全 文 ：作者简介:周利亘(1966-),男 ,浙江绍兴人 ,硕士 ,主要从事生物活性物质提取 、农产品深加工研究。收稿日期:2005-12-30
芦笋的活性成分及其生物学功能
周利亘　王春辉　王君虹　陈新峰　管延金
(浙江省农业科学院 食品加工研究所 ,浙江杭州　310021)
摘　要:芦笋含有多种生物活性成分 , 具有多种特殊的生物学功能 , 如抗肿瘤 、抗突变 、抗衰老 、降血脂 、免疫调节等 ,
在食品 、医药等领域具有广阔的应用前景。本文综述了芦笋活性成分及其生物学功能的研究进展 ,探讨了其潜在的
应用价值 ,并简要阐述了今后的研究发展方向。
关键词:芦笋;活性成分;生物学功能
中图分类号　R282.705　文献标识码　A　文章编号　1007-7731(2006)02-23-03
　　芦笋学名石刁柏(Asparagusofficinalis),又名龙须菜 ,是
和文竹形状相似 、同科(百合科)、同属(天门冬属)的植物。
芦笋的食用部分是嫩芽 ,有白芦笋和绿芦笋之分 ,白芦笋
是经过人工培育 、软化栽培而成 ,而绿芦笋是受阳光照射
生长而成。
芦笋具有很高的营养保健价值 ,作为一种食药兼用的
名贵蔬菜 ,《神农本草经》将野生芦笋 ———天门冬列为“上
品之上” 。研究发现 ,芦笋活性成分具有抗肿瘤 、抗衰老 、
抗疲劳 、降血脂 、保肝解毒 、免疫调节等特殊的生物学功
能。有关芦笋活性成分的研究已引起了国内外学者的高
度关注 ,并有望成为新的研究热点 。但是 ,目前有关芦笋
活性成分及功能研究的综述报导较少 ,本文对芦笋的活性
成分及其生物学功能进展做一综述 ,旨在为将来的研究工
作提供参考 。
1　芦笋的活性成分
芦笋含有多种活性成分 ,如活性酶 、芦笋多糖 、皂角
苷 、脂肪酸 、氨基酸 、微量元素等。国外学者已从芦笋根的
甲醇提取液中 ,分离出 11种甾体化合物;从芦笋致苦提取
物中 ,分离出 2种新的呋甾醇皂角苷 ,并确定了它们的结
构;从芦笋氯仿提取物中获得的特异性蜡的分析中 ,发现
含有蜡脂 、链烷 、酮 、醛 、醇和脂肪酸等成分 。
David.S.Feingold等[ 1]从芦笋根部提取得到一种酶 ,它
能催化尿苷二磷酸中的 D-木糖转变为含木糖基的低聚
糖。
通过盐析 、(NH4)2SO4 分级沉淀 、离子交换 、DEAE-纤
维素层析 、亲和层析及凝胶过滤等技术 ,可从芦笋中分离
得到一种新颖的脱氧核糖核酸酶 ,此酶的 N-端氨基酸序
列具有强烈的抗真菌活性 ,但它不同于蛋白酶 、核糖核酸
酶及HIV-1转录酶的活性[ 2] 。
另有学者[ 3]发现芦笋中至少含有二种特异性UDPG-
依赖性葡萄糖基转移酶 ,其中一种能有效催化类固醇转葡
萄糖基作用;另一种对类固醇几乎无催化作用 ,但能有效
催化某些螺甾烷醇皂配基的转葡萄糖基作用。
Araceli
[ 4]从芦笋中分离得到了一种在蛋白质形成过
程中起相关作用的过敏原 ,并对其免疫学活性进行了分
析。Marcella Bracale等[ 5]利用杂种瘤培育技术 ,对成熟雄
