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雪莲果的化学成分研究及应用



全 文 :第 37卷第 4期
2008年 5月       
贵州工业大学学报(自然科学版 )
JOURNALOFGUIZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY
       (NaturalScienceEdition)
      Vol.37 No.4May.2008
文章编号:1009-0193(2008)04-0175-03*
雪莲果的化学成分研究及应用
陈 燕 ,王文平 ,曾艺琼
(贵州大学化学工程学院 ,贵州 贵阳 550003)
摘 要:雪莲果是原产于安第斯山的一种块茎水果 ,近几年来由于其特殊功能性成分得到世界
的关注。雪果莲的主要化学成分为低聚果糖 、多酚类 、类黄酮 、萜类 、挥发油等化合物 、多种氨
基酸及微量元素 ,具有降血糖 ,降血脂 ,抑菌等药理活性 ,是具有开发价值的药用植物 。
关键词:雪莲果;化学成分;低聚果糖;药理作用
中图分类号:TS255.14    文献标识码:B
0 引 言
雪莲果(俗名:Yacon学名:SmalanthusSonchifolius),又称雪莲薯 、菊薯 、亚龙果 、亚贡等 ,植物学分类上
属菊科向日葵属双子叶多年生草本植物。原产南美洲安第斯山一带 ,已有 500年历史 ,是当地印第安人的一
种传统根茎食品 ,当地人称其为 “亚贡”(神果之意)。之所以称其为 “神果 ”,一是雪莲果生性娇贵 ,对外界
刺激极为敏感 ,在整个生长过程中不能施化肥 、农药和生长激素;二是其特殊的药用保健功能 ,可清肝解毒 ,
清理肠胃 ,排毒通便 ,养颜美容 ,并有降血糖 ,降血脂 ,抑菌 ,促进铁钙吸收等药理作用 ,是世界无公害纯天然
第三代新型高档水果 。
雪莲果果实为块根 ,果皮灰白色 ,形状如甘薯 ,但比红薯脆甜。雪莲果果肉汁多 ,淡黄色 ,晶莹剔透 ,口感
很像水梨 ,香甜脆爽 ,口感无渣 ,可溶性固形物含量 7%-10%,水分含量 83%-95%被称为地下水果。雪莲
果主要食用切根 ,切根有后熟过程 ,待果肉转成橙黄色 ,糖分含量才高 ,单株产量一般 2-10 kg,早春栽种产
量较高 。贵州由于无污染的优越的环境也开始大量引种雪莲果 ,而且在贵阳 、毕节 、福泉等地建有大规模生
产基地 。据了解 ,由于有着得天独厚的地理环境 ,滇中地区是国内首屈一指的种植雪莲果的最理想地区。雪
莲果全身是宝 ,根叶可作饲料 ,花 、叶可制成茶叶 ,果实具有降压降脂功效 ,具有很高的营养价值 。随着对雪
莲果研究的深入 ,发现雪莲果是一种极具市场潜力的植物 ,不仅可以应用于食品行业 ,在医药行业的也有着
广阔的前景 。
1 雪莲果的植物学特性
雪莲果形态像苎麻 ,直立性 ,植株高度 1.0-1.6 m,茎秆圆形 ,有稀绒毛 ,丛生 ,茎径粗约 1-1.5 cm.叶
宽大 ,对生 ,呈心形 ,表面粗皱 ,稍厚 ,叶缘平滑 ,被稀绒毛 ,叶长 25-30 cm,宽 15-20 cm,叶柄长 7-12 cm.
头状花序 ,花序边缘生有黄色舌状花瓣 ,呈圆盘状 ,酷似小向日葵 ,花径 2.5-3 cm,从茎顶端 1-3个叶腋抽
出 ,簇生 ,每簇 3-6朵 。当茎顶开出的 5朵鲜艳太阳花凋谢后 ,表明块茎已成熟 ,即可采挖。根为须根系 ,分
布于耕层 5-30 cm.其种块茎位于地下 ,在茎和果实的连接部 ,有许多芽眼 ,酷似姜块 ,表皮为粉红色 ,这是
用于繁殖的芽块 。每株结条 6-15条 ,单株 0.2-1.0 kg.
