芫根营养功效及加工现状

刘小娇，白 婷，靳玉龙，王姗姗，张玉红

西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所 (拉萨 850000)

芫根(BrassicarapaL.)又名芜菁、蔓菁，十字花科芸薹属[1-2]，是高海拔地区有特色的食、药、饲三用植物，藏语称其为“妞玛”，根据形态又将其分为圆锥形的“妞日”和扁圆形的“妞莱”两种。由于芫根味甘清爽又富有一定营养成分，是当地百姓及其爱畜穿越雪线(4 300 m以上)或高山作业时防“山毒”(高原缺氧反应)的必备食材，深受西藏百姓的喜爱[3-4]。芫根属于二年生草本，原产于欧洲和中亚地区，现已广泛种植于世界各地，芫根在我国的栽培历史悠久，东汉时普遍种植。我国的华北、西北、云南、贵州、江苏、浙江等地栽培历史较长，但随着新的蔬菜种类和品种的引进及栽培制度的变革，芫根的种植面积已显著减少，由大路蔬菜转为稀特蔬菜[5-6]。近年来主要在我国西藏、青海、四川、新疆、内蒙古、甘肃等地区栽培[7-8]，是一种适宜在温凉气候条件下生长，喜光照充足、生长快、产量高、营养好、适应性强、抗寒抗病能力优越、耐储存的植物[9-10]，在青藏高原2 300～4 500 m的高海拔地区均有种植[11]。

1 营养及功效

元根营养丰富，块根肉质纯白色、多汁、青嫩，味淡微甜，略有辛辣味，对食欲不振、食积不化、黄疽、乳痈及皮肤疖肿等症状疗效显著，具有降低高血压、糖尿病与癌症的风险和抗缺氧、清热解毒、减轻疲劳等功效[11-17]，是西藏居民喜爱的并有较长食用历史的几种传统蔬菜之一[18]。

1.1 营养成分

芫根含有黄酮类、多糖、硫代葡萄糖苷、膳食纤维、氨基酸、矿物质元素、生物碱类、有机酸等营养成分[19]。西藏芫根鲜样中含水分87.97%、灰分5.60%、粗总酸0.18%、总糖3.64%、粗蛋白1.35%，口感酸甜适口，属高植物蛋白作物。芜根干水提物主要含有多糖和三菇类化合物。芫根冻干粉维生素含量丰富，其中B族维生素含量高达0.43 mg/100 g，Vc含量高于猕猴桃，为嘎啦苹果的4.3倍，VE含量约为橘子的10倍，且氨基酸种类齐全，必需氨基酸占氨基酸总量的48.46%。芫根晒干粉含有丰富的常量和微量元素，是一种典型的天然的高钾低钠富硒食物[11]。西藏芫根多糖是一种富含半乳糖醛酸的酸性多糖，通过1,3糖苷键连接形成核心骨架，含有7种单糖，分别为半乳糖醛酸、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸，其中葡萄糖醛酸含量几乎是玛咖多糖的两倍[20-21]。

1.2 主要功效

1.2.1 抗缺氧

西藏芫根水提取物、65%乙醇提取物及95%乙醇提取物均能明显延长模型小鼠在常压缺氧、急性脑缺血性缺氧及亚硝酸钠中毒时的存活时间，并可增加外周血象中红细胞数与血红蛋白含量，表明芫根提取物具有抗缺氧活性[22]。通过人体试食模拟7 500 m海拔含氧量的环境下进行急性耐缺氧实验，证实西藏芜根具有提高人体耐缺氧的能力，能通过提高人体SOD、CAT等抗氧化酶活性，清除体内多余的自由基，降低体内MDA含量，保护机体细胞免受损伤，提高机体对缺氧的耐受能力[11]。西藏芫根对受试者无论是有氧代谢能力还是低氧耐受能力均有一定的改善作用，能够增强机体对氧的摄入和血氧的交换效率，进而对急性高原病(AMS)的发生有一定的预防作用，能有效提升运动员的低氧耐受性，改善心肺功能[4]，初步判断可能是芫根多糖与其抗缺氧作用相关[20]。

