劉雪梅,鄭曉冬,閆新煥,李志成,宋燁
(中華全國供銷合作總社濟南果品研究院,山東濟南250014)
霞草(Gypsophila oldhamianaMiq),又名山螞蚱菜、絲石竹、歐石頭花、長蕊石頭花、麻雜菜、山馬菜、山馬雜等,為石竹科多年生草本植物。在山東農(nóng)業(yè)大學標本庫、《中山植物園栽培植物名錄》中被稱為“霞草”,在《中國高等植物圖譜補編》《中國植物志》中被稱為“長蕊石頭花”,在《東北草本植物志》中被稱為“長蕊絲石竹”。
我國民間有食用霞草的傳統(tǒng),其嫩芽可食用,根可入藥。隨著生活水平的提高,健康飲食的觀念深入人心。野生、安全的霞草,以其獨特的色、味、口感逐漸進入人們的視野,并“躋身”于高檔餐廳的冷菜行列,成為極具開發(fā)價值的野生山菜之一??蒲腥藛T在霞草的營養(yǎng)組成[1,2]、功能性成分提取[3]等方面進行了研究,但目前對霞草的人工種植、產(chǎn)品開發(fā)和利用程度仍處于較低水平。本文對霞草的營養(yǎng)組成、功能特性、功能性成分提取、加工產(chǎn)品開發(fā)等方面的研究進行了綜述,以期為更好地挖掘利用霞草資源,促進產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供參考。
霞草為多年生草本植物,高60~100 cm。根粗壯,木質(zhì)化,淡褐色至灰褐色,莖數(shù)個由根頸處生出,二歧或三歧分枝,老莖呈紅紫色。葉片近革質(zhì),稍厚,長圓形,長4~8 cm,寬5~15 mm,頂端短凸尖,基部稍狹,兩葉基相連成短鞘狀,微抱莖,脈3~5條,中脈明顯,上部葉較狹近線形。傘房狀聚傘花序較密集,頂生或腋生,無毛;花梗長2~5 mm,直伸,無毛或疏生短柔毛;苞片卵狀披針形,長漸尖尾狀,脈質(zhì),大多具緣毛;花萼鐘形或漏斗狀,長2~3 mm,萼齒卵狀三角形,略急尖,脈綠色,伸達齒端,邊緣白色,脈質(zhì),具緣毛。霞草花期為6~9月,果期在8~10月[4]。
霞草生于海拔2000 m以下的山坡草地、灌叢、沙灘亂石間或海濱沙地。野生霞草主要分布于遼寧、河北、山東、江蘇等地,生于干燥石礫質(zhì)的山坡或丘陵地帶的闊葉林下,在山坡草叢,陽坡、半陽坡較多。近年來,山東、江蘇等地陸續(xù)在旱平地和溫室人工栽培霞草,北方山地人工栽培也取得了良好的效果[5]。山東地區(qū)產(chǎn)量可達22 500 kg/hm2以上,當?shù)嘏l(fā)價4~30元/kg,每1 hm2產(chǎn)值是當?shù)厣降貍鹘y(tǒng)種植花生、甘薯的5倍以上。
霞草中含有粗纖維、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素C等營養(yǎng)物質(zhì)。常見蔬菜如冬瓜、生菜等的蛋白質(zhì)含量一般為0.2%~2.4%,而霞草的蛋白質(zhì)為2%~3%。其粗脂肪稍高于菜花、胡蘿卜、洋蔥、青椒(脂肪含量范圍為0.2%~0.5%)。霞草中粗纖維的含量較多,普通栽培生菜含量為0.7%,2年生馴化栽培的霞草粗纖維含量達1.0%。與普通栽培蔬菜相比,霞草中 VC含量較高,比較發(fā)現(xiàn),野生霞草與人工馴化栽培霞草的營養(yǎng)成分差異不大[1],人工栽培有較好的市場前景。
霞草中礦物質(zhì)元素含量豐富[2],見表1。磷元素含量高于40多種常見蔬菜;鈣含量是普通蔬菜的12倍;鎂含量是典型富鎂蔬菜百合的3倍多;鉀含量比富鉀蔬菜如百合、毛豆等(3 020~7 070 mg/kg)稍低;錳含量是富錳蔬菜藕等的5.1倍;硒含量是富硒蔬菜的5~10倍;鐵含量是富鐵蔬菜如蠶豆、菠菜等的2倍以上,是普通蔬菜的6倍;鋅含量是富鋅蔬菜慈菇、香椿等的1~2倍。
表1 霞草礦物質(zhì)元素組成Table 1 Composition of mineral elements in Gypsophila oldhamiana Miq
霞草中氨基酸含量比例合適,是優(yōu)質(zhì)的氨基酸補充來源。含有18種氨基酸,必需氨基酸占總氨基酸比例(E/T)為43.3%[2],與 FAO/WHO推薦40%相近。必需氨基酸與非必需氨基酸比例(E/N)為76.5%,高于 FAO/WHO推薦值60%[6],是優(yōu)質(zhì)的氨基酸補充來源。
霞草中已報道的功能性成分主要有黃酮、三萜及其皂苷類、甾醇類、脂肪酸類、胡蘿卜素及其他功能活性成分。
3.2.1 黃酮
黃酮具有抗炎癥、抗過敏、抑菌、抑制寄生蟲、抑制病毒、防治肝病、防治心腦血管疾病、抗腫瘤等功效,是霞草中重要的有效成分。在蔬菜中分布最廣的是槲皮素及其衍生物(屬黃酮醇類),其化合物達百余種,常見的有13種[7]。黃酮類物質(zhì)具有多種生物活性,其中以具3,3,4-三羥基黃酮結(jié)構(gòu)的槲皮素類化合物活性最強[8]。
