周 毅 陈 程 蒋志伟 苏 震 徐 辉 蒋银燕
长沙医学院 湖南长沙 410219
姜黄,姜科,又名宝鼎香,属于多年生草本植物是一种具有悠长应用历史的药食同源性天然传统中药,同时它还是一种作用广泛的天然的抗氧化剂。它具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆等功能,拥有较大的应用价值[1]。我国有许多地区十分适合姜黄的种植,这也有利于我国对于姜黄的研究。国内外关于姜黄的研究也不少,各方面的研究体现出姜黄的价值多样性。姜黄不仅可以药用同时还可以运用于饮食。天然抗氧化剂,尤其是从植物中提取的,它不仅来源方便广泛、提取率高、抗氧化性更强,而且与机体排斥低和更加安全等,越来越受到大众的喜爱[2]。抗氧化性的研究还在持续中,可见人们对于抗氧化的了解更加的深入与普及。人工合成的抗氧化剂的利害明显,其相关研究还需改进,以共建人类身心健康为使命而不断创新发展。
肉类食品中含有大量的脂肪,脂肪氧化是导致肉制品质量下降的主要因素[3,4]。肉类品质从肉色到风味等,各方面的指标都会受到氧化的破坏,氧化对于食品的影响显而可见。然而对于人体的伤害也是极大的,虽然不会立马产生影响,一旦积累成疾,后果是无法估量的。所以对于肉类食品抗氧化的研究是不可置疑的。本文综述了姜黄对猪肉品质的作用影响及相关研究进展,为进一步对姜黄其应用价值提供一定的参考。
姜黄的化学成分丰富,主要是姜黄色素和姜黄挥发油类化合物;还含有去甲氧基姜黄素、油树脂、甾醇类、多肽类、环姜黄素等;另外还含有许多微量元素,如K、Na、Ca、Mg、Pb、Cd、Zn、Cu、Fe、Mn等[5]。
姜黄色素是一种天然色素,它的使用广泛,安全性高。主要包括姜黄素(70%)、去甲氧基姜黄素(15%)、双去甲氧基姜黄素(10%)等,其他成分含量极少小于10%。王少甲[6](2010)等对超声辅助连续逆流浸取姜黄中姜黄素类物质工艺进行了研究,结果超声条件下姜黄素的浸取率最高,而超声辅助条件下浸取率反而有所降低。姜黄色素的热稳定性较好,不会被Zn2+、Cu2+等金属离子影响,苯甲酸钠、碳酸钠可使姜黄色素的吸收峰有一定程度的增加,对其稳定性具有保护作用。Fe3+等金属离子可氧化破坏姜黄色素分子中的双键,且可与苯环上的酚羟基作用而变性。因此,姜黄色素应避免与铁接触,并在运输、储存和使用过程中注意遮荫和高温。姜黄色素作为天然食用色素在全球的需求量非常大,相关研究显示,姜黄色素对人类和牲畜几乎没有毒性[7,8],其着色能力强于所有合成色素和天然色素,它的着色能力是柠檬黄和日落黄的3~4倍,但姜黄色素的耐光性较差,在光照下容易分解[9]。
对于姜黄油的提取和成分分析的研究有很多,以超临界CO2静动态结合萃取姜黄油的工艺为最优,萃取率达8.95%[10]。其主要成分为姜黄酮、去氢姜黄酮、水芹烯、柠檬烯、樟脑、莪术酮、莪术醇、莪术二酮、莪术烯醇、姜黄烯、姜烯及按油精等[11]。姜黄油可以用于制作精油,同时它还能够作为药物进行临床用途。
姜黄含有果糖、葡萄糖等单糖以及还有多糖类成分。姜黄油树脂含量为4.4%~12.7%,既有挥发性芳香成分还有不挥发性辛辣成分[12]。从姜黄根茎中分离到β-谷幽醇、豆幽醇、单烯酸、二烯酸及直链脂肪酸等甾醇类和脂肪酸。以及在水溶性部分中分离得到分子量为5 000附近的抗氧化多肽成分[9]。此外姜黄的成分还有许多,关于姜黄成分的研究也层出不穷,是一个研究热点。这证明了姜黄其本身价值高,它还有许多的功能值得我们去探究。
姜黄的应用十分的广泛,可以作为食品调味剂,化妆品成分以及药用等。它的功能也十分的强大具有显著的抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学作用。其药理活性研究远远超越了传统中医理论中“破血行气,痛经止痛”的使用界限,是国内外天然药物研究的一个新热点。
姜黄中主要的抗氧化成分来自于姜黄色素类化合物。它能有效清除自由基,而且其强大的抗氧化作用要大于多酚和维生素等其他抗氧化剂。有研究显示,姜黄素既能清除自由基同时也是供氢体,具有亲氧化与抗氧化的双重活性。姜黄素可以提高大鼠心肌缺氧耐性,对大鼠心肌缺血性损伤具有一定的保护作用,经过推断该作用可能主要与抗自由基的活性有关,此外其对清除超氧阴离子和提高超氧化物歧化酶(SOD)活性等也起到一定的作用。姜黄素体内给药可增强线粒体基质内抗氧化酶的表达,对大鼠输尿管梗阻或缺血再灌注引起的肾损伤有保护作用[13]。
