蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進(jìn)展

宋 亞，楊 靜

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 311300）

蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進(jìn)展

宋 亞，楊 靜

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 311300）

蕓薹屬蔬菜多為重要蔬菜，營養(yǎng)豐富，用途廣泛。本文綜述了蕓薹屬蔬菜中的膳食纖維、黃酮類物質(zhì)、硫代葡萄糖苷、類胡蘿卜素等多種功能性成分及其生理活性，并對其今后相關(guān)研究進(jìn)行展望。

蕓薹屬蔬菜；功能性成分；膳食纖維；黃酮類物質(zhì)；硫代葡萄糖苷；類胡蘿卜素

十字花科植物中作為栽培蔬菜用的只有兩個屬，蕓薹屬是其中之一，包括植物100余種。我國栽培的主要有15種［1］，多為重要蔬菜，如白菜，甘藍(lán)，芥菜，花椰菜，雪里紅，榨菜等。其中白菜享有“百菜之王”的美譽(yù)，更有人將其稱為我國“國菜”。蕓薹屬蔬菜營養(yǎng)豐富，質(zhì)地柔嫩，不僅是人們?nèi)粘Ｉ攀持胁豢扇鄙俚慕M成部分，更能作為油料、調(diào)料、中草藥、染料、觀賞植物和保健食品加以綜合利用［1］。近年來，蕓薹屬蔬菜中所含的膳食纖維、黃酮類物質(zhì)、硫代葡萄糖苷及其降解產(chǎn)物、類胡蘿卜素等功能性物質(zhì)的食用價值和藥用價值逐漸為人們所了解，其生理活性及作用機(jī)制也已經(jīng)逐漸清晰，尤其是其在抗癌、抑制腫瘤細(xì)胞生長、預(yù)防心血管疾病、抗氧化［2］、抗菌［3］等方面的功效引起國內(nèi)外高度關(guān)注。本文通過分析和總結(jié)近年來有關(guān)蕓薹屬蔬菜的營養(yǎng)成分、主要功能性成分及其生理活性和作用機(jī)制的最新研究成果，以期為蕓薹屬蔬菜的精深加工及綜合利用提供參考。

1 營養(yǎng)成分

蕓薹屬蔬菜富含人體所必需的碳水化合物、蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素（A、C、E、B1、B2、B6、煙酸、葉酸等），礦物質(zhì)（以鉀、鈉、鈣為主，磷含量次之，還包括鎂、鋅、鐵、鋅、硒、銅等）［4-6］。個別品種還含有特殊功效的營養(yǎng)成分，如甘藍(lán)中含有維生素U，對胃及十二脂腸潰瘍有止痛、促愈合的作用［4］；芥菜中含少量維生素K，有利于皮膚外傷的治療［5］。

2 功能性成分

2.1 膳食纖維

膳食纖維是不易被人體消化的食物營養(yǎng)素，大多不能被人類胃腸道中的消化酶分解，使人在進(jìn)食時具有一種飽腹感和咀嚼感，并且能延緩食物經(jīng)過胃部的速度，因此能放慢人體消化和吸收營養(yǎng)的速度，從而達(dá)到減肥的功效。同時膽酸鹽和膽固醇會與膳食纖維結(jié)合在一起，與不溶性纖維一道被排出體外，降低人體膽酸鹽的重新吸收率與血漿中膽固醇水平［6］。部分膳食纖維在大腸中發(fā)酵，可增加細(xì)菌數(shù)量，改善大腸功能，使腸內(nèi)物體流通時間減少［7］。大量實(shí)例和臨床研究證實(shí)，膳食纖維在緩解便秘［8］、降血脂［9］、防治糖尿?。?0］、預(yù)防結(jié)腸癌［11］、降膽固醇［12］、預(yù)防心腦血管疾?。?3］及維持腸道菌群平衡［14］等方面具有特殊功效，被譽(yù)為人體的“第七大營養(yǎng)素。”研究表明，在幾種重要的蕓薹屬蔬菜中，其膳食纖維含量僅次于碳水化合物和蛋白質(zhì)［4-5］，對人體健康具有特殊作用。

2.2 黃酮類物質(zhì)

黃酮類物質(zhì)是植物在長期自然選擇過程中產(chǎn)生的一類次生代謝產(chǎn)物，是蕓薹屬蔬菜莖葉中的重要保健性成分，對人體具有抗癌抗腫瘤、調(diào)節(jié)心腦血管系統(tǒng)、抗炎鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)、改善生殖系統(tǒng)、抗微生物、清除自由基、抗氧化、抗HⅠV、防護(hù)輻射損傷等生理活性［1-17］。苑林宏等［18］采用人群膳食干預(yù)的方法，證實(shí)富含黃酮類物質(zhì)的蔬菜和水果能改善健康機(jī)體的抗氧化功能。朱文振等［19］對黃酮類物質(zhì)的抗癌機(jī)制進(jìn)行綜述，表明主要是與其抑制癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡、抑制癌細(xì)胞遷移、抑制新生血管形成、抗氧化、抗炎癥和提高機(jī)體免疫力等方面的作用有關(guān)。

