全 文 ：2014 年第 6 期 837
收稿日期:2014-01-09
基金项目:浙江农林大学科研发展基金项目 (2009FＲ077)
作者简介:宋 亚 (1990 －) ，男，湖南长沙人，硕士研究生，主要从事果蔬品质研究工作。E-mail:502372182@ qq. com。
通信作者:杨 静 (1982 －) ，女，浙江新昌人，副教授，主要从事蔬菜品质与安全的研究工作。E-mail:yangjing@ zafu. edu. cn。
文献著录格式:宋亚，杨静． 芸薹属蔬菜功能性成分研究进展 ［J］． 浙江农业科学，2014 (6) :837 － 840．
芸薹属蔬菜功能性成分研究进展
宋 亚，杨 静
(浙江农林大学 农业与食品科学学院，浙江 杭州 311300)
摘 要:芸薹属蔬菜多为重要蔬菜，营养丰富，用途广泛。本文综述了芸薹属蔬菜中的膳食纤维、黄酮类
物质、硫代葡萄糖苷、类胡萝卜素等多种功能性成分及其生理活性，并对其今后相关研究进行展望。
关键词:芸薹属蔬菜;功能性成分;膳食纤维;黄酮类物质;硫代葡萄糖苷;类胡萝卜素
中图分类号:S 63 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2014)06-0837-04
十字花科植物中作为栽培蔬菜用的只有两个
属，芸薹属是其中之一，包括植物 100 余种。我国
栽培的主要有 15 种［1］，多为重要蔬菜，如白菜，
甘蓝，芥菜，花椰菜，雪里红，榨菜等。其中白菜
享有“百菜之王”的美誉，更有人将其称为我国
“国菜”。芸薹属蔬菜营养丰富，质地柔嫩，不仅
是人们日常膳食中不可缺少的组成部分，更能作为
油料、调料、中草药、染料、观赏植物和保健食品
加以综合利用［1］。近年来，芸薹属蔬菜中所含的
膳食纤维、黄酮类物质、硫代葡萄糖苷及其降解产
物、类胡萝卜素等功能性物质的食用价值和药用价
值逐渐为人们所了解，其生理活性及作用机制也已
经逐渐清晰，尤其是其在抗癌、抑制肿瘤细胞生
长、预防心血管疾病、抗氧化［2］、抗菌［3］等方面
的功效引起国内外高度关注。本文通过分析和总结
近年来有关芸薹属蔬菜的营养成分、主要功能性成
分及其生理活性和作用机制的最新研究成果，以期
为芸薹属蔬菜的精深加工及综合利用提供参考。
1 营养成分
芸薹属蔬菜富含人体所必需的碳水化合物、蛋
白质、膳食纤维、维生素 (A、C、E、B1、B2、
B6、烟酸、叶酸等) ，矿物质 (以钾、钠、钙为
主，磷含量次之，还包括镁、锌、铁、锌、硒、铜
等)［4 － 6］。个别品种还含有特殊功效的营养成分，
如甘蓝中含有维生素 U，对胃及十二脂肠溃疡有止
痛、促愈合的作用［4］;芥菜中含少量维生素 K，有
利于皮肤外伤的治疗［5］。
2 功能性成分
2. 1 膳食纤维
膳食纤维是不易被人体消化的食物营养素，大
多不能被人类胃肠道中的消化酶分解，使人在进食
时具有一种饱腹感和咀嚼感，并且能延缓食物经过
胃部的速度，因此能放慢人体消化和吸收营养的速
度，从而达到减肥的功效。同时胆酸盐和胆固醇会
与膳食纤维结合在一起，与不溶性纤维一道被排出
体外，降低人体胆酸盐的重新吸收率与血浆中胆固
醇水平［6］。部分膳食纤维在大肠中发酵，可增加
细菌数量，改善大肠功能，使肠内物体流通时间减
少［7］。大量实例和临床研究证实，膳食纤维在缓
解便秘［8］、降血脂［9］、防治糖尿病［10］、预防结肠
癌［11］、降胆固醇［12］、预防心脑血管疾病［13］及维
持肠道菌群平衡［14］等方面具有特殊功效，被誉为
人体的“第七大营养素。”研究表明，在几种重要
的芸薹属蔬菜中，其膳食纤维含量仅次于碳水化合
物和蛋白质［4 － 5］，对人体健康具有特殊作用。
2. 2 黄酮类物质
黄酮类物质是植物在长期自然选择过程中产生
的一类次生代谢产物，是芸薹属蔬菜茎叶中的重要