性芦笋的花粉囊 、种子 、根等部位进行了研究 ,从花粉囊中
分离得到了花粉囊抗原的抗体 ,此抗体具有 4个抗原决定
族 ,并分析出此抗体在本质上是一种多糖 。
芦笋种子中含有丰富的多糖 ,多糖经水解可转化为甘
露糖 、果糖 、葡萄糖和半乳糖 ,其中甘露糖占 24.2%,其余
三种占 21.9%[ 6] 。利用NMR技术 ,证实芦笋细胞壁结构
中的低聚糖是通过 β -1.4糖苷键连接的 ,断键后其主要
成分为甘露糖 、葡萄糖等[ 7] 。
在对芦笋不同部位化学成分的研究中 ,发现芦笋头芽
部Vc含量较高 ,主茎和头芽中的氨基酸含量较高 ,而根茎
部分含糖分较多 ,随着芦笋的生长 ,糖分有所增加 ,而氨基
氮(AN)和Vc含量均有所下降[ 8] 。芦笋含有 18种氨基酸
和锌 、铜 、锰 、硒等微量元素[ 9] 。此外 ,研究发现 ,芦笋中还
含有松柏苷 、白曲菜酸 、天门冬酰胺 、精氨酸 、黄酮类化合
物等成分[ 10] 。
2　芦笋活性成分的生物学功能
2.1　免疫调节作用
研究发现 ,芦笋汁能明显增强小鼠的巨噬细胞的吞噬
功能 ,并能增加免疫器官的重量[ 11] 。在植物提取液对正
常小鼠免疫功能影响的研究中 ,发现芦笋多糖和香菇多糖
均能显著提高正常小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能 ,但芦笋多
糖的效果优于香菇多糖;同时发现 ,芦笋粗多糖对正常小
鼠溶血素 、溶血空斑的形成和淋巴细胞的转化有显著影
响[ 12] 。
杨勤等[ 13]应用51Cr释放试验研究了芦笋对人外周血
自然杀伤细胞活性的影响 ,结果也表明芦笋汁在一定浓度
范围内对自然杀伤细胞活性有明显的促进作用 ,当与 rIL
-2联合应用时 ,可显著提高 rIL-2在体外对自然杀伤细
胞活性的增强作用。
利用芦笋根提取得到的免疫辅助因子进行动物试验 ,
研究发现 ,用芦笋提取物注射的小鼠能显著提高百日咳抗
体的浓度 ,并能有效减少发病率和降低死亡率[ 14] 。
23安徽农学通报, Anhui Agri.Sci.Bull.2006, 12(2):23-25
DOI :10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2006.02.013
2.2　抗肿瘤作用
美国科学家经多年研究和临床试验 ,发现芦笋对癌症
具有良好的辅助治疗作用 ,在多位已康复的癌症患者身上
均证实了芦笋的疗效。
关于芦笋抗癌的机理 ,一般认为是由于芦笋组织蛋白
中含有一种能使细胞生长正常化的物质 ,它可有效控制癌
细胞的生长 。应用芦笋提取物饲喂荷马利筋肉瘤的小鼠 ,
15 d后发现小鼠白细胞数量增加 ,红血球凝聚速度和溶血
抗体的浓度都有所增加 ,说明芦笋对于癌症的辅助治疗具
有良好的效果[ 15] 。复合芦笋提取物能显著提高小鼠 、健
康人体 、肿瘤病人体内GST 、SOD活性 ,而GST 、SOD是体内
重要的解毒酶和抗氧化酶 ,可通过酶促和非酶促反应 ,解
