荸荠功能活性成分研究进展

魏连会，刘宇峰，姬妍茹，杨庆丽，董 燕，高 媛，张正海

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江大庆 163319）

荸荠功能活性成分研究进展

魏连会，*刘宇峰，姬妍茹，杨庆丽，董 燕，高 媛，张正海

（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江大庆 163319）

荸荠是我国的特产果品，不仅含有多种人体需要的营养成分，而且还富含多种生物活性物质，具有很高的营养价值和药用价值。通过综述荸荠中多糖、多酚、黄酮类化合物、甾醇、荸荠英等活性物质的研究进展，为开发具有高附加值的荸荠功能保健产品提供理论参考。

荸荠；功能；活性成分

荸荠，俗称马蹄，又名地栗、乌茶，荸荠是莎草科荸荠，属多年生草本植物，荸荠的地下茎广泛种植于我国长江以南各省。荸荠以地下球茎为食用器官，是一种药食同源的食物，肉质细嫩、汁多味甜、清脆爽口，有“地下雪梨”之美誉，北方视为“江南人参”［1］。荸荠含有水分、碳水化合物、蛋白质、脂肪、粗纤维、矿物质等多种营养物质。据《中药大辞典》记载：“荸荠性味甘、微寒、无毒，有温中益气、清热开胃、消食化痰之功效”。中医认为，荸荠性味甘寒，具有清热化痰、生津开胃、明目清音、消食醒酒等保健功效［2］。

1 功能活性组分

1.1 多酚类

多酚是多羟基化合物的总称，能够通过直接清除体内的自由基、抑制氧化酶系、激活抗氧化酶系、与诱导氧化的金属离子螯合等方式，起到抗氧化的作用［3］。荸荠多酚，主要存在于荸荠的果皮和果肉之间，芽点、蒂头处，它是荸荠皮表现出抗氧化作用的主要原因。目前，关于荸荠皮中提取多酚类物质的研究较多［4］。陈秋娟等人［5］以荸荠皮为原料，利用微波提取技术，通过单因素试验和正交试验，研究了荸荠皮中多酚物质的最佳提取工艺，确定了微波提取功率400 W，乙醇体积分数70%，微波提取时间6 min，料液比1∶40（m/V）等工艺条件，在此条件下荸荠皮中多酚类物质的提取率为3.15%。郭艳华等人［6］采用超声波法提取多酚，确定了最佳的提取工艺，提取剂为60%的乙醇，pH值3.5，料液比1∶30（m/V），超声时间50 min，在此条件下荸荠多酚的提取率为1.8%。

1.2 黄酮类

黄酮类物质广泛存在于多种植物中，是一种具有2-苯基色原酮结构的化合物，具有多种生物活性和药理作用，利于心脑血管疾病的康复，而且还具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗菌等作用，还可以降低鳞状上皮细胞癌和食道癌的风险［7］。目前，随着对黄酮类物质功能活性研究的深入，对黄酮类化合物的研究日益增多。吴鹏等人［8］采用分光光度法，以荸荠皮为原料，采用微波技术提取黄酮类物质，并在单因素试验的基础上，利用Box-Behnken中心组合试验设计和响应面分析进行优化试验，得到了团风荸荠皮中总黄酮微波提取的最优工艺为微波功率285 W，乙醇体积分数60%，固液比1∶33.8（m/V），微波时间37 s。在此条件下，得到团风荸荠皮中总黄酮的提取率约为386.530 mg/g。许国权等人［9］研究了影响荸荠皮中总黄酮提取的多种条件，如提取溶剂、提取温度、提取时间、料液比、溶剂体积分数等，并通过正交试验优化出提取黄酮的最佳工艺条件，结果表明黄酮含量为1.56%。

1.3 甾醇类

植物甾醇具有抗炎、降低胆固醇、多种生物功能活性，同时可作为营养剂、柔软剂、抗氧化剂等，目前已被广泛应用到医药、食品、化妆品等领域［10］。卢敏等人［11］采用超声波法，提取荸荠块茎皮中的甾醇，对提取的条件进行了单因素试验研究，并在此基础上进行了中心组合试验和响应面分析，确定了荸荠块茎皮中甾醇的最佳提取条件为60%乙醇，料液比1∶40（m/V），提取时间14 min，超声功率600 W，实际测得植物甾醇的紫外吸光度为1.375。刘倩等人［12］优化了超声波提取荸荠块茎果肉中植物甾醇的提取工艺，荸荠块茎果肉植物甾醇的最佳提取工艺条件为乙醇体积分数60%，料液比1∶20（m/V），提取时间9 min，提取功率395 W，在此条件下测得吸光度为1.502。

1.4 多糖类

多糖广泛存在于动植物及微生物中，不仅能为生物提供骨架及能量来源，同时具有重要的生物学功能。研究表明，多糖具有抗肿瘤、抗病毒、抗突变、抗衰老、抗凝血、降血糖和环境治理的作用；已成为当今功能保健食品研究的重点。荸荠作为一种药食同源的蔬菜，含有多糖类物质［13］。王颖等人［14］采用热水浸提和正交优化方法，对水溶性多糖的提取工艺进行了初步的研究，得到最佳提取工艺的条件为固液比1∶30（m/V），提取温度80℃，提取时间3 h，荸荠多糖的得率为1.78%。