新鮮蔬菜的黃酮含量一般為1~365 mg/100 g[9],霞草中總黃酮含量一般為100~200 mg/100 g,高于萵苣、白菜、茼蒿、木耳菜、絲瓜、蘿卜、蘆筍等,是多數(shù)栽培蔬菜的幾倍甚至上百倍[1]。
3.2.2 皂苷
皂苷是一類重要的生物活性物質(zhì),對免疫細胞、抗腫瘤和抗衰老均有不同程度的調(diào)節(jié)作用,霞草根中總皂苷含量一般為200~300 mg/100 g。
日本植物學家Noboru kutani等[10]和楊尚軍等[11]曾從霞草根部分離得到了絲石竹皂苷元(gypsogenin)及甾醇和脂肪酸等。田桂紅等[12]從石竹科石頭花屬植物霞草根部分離提取出三萜皂苷,將其稱為霞草皂苷。霞草皂苷對A549肺癌細胞株有顯著的生長抑制作用,霞草總苷在體內(nèi)具有抑制小鼠S180肉瘤和H22肝癌實體腫瘤的作用,且不良反應小[1]。
3.2.3 揮發(fā)性成分
李雙石等[13]對霞草的揮發(fā)性組分進行萃取富集和分析檢測,共鑒定出7種化合物。其中4種為烷烴類物質(zhì),占總揮發(fā)性成分的32.36%;2種為酯類物質(zhì),占總揮發(fā)性成分的45.67%;1種為烯烴類物質(zhì),占總揮發(fā)性成分的21.97%。揮發(fā)性組分中,最主要的是鄰苯二甲酸二異辛酯(27.05%)和角鯊烯(21.97%)。鄰苯二甲酸二異辛酯可能主要來自于環(huán)境污染,可見霞草對于污染物具有一定的富集作用。鑒于此,今后對藥食兼用植物霞草資源進行開發(fā)利用時,應加強對環(huán)境的監(jiān)控,以保障產(chǎn)品質(zhì)量安全。角鯊烯具有抗癌、抗腫瘤、抗疲勞、抗感染、免疫和抗氧化功效,目前廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域。霞草揮發(fā)油中角鯊烯的含量較高(在20%以上),有可能成為提取角鯊烯的新原料,但提取、純化工藝還有待于進一步研究。
霞草為我國民間常用草藥,有些地區(qū)則作為銀柴胡的代用品入藥。霞草根部被稱為山銀柴胡,可入藥,有清熱、涼血、活血等功效,用于治療虛弱疲勞、陰虛久瘧、小兒熱等疾病。
我國對霞草的開發(fā)利用尚不充分,基本停留在試驗研究階段,未形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。王曉杰等[14]利用活性干酵母對霞草提取液進行發(fā)酵、澄清等處理,研制出了霞草發(fā)酵酒。該酒工藝簡單易行,酒味醇厚干爽,酒體協(xié)調(diào),具有獨特的霞草香氣。
霞草中有很多功能性成分,提取后可進行深加工或綜合利用,提高其附加值。危晴等[15]采用索氏提取法和水蒸氣蒸餾法分別制備得到霞草揮發(fā)油;李雙石等[10]采用固相微萃取法制備得到霞草揮發(fā)油。他發(fā)現(xiàn),不同提取方法所得的霞草揮發(fā)油的藥用活性差別較大。葉國華等[16]采用超聲波和旋蒸儀聯(lián)用法對膠東半島地區(qū)野生霞草中黃酮類物質(zhì)的提取工藝進行優(yōu)選研究,使用該方法的黃酮提取率可達到3.65%,研究還發(fā)現(xiàn),對于霞草中黃酮類化合物而言,乙醇輔助超聲波提取具有得率高、耗時少、操作簡便等優(yōu)點。
霞草采收期集中、時間短,而且由于本身含水量高,營養(yǎng)物質(zhì)種類豐富,比較容易產(chǎn)生生理病變和滋生微生物,導致鮮品品質(zhì)劣變和腐敗變質(zhì),銷售方面受很大局限,不利于常年和遠距離銷售。下一步,應研究開發(fā)霞草貯藏保鮮相關(guān)技術(shù),明確其鮮品的貯藏條件、控制參數(shù)、保鮮材料及包裝貯運材料等,延長其保鮮期,擴大新鮮霞草的銷售半徑與周期。
開發(fā)霞草初加工產(chǎn)品,如霞草軟罐頭食品等,研究清洗、漂燙、蒸煮、殺菌、包裝等工藝條件與技術(shù)參數(shù),使霞草產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)?;占幚砼c生產(chǎn)加工,保障產(chǎn)品質(zhì)量。
針對霞草氨基酸含量比例合適,鈣、鎂、鐵、銅、鋅、硒等含量豐富的營養(yǎng)特點,可開發(fā)果蔬汁及飲料(包括清汁和濁汁)、發(fā)酵酒、蔬菜超微粉等產(chǎn)品。近年來研究發(fā)現(xiàn),霞草具有抗腫瘤、減肥等作用,因此可利用霞草藥食兩用的優(yōu)勢,開發(fā)針對特殊人群食用的功能食品原料,如功能性飲料、膳食營養(yǎng)粉、營養(yǎng)補充(強化)特膳等。
研究發(fā)現(xiàn),霞草提取液可以影響含花生油的水溶液的乳化起泡程度,經(jīng)過稀釋的霞草提取液具有一定的去污能力。這可能與霞草根部含有大量的包含齊墩果酸在內(nèi)的三萜及其皂苷類化合物有關(guān)[17],據(jù)此,可研究開發(fā)霞草根系列洗滌用品。