人参的保健功能及其在食品中的应用

于京华，岳喜典

（烟台大学生命科学学院，山东烟台264005）

人参是五加科植物长于地下的根，根据种植方式不同可以将人参分为3类：野山参、园参、林下参[1-2]，不超过5年生长期的园参可以作为食品。随着社会的进步，药食同源的保健理念渐渐进入人们的生活。人参的活性成分是其价值的体现，人参具有增强机体免疫力[3]、开发智力[4]、保护心脑血管[5]、抗氧化和抑制癌细胞生长[6]等功能，对人体健康发挥着重要作用。

20世纪初，日本对人参已经开始了化学成分和活性的研究，并将其做成茶饮料浓缩液，该产品深受老人及妇女喜爱。韩国主产高丽参，人参产业已是韩国的一个主打产业[7]。我国人参自然分布和栽培地域广泛，随着卫生部批准人参作为食品以后，其应用也越来越广泛。人参在食品中的开发应用已成为研究的一大热潮，引起了人们的广泛关注。本文对人参的活性成分、药理作用及其在食品中的应用进行综述，为人参在食品及功能性食品的开发方面提供借鉴。

1 人参的活性物质及其药理作用

1.1 人参的化学成分及提取方法

人参的功能成分是人参质量和价值的体现，活性物质越多，其营养和药用价值越高。人参中含有人参皂苷、人参蛋白质、人参多糖、挥发油、生物碱等活性物质[8]。

1.1.1 人参皂苷

人参皂苷是人参发挥作用的主要物质，其在神经系统疾病和抗肿瘤方面作用显著[9]。人参皂苷种类多，不同的方法提取得到的人参皂苷含量也各不相同。

在传统水提法中，杨丽玲等[10]通过浸提时间的长短，以人参皂苷Rb1、Rg1、Re作为衡量人参皂苷提取量的指标，试验结果显示Rb1随着浸泡时间的延长其含量增加，而其它两种皂苷则不呈线性关系，但是浸泡时间过长则会导致每种成分含量都有所下降，每种单一成分提取量都存在差异。孙聪等[11]在提取人参皂苷的过程中，先对单个因素进行评定，再进行正交试验，把干膏率与人参总皂苷含量作为考察指标，分别用微波辅助提取和超声波辅助提取，结果表明，微波辅助提取得到人参皂苷较多。

纤维素酶具有破坏人参细胞壁的作用，有利于人参中物质的提取，而乙醇能够将极性相对较小的皂苷提取出来。刘长姣等[12]用纤维素酶和乙醇的混合物作为有机溶剂提取人参皂苷，通过单因素试验找到单个主要影响因素，然后进行正交试验，得到最佳提取方式，纤维素酶-乙醇结合法可以在2 h内基本完成对基质中人参总皂苷的提取，对人参总皂苷的提取来讲是一种较好的方法。

传统提取法提取出人参皂苷的含量较少，随着技术的进一步发展，越来越多的人选择应用现代提取技术提取，以减少资源的浪费。

1.1.2 人参多糖

人参多糖结构复杂，其主要通过提高抗氧化酶的水平来达到抗氧化、防衰老的目的。此外人参多糖还具有促进造血、调节内分泌、降血糖、神经保护等功能[13]。

赵立春[14]采用3种不同方式提取人参多糖，以人参多糖得率为考察指标，找到提取多糖更适宜的方式。试验证明在适当的条件下，微波辅助热水法提取人参多糖的提取率为19.32%，超声辅助热水法提取人参多糖的提取率为34.12%，索氏法人参多糖提取率为24.13%，由此可见，超声辅助热水提取法所得人参多糖提取率更高。

1.1.3 蛋白质

蛋白质既是人体的组成部分又调控人体的新陈代谢，在机体中发挥着重要的作用。在人参叶、根中，均有不同的氨基酸及肽类，这些物质与人参发挥药理作用有着密切的关系。人参中酶的作用在人体生理代谢活动中有着重要作用，而这些酶大部分是可溶性蛋白质，通过这些蛋白质在体内的代谢情况可以直接或间接地了解酶作用的效果和趋势，从而反映出人参在体内代谢的情况[15]。