保健性成分，对人体具有抗癌抗肿瘤、调节心脑血
管系统、抗炎镇痛、免疫调节、改善生殖系统、抗
微生物、清除自由基、抗氧化、抗 HIV、防护辐射
损伤等生理活性［1 － 17］。苑林宏等［18］采用人群膳食
干预的方法，证实富含黄酮类物质的蔬菜和水果能
改善健康机体的抗氧化功能。朱文振等［19］对黄酮
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类物质的抗癌机制进行综述，表明主要是与其抑制
癌细胞增殖并诱导凋亡、抑制癌细胞迁移、抑制新
生血管形成、抗氧化、抗炎症和提高机体免疫力等
方面的作用有关。
此外，在甘蓝类和芥菜类芸薹属蔬菜中还广泛
存在着槲皮素，其具有明确的抗肿瘤、抗血小板聚
集、抗 氧 化 作 用，并 影 响 多 种 酶 的 活 性。
Neuhouser［20］发现，增加槲皮素的摄入量可有效预
防肺癌的发生。
2. 3 硫代葡萄糖苷
硫代葡萄糖苷 (简称硫苷) ，又称芥子硫苷，
是芸薹属蔬菜中一类重要的次生代谢产物，所有的
芸薹属蔬菜，甚至所有的十字花科植物都能合成硫
苷［21］。硫苷与芥子酶会发生水解反应，生成异硫
氰酸盐、硫氰酸脂、腈类等降解产物及衍生物。硫
苷与这些降解产物具有多种生物学功能，可参与植
物防卫反应、赋予植物特殊风味、刺激昆虫取食，
并可预防人体癌症发生等［22 － 23］。
2. 3. 1 异硫氰酸盐
异硫氰酸盐能防治肺癌、胃癌、结肠癌、直肠
癌及多种棘手疾病，而且对多种病原体、细菌、真
菌都具有毒害作用。汪俏梅［24］简述了异硫氰酸盐
对化学致癌因子的抑制作用及其作用机制，重点论
述了异硫氰酸盐作为阻遏因子通过与致癌代谢中的
一些关键性靶位点发生反应来预防癌症发生，以及
抑制因子通过抑制细胞分裂、诱导细胞程序化死亡
等来延迟和逆转癌症发生的机制。郑健仙［25］研究
表明，异硫氰酸盐通过双重机制来特异性地调节肿
瘤细胞的代谢，即选择性使阶段Ⅰ酶失活 (如细
胞色素 P450 酶)和诱导阶段Ⅱ酶 (如苯醌还原酶
和谷胱甘肽转移酶)的表达，阻断肿瘤细胞产生
的代谢途径，抑制癌细胞的分裂和生长，从而起到
抗癌功能。李雷等［26］对十字花科植物中异硫氰酸
盐的结构、性质、活性及上述抗癌机制也进行了深
入研究，并对异硫氰酸盐在抗高血压和防治白内障
等方面的功效进行了综述。李东华等［27］发现，萝
卜种子提取液的抑菌性会随着硫苷含量的增加而加
强，但提取液中的抑菌成分还有待深入分析鉴定。
陈亚洲等［22］研究证实:异硫氰酸盐及其降解
产物对昆虫具有一定的毒害作用，一方面其通过减
少昆虫体内总氧气的吸入和 CO2 的呼出抑制糖酵
解-克雷布斯循环，从而改变昆虫机体的新陈代谢
能力，导致昆虫生长缓慢甚至死亡。另一方面，一
些挥发性的异硫氰酸盐可作为摄食或产卵的刺激物
吸引十字花科植物害虫，在害虫与植物的识别中发
挥作用。
2. 3. 2 异硫氰酸酯
异硫氰酸酯也具有高度的生物活性，有杀菌、
抑制血小板聚集等作用，同时也是芸薹属蔬菜最主
要的抗肿瘤活性成分。吕静等［28］证明异硫氰酸脂
在体内外均可明显抑制肿瘤的生长及增殖，并诱导
细胞凋亡。但异硫氰酸酯具有一定的基因毒性，过
量的异硫氰酸酯可能引起哺乳动物细胞姐妹染色体
交换和染色体失常，从而引起细胞突变、重者致
癌［29 － 30］。因此，如何合理使用异硫氰酸酯并最大
限度地减少其对机体的毒害作用是当下研究的热点
之一。
2. 3. 3 萝卜硫素
萝卜硫素又称“莱菔子素”，为异硫代氰酸盐
衍生物，由葡萄糖莱菔子甙经黑芥子硫酸甘酶或酸
水解后产生。已有的研究表明萝卜硫素具有高度的
生物学活性，是迄今发现抗癌效果最好的植物活性
物质，不仅具有强抗癌作用，还具有保护胃黏膜、
抗氧化、免疫、抑制血小板聚集等作用［31 － 34］。此
外，吴华彰等［35］证实，萝卜硫素对大肠杆菌、金
黄色葡萄球菌等 5 种受试菌有较强抑制作用，其主