除化学诱变剂 、致癌剂 、脂质和 DNA 氢过氧化物中毒 ,保
护正常细胞 ,在抗诱变及抗肿瘤中起重要作用[ 16] 。
薛颖等[ 17] 采用细胞动力学方法 ,对芦笋 、香菇 、芥菜 、
芥蓝等 4种蔬菜在二甲基苯蒽作用下诱导的金黄地鼠颊
囊肿瘤形成过程中的细胞动力学进行了研究 ,结果表明 , 4
种蔬菜在一定程度上均能阻抑二甲基苯蒽的化学致癌作
用 ,其中以香菇和芦笋效果为最佳。芦笋提取液能显著抑
制恶性黑色素瘤A375细胞的增殖 ,诱导A375细胞总凋亡率
和坏死率与其浓度之间存在着相关性[ 18] 。黄镜等[ 19]探讨
了芦笋有效成分熊果酸对HL-60细胞增殖 、凋亡的影响 ,
结果发现 ,熊果酸通过抑制 HL-60细胞增殖和诱导其凋
亡 ,具有抗肿瘤作用 。
国外学者也在这方面做了大量研究工作 。Sham Di-
wanay等[ 20]研究了芦笋提取物对恶性毒瘤的抑制作用 ,结
果显示芦笋提取物对恶性毒瘤有一定的分化抑制作用 ,并
有望应用于临床。Hyungmin Kim 等[ 21] 通过研究芦笋提取
物对TNF-α和 IL-1的相互作用 ,推断出芦笋提取物通
过抑制 IL-1而抑制TNF-α的分泌 ,并发现此提取物对
中枢神经系统的敏感程度具有辅助增强作用 。Kawano K
等[ 22]对芦笋有效成分进行了分离 、鉴定 ,证实芦笋皂甙 C
和D对小鼠移植性乳腺癌 、胰腺癌 、子宫颈癌的生长抑制
率为 20%-40%。从芦笋种子中可以分离得到一种能使
核蛋白体失活的碱性糖蛋白 ,它能抑制HeLa细胞的蛋白
质生物合成 ,从而抑制肿瘤细胞的分裂增殖[ 23] 。从芦笋
嫩芽中提取得到的粗皂角甙类物质 ,在 75-100 μg/ml 范
围内可以抑制细胞的生长 ,高于 200μg/ml 即可杀死 HL-
60细胞 ,显著抑制 DNA的合成[ 24] 。
2.3　抗衰老作用
研究表明 ,芦笋汁可显著抑制小鼠血浆 、肝 、脑等组织
中过氧化脂质(LPO)的生成 ,而 LPO与机体衰老密切相
关 ,这表明芦笋汁具有很好的抗氧化 、延缓衰老的作
用[ 11] 。另有文献[ 25]报导 ,芦笋水提物能够降低果蝇体内
脂褐质的含量 ,具有抗衰老作用 。芦笋多糖可显著提高衰
老小鼠血过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷光
甘肽(GSH-PX)的活力 ,显著降低其血浆 、脑 、肝匀浆 LPO
水平 ,拮抗衰老所致胸腺 、脾脏和脑组织的萎缩 ,这表明芦
笋多糖具有良好的抗衰老作用[ 26] 。丁昌玉等[ 27]对芦笋皮
和核桃仁的抗衰老作用进行了比较 ,也证明了芦笋提取液
能显著抑制小鼠肝 、脑组织中 LPO的生成 。
Jayashree P.Kamat[ 28]研究了小鼠肝中线粒体受γ-射
线损伤后进行修复中芦笋的抗氧化作用 ,研究表明 ,在低
剂量(10 μg/mg)情况下 ,芦笋粗提液在抑制蛋白质过氧化
作用过程中效果显著 ,同时发现 ,芦笋粗提液在小鼠肝受
损伤线粒体修复过程中具有潜在的抗氧化作用。C.I.