白雪媛等[16]通过对吉林省不同地区人参的采集和对人参中可溶性蛋白质的测定，发现可溶性蛋白质的含量与地理位置、海拔高度、日照时间等密切相关，这为人参的栽培种植提供了地理参考。李舒欣等[17]采用杜马斯燃烧法燃烧人参根、茎、叶，通过测定燃烧时氮转化成的含氮化合物的含量，得到不同部位蛋白质的含量，人参根部含蛋白质较多，茎部含蛋白质较少，这为人参中蛋白质的研究开发提取提供了依据。

1.1.4 人参挥发油

人参挥发油含量少，是人参的香味物质。目前已经发现的人参挥发油中的物质不下数百种，其中倍半萜类是人参挥发油的主要特征物质[18]。适量服用人参挥发油能达到止疼的效果，过量服用则对机体有害[19]。

刘朋朋等[20]研究刺人参挥发油时，将处理好的东北刺人参用热水蒸馏，使挥发油随蒸汽挥发出来，将挥发油分成两个极性部位，分别用气相色谱-质谱仪测定这两部位。通过测定挥发油中乙醚部分和乙酸乙酯部分，挥发油含量均高达90%以上。

1.1.5 其它物质

人参中还含有黄酮、木质素、有机酸、维生素等其它物质。

木质素，又名木素，属细胞壁中药成分。方赤光等[21]采用经典的Klason法和紫外分光光度法测定这种物质的吸光度。因木质素具有苯环，在268 nm处测得吸光度最高值，得出木质素的含量受地区和年限影响的结论，这也为木质素的提取提供了借鉴。

姜喆卉等[22]为提高人参黄酮的提取量，用乙醇溶液为提取剂，通过紫外分光光度法对提取液测定，得到最佳提取结果：85%乙醇溶液提取，3 h提取两次，料液比为1∶20（g/mL）。人参中还具有乙酸、丙二酸等低分子量有机酸[23]，以及酒石酸、马来酸等其它种类的有机酸[24]。

1.2 人参的保健功能

人参的保健作用多而广泛，它能够缓解疲劳、保护心脏、保护神经、减少肝脏损伤、增强免疫力、调节人体内分泌等，对人体发挥功效的机制也较复杂。

1.2.1 抗衰老作用

机体衰老过程中，产生大量自由基，这些自由基在氧化的作用下会导致细胞膜结构受到破坏，攻击细胞膜上的糖类、蛋白质、脂质等物质，使富有弹性的细胞膜变得松弛，逐渐失去活性。膜上的不饱和脂肪酸发生过氧化，产生脂质过氧化物。这些脂质过氧化物及其分解产物使核酸及蛋白质分子发生交联，造成基因突变或诱发肿瘤的产生，最终导致细胞功能严重受损以至衰老、死亡。

人参皂苷能抑制自由基的产生，或直接清除自由基，也能直接对抗自由基对组织及细胞的损伤作用，增强机体本身抗氧化系统的功能，从多个环节阻断自由基的损伤作用[25]。李成鹏等[26]采用小白鼠进行实验，给对照组小鼠注射人参皂苷Rg1，以端粒长度和端粒酶活性为检测指标，发现端粒系统能控制人参皂苷Rg1对大脑的氧化衰老，增强大脑的活性，提高学习能力。肠胃是消化的主要器官，也是人体衰老较早的器官之一。邓方芳[27]以致衰剂D-半乳糖对C57BL/6J小鼠建立衰老模型，分为正常对照组、Rg1对照组、D-半乳糖致衰组和Rg1干预组。在建立模型之后对小鼠进行肠胃指标的测定以及切面组织的观察。试验后发现，D-半乳糖致衰组出现了明显的衰老症状，如毛色变暗，进食减少、疲倦等，而Rg1干预组则无明显衰老症状。而且切片组织观察也发现致衰组胃黏膜受损，肠绒毛缺失，肠胃中线粒体肿胀，内质网扩张，核膜受损严重，Rg1干预组中胃肠超微结构损伤明显减轻。通过SA-β-gal染色也证实了上述观点。Rg1干预组与对照组和致衰组相比，超氧化物歧化酶和过氧化氢酶升高，丙二醛降低，也说明了人参皂苷成分的抗氧化防衰老的能力。