2 雪莲果的主要化学成分及药理作用
雪莲果的化学成分主要是低聚果糖 、酚酸 、类黄酮 、萜类 、挥发油 、氨基酸 、脂肪 、纤维素以及钾 、钙 、锌 、
铁 、镁等元素 。雪莲果是药用型水果 ,具有护肝 、抑菌 、抗氧化 、降血脂和防治便秘等作用 ,此外 ,雪莲果还有
*收稿日期:2008-04-20
作者简介:陈 燕(1984-),女 ,汉族 ,安徽安庆人 ,在读硕士 ,研究方向:乳制品的研究开发。
促进双歧杆菌增殖 、调节肠道菌群 、防治血管老化 、预防骨质疏松 、合成维生素等作用 。
2.1 低聚果糖
低聚果糖又称寡果糖 ,主要存在于雪莲果块茎中。雪莲果块茎主要是由低聚果糖 、蔗糖 、果糖 、葡萄糖等
糖类物质组成 ,雪莲果中不含有淀粉 ,其中低聚果糖是主要的糖类物质 。雪莲果中的低聚果糖是已知所有蔬
菜水果中含量最高的 ,被成为 “低聚果糖之王” [ 1] ,其含量占其果实干基的 60%-70%.
由于人体内没有酶可以水解低聚果糖这种碳水化合物 ,难以被吸收 ,因此能有效地控制胆固醇和糖尿
病 ,有调理血脂 、降血压 、提高免疫力 、减肥等功效 ,对消化道和循环系统疾病以及结肠癌均有一定的疗效 ,糖
尿病患者亦可食用。日本研究并发现 ,每天服用 3-6 g果寡糖 , 3周以后 ,人的粪便中有毒致癌化合物的含
量可减少 40%以上 。
M.Aybar等研究人员对雪莲果叶煎熬出的茶水进行大白鼠的活体试验 。浓度为 2%的由雪莲果叶煎熬
出的茶水分别注射进入正常和患有糖尿病大白鼠胃中后 6 h,大白鼠体内血糖浓度没有明显的变化;但是在
大白鼠的喂食过程中 ,用雪莲果叶 2%的茶水代替水来喂食大白鼠 ,坚持喂养 30d后发现患有糖尿病的大白
鼠的血糖浓度明显降低 ,不仅如此 ,大白鼠的健康状况得到明显的改善 ,体重增加 ,肾脏机能也得到增强。
2.2 酚酸类
2002年 , K.Valentova等[ 2]人采用不同的提取液对雪莲果的叶进行萃取 ,再分别用 RP-HPLC进行组分
分析 ,雪莲果叶提取液对肝损伤大白鼠做肝活性实验 、DPPH实验和黄嘌呤超氧自由基清除实验 ,最后再检
测其抗氧化能力 。研究表明 ,雪莲果的叶中含有大量的酚酸 ,其中主要是原儿茶酸 、绿原酸和咖啡酸 ,对过氧
化物和自由基有一定的清除能 ,缓解肝细胞氧化损伤 ,可抑制脂质氧化 ,预防动脉硬化 ,保护肝脏。不仅如
此 ,雪莲果叶的萃取液还能减少肝细胞生成葡萄糖的量 , 这也是雪莲果叶能够用来治疗糖尿病的原因之一。
2.3 类黄酮
雪莲果叶子水解物含有类黄酮和槲皮素 ,黄酮类占雪莲果叶重 0.009%.黄酮类成分有降血糖 、降血脂
等作用 。Valentovfi[ 3]等的实验证明 ,雪莲果叶提取物含有绿原酸 、咖啡酸 、阿魏酸 、原儿茶酸 、槲皮素等成
分 ,其中以槲皮素为代表的黄酮类物质的抗氧化作用最强 ,能抑制脂质氧化 ,预防动脉硬化 。
2.4 萜 类
Kakuta等从雪莲果叶中分离出具有抗菌活性的二萜贝壳杉烯类物质 ,主要为对映贝壳杉烯酸以及几种
二萜酯类衍生物 ,并指出这类成分就是雪莲果枝叶具有抗虫病害的原因 。M.Takasugi[ 4]在雪莲果块茎上培
养假单胞菌 cichori时 ,产生了抗真菌的成分 ,并从中检测出 3种不同的植物抗毒素 ,这对研究植物的抗病性
又添加了新的途径。
2.5 其他
Takasugi等的研究表明 , 雪莲果根提取物中含有羟基苯丙酮衍生物 4 -hydroxy-3 -(3 -
methy1butano1y)acetophenone和 4-hydroxy-3 -(3-methylbuteny1)aeetoph-enone和 5-acetyl-2-(1
-hy-droxy-1-methylethy1)benzofurane.雪莲果中含有 20种人体必需的氨基酸 ,总量达到 0.719%,其中
以谷氨酸含量最高 ,占总氨基酸含量的 24.48%,营养价值很高。
3 雪莲果的应用
3.1 雪莲果在食品中的应用
由于雪莲果水分含量大 ,不易加工 、贮藏和运输 ,目前雪莲果以鲜食为主 ,使用受季节限制 ,用于保健和
治疗时特别不方便。当前 ,雪莲果的开发利用还停留在初级阶段 ,但随着社会对功能性食品需求的日益增
加 ,雪莲果因其特殊的功能特性和良好的药用价值越来越被广泛的重视 。
近年来雪莲果备受食品业重视 ,在日本 、美国和台湾地区等地把雪莲果的块茎加工成腌制品 、风干片 、罐
头 、果冻 、果糕和糖果等食品 ,还有更多的是把雪莲果当作水果来生吃 ,或用雪莲果作为蔬菜来炒肉丝 、下火