1.2.2 减肥抗氧化

西藏芫根总皂苷BTS含量为(6.347±0.627)%，具有降低肥胖大鼠的Lee’s指数，减少肝脏重量及脂肪重量，降低血清TG、TC、MDA的浓度，升高血清HDL-C浓度，提高SOD酶活力的作用，表明芫根总皂苷对高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠具有减肥抗氧化作用[23]。陈志娟等[24]以高脂饮食诱导建立肥胖大鼠模型，研究芫根总皂苷减肥降脂的作用机制，结果表明其机制可能是提高抗氧化能力，降低肝脂质损伤，促进脂质分解，抑制脂肪吸收，改善脂质代谢及瘦素抵抗等。

1.2.3 降血糖

以超临界二氧化碳萃取仪提取芫根挥发油成分可显著降低2型糖尿病模型小鼠的血糖，降低小鼠糖化血红蛋白，升高血清胰岛素水平，对链脲佐菌素造成小鼠糖尿病模型有较明显的降血糖作用。使用石油醚和正丁醇萃取芫根粗总皂苷，以500和1 000 mg/kg剂量的总皂苷对小鼠灌胃7 d后，四氧嘧啶所致糖尿病小鼠血糖显著降低，其脏器指数得到明显改善[25-26]。

1.2.4 抗疲劳

芫根多糖是一种富含半乳糖醛酸的酸性多糖，能显著延长小鼠负重游泳的时间，提高小鼠前5 min的平均游泳速率；同时，显著提高小鼠血清谷胱甘肽过氧化物酶的活力，降低乳酸脱氢酶活力，并显著降低其代谢产物血清尿素氮、乳酸和丙二醛的水平，说明芫根多糖是芫根发挥抗疲劳作用的主要功效成分，表现出良好的抗疲劳作用[21,27]。

1.2.5 预防急性高原病

西藏芫根块茎提取物的正丁醇相(n-bu-TT)是其抗缺氧的有效活性部位，对香豆酸(CA)及其葡萄糖苷(CAG)为主要功效成分之一，n-bu-TT和CA具有良好的预防缺氧性肺水肿的作用，CA预防缺氧性脑水肿的主要作用机制涉及HIF-lα、VEGF、ET-1和AQP4mRNA水平及蛋白表达的降低，进而降低了脑组织屏障通透性，缓解了缺氧造成的星形胶质细胞水肿，达到了预防小鼠缺氧性脑水肿的作用，说明西藏芫根有滋补增氧、预防急性高原病(缺氧性肺/脑水肿)功效[28]。

1.2.6 改善肠道菌群

芫根可促进小鼠肠道内益生菌乳酸杆菌、双歧杆菌和中性菌肠杆菌的增殖，并抑制中性菌肠球菌和致病菌产气荚膜梭菌的增殖，可促进肠道内乙酸、丙 酸、正丁酸、异丁酸的产生，提高短链脂肪酸总含量，对肠道菌群具有调节作用[12]。

2 加工现状

芫根虽具丰富的营养价值和特殊功效，但加工方面的研究相对欠缺，加工的产品相对单一，主要以鲜用、饮品、休闲食品、腌渍为主，保健及功能性食品研发相对较少。

2.1 食、药、饲三用原料

芫根肉质根现主要作为蔬菜或果品，也是冬春补饲的优质饲料，此外芫根还是一种传统药材，在《藏药晶镜本草》、《中华本草藏药卷》、《中华人民共和国卫生部药品标准》、《西藏自治区食品药品监督管理局地方药材质量标准》等中均有收载，一般作为藏医临床常用药[16,29-30]。