Nindo等[ 29]对芦笋的抗氧化性质进行了研究 ,同时研究分
析了不同干燥方法对芦笋有效成分的影响 ,并将其作为功
能因子添加到食品中以提升食品的附加值。
2.4　降血脂作用
芦笋的有效成分具有降血脂的作用 ,有望研制成功一
种预防和治疗高脂血症和冠心病的保健品[ 30] 。邵淑丽
等[ 31]研究了芦笋对小鼠实验性高脂血症的预防作用 ,结
果显示 ,芦笋香菇绿豆汁能显著降低实验性高脂血症小鼠
的血清甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固
醇(LDL-C)及血糖(BG)浓度 ,显著提高血清高密度脂蛋
白胆固醇(HDL-C)浓度 ,作用程度与已知降脂 、降糖药物
相当;同时它还具有调节脂肪代谢 、延缓动脉粥样硬化的
作用 。
冯翠萍等[ 32]研究了芦笋皮对高脂症大鼠血脂水平的
影响 ,也证实了芦笋皮具有降血脂作用 。另有研究发
现[ 33] ,以芦笋 、蜂胶 、香菇为主要原料 ,辅以香辛料等制成
降脂调味粉 ,在增强食物风味的同时 ,具有降血脂的显著
功效 。
2.5　抗疲劳作用
芦笋的有效成分具有抗疲劳的作用。通过芦笋皮对
小鼠抗疲劳试验的研究 ,发现芦笋皮能提高小鼠运动耐
力 ,能促进小鼠的新陈代谢 ,具有一定的抗疲劳作用[ 34] 。
吴细丕等[ 35]以小鼠从持续游泳到出现侧泳为疲劳标准 ,
发现芦笋提取物对小鼠具有抗疲劳作用 ,其抗疲劳效果随
剂量的提高而增强。
2.6　保肝作用
芦笋原汁可明显抑制 CCl4 所致小鼠血清丙氨酸转氨
酶(SALT)活性和肝脏丙二醛(MDA)的升高 ,同时可提高肝
组织 SOD活性 ,这表明芦笋对CCl4 所致小鼠肝细胞有明
显保护作用 ,其机理可能与提高 SOD活性 、抑制膜脂质过
氧化有关[ 36] 。郭兵等[ 37] 的研究表明 ,芦笋对大鼠内源性
亚硝胺中毒具有保护作用 ,而肝脏是亚硝胺在体内损害的
主要脏器之一 , 这表明芦笋具有保护肝细胞的功能 。
Jayashree P.Kamat等[ 28]研究了芦笋在小鼠肝线粒体受γ-
射线损伤后进行修复过程中的抗氧化作用。注射 1 ～ 100
mg/ml的芦笋根乙醇提取物 ,可以抑制酒精诱导的肝肿瘤
坏死因子的分泌 ,从而起到保护肝的功效[ 38] 。
2.7　抗溃疡及其它生物学作用
芦笋提取物对胃和十二指肠的溃疡具有保护作用 。
Paul A.Nwafor等的研究也证明了芦笋的甲醇提取物可以
24
显著增强肠道蠕动 ,减少溃疡的发生。芦笋提取液之所以
具有抗溃疡特性 ,是因为它们对黏膜防御因素的积极影
响。此外 ,从芦笋中提取的有效成分还能治疗癫痫症 ,对
神经性和非神经性疼痛具有镇痛作用 ,对由 SO2 引起的咳
嗽也有一定的疗效 ,其浓缩汁对皮炎亦具有治疗作用。
3　展望
芦笋因其多种独特的生物学功能 ,在食品 、医药 、动物
营养等领域具有广阔的开发应用前景。随着人们对芦笋
的免疫调节 、抗癌 、抗突变 、抗衰老 、降血脂等生物学功能
的进一步认识 ,对芦笋生物活性物质的研究将越来越受到
重视 ,并有望成为新的研究热点 。
作为一种药食兼用的名贵保健蔬菜 ,芦笋在国际 、国
内市场上备受青睐 。芦笋特有的免疫调节 、抗癌 、抗突变 、
抗衰老 、降血脂等生物学功能 ,为芦笋的精深加工和综合
利用提供了广阔的发展空间。从芦笋中提取分离各种生
物活性物质 ,研究开发功效显著 、安全无害 、天然绿色的功
能保健品 、医药中间体等产品 ,将是一项具有深远意义的
工作。
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25