要通过影响细胞膜通透性、细胞物质和能量代谢以
及抑制核酸和蛋白合成速率 3 方面来实现抑菌功
能［36］。谢述琼等［37］对比了 9 种十字花科蔬菜食用
部分的萝卜硫素含量，结果表明，芸薹属蔬菜萝卜
硫素要高于萝卜属蔬菜，其中以青花椰菜含量最
高，达到 480 μg·g －1。
2. 4 类胡萝卜素
芸薹属蔬菜中含有丰富的类胡萝卜素。陈鹏飞
等［38］利用反相高效液相色谱，在不同种类的大白
菜中共分离出 48 种类胡萝卜素，根据保留时间和
吸收谱特征鉴定出链孢红素、玉米黄质和八氢番红
茄素等 30 种成分。孙玉敬等［39］依据近年来大量的
流行病学结果认为，食用含有类胡萝卜素的水果蔬
菜可以降低慢性疾病的发生，并从类胡萝卜素特有
的生物活性角度总结和分析了其抗氧化、抗癌、预
防心血管疾病，以及促进骨健康、预防骨质疏松等
重要功效。汪蓓蓓等［40］从类胡萝卜素作为维生素
A前体的角度，提出了其无生理毒性的特点，并重
点介绍了核黄素在保护眼部健康，包括防治盲眼
病、白内障，保护皮肤，特别是预防皮肤癌等方面
的显著功效。
宋 亚，等:芸薹属蔬菜功能性成分研究进展 839
3 研究现状及前景展望
十字花科植物主要包含两大类栽培蔬菜，一类
是芸薹属蔬菜，共有 100 种;另一类是萝卜属蔬
菜，约有 10 种［1］。从数量上来看，芸薹属蔬菜约
占十字花科蔬菜的 90%。在绝大多数有关芸薹属
蔬菜的研究报告中直接用 “十字花科蔬菜”代指
“芸薹属蔬菜”。对 CNKI中国期刊网全文数据库中
1994 年至今主题为 “十字花科蔬菜”的检索结果
进行汇总，共有涉及 36 个学科总计 2 887 条检索
结果，其中 1994 － 2003 年间共 1 225 条检索结果，
而在 2004 － 2013 年共 1 662 条检索结果，充分反
映了学界近年来对于十字花科蔬菜相关研究的重
视。在所有学科门类中，有关芸薹属植物的研究主
要集中在植物保护与园艺两个学科上;但近 10 年
里 (2004 － 2013 年)各主要学科有关 “十字花科
蔬菜”的研究成果数量均较前一个 10 年 (1994 －
2003 年)明显增加。且随着人们对十字花科蔬菜
研究的加深，其多种功能性成分的保健功效甚至医
疗功效得以确认，医学研究成果数量快速增多，
2004 － 2013 年的相关医学研究成果总量几近
1994 － 2003年的 2 倍。
芸薹属蔬菜作为我国栽培面积最大、总产量最
高、消费量最大的蔬菜，其功能性成分不仅对人体
具有抗癌、抗肿瘤、抗氧化、预防心血管疾病、促
进骨健康等重大意义，而且还在作物的抗病虫害等
方面具有可观前景。当前关于芸薹属蔬菜的研究主
要集中在种植、育种和食用价值 3 方面，但其中种
植方面的研究占绝大部分，对芸薹属内各个品种的
栽培技术、病虫害防治的研究已相对完整和深刻，
而芸薹属蔬菜中的化学成分特有的杀菌效果在其他
蔬菜中的应用尚待深入研究。当前对芸薹属植物育
种方面的研究主要集中于基因组分析、克隆及序列
分析、分子标记育种应用等方面，对抗病虫害新品
种的探索及优化遗传特性研究相对较少。考虑到功
能性成分的生物合成及其代谢调控研究在功能品种
选育中具有广泛应用前景，相关研究亟待加强。虽
然芸薹属蔬菜各种生物学效应的研究不断推进，特
别是其各功能性成分的功效已引起医药学科的极大
重视，但芸薹属植物对于人体各种疾病的食疗作用
还有待深入研究和推广。此外，各功能性成分在各
类芸薹属蔬菜中是否存在特异性;功能性成分在作
物的采摘、贮藏、运输等环节中如何最大程度地提
高和保持其含量及功能活性也都亟待解决。
参考文献:
［1］ 陈秋芳，贾宏汝． 十字花科植物的研究价值及开发利用前
景 ［J］． 安徽农业科学，2008，35 (34) :11183 － 11185．
