荸荠的保健功能及产品研究进展

李悦悦，刘洋洋，彭川宁，孙宏靖,*

鞍山师范学院 化学与生命科学学院 (鞍山 114007)

荸荠(Eleocharis dulcis)为莎草科荸荠属浅水性宿根草本，俗称“马蹄”，又称“地栗”。荸荠含有丰富的营养成分以及活性物质，是一种天然的药食皆可的果蔬类食物；另外，荸荠的果皮、荸荠英(果皮和果肉之间中的一种不耐热成分)具有抑菌、抗癌和消肿等能力，有较大开发利用前景[1]。荸荠皮色黑紫，肉质明净、味甜汁多、清脆可口，自古有“地下雪梨”之美誉，北方人视之为“江南人参”。据研究表明，新鲜荸荠含有68% 水分，碳水化合物21.8%，蛋白质1.5%，Ca 5 mg/100 g，P 68 mg/100 g，Fe 0.5 mg/100 g，维生素C 3 mg /100 g等[2]。

1 荸荠的保健功能

生食荸荠时，脆甜多汁、清香止渴；熟食荸荠时，可制作出多种美味佳肴[3]。中医表示：荸荠味甘性平、清热养肝、开胃消食、清肺化痰，不仅可口美味，还具有保健功能。

1.1 抗菌功能

有研究表明荸荠英对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等具有抑制作用[4]。李冬生等[5]研究荸荠叶茎提取物对细菌、霉菌、酵母菌的抑制能力，结果表明：该提取物对三种菌均具有较强的抑制效果，对细菌的抑菌作用最强。

1.2 抗氧化功能

罗杨合等[6]对荸荠的抗氧化功能进行研究，发现荸荠皮水提取液具有较强的清除羟自由基(·OH)能力，以及与胡萝卜相当的抗氧化性活性。李婉珍等[7]通过研究发现荸荠芽、肉和皮中的总黄酮具有较强的清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和·OH能力。

1.3 抗癌功能

荸荠中的荸荠英具有抗癌效果，新加坡中医学报曾报道指出：食用荸荠对治疗食道癌有很大的帮助。郭艳华等[8]对荸荠皮中的活性成分进行研究，结果表明：该成分具有阻碍亚硝胺合成、清除亚硝酸盐的能力，使荸荠成为可能具有防癌作用的新资源。

1.4 治疗糖尿病功能

荸荠肉嫩汁多，止渴生津，能辅助治疗糖尿病患者[1]。

1.5 其他作用

荸荠除以上作用外，将其与海蜇煮服可诊治甲状腺肿大。将其捣碎外涂，可缓解女性乳头裂症状[2]。

2 荸荠功效成分的提取技术

2.1 荸荠多糖

植物多糖具有良好的抗氧化、抗肿瘤、降血糖等作用，因此在食品领域具有广泛的应用前景[9]。常见的提取植物多糖的方法有：水提法、酶解超声辅助法、热水浸提法等。汪建红等[10]利用超声波辅助复合酶法提取荸荠皮多糖，经过单因素实验结合正交实验对工艺进行优化，获得最佳提取条件为：复合酶组成(纤维素酶与果胶酶质量比)1∶1.5，酶用量0.5%，超声波功率280 W，超声温度60 ℃，超声时间30 min，在此条件下，多糖得率可达28.23%，纯度可达78.20%，且具有良好的抗氧化能力。张方艳等[11]利用水提法提取全荸荠中的多糖，并进行体外抗氧化实验的研究。结果表明，在乙醇体积分数80%、料液比为1∶5(g∶mL)、解析时间32 min、提取时间20 min 的最佳提取条件下，荸荠多糖得率为 17.86%。且经实验发现多糖的抗氧化能力与其浓度呈正相关，当多糖浓度达1.00 mg/mL时，其具有显著的清除DPPH自由基和·OH能力。

2.2 黄酮

黄酮类化合物具有多样生物活性以及较高的药用功效，因此被广泛研究。李红侠等[12]采用超声辅助法提取荸荠皮中的总黄酮，以乙醇为提取剂，通过对乙醇浓度、超声时间、超声温度、料液比进行研究，获得最佳工艺条件为：乙醇浓度50%，超声时间40 min，超声温度60 ℃，料液比1∶35(g/mL)。在此条件下，荸荠皮中所得总黄酮的提取率为2.38%。同时，通过研究发现荸荠皮中的总黄酮具有显著的清除·OH、DPPH、O2-·自由基能力。张伟伟等[13]利用超声乙醇辅助法提取荸荠皮中的总黄酮，并进行抑菌活性和自由基清除能力的研究。结果表明，荸荠皮中提取的总黄酮对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、四链球菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑菌活性，同时对DPPH、ABTS+·自由基具有良好的清除能力。

2.3 多酚

多酚具有较强抗氧化活性，因此可以作为一种天然抗氧化剂进行开发利用。郭艳华等[14]采取几种不同方法提取荸荠皮中的多酚，进而通过半抑制浓度来确定荸荠皮中多酚的抗氧化活性的强弱，结果表明：采用乙醇-硫酸铵双液相体系辅助微波处理提取的方法，可获得较高的荸荠皮多酚含量，且荸荠皮多酚抗氧化活性相对更强，最佳的提取条件为：醇-水比0.5，(NH4)2SO4用量0.30 g/mL，微波功率288 W，提取时间8 min。