作者简介:周云(1974-),女 ,安徽肥东人 ,一直从事产品质量检验工作。收稿日期:2005-12-30
论有机肥中钾的测定
周　云
(安徽省濉溪县质量技术监督局 ,安徽濉溪　235100)
摘　要:阐述了快速测定有机肥中钾的方法———火焰光度法的原理 、分析步骤和方法以及适用范围。
关键词:钾含量;火焰光度法;测定
中图分类号　S143.1　文献标识码　B　文章编号　1007-7731(2006)02-116-01
　　钾是农作物生长的必要元素之一。有机肥中钾含量
的高低是肥料优劣的重要标志之一。现行的检测钾的行
业标准中 ,要经过灰化 、酸溶 、沉淀 、恒重等步骤 ,较为繁
琐。笔者进行了大量的实验 ,明确了这一方法初步的适用
范围 ,本文阐述其操作原理和测定方法 。采用一种快速的
检测方法———火焰光度法。
1　原理
有机肥的钾是以高分子化合物的形式存在 ,水不能完
全提取 ,要用 1 mol/L HCl使结合态钾与氢离子交换才能
提取出来。待测液中钾离子在火焰高温激发下 ,辐射出钾
元素的特征光谱(766.5 nm),通过钾的滤光片 ,经光电倍
增管 ,把光能转换为电能 ,放大后 ,用微电流表指示其强
度;从钾标准溶液与检流计读数作标准曲线 ,即可查出待
测液钾的浓度 ,最后计算样品中钾的含量。
2　主要仪器:火焰光度计 ,振荡器
3　主要试剂:1 mol/L HCl;100 ug/ml钾标准溶液
4　测定步骤
4.1　待测液的制备
称取样品 25.0 g ,置于粉碎机中粉碎后 ,取试样约 10 g
(精确到 0.0000 g)置于 250 ml聚乙烯瓶中 ,加 1 mol/LHCL
100 ml ,振荡 5 min后静置 30 min。用定性滤纸过滤 ,弃去
最初滤液 20 ml ,然后收集 50 ml的滤液置于聚乙烯瓶中 ,
即为待测液 。
4.2　钾标准工作曲线的绘制
准确吸取 100 ug/ml钾标准溶液 0.0 ml 、2.5 ml 、5.0
ml、10.0 ml、15.0 ml、20.0 ml 、25.0 ml分别置于 100 ml的容
量瓶中 ,用蒸馏水定容 ,即得 0.0、2.5 、5.0、10.0、15.0、20.
0、25.0 ug/ml 钾标准溶液标准系列溶液。以浓度最大的
一个设定到火焰光度计上的检流计为满度(100),然后以
浓度由小到大依次测定 ,记录检流计读数 。以检流计读数
为纵坐标 ,钾的浓度(ug/ml)为横坐标 ,绘制标准曲线 。
4.3测定
将配制好的待测液用水适当稀释(使稀释溶液中钾的
浓度在 5-25 ug/ml为宜)。待测液同标准系列溶液一起
在相同的条件下 ,用 766.5nm 滤光片 ,在火焰光度计上测
定。记录其在检流计的读数 ,然后从标准曲线上求得其浓
度。
5　结果计算
(k)(mg/kg)=C×V×稀释倍数×1000
m×1000
式中　C —从标准曲线查得钾的浓度(ug/ml);
V—提取液的体积(ml);
稀释倍数=稀释后的定容体积/吸取原溶液的体
积;
m—样品的质量(g);
因 g换算成 kg;ug换算成mg;故分子分母均乘 1000。
6　适用范围
本方法优点是快速 、简便。可免去样品的灰化等步
骤;测定结果一般允许误差在 0.5%-1.0%左右 ,重现性
较好 ,可做为企业产品质量的出厂检验 ,也可为产品质量
检验机构在样品较多时的快速检验 ,但本方法不宜作为仲
裁检验。
(上接第 25页)
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