1.2.2 抗疲劳性

疲劳是指在经历脑力和体力消耗以后，并达到一定程度时，机体产生的一种生理现象[28-31]。

鲍雷等[32]为研究人参低聚肽对小鼠抗疲劳的影响，设置了对照实验，因为蛋白质摄入过高也会对抗疲劳的研究指标产生一定影响，所以采用乳清蛋白代替蛋白，可以避免单纯提高蛋白含量引起假阳性的实验结果。本实验中，对于加入人参低聚糖的一组小鼠，其负重游泳坚持的时间要比未加入人参低聚糖组时间长，并且该组小鼠体内因运动时间长而产生的乳酸含量也减少，对比可见乳清蛋白的抗疲劳作用不是很显著，充分体现了人参低聚肽的抗疲劳性。

复合人参素和人参多糖都能提高机体抗疲劳和耐受缺氧能力，徐瑶瑶[33]把同等剂量的复合人参素和人参多糖分别给予两组小鼠，同时设置对照实验，结果发现，耐受缺氧实验中，复合人参素作用效果较好；抗疲劳试验中，人参多糖对小鼠作用更为显著。复合人参素主要成分是人参多糖，相较而言，人参多糖对提高耐受缺氧和抗疲劳能力药理作用更优。

1.2.3 抗肿瘤

肿瘤是机体细胞在某种诱导致癌因子作用下，局部细胞变异增生而形成的一种生长不受正常机体调节的物质，导致肿瘤发生的影响因素不一。人参中不同类型的皂苷对多种肿瘤细胞生长具有很好的抑制作用。

Song等[34]研究表明，浓度为500 mg/mL的韩国高丽参能显著抑制双酚A（bisphenol A，BPA）诱导的COX-2 mRNA水平和蛋白质合成，表明了高丽参对于BPA有抑制作用，能促进消炎，从而起到抑制癌细胞发展和转移的功能。随着社会发展，人们的生活压力和环境压力增大，导致疾病出现的概率也增大，尤其是女性，患乳腺癌人数每年都在增加，影响人们正常生活[35]。陈华敏等[36]将乳腺癌患者分为两组，在治疗4个疗程后对两组患者的一些指标进行检测对比，发现辅助使用人参多糖组产生的效果更好，可见人参多糖对于控制乳腺癌的作用显著。

中药配伍自古以来就有，人参中含有丰富的活性物质，它作为一种抗辅助治疗的药剂，在癌症治疗中能起到补血补气，增强机体免疫力，提高机体机能，加速身体恢复和抗击癌细胞的作用。当人参与其它药物成为药对时，它能够作为主要治疗药物，也可以作为辅助的药物从而产生特殊药效。一个药方的功能往往是由一个或多个药物协同作用产生的，这种人参辅助的功效也是在中药药对理论中得到实践的。但是目前来讲，人参作为辅助治疗的药物作用机理还不明确，需要进一步通过试验去验证。

1.2.4 对神经系统的作用

人参皂苷具有保护神经系统的作用。谷氨酸的分泌有助于大脑的学习和记忆，而人参皂苷Rg1能刺激机体，促进体内谷氨酸的分泌。人参皂苷Rg1能够激活Ca-Ca调节激酶II，升高突触蛋白I磷酸化水平，从而使得突触囊泡里的传递介质释放作用于神经元，使得记忆和学习能力增强[37]。人参皂苷Rg2通过防止细胞凋亡的作用来促进人的记忆和学习能力[38]。Wang等[39]观察到受损细胞在Rg2作用下能保护受损缺氧细胞的凋亡，经分析，可能是阻断了钙离子到达神经元，使得氧化作用被抑制，自由基被清除，酶的抗氧化性增强，从而保护了神经元。

