全 文 ：文章编号:1000-9973(2004)01-0012-03
山葵的风味物质及其抗菌杀虫作用＊
林丽 钦
(福建省轻工业研究所 ,福建 福州　350005)
摘要:山葵属十字花科山嵛菜属多年生宿根性草本植物。在日本做为生鱼片必用的调料 。探讨了
山葵的风味物质性质和抗菌杀虫作用 ,为生产加工和进一步开发这一资源提供参考。
关键词:山葵;风味物质;抗菌;杀虫
中图分类号:TS202.8　　　文献标识码:A
The flavour component and antimicrobiol insecticidal functiond of Wasabi
LIN Li-qin
(Fujian Research Institute of light lndustry , fuzhou 350005 china)
Abstract:The Wasabi is ctucifer Wasabia perennial root herb.The Wasabi paste is essential flavoring
fo r eatt ing uncooked f ish f lake in japan.The paper studies the flavour component and ant imicrobiol in-
secticidal functiond of Wasabi ,which af fords reference in order to fuither develop the resource and pro-
duce.
Key words:Wasabi;f lavour component;antimicrobiol;insecticidal
1　概况
山葵属十字花科山嵛菜属多年生宿根性
草本植物。该属植物分布在日本 、台湾等地 ,
据记载有 2 种野生的 ,主要经济栽培的仅山
葵(Wasabia japonica Matsum)一种 ,日文名尺
ゎさび、英文Wasabi、别名山嵛菜 、泽葵。日
本自 9世纪开始栽培 ,现在全国普遍生产 ,几
百年来 ,以其独特的调味作用和辛辣气味在
日本倍受青睐 ,为生鱼片必用的调味料。台
湾在民国 7 ～ 8年由日本引种至阿里山栽培 ,
约有 20 多公顷。 1992 年福建漳平引种
形成一定规模 。现我国福建 、云南等地均有
种植。目前食用的芥辣酱便是由山葵或同属
的辣根(西洋ゎさび, horseradish),芥茉(カラ
シ,mustard)等为主要原料一种或三种混合
加工而成。因具有增进食欲 ,杀菌和杀寄生
虫功能而成为人们生吃海鲜必不可少的高级
调味品。
2　山葵植物的风味物质及性质
很早研究认为[ 1] ,该属植物的辛辣风味
化合物并不直接存在植物中 ,而是植物细胞
遭破坏时在一定的外界条件下由酶催化母体
硫葡糖甙而产生。 1965 年 , Ettinger[ 2] 首次
提出了硫葡糖苷的结构模式并用 X-射线晶
　　收稿日期:2003-11-10
＊　福建省科技厅重点科研项目(项目编号 96-E-110)研究内容之一.
作者简介:林丽钦(1964-), 女 ,高级工程师 , 主要从事食品研究与开发。
No.1
Jan.2004
第 1 期
2004 年 1 月
　　　　　　　　　　　　　　　　　 中国 调 味品
CHINA CONDIMENT
体法证实了它的分子结构。所有硫葡糖苷可
视为由两部分组成 ,一为非糖部分 ,另一为 β
-D-葡萄糖部分 ,二者通过硫苷键联系起
来。R基因是硫葡糖苷中的可变基因 ,R基因
不同 ,硫葡糖苷的种类和性质也有所不同。自
然界中存在的硫葡糖苷以 R基因分类可分为
脂肪族 、ω-甲硫基烷基、芳香族三大类 ,并非
每一种硫葡糖苷都具有辛辣气味。据有关研
究已知 ,硫葡糖苷中 R基因是甲基(methyl),
烯丙基(allyl), 3-丁烯基(3-butenyl), 4-戊
烯基(pentenyl), 3-甲硫基丙基(3-methylth-
iopropyl), 4 -甲硫基丁基(4 -methylth-
iobutenyl), 4 -甲硫基丁烯基(4 -methylth-
iobutenyl), 2-苯基乙基(2-phenylethyl),苄基
(benzyl), ω-甲硫基戊基 、乙基、庚基(ω-
methylthio-prntyl , -hexyl , -heptyl),ω-甲亚
硫基戊基 、乙基、庚基(ω-methylsulfinyl-
prntyl , -hexyl , -heptyl)等水解时易产生具有
挥发性刺激辛辣味的异硫氰酸酯。部分异硫
氰酸酯具有强烈辛辣气味 ,这就是十字花科植
物的风味来源。不同 R基团的异硫氰酸酯具
有略为不同的辛辣香气。植物组织破碎后在
一定的温度和湿度下硫葡糖苷由其共存的酶
的催化水解而产生一系列产物。首先释放出
一分子葡萄糖和一分子 HSO4- ,生成不稳定
的中间体一非糖配基 ,非糖配基随即发生非酶
水解 ,根据反应条件不同 ,可能生成异硫氰酸
酯 ,硫代氰酸酯 ,在 pH<4的情况下易产生腈
类化合物和单质硫。其酶解常见可能途径见
图 1。
图 1　硫葡糖苷的酶水解途径
不同 R 基团硫葡糖苷酶解产生不同 R
基团异硫氰酸酯 ,具有略为不同的辛辣香气。
日本伊奈和夫等用已烷和乙醚做萃取溶剂运
用气质联用技术就日本岛根山葵的根 、茎 、叶
的主要水解挥发性含硫化合物及其相对含量
进行鉴定检测和比较 ,分离出 44种化合物 ,
鉴定了 9种见表 1。
表1　山葵中根、茎、叶的主要辛辣物质和相对含量
序号 化合物名称
根 茎 叶
E .
