及其組分的研究[J].中國食品添加劑,2010,(3):113-118,89.

[45]韓冬屏,吳振,詹永，等.不同提取方式對生姜多糖化學(xué)組成及其抗氧化活性的影響[J].中國調(diào)味品,2014,(8):12-15.

[46]Zhongshan Zhang,Xiaomei Wang,Jingjing Zhang,et al. Potential antioxidant activitiesinvitroof polysaccharides extracted from ginger(Zingiber officinale)[J].Carbohydrate Polymers:Scientific and Technological Aspects of Industrially Important Polysaccharides,2011,86(2):448-452.

[47]熊運海,彭小平.不同產(chǎn)地生姜揮發(fā)油共有成分的氣-質(zhì)聯(lián)用及化學(xué)計量學(xué)分析[J].食品科學(xué),2013,34(16):288-292.

[48]Bhupesh C Roy,Motonobu Goto,Tsutomu Hirose. Extraction of Ginger Oil with Supercritical Carbon Dioxide:Experiments and Modeling[J].Ind. Eng. Chem. Res.,1996,35,607-612.

[49]Michele C Mesomo,Marcos L. Corazza,Papa M. Ndiaye,et al.Supercritical CO2extracts and essential oil of ginger(Zingiber officinale R.):Chemical composition and antibacterial activity[J].The Journal of Supercritical Fluids,2013,80:44-49.

[50]Singh G,Kapoor I P S,Singh P,et al. Chemistry,antioxidant and antimicrobial investigations on essential oil and oleoresins of Zingiber officinale[J]. Food and Chemical Toxicology,2008,46(10):3295-3302.

[51]Ernst E,Pittler M H. Efficacy of ginger for nausea and vomiting:a systematic review of randomized clinical trials.[J]. Bja British Journal of Anaesthesia,2000,84(3):367-371.

[52]Choi K H,Laursen R A. Amino-acid sequence and glycan structures of cysteine proteases with praline specificity from ginger rhizome Zingiber officinale[J]. Eur J Biochem,2000,267:1516-1526.

[53]Lee Y B,Shenert D J,Ashmore C R. Tenderization of meat with ginger rhizome protease[J]. Journal Food Science,1986,51:1558-1559.

[54]Thompson E H,Wolf I D,Allen C E. Ginger rhizome:a new source of proteolytic enzyme[J]. Journal Food Science,1973,38:652-655.

[55]王菲,黃玉艾,沈雪,等.不同生姜提取物的急性毒性研究[J].食品研究與開發(fā).2009,30(1):138-140.

[56]李素民,楊秀嶺,趙智,等.干姜和生姜藥理研究進(jìn)展[J].中草藥.1999,30(6):130-134.

[57]Ali B H,Blunden G,Tanira M O,et al. Some phytochemical,pharmacological and toxicological properties of ginger(Zingiber officinale Roscoe):a review of recent research[J]. Food and Chemical Toxicology,2008,46(2):409-420.

[58]Weidner M S,Sigwart K. Investigation of the teratogenic potential of a Zingiber officinale extract in the rat[J]. Reproductive Toxicology,2000,15(1):75-80.

[59]Wilkinson J M. Effect of ginger tea on the fetal development of Sprague-Dawley rats[J]. Reproductive Toxicology,2000,14(6):507-512.

Research process in ginger chemical composition and biological activity

ZHAO Wen-zhu1,ZHANG Rui-xue1,YU Zhi-peng1,*,WANG Xin-ke1,LI Jian-rong1,*,LIU Jing-bo2

(1.College of Food Science and Engineering,Bohai University;National & Local Joint Engineering Research Center of Storage Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Jinzhou 121013,China2.Lab of Nutrition and Functional Food,Jilin University,Changchun 130062,China)

Ginger is a traditional kind of spicy vegetable,with medicine and food homology.The research findings on the potential applications of ginger which include the extraction,assay and bioactivity of ginger flavonoids,gingerols,ginger polysaccharides,ginger oil and ginger glycoprotein was reviewed. In addition,toxicological studies of ginger were also addressed,which aimed to the comprehensive development of ginger.

ginger;chemical composition;bioactivity;toxicology

2015-11-05

趙文竹(1986-)，女，博士，講師，研究方向：植物活性成分研究,E-mail：zhaowenzhu777@163.com。

于志鵬(1984-)，男，博士，講師，研究方向：蛋白質(zhì)及活性肽的功能研究與產(chǎn)品開發(fā),E-mail：yuzhipeng20086@sina.com。

勵建榮(1964-)，男，博士，教授，研究方向：生鮮食品貯藏加工與質(zhì)量安全控制方面的研究,E-mail：lijr6491@163.com。

國家自然科學(xué)基金面上項目(31271907)；國家科技支撐課題(2012BAD00B03)。

TS201

A

1002-0306(2016)11-0383-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.11.070