1.2.5 增强免疫力

人们可以通过运动或者功能性食品来获得免疫力，而人参就是一种提高人体免疫力的功能性食品。人参皂苷对小鼠的体液免疫和细胞免疫均有刺激作用，可使网状内皮系统吞噬功能增强，促进抗体形成，增加血液免疫球蛋白的含量，并能刺激老年人淋巴细胞的转化功能，增加骨髓细胞DNA、RNA及蛋白质的合成[40]。人参皂苷能够提高鸡的免疫水平，缓解氧化反应，增加对某些病毒的抵抗力。毕师诚[41]给鸡服用人参总皂苷液，包括 Rg1、Rc、Rd、Re、Rb1、Rb 等 26 种单体，通过对照试验研究感染了鸡传染性法氏囊病病毒的鸡，检测鸡肠道病毒，发现服用了Rb1的鸡免疫力增强。

1.2.6 其它作用

人参皂苷Rg1能够抑制肾小管细胞和肾小球细胞的凋亡，增强膜细胞生成；人参皂苷Rg3能有效抑制糖尿病的发生；人参皂苷还能促进心脑血管健康，有缓解抑郁症的作用[42]。

1.3 小结

人参保健功能的多样性依赖于其活性成分的多样性，正是由于这些活性成分在机体内发挥作用，才能引起人们的广泛关注。人参的前期研究只是进行粗制，其有效成分纯化度低，活性物质含量有限，因此人们才不断地改善提取方式。如果能够用生物技术增加人参活性物质的含量或提高其价值，对于人参产业也是一种益处。

2 人参在食品中的应用

在食品工业中，利用食物或者食品原料作为人参成分的载体物质，经过加工处理，不仅使得人参食品具有良好的风味和食用价值，而且还能够满足人们对营养保健的需求。

2.1 人参在保健酒中的应用

人参酒就是在酒中泡人参，其已有数千年的历史。研究发现，人参发酵酒中，鉴定出33种化合物，28种挥发香气物质（主要是酯类、醇类、有机酸类、醛类、烷烃类等）[43]，这些物质在人参酒发酵中产生独特香味。

人参口味独特，有苦味和人参的清香味，能补中益气。于磊娟等[44]以人参和柠檬为主要原料，配以蔗糖等物质，用柠檬的清香、酸味和口感纯净的优点来缓解人参的苦味，同时柠檬中VC具有较强的抗氧化性，能淡化黑色素，保护皮肤。柠檬和蔗糖加入既保持了人参独特的味道，又酸甜适中。人参酒性温和，具有温通血脉、补中益气、大补元气的功能，适合大多数人群服用。

2.2 人参在饮料中的应用

人参饮料的开发较为广泛。吴秀华等[45]利用人参多糖的抗辐射性，制成了人参多糖饮料，并添加蜂蜜、柠檬酸等物质，使人参多糖和蜂蜜的营养价值和感官性状得到结合。王轶飞等[46]以人参和枸杞为原料，将人参磨粉，枸杞提汁，通过添加β-环糊精去除人参的苦味，通过正交试验得到人参枸杞酸乳的配方。

2.3 人参在蜜饯、果脯、罐头中的应用

蜜饯、果脯、罐头等产品中含糖量较高，尤其在糖尿病、肥胖症的高发时代，一些人难以接受这些高能量的食品，只有使此类食品增加有益物质并降低含糖量，才能再次迎合市场需求。赵军等[47]发明了黄豆人参罐头，充分利用了黄豆和人参的优点，使得营养物质更加全面。黄豆人参罐头方便经济，适合于病人、旅行者食用，能缓解疲劳。人参蜜饯色泽金黄，人参经过浸洗、分选、糖煮、烘烤最后回软得到人参蜜饯[48]，经处理过的人参皂苷水溶液可以回收再利用，糖溶液也能再利用[49]。这为人参产品的开发增加了一个新的空间。