［2］ Cartea M E， Francisco M， Soengas P， et al． Phenolic
compounds in Brassica vegetables ［J］． Molecules，2010，16
(1) :251 － 280．
［3］ Jaiswal A K，Ｒajauria G，Abu-Ghannam N，et al． Phenolic
composition，antioxidant capacity and antibacterial activity of
selected Irish Brassica vegetables ［J］． Natural Product
Communications，2011，6 (9) :1299 － 1304．
［4］ 俞晓琴． 甘蓝营养价值及春季栽培技术 ［J］． 上海蔬菜，
2011 (5) :27 － 28．
［5］ 俞永和． 芥菜的营养价值及高产高效栽培技术 ［J］． 上海
蔬菜，2012 (3) :99 － 100．
［6］ Ebihara K， Schneeman B O． Interaction of bile acids，
phospholipids，cholesterol and triglyceride with dietary fibers in
the small intestine of rats ［J］． The Journal of Nutrition，1989，
119 (8) :1100 － 1106．
［7］ 王国泽． 果蔬产品中的功能性成分 ［J］． 内蒙古农业大学
学报:自然科学版，2008，29 (1) :253 － 256．
［8］ 张丽芳，张爱珍． 膳食纤维的研究进展 ［J］． 中国全科医
学，2007，10 (21) :1825 － 1827．
［9］ 麦紫欣，关东华，林敏霞，等． 膳食纤维降血脂作用及其机制
的研究进展［J］． 广东微量元素科学，2011，18 (1):11 －16．
［10］ 王子花，申瑞玲，李文全． 膳食纤维降血糖作用研究进展
［J］． 粮食与油脂，2006，7 (3) :42 － 43．
［11］ 杨杨，陶陶，姬诺，等． 膳食纤维在结肠癌防治中的作用
［J］． 医学综述，2010，16 (10) :1494 － 1496．
［12］ 刘彩虹． 膳食纤维在疾病防治中的应用 ［J］． 医学综述，
2010，16 (16) :2459 － 2461．
［13］ 郑钜圣，韩冬． 膳食纤维与心血管疾病 ［J］． 浙江预防医
学，2011，23 (10) :24 － 27．
［14］ 蔡炯，许进． 肠道菌群与膳食纤维 ［J］． 肠外与肠内营养，
2002，9 (1) :50 － 52．
［15］ 陈倩，闫楠，马丽娟，等． 芸薹属类黄酮 3-羟化酶基因家
族 ＲNA 干扰载体的构建 ［J］． 生物技术，2010，20 (3) :
8 － 11．
［16］ 刘炎． 植物黄酮类化合物功能的研究进展 ［J］． 科技信息，
2012 (18) :131 － 131．
［17］ 张浩，卢卫红，王丽． 黄酮类化合物辐射防护作用研究
［J］． 食品科技，2012 (11) :228 － 232．
［18］ 苑林宏，肖忠新，麻微微，等． 富含黄酮类蔬菜和果汁对机
体抗氧化功能影响 ［J］． 中国公共卫生，2012，28 (6) :
870 － 871．
［19］ 朱文振，马龙，李国荣． 黄酮类化合物的抗癌作用及作用机
制 ［J］． 生命科学，2012，24 (5) :444 － 449．
［20］ Neuhouser M L． Dietary flavonoids and cancer risk:Evidence
from human population studies ［J］． Nutrition and Cancer，