R.A
H.
R .A
E .
R.A
H.
R .A
E
.R.A
1
烯丙基异硫氰酸酯(Ally l
NCS)R.A 369.67 155 .66 307.94 189 .98 376.34
2
n-丁基异硫氰酸酯(n -
butyl NCS) 5 .78 3.80 4 .85 5.81 5 .96
3
3-丁烯基异硫氰酸酯(3-
buteny l NCS) 6 .07 4.02 0 .90 5.14 4 .46
4
4-戊烯基异硫氰酸酯(4-
penteny NCS) 12.50 11 .43 11.00 19 .61 2 .60
5
5-已烯基异硫氰酸酯(5-
hexeny lNCS) 3 .38 4.61 5 .10 12 .39 9 .50
6
β -苯基乙基异硫氰酸酯(β
-phenethyl NCS) - - - 1.02 0 .44
7
5-甲硫基戊基异硫氰酸酯
(5 -methylthiopentyl NCS) 1 .62 8.11 4 .28 1.02 2 .33
8
6-甲硫基已基异硫氰酸酯
(6 -methylthiohexy l NCS) 6 .34 79 .18 43.85 34 .89 9 .39
9
7-甲硫基庚基异硫氰酸酯
(7 -methylthioheptyl NCS) 4 .79 21 .85 9 .79 9.00 5 .39
10 其他化合物 35种 63.35 176 .28 173.67 102 .14 140.68
　　备注:E-乙醚萃取　　H-已烷萃取
R.A-相对含量
山葵植物的风味物质是以烯丙基异硫氰
酸酯(以下简称 AIT)为主要成分的无色至淡
黄色透明易挥发油状液体(芥子油)。约占辛
辣成分的 50%～ 90%。不同的萃取方法辛
辣成分含量有些不同。在根和叶中 6-甲硫
基已基异硫氰酸酯相对含量也较大。有研究
13第 1期　　　　　　　　　　专论与综述　山葵的风味物质及其抗菌杀虫作用
表明[ 6] ,山葵中的 5-甲硫基戊基异硫氰酸
酯 , 6-甲硫基已基异硫氰酸酯 , 7-甲硫基庚
基异硫氰酸酯 3 种成分使它具有特殊的香
气 ,而以 6-甲硫基已基异硫氰酸酯香气最
好 ,这 3种成分皆未在辣根或黑芥籽中检出。
特别是山葵中含有的 6-甲亚硫基已基异硫
氰酸酯 ,据研究具有抗肿瘤效果。
异硫氰酸酯的结构中有二个 π键 ,且存
在于负电性不同的氮 、硫原子之间 ,因此 π键
易极化 ,即π电子易向负电性较强的原子转
移 ,这种极化结果使碳原子获得某种程度的
正电荷。因此 ,碳原子易与一些负离子或具
有来共用电子对的分开即带电试剂反应 ,这
些试剂如活性 O- , OH - , RO- , H2O , NH2-
等。它们都具有较大的电子云密度 ,在反应
中能供给一对电子而与硫氰酸根中的碳原子
形成中间体 ,经加成反应生成另一化合物。
烯丙基硫葡糖苷经酶水解后首先产生具
有强裂刺激味的烯丙基异硫氰酸酯 ,但随着
时间的延长 ,其辛辣味逐渐减少 ,若臭味产生
并现出苦味 ,这就是烯丙基异硫氰酸酯逐渐
降解的结果。反应分两部进行 ,一部分产生
N ,N -二烯丙基硫脲(1)(N , N -diallylth-
iourea),另一部分首先生成二烯丙基硫氨甲
酸酯(2)(dithiocarbamate),进一步降解产生