2.4 人参在糖果中的应用

将人参添加到糖果中，既保证了营养，又改善了糖果的味道。人参糖果与普通糖果相比具有保健功效。姜瑞平等[50]研制了人参软糖，以人参浸膏、卡拉胶、白糖、柠檬酸等来改善口味，通过正交试验得到外观通透、嚼劲好、酸甜可口的产品。林叶婧等[51]指出，人参压片糖果中人参皂苷含量受不同提取方法的影响，研究表明，在甲醇与乙醇-水体系为提取剂的提取方式中，后者提取的人参皂苷含量最高。

2.5 人参在烘焙食品中的应用

人参烘焙食品有人参面包、人参饼干等。徐凌志等[52]以低面筋小麦粉为原料，研制了人参低糖饼干，以木糖醇作甜味剂，既解决了人们对糖的顾虑，又保证了营养和口感，可见人参低糖食品是一种具有开发前景的食品。祝海东[53]将1.5%的人参低聚糖加入到蛋糕原料中，使蛋糕质地细腻，松软可口。

2.6 人参在食品中的其它应用

齐欣等[54]通过工艺研究制作人参含片，以5年生长白山人参为原料，通过烘干、粉碎、过筛处理，添加辅助原料，混匀、制粒、压片等方式制成人参合片，食用方便，适合大部分人群使用。陆梦懿等[55]以新开河人参和鲜牛乳为主要原料，通过单因素试验和正交试验得到最佳配比，研制的干酪营养丰富，质地柔软，长期食用对人体有益。刘学军等[56]以人参提取物和蓝莓汁为主要原料，制成具有一定抗氧化，改善人体记忆的口嚼片，方便又实用。刘婷婷等[57]从人参渣中提取人参淀粉加入到果冻中，不仅减少了果冻粉使用量，还使得人参渣得到充分利用，减少浪费。王馨怡等[58]以人参为原料，用木糖醇取代白糖或蜂蜜制成人参蜜片，患有三高的人群均可服用，扩大了适用人群的范围。

3 我国人参食品产业的现状及面临的问题

目前人参食品的种类并不是很丰富，市场份额很小，关于人参深加工的产品也不是很多，人参食品的相关标准还不是很完善，科技投入和创新能力不足。市场对人参食品的宣传力度不够，最终导致人参食品没有达到高附加值的经济效益。

未来加快人参食品产业的发展，首先需要增加对人参产业的扶持力度，提高人参食品原料的品质；其次要加快制定人参食品的相关标准，与国际对接，为人参食品的出口做准备；最后要增加人参食品研发的投入力度，开发深加工产品,提高人参食品的附加值。

4 总结

人参补气、补血、祛湿、补阳，不同人群食用人参功效不一，比如感冒者、湿气过重者、阴虚火旺者应慎用人参药物。人参无论作为主要原料，还是作为辅料，都能极高地发挥自身功效或者激发其它原辅料的功效，这一点使得人参备受青睐。目前人参的活性物质在机体内发挥作用的机理还有很多不明确之处，需要更加深入的研究。

我国人参种植主要在吉林，在种植上以林业栽培为主，由于林地资源有限以及相关政策法规制约，导致了人参产量有一定下降，造成人参价格上升。我国人参产业主要以人参原料的销售为主，粗加工多，精加工少，人参进出口呈现三七分，这也是目前人参产品开发中的一个不足之处。我国人参食品发展前景广阔，市场需求量越来越大，如果将现代生物技术应用到人参的加工中，提高人参的有益活性成分，未来会开发出更多的人参产品，促进人参产业的发展。