锅 、蒸 、炖鸡 、鸭 、排骨汤烹调成多种美味佳肴来食用 。雪莲果是一种天然甜味品 ,不会产生龋齿 ,可作为咽喉
糖 、口香糖 、牙膏的甜味剂 。
目前我们实验室也在进行雪莲果产品的开发 ,正在研制一种新型保健酸奶。主要是由于雪莲果中丰富
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的低聚果糖可以使酸奶中的双歧因子得到大量的增殖 ,从而起到调节肠道菌群 ,维持人体的正常生理功能 。
这为雪莲果产品的进一步开发提供新的途径。
3.2 雪莲果在其他方面的应用
M.Cazeta等 [ 5]人发现采用雪莲果做为底物培养菊粉酶是非常具有前景的 ,不仅可以提高雪莲果的经济
价值 ,也可以培养出高酶活的菊粉酶 。在雪莲果捣碎的浆液加入酵母 ,摇床培养后能够筛选出酶活较高的菊
粉酶。
S.Graefe等人研究了雪莲果块茎收获后不同的储存条件对其糖类物质含量的影响 。避光储存 12d的雪
莲果块茎 ,其低聚果糖含量由 50%-62%降低至 27%-39%;如雪莲果块茎不避光储存 6d,其低聚果糖含
量由 49%-58%降低至 29%-44%.这些研究为更好地利用雪莲果提供了更加完善的资料。
雪莲果的叶还具有抗氧化的作用 。一些强氧化物质进入人体内会对肝脏等重要器官产生严重的伤害 ,
容易致使一些慢性炎症 ,如动脉硬化 ,因此雪莲果叶是一种潜在的预防慢性疾病的保健药物。在巴西等国
家 ,雪莲果的叶常常被晒干制成茶叶 ,充当一种能够治疗糖尿病和肠胃疾病的药剂。
4 结 语
随着社会对功能性食品需求的日益增加 ,雪莲果的因其特殊的功能特性和良好的药用价值越来越被广
泛的重视。雪莲果块茎含有的大量低聚果糖 ,不仅可以作为高档水果 ,更可以在日后的研究中开发成新型的
保健食品;雪莲果的叶中含有多种酚酸类物质 ,有着显著的抗氧化作用 , 对治疗糖尿病和肠胃疾病有着积极
影响。日前 ,雪莲果的开发利用还处于起步阶段 ,相信随之日后的深入研究 ,雪莲果不仅可以在保健食品的
开发上占有一席之地 ,在医药行业也具有不可忽视的前景。
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ResearchonChemicalConstituentsandApplicationofSmalanthussonchifolius
CHENYan, WANGWen-ping, ZENGYi-qiong
(ChemicalEngeneringSchoolofGuizhouUniversity, Guizhou, Guiyang, 55003)
Abstract:SmalanthusSonchifoliusisanativeAndeanplant, cultivatedforitstubersthroughoutSouthA-
merica.Recentlyitisarousingtheatentionofmanycountriesintheworldforitsspecialfunctionality.The
mainconstituentsofSmalanthusSonchifoliusarefructo-oligosaccharides, phenolicacids, flavonoids, ter-
penoids, essentialoils, oligoelementsbesidesmanykindsofaminoacidsandmicroelements.Someofthese
constituentspossesstheactivitiesofloweringbloodsugarsandlipids, bacteriostasisandsoon.SoSmal-
anthusSonchifoliushasacommercialexploitationvalue.Theplantingcondition, themainchemicalconstit-
uentsandmedicalactionaswelasthevariousapplicationofSmalanthusSonchifoliusweresummarizedin
thispaper.
Keywords:Smalanthussonchifolius;chemicalconstituents;fructo-oligosaccharides;pharmacologicalac-
tion
177第 4期 陈 燕 ,等:雪莲果的化学成分研究及应用