1.5 荸荠英

据现代研究证明，荸荠中含有一种不耐热的抑菌物质——荸荠英，存在于荸荠的果肉和果皮中，其主要成分为酚类、生物碱、有机酸、皂苷、游离黄酮类等，其中一种为24-乙基-△7-胆甾醇。荸荠英对金黄色葡萄球菌、产气杆菌、绿脓杆菌等有不同程度的抑制作用［15］。

2 生物功能活性

2.1 抗氧化作用

张俐勤等人［16］研究发现，荸荠皮对猪油、大豆油、菜籽油均有一定的抗氧化作用，并将荸荠皮的抗氧化作用与柠檬酸和抗坏血酸进行了比较。结果表明，0.2%的荸荠皮提取物对猪油的抗氧化能力弱于0.2%的抗坏血酸、强于0.2%的柠檬酸，其提取物对猪油的抗氧化能力呈剂量-效应关系。荸荠皮提取物与抗坏血酸、柠檬酸、酒石酸复配使用时，抗氧化能力增强。李行任等人［17］通过还原能力测定试验、DPPH自由基清除活性的测定，及ABTS阳离子自由基清除活性测定，研究了荸荠皮提取物黄酮的抗氧化能力。试验结果表明，荸荠皮总黄酮具有良好的抗氧化作用，和良好的ABTS·+，DPPH自由基清除活性，IC50分别为1.86，0.49 mmol TE/g，其自由基清除能力均大于标准品。

2.2 抗菌作用

邓佳聪等人［18］研究发现荸荠皮提取液含有抑菌成分，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度（MIC）均为0.39%，同时与化学防腐剂苯甲酸钠进行了比较，苯甲酸钠的MIC为1.56%。荸荠皮提取物的抑菌效果明显好于苯甲酸钠，且具有较好的热稳定性和紫外线稳定性。吴士筠等人［19］研究了荸荠皮和荸荠果肉提取液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉、青霉菌的抑菌效果，结果表明，荸荠皮的抑菌效果优于荸荠肉的抑菌效果，荸荠皮提取液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的MIC均为3.33%，对多数真菌的MIC为20%，说明荸荠皮对细菌和真菌都具有抑菌效果，尤其对细菌的抑菌效果更强。

张全军等人［20］用不同极性的有机溶液，对荸荠粗提物进行分部提取，通过抑菌试验筛选出了最强的活性组分，对最强的活性组分进行了气相色谱-质谱（GC-MS）测定，鉴定了抑菌物质的种类。研究表明，荸荠皮中的抑菌物质含有甾醇、有机酸类、脂类和黄酮类11种活性成分。

2.3 抗癌作用

荸荠具有抗癌作用。上海肿瘤防治研究协作组在筛选中药的过程中发现，荸荠的各种制剂对动物体内的癌细胞均有抑制作用；新加坡中医学报也曾介绍，食用荸荠能够辅助治疗食道癌［21］。另外，在致癌物质中，亚硝胺是最令人关注的一类物质，它能引起人体及动物肝脏等多器官的恶性肿瘤，如果能够阻断亚硝胺的合成，消除亚硝胺的前体，就可以达到抑制癌症的目的。研究发现，荸荠皮提取物能够起到阻断亚硝胺合成、消除亚硝胺的作用，从而对抑制癌症有一定的疗效［22］。

2.4 其他作用

此外，素有“冬春佳果”之称的荸荠，甘寒性凉，能清肺热，具有生津润肺化痰、治疗肺热咳嗽作用。在呼吸道传染病多发的季节，食用荸荠还有预防和治疗流行性脑膜炎、百日咳、急性咽喉炎等呼吸道疾病的功效。研究发现，荸荠还含有粗蛋白和淀粉，可以促进大肠的蠕动，临床上常用于治疗热邪引起的食积痞满和大便燥结等。荸荠水煎液还能利尿排淋，可作为尿道感染患者的食疗佳品。

3 结语

总之，荸荠具有丰富的营养价值，同时含有多糖、多酚、黄酮类、甾醇等诸多功能活性组分。目前对荸荠混合提取物的功能作用研究较多，而对单一组分的报道较少，从荸荠提取物中分离、提取、纯化出一种单一活性组分，开发出荸荠系列功能保健食品及其药品，其应用前景十分广阔。

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Research Progress in Active Ingredients of Chinese Water Chestnut

WEI Lianhui，*LIU Yufeng，JI Yanru，YANG Qingli，DONG Yan，GAO Yuan，ZHANG Zhenghai
（Daqing Branch，Heilongjiang Academy of Sciences，Daqing，Heilongjiang 163319，China）

Chinese water chestnut is a specialty fruit in China.It is not only rich in various nutrients needed by the body，but also rich in variety of active ingredients，which has high nutritional value and medicinal value.In this atical，the active ingredients are extracted from Chinese water chestnut，such as flavonoids，polyphenols，polysaccharide and sterols are discussed.All of these studies will offer some theoretical reference for developing health products of Chinese water chestnut with high added value.

Chinese water chestnut；fuction；active ingredients

TQ461

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.04.016

1671-9646（2016）04a-0052-03

2016-02-25

魏连会（1983— ），男，硕士，研究实习员，研究方向为功能性食品。*