2.4 甾醇

甾醇本身无毒性，具有乳化性和稳定性的特点，因此在食品、化妆品及化工等领域得到广泛应用。卢敏等[15]采用超声波法辅助提取荸荠块茎皮中的甾醇，经过单因素实验结合响应面实验对工艺进行优化，获得最佳提取工艺条件：60%乙醇、料液比1∶40(g∶mL)、提取时间14 min、超声波功率600 W，此条件下测得植物甾醇的紫外吸光度为1.375。

2.5 皂苷

皂苷是一种结构较复杂的苷类化合物，植物体内分布广泛。杨小梅等[16]利用超声波辅助冷凝回流法提取荸荠皮中的皂苷，所得的皂苷经AB-8大孔树脂进行分离纯化。结果显示，经纯化后的皂苷在硬水中仍具有良好的起泡性和稳定性，同时发现皂苷具有较强的清除·OH、DPPH·自由基和还原三价铁离子能力。该研究为开发食品添加剂提供了一定的理论基础。

2.6 苯丙素类化合物

魏荣锐等[17]通过柱色谱和制备液相色谱等方法分离荸荠中乙酸乙酯，得到16个苯丙素类化合物，根据APAP诱导的肝细胞HL-7702损伤模型进行保肝活性测定，结果表明：16个苯丙素类化合物中只有化合物2和8具有一定的保肝作用。

3 荸荠的产品开发

3.1 饮料产品

康超等[18]利用荸荠、百香果和脱脂乳粉为原材料开发果奶饮品，确定最佳工艺条件：荸荠汁33.3%、百香果汁3.4%、脱脂奶粉4.1%、白砂糖8.1%。张建萍等[19]以荸荠汁、银杏汁和花生乳为基础原料，研究该复合饮料的工艺配方。确定最佳工艺条件：荸荠汁和花生汁均为18 mL、银杏汁8 mL、白砂糖6%、柠檬酸0.1%，该产品是一种营养物质丰富的植物蛋白饮料。简少芬等[20]以砂糖橘、荸荠、西番莲为原料开发复合果蔬汁饮料，经实验研究得到砂糖橘汁∶荸荠汁∶西番莲汁三者的最佳配比为5∶3∶2，制得的饮料营养价值高、色泽鲜亮且口感极佳。荸荠复合饮料的种类繁多，但市场上普及率不高。未来研发可以在丰富品种的同时加大荸荠复合饮料的推广力度。

3.2 发酵型产品

丁兴华[21]以荸荠皮为主要原料研究具有保健功能的果醋饮品，利用响应面法得到的最佳发酵工艺参数为：酒精浓度7.6%、接种量10.9%、发酵温度32 ℃，此条件下可以制备出酸甜可口，果香浓郁的荸荠皮果醋。杨玉霞等[22]以马蹄全果为原料制作马蹄果酒，确定了最佳酶解参数：淀粉酶添加量0.4%，纤维素酶0.015%，酶解温度和时间60 ℃/30 min；以感官评价为指标，确定最佳发酵工艺条件：果酒酒曲添加量0.5%、温度30 ℃、初始糖度24%、pH 6.0。

刘海燕等[23]以荸荠果粒、沙棘果汁和鲜牛奶为原材料，制作荸荠沙棘复合酸奶。确定最佳配比为接种量0.12%，加糖量9%，荸荠果粒和沙棘果汁添加量均为4%，发酵时间5 h。该产品在感官上具有良好的色香味协调、在营养上具有良好的成分互补。刘航等[24]研制乳酸菌发酵型荸荠汁饮料，通过单因素试验和正交试验优化，确定了荸荠的最佳漂烫参数、发酵参数以及配方参数。该方法为日后荸荠与其他活性益生菌结合，研制出更多发酵性饮料提供了理论基础。

3.3 罐头产品

张森旺等[25]以荸荠鲜果为主要原料研制荸荠排骨汤罐头，确定最佳工艺配方为：排骨18%、荸荠12%、食盐0.5%、鸡精0.35%、味精0.1%、杀菌温度及时长为121 ℃/45 min。目前，在市场上对荸荠罐头的研究较少，且种类相对单一，可进一步增加创新元素以开辟荸荠的罐头市场。

3.4 淀粉制品

刘世军等[26]以大枣汤、马蹄粉、椰浆为原料，研究马蹄糕的工艺配方。在最佳工艺配方和生产条件下，制作出的马蹄糕(色泽、弹性、口感、质地、风味等)良好，是一种营养丰富的保健糕点。李淼等[27]研究一款药食同源的马蹄糕，以中药汁和马蹄粉为主要原料，同时配以适量辅料，在最佳工艺配方下生产出色泽均匀、软硬适度、独具风味的马蹄糕。该产品避免了添加剂的使用，符合人们对于绿色食品的追求，日后还可以将马蹄粉与其他中药汁结合，以此开发出更多功能类型的马蹄糕产品。

3.5 其他产品

除上述产品外，荸荠还可以作为蔬菜进行煎炒烹炸，如糖醋荸荠、清炒荸荠、拔丝荸荠等；还可以开发成新型休闲食品，如低糖荸荠果脯、荸荠酱菜、荸荠果冻等。

4 结束语

荸荠作为一种药食同源的食品，含有多种生物活性物质，营养价值高，具有一定的研究意义。本文综述了荸荠的药理功能以及相关功能产品的开发。随着科技的发展，荸荠皮的成分得以高效提取，其活性成分作用机理将逐渐阐明，荸荠皮和果肉的价值得到充分挖掘，在食品生产、保健品加工以及生物技术研发等领域具有广泛的发展前景。