二烯丙基多硫化合物(3)(diallypolysulfidc),
(2)和(3)都具有强的大蒜臭味。山葵芥辣酱
的生产中如何保证辛辣香气的稳定性是主要
的关键技术之一。
3　山葵辛辣物质的抗菌杀虫作用
合成的芥子油具有很强的杀菌力 , 1882
年结核菌的发现者コツホ就已证明。而山葵
的辛辣物质的杀菌功效经实验也被证实。将
浸泡有山葵汁液的脱脂棉放置于培养有致病
菌的试管口 ,这些致病菌在 12h 后就死亡。
这些致病菌包括霍乱菌 、伤寒菌 、大肠菌 、肺
炎菌 、白喉菌 、结核菌及金黄色葡萄球菌。不
同微生物对辛辣物质的敏感度略有不同:大
肠杆菌 76%～ 100%、金黄色葡萄球菌 97%
～ 100%、白色念珠球菌 99%～ 100%、变形
杆菌 99%～ 100%、产气肠杆菌 100%、痢疾
杆菌 85%～ 100%、草绿色链球菌 77.8%～
100%、溶血链球菌 84.6%～ 100%。
将辛辣芥子油应用于膳食的调味中意义
更大 ,因为强杀菌力可防止人体内的异常发
酵而增进食欲。 0.04%浓度的芥子油在
30min内可杀死霍乱菌 , 1h 可杀死伤寒菌 ,
3h可杀死赤痢菌。生长繁殖在水分活度为
0.86 ～ 0.97的来自高糖食品中的酵母 ,当容
器顶隙中的芥子油浓度达到 2μg/mL 时 ,平
衡 24 ～ 28h 后 ,这些酵母的繁殖可完全受到
抑制[ 8] 。另有实验表明[ 9] ,当容器顶隙中的
烯丙基异硫氰酸酯蒸汽浓度(称 MICs)达到
45 ～ 180ng/mL 时就能抑制枯草杆菌 、金黄
色葡萄球菌 、大肠杆菌和沙门氏菌的生长繁
殖。芥 子油对革兰氏阴性菌的抗菌效果比
对阳性菌强。它对乳酸杆菌的最低抑制浓度
要达到 720ng/mL。降低介质温度 , 低于
10℃时 ,大部分被试验的细菌其 MICs可降
低。孢子和枯草杆菌的营养细胞可在同样浓
度下被抑制。
1985年 ,日本已应用芥子油作为酱油的
防腐剂。1992 年以“ ワサオ-ロ”为名称的
以芥子油为主要原料的抗菌保鲜剂研制成
功。该试剂对酵母 ,好气 、嫌气性菌具有广谱
抗菌性 ,对害虫 、寄生虫也具有防除效果 ,也
可用于蔬果的保鲜。此外 ,日本应用芥子油
的挥发性 ,以其蒸汽用于保藏甘兰碎片 ,马铃
薯色拉和片状火腿 。以保藏片状火腿效果最
好。
有研究报道[ 7] ,芥子油可杀死异尖线虫
和水生菌(寄生在鱼类中的病原菌)。异尖线
虫寄生在鲸 、海豚 、海豹等海鱼(下转第 23页)
14 总第 299期　　　　　　　　　　　　　　　　　中 国 调 味 品
　　57(2),338-340 ,1993.
[ 11]Nobumasa Ogaw a , Hideo Satsu et al..Acetic
Acid Supresses the Increase in Disaccharidase
Activity That Occurs during Cult re of Caco -2 Cells.
Journal of Nutrition.2000 , 130:507-513.
[ 12]包启安 .食醋的机能性(续)[ J] .中国酿造 ,
1995 ,(5):2-6.
[ 13]Mi-JaChoi , Hyun-JuCho , Myung -SookChoi.