2004，50 (1) :1 － 7．
［21］ 程坤，杨丽梅，方智远，等． 十字花科植物中主要硫代葡萄
糖苷合成与调节基因的研究进展 ［J］． 中国蔬菜，2010
(12) :1 － 6．
［22］ 陈亚州，阎秀峰． 芥子油苷在植物-生物环境关系中的作用
840 2014 年第 6 期
［J］． 生态学报，2007，6:2584 － 2593．
［23］ 申树芳，张英锋，马子川． 西兰花中硫代葡萄糖苷的抗癌药
理 ［J］． 化学教学，2009 (7) :64 － 65．
［24］ 汪俏梅，Abel S． 异硫代氰酸盐的抗癌机理及其相关研究
［J］． 细胞生物学杂志，2002，24 (3) :171 － 175．
［25］ 郑建仙． 植物活性成分开发 ［M］． 北京:中国轻工业出版
社，2005．
［26］ 李雷，邹翔，季宇彬． 十字花科植物中异硫氰酸盐的性质及
活性研究 ［J］． 哈尔滨商业大学学报:自然科学版，2007，
23 (4) :385 － 389．
［27］ 李东华，叶春苗． 萝卜籽中活性成分提取及抑菌效果的研
究 ［J］． 沈阳化工大学学报，2013 (1) :25 － 29．
［28］ 吕静，陶文沂，程景才，等． 十字花科蔬菜提取物抗肿瘤作
用的研究 ［J］． 食品与生物技术学报，2007，26 (4) :
106 － 108．
［29］ Kassie F，Knasmüller S． Genotoxic effects of allyl isothiocyanate
(AITC) and phenethyl isothiocyanate (PEITC) ［J］．
Chemico-Biological Interactions，2000，127 (2) :163 － 180．
［30］ Murata M，Yamashita N， Inoue S， et al． Mechanism of
oxidative DNA damage induced by carcinogenic allyl
isothiocyanate ［J］． Free Ｒadical Biology and Medicine，2000，
28 (5) :797 － 805．
［31］ Wagner A E，Ernst I，Iori Ｒ，et al． Sulforaphane but not
ascorbigen，indole‐ 3 ‐ carbinole and ascorbic acid activates
the transcription factor Nrf2 and induces phase ‐ 2 and
antioxidant enzymes in human keratinocytes in culture ［J］．
Experimental Dermatology，2010，19 (2) :137 － 144．
［32］ Harvey C J，Thimmulappa Ｒ K，Sethi S，et al． Targeting Nrf2
signaling improves bacterial clearance by alveolar macrophages
in patients with COPD and in a mouse model ［J］． Science
Translational Medicine，2011，3 (78) :78ra32 － 78ra32．
［33］ Starrett W，Blake D J． Sulforaphane inhibits de novo synthesis
of IL-8 and MCP-1 in human epithelial cells generated by
cigarette smoke extract ［J］． Journal of Immunotoxicology，