如今,恶性肿瘤对人类的危害极大,它能在人体进行扩散,转移等,所以很难治愈,治疗的过程十分痛苦而且治疗的费用十分昂贵,它给人们带来很多的困扰。科研人员对癌症的研究从未间断,天然药物成为一个研究方向,这将带给人们新的希望。经过研究发现,姜黄对一些癌症具有抑制与治疗作用。被美国国立肿瘤研究所列为第三代癌症化学预防药物。严梅娣[14](2015)等已经证明姜黄中的姜黄素可以下调细胞周期蛋白-B1(Cyclinb1)和凋亡抑制基因(Bcl-xl)的表达,并在体外显著抑制人类甲状腺癌SW579细胞的增殖。田芳[15](2011)等也通过实验证明姜黄素能阻断NF-κB信号通路,配合5-Fu增加癌细胞杀伤率(p<0.05),提高对癌细胞的敏感性,同时还能减轻化疗的副作用。姜黄不仅价格低廉而且自然无毒害,它通过独有的特殊途径机制癌细胞的增值,增强人体免疫功能,以及保护自身细胞不受侵袭阻断癌基因的表达。
姜黄的作用目前,已被大量的研究,然而它所带给我们的惊喜一定远不止如此。姜黄对人体的神经保护作用是不能忽视的,包括阿兹海默症、帕金森症以及抗抑郁等有较好的效果。有研究发现姜黄进行提取的挥发油可以促进呼吸道腺体分泌达到祛痰通气的作用。姜黄的活性成分十分多,它的提取物和衍生物带来的效益是众多的,其功能还包括保肝,降血脂,抗糖尿病及对消化系统和心脑血管系统都有一定的作用。
随着人们生活水平不断提高,对生活的品质有了更高的要求。食品的安全是日常生活中不可忽略的隐患。影响猪肉品质的因素有很多很多,包括猪本身的品种、性别和年龄等,还有就是饲养条件,添加剂等外部因素。姜黄及其提取物含有丰富的营养成分,包括姜黄素、多酚、生物碱和微量元素等,这些物质功能广泛,将其运用在猪肉品质保持与提升中,不仅可以延长食用时间,而且可以保证安全。姜黄主要在猪肉的肉色,肌肉嫩度,风味等特性中发挥作用,起到品质改善的目的。
姜黄根茎中可以分离提取到许多甾醇类化合物。甾醇主要来自植物油脂、水果和蔬菜等。其具有天然的生物活性,功能强大,能清除自由基、调节生长和抗炎等作用。甾醇可以调节饲育猪的胴体组成,从而提高猪的瘦肉率。甾醇可以提高血清蛋白水平并降低血清白蛋白和血清球蛋白的比值,从而在一定范围内提升了饲育猪的免疫能力。何昭友[16](2011)通过研究添加不等量的植物甾醇对育猪的各营养水平产生的影响,结果表明将甾醇添加入饲料中,对猪的生长性能有提升,而且在一定量时对猪肉品质有很好的作用。
姜黄素是一种天然色素,其作用广泛,功能强大,可以作为染色剂,添加剂等,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤和抗菌等作用。姜黄素运用在育猪的研究有许多,周明[17](2014)等实验发现育猪时添加300mg/kg为最佳添加量,对猪肉品质提升有效果。张靖[18](2011)等通过研究发现姜黄素可以替代育猪饲粮中的喹烯酮。其不仅能提高猪的肉品质量,而且一定程度地提高猪的病原抗体效价。以上研究在猪肉的肉色,嫩度等能够体现他们对猪肉品质不同程度上的提升。不但可以在饲料环节对猪肉品质改善,我们还可以在猪肉成品环节进行加工,运用姜黄素的抗氧化性等功能来延长食用时间与安全性,同时给人体提供更多的药理作用,让人们吃得安全,生活更健康。
姜黄中含有的微量元素众多。大量研究表明,微量元素的添加让猪肉的风味、肉色和嫩度等有一定改善。钙是肌肉收缩和肌原纤维降解酶系的激活剂,对猪肉嫩度有很大影响;铜主要影响猪肉的不饱和脂肪酸含量,可改善肉色和风味[19]。微量元素不足会使猪诱发一定病症从而影响猪肉品质与品相等。温晓鹿[20](2015)等探究微量元素硒在育猪过程中的影响研究进展中,总结了硒能提高动物的抗氧化能力,增加肌肉中硒的含量,从而达到改善肉质的作用。
姜黄中的活性成分丰富,其多肽成分能提高动物免疫力和增强抗氧化能力等,还有多糖成分可以降血糖,降血脂等,对于改善肉质都有一定的作用。维生素对猪肉肉色具有一定作用,如维生素C和维生素E都具有很强的抗氧化性,可以延缓脂类的氧化,防止微生物生长。有研究发现,猪日粮中添加一定量的维生素E能有效改善肉色、提高系水力、防止水猪肉产生[21]。
随着经济的不断发展,生活品质在不断提高,人们对食品安全的关注度也日益增长。肉类及其制品在生产与流通的过程中,很容易发生产品的变质,因此抗氧化剂与防腐剂的运用与研发变得十分重要。目前对于人工合成的抗氧化剂及防腐剂的争议不断,而对天然抗氧化剂的应用呼声日渐高涨。姜黄是无毒、无害的天然抗氧化剂之一,它不仅是传统中药,而且药理作用很多。姜黄在肉制品中的应用还不够广泛,主要原因是姜黄的提取、分离和纯化等工艺技术不完善,使得成本过高,以及在肉品应用中如何起到作用,其机理目前尚不明确。国内外有不少对于以姜黄作为主导的抗氧化剂的研究,但都没能获得实质性的进展,姜黄的主要成分及其衍生物的抗氧化机理还存在一定的说法[22]。姜黄价格低廉,其各种微量元素和成分含量丰富,且各具作用。对于姜黄的研究需要循序渐进,必须从其本身成分结构入手,不断研究新型工艺对姜黄的提取分离和纯化技术,并达到更高层次。随着科学技术不断进步,姜黄对肉类食品品质的安全与提升,以及在畜牧饲料产业中的应用前景十分广阔