Effects of g arlic vinegar supplementation on
bodyw eight , bloodglucose , andserum lipidprofile
in streptozotocin-induceddiabeticrats-fedhigh
cholesterol diet .Journal of Food Science and
Nutrition.1999 ,4(3):200-202.
[ 14]蒋中仁 ,刘沛玉 ,欧世平 ,等.阆洲健身醋降血
脂作用的试验研究[ J] .预防医学情报杂志 ,1999 ,
15(3):174-175.
[ 15]杜派 ,陈月爱 ,胡琳卫 ,等.食醋对高脂饲料喂
养鹌鹑血脂的影响[ J] .广西预防医学 , 2000 ,6
(6):338-340.
[ 16] Kenji Yamagishi , Toshiyuki Kimura et al..
Purification and Identif ication of Blood Fluidity
Improvement Factor in Brew ed Rice Vinegarp
(Kurosu).NipponShokuhinKagakuKaishi.1998 ,
45(9):545-549.
[ 17] Shoko N ISHIDAI , Yoshimasa NAKAMURA
　　etal.Kurose , aTraditionalVinegar Producedfrom
Unpolished Rice , Supresses Lipid Peroxidation in
vitro andinMouseSkin.Biosci.Biotechnol.Biochem.,
2000 ,64(9),1909-1924.
[ 18]王明福.食醋与保健[ J] .中国酿造 ,1998 ,(6):
39-40.
[ 19] Kondo S , Tayama K et al ..Antihypertensive
effectsof acet ic acid and vinegar on spontaneously
hypertensive rats .Biosci Bio technol Biochem .,
2001 ,65(12):2690-4.
[ 20] Liljeberg H , Bjorck I .Delayed gast ric emptying
rate may explain improved gly caemia in healthy
subjects to a starchy meal w ith addid vinegar.
EurJClinNutr ,1998 , 52(5):368-71.
[ 21] Mikiya Kishi et al .Enhancing Effect of Dietary
Vinegar on the Intesinal Abso rption of Calcium
inOvariectomized Rats .Bioscience , Biotechnology ,
and Biochemistry ,1999 , 163(5):905-910.
[ 22]山路加津代.くろずのDPPHラジカ消去能と
ヒトLDLにおける抗酸化作用の检讨[ J] .日本
荣养·食量学会志 ,2001 ,54(2):89-93.
[ 23] Yumi Shimoji , Yoshitaka Tamura et al .Isolation
and Idemtification of DPPH Radical Scavenging
Compounds in Kurosu (Japanese Unpolished Rice
Vinegar).J.Agtic.FoodChem.2002 ,50 ,6501-6503.
(上接第 14页)的鱼体内 ,有时也可寄生在鱼子
或某些河鱼体内 ,这种虫头端有一个尖锐的钻
刺 ,可借助鲭鱼、鲐鱼、胨鱼进入人体 ,当人们食
入含有异尖线虫的鱼肉后 ,虫体可随食物钻入
人体的胃壁 、肠壁等处而引发病变。有时虫体
可穿过消化道进入胸腔或腹腔 ,造成更严重的
病变。感染异尖线虫后常会被误诊为癌症。因
此对习惯吃生鱼片的人来说 ,最理想的办法就
是先将生鱼片杀菌 ,将寄生虫杀死。辛辣芥子
油可杀死这种异尖线虫 ,因此配合辛辣芥子油
食用可减少病症的发生。日本东京卫生局通过
研究已证明了山葵的这种杀虫效果。
辛辣芥子油具有它独特的功能 ,但也有
一定毒害作用 ,过量食入可致呼吸中枢麻痹。
消化器官的过度刺激也会引起胃肠炎 ,通过
尿中排泄 ,肾脏受到刺激而引起肾炎等。
此外 ,该属植物中所含有的甲状腺肿素 、
芥子油等也是甲状腺肿大的诱发物质 ,大量
摄食会引起动物或人的甲状腺肥大。
芥子油 致死 量为 0.12mL/kg 体重
(0.6mL/50kg)。在山葵或芥末等的辛辣食品
中异硫氰酸烯丙酯含量为 0.1%左右时 ,该食
品致死量为 600g/50kg ,因此 ,只有适量的食
用才能既充分发挥它的功效 ,又保证安全。
23第 1期　　　　　　　　　　　　　专论与综述　食醋功能研究进展(下)