2011，8 (2) :150 － 158．
［34］ Nian H，Delage B，Ho E， et al． Modulation of histone
deacetylase activity by dietary isothiocyanates and allyl sulfides:
studies with sulforaphane and garlic organosulfur compounds
［J］． Environmental and Molecular Mutagenesis，2009，50
(3) :213 － 221．
［35］ 吴华彰，费鸿君，黄银久，等． 萝卜硫素的体外抗氧化和抑
菌活性 ［J］． 中国老年学杂志，2012，32 (4) :750 － 753．
［36］ 吴华彰，费鸿君，赵云利，等． 萝卜硫素对大肠杆菌抑菌机
制的研究 ［J］． 四川大学学报:医学版，2012，43 (3) :
386 － 390．
［37］ 谢述琼，何珺，何军． 9 种十字花科蔬菜食用部分中萝卜硫
素含量研究 ［J］． 安徽农业大学学报，2013，40 (3) :
460 － 463．
［38］ 陈鹏飞，刘栓桃，张志刚，等． 大白菜的类胡萝卜素种类鉴
定 ［J］． 中国农学通报，2011，27 (19) :137 － 143．
［39］ 孙玉敬，乔丽萍，钟烈洲，等． 类胡萝卜素生物活性的研究
进展 ［J］． 中国食品学报，2012，12 (1) :160 － 166．
［40］ 汪蓓蓓，陶懂谊． 类胡萝卜素对人类健康的影响研究与展
望 ［J］． 微量元素与健康研究，2011，28 (4) :55 － 59．
(责任编辑:高 峻
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
)
(上接第 836 页)
整齐度较差，据目测，35%的茎瘤芥苗为小苗，基
本无瘤茎;萧山缩头种则相对较整齐。据测定，萧
山缩头种植株株高最高，开展度最大，慈溪 1 号与
余姚缩头种较为相近。3 个品种的纯度均较好，无
变异情况。
2. 4 抗性及抽薹性
从表 2 可以看出，3 个品种均有一定程度缺棵
及抽薹现象，但都不严重，萧山缩头种缺棵率最
低，慈溪 1 号的抽薹率最低。三者病毒病发生率均
较低。余姚缩头种软腐病发生为 5. 69%，较其他 2
品种高;慈溪 1 号、萧山缩头种分别只有 1. 89%
和 2. 04%。因采收略偏迟，空心现象均有发生，
慈溪 1 号空心率最低为 6. 47%;其次为余姚缩头
种，为 7. 52%;萧山缩头种最高，达到 10. 88%。
表 2 不同茎瘤芥品种抗性表现
品种 缺棵率 /% 抽薹率 /% 病毒病发率 /% 软腐病发率 /% 空心率 /%
慈溪 1 号 1. 58 3. 00 0. 36 1. 89 6. 47
余姚缩头种 3. 46 3. 86 1. 22 5. 69 7. 52
萧山缩头种 0. 68 6. 12 0 2. 04 10. 88
3 小结
从综合性状分析，3 个茎瘤芥品种中慈溪 1 号
产量最低，但商品性最好，抗病性和耐抽薹性最
好，空心率最低;萧山缩头种产量最高，抗病性和
耐抽薹性也较好，但空心率最高;余姚缩头种产量
居中，但抗病性较差，空心发生率高。慈溪 1 号商
品性、抗病性和耐抽薹性最好，适合桐乡栽培。
参考文献:
［1］ 李敏，游雄鹰，赵昌琼． 茎瘤芥叶片中叶绿素的稳定性
［J］． 食品科学，2011 (19) :57 － 60．
［2］ 桐乡市农业志编纂委员会． 桐乡农业志 ［M］． 北京:中华
书局，2013:416 － 418．
［3］ 胡美华，潘慧锋，赵建阳． 浙江省榨菜产业现状及发展对
策 ［J］． 浙江农业科学，2006 (6) :605 － 608．
(责任编辑:张才德)