2.2 饮品

刘晓峰[11]将鲜芫根去皮、清洗、切片、烫漂、打浆、过滤、复配，调PH值，均质、灌装、灭菌，得芫根鲜汁饮料。同时又将芫根晒干分用蒸馏水进行回流提取，过滤，浓缩干燥，得芫根水提物粉末，复配竹叶黄酮，加入白砂糖、果葡糖浆、AK糖、柠檬酸和苹果酸等制得芫根功能性饮料。芫根还可和红景天、麦冬、藏红花、枸杞、生姜等原料制成复合饮料[31-36]，西藏当地也有公司生产芫根饮品，主销内地，深受消费者好评。芫根饮料是具有耐缺氧功能的特殊果蔬饮料，可以面向脑力劳动者、高空作业者、进藏旅游者等，满足不同人群的消费需求。

2.3 休闲食品

芫根可通过脱水干燥制成脆片，它能很好地保留芫根鲜品中的有效成分，其生物学功效可与红景天媲美，是一种具有良好开发前景的抵御高原反应的即食休闲食品，具有良好的口感和便携性[37-41]。其干燥方式有真空冷冻干燥、变温压差膨化干燥、红外干燥和热风干燥等4种，真空冷冻干燥和变温压差膨化干燥对营养成分的保留更为完整，真空冷冻干燥可使芫根脆片形成疏松多孔蜂窝状结构，香气品质是最佳，变温压差膨化干燥可使芫根脆片产生轻微蜂窝状效果，同时使结构更为紧密，使口感酥脆。综合考虑脆片的物理特性、营养成分、微观结构、感官评价以及生产周期，变温压差膨化干燥为芫根脆片的最适加工方式[37]。

2.4 腌渍食品

目前对芸薹属植物腌渍的研究比较多，传统的藏族腌渍食品里就有芫根。芫根酱菜就是以芫根为原料、甜面酱为辅料，菜坯水分含量为60%，酱汁浓度配比为1∶0.5，酱渍时间为4d时，芫根酱菜综合品质较好，此时酱菜的可溶性蛋白、硬度、色泽等较优[42]。同时还可将芫根制成酸辣芫根[43]，此外还可将芫根通过热烫、腌渍、脱水、调味和浓缩得到芫根蜜饯，香味浓郁、口味酸甜爽口，色香味俱佳[44]。

2.5 保健食品

芫根具有丰富的营养价值，将马铃薯粉、干木耳、栀子、枳实、大黄、艾草、香豉、防己、五味子、葶苈子、肉苁蓉、香附、乌药、米醋、丹皮、萆薢、白术、蜂蜜等原料与芫根合理配比制得芫根保健食品，在补充身体所需的营养成分的同时增强芫根的保健性，长期服用可以强身健体，润肺补肾，保肝护胃，明显增强身体免疫力[45]。同时还可将芫根的叶、花、籽为原料制成茶粉，提高了芫根原料的利用率，携带方便、速溶性好、色泽清亮、口感纯正，具有开胃消食，利湿解毒，温脾暖胃等保健功效的特点[46]。

3 西藏芫根发展前景及探讨

西藏芫根的种植范围从海拔3 100 m的林芝市到海拔4 500 m的那曲市均有分布，种植海拔梯度跨度大，且部分地区可一年种植两季，如：拉萨市曲水县芫根亩产量高达2 000～3 000 kg，产量可观。西藏芫根在高寒、缺氧的恶劣环境中使得植物次生代谢产物得到积累，从而含有丰富的滋补增氧的功效成分。同时芫根的产地不同，其果实形状和颜色均有差异，所以需尽快对西藏芫根的生长特性、营养特性与海拔梯度的关系进行研究，对其特有的功能成分进行探索，摸清西藏芫根的特有价值。目前西藏芫根主要被百姓用于食用或饲用，仅有少量的用于藏药原料和食品加工，西藏芫根加工产品以饮品为主，产品单一，使芫根的营养价值和功效没有得到充分发挥。而且区内对芫根的研究相对较少，对当地芫根资源也未充分挖掘。芫根作为一种食品，不仅没有食用剂量限制，且在食用安全性上有明显优势，更易于被消费者接受，由此可见芫根在西藏的发展潜力巨大。