此外，在甘藍(lán)類和芥菜類蕓薹屬蔬菜中還廣泛存在著槲皮素，其具有明確的抗腫瘤、抗血小板聚集、抗氧化作用，并影響多種酶的活性。Neuhouser［20］發(fā)現(xiàn)，增加槲皮素的攝入量可有效預(yù)防肺癌的發(fā)生。

2.3 硫代葡萄糖苷

硫代葡萄糖苷（簡稱硫苷），又稱芥子硫苷，是蕓薹屬蔬菜中一類重要的次生代謝產(chǎn)物，所有的蕓薹屬蔬菜，甚至所有的十字花科植物都能合成硫苷［21］。硫苷與芥子酶會發(fā)生水解反應(yīng)，生成異硫氰酸鹽、硫氰酸脂、腈類等降解產(chǎn)物及衍生物。硫苷與這些降解產(chǎn)物具有多種生物學(xué)功能，可參與植物防衛(wèi)反應(yīng)、賦予植物特殊風(fēng)味、刺激昆蟲取食，并可預(yù)防人體癌癥發(fā)生等［22-23］。

2.3.1 異硫氰酸鹽

這段時間是孕期旅行的最佳時間，此階段孕婦的肚子慢慢大起來，旅途中要注意預(yù)防肚皮被撞擊，以免出現(xiàn)胎盤早剝、流產(chǎn)、早產(chǎn)等情況。但是如果出現(xiàn)孕吐厲害、高血壓、前置胎盤等情況，建議還是在家休息。

異硫氰酸鹽能防治肺癌、胃癌、結(jié)腸癌、直腸癌及多種棘手疾病，而且對多種病原體、細(xì)菌、真菌都具有毒害作用。汪俏梅［24］簡述了異硫氰酸鹽對化學(xué)致癌因子的抑制作用及其作用機(jī)制，重點(diǎn)論述了異硫氰酸鹽作為阻遏因子通過與致癌代謝中的一些關(guān)鍵性靶位點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)來預(yù)防癌癥發(fā)生，以及抑制因子通過抑制細(xì)胞分裂、誘導(dǎo)細(xì)胞程序化死亡等來延遲和逆轉(zhuǎn)癌癥發(fā)生的機(jī)制。鄭健仙［25］研究表明，異硫氰酸鹽通過雙重機(jī)制來特異性地調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的代謝，即選擇性使階段Ⅰ酶失活（如細(xì)胞色素P450酶）和誘導(dǎo)階段Ⅱ酶（如苯醌還原酶和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶）的表達(dá)，阻斷腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的代謝途徑，抑制癌細(xì)胞的分裂和生長，從而起到抗癌功能。李雷等［26］對十字花科植物中異硫氰酸鹽的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、活性及上述抗癌機(jī)制也進(jìn)行了深入研究，并對異硫氰酸鹽在抗高血壓和防治白內(nèi)障等方面的功效進(jìn)行了綜述。李東華等［27］發(fā)現(xiàn)，蘿卜種子提取液的抑菌性會隨著硫苷含量的增加而加強(qiáng)，但提取液中的抑菌成分還有待深入分析鑒定。

陳亞洲等［22］研究證實(shí)：異硫氰酸鹽及其降解產(chǎn)物對昆蟲具有一定的毒害作用，一方面其通過減少昆蟲體內(nèi)總氧氣的吸入和CO2的呼出抑制糖酵解-克雷布斯循環(huán)，從而改變昆蟲機(jī)體的新陳代謝能力，導(dǎo)致昆蟲生長緩慢甚至死亡。另一方面，一些揮發(fā)性的異硫氰酸鹽可作為攝食或產(chǎn)卵的刺激物吸引十字花科植物害蟲，在害蟲與植物的識別中發(fā)揮作用。

2.3.2 異硫氰酸酯

異硫氰酸酯也具有高度的生物活性，有殺菌、抑制血小板聚集等作用，同時也是蕓薹屬蔬菜最主要的抗腫瘤活性成分。呂靜等［28］證明異硫氰酸脂在體內(nèi)外均可明顯抑制腫瘤的生長及增殖，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。但異硫氰酸酯具有一定的基因毒性，過量的異硫氰酸酯可能引起哺乳動物細(xì)胞姐妹染色體交換和染色體失常，從而引起細(xì)胞突變、重者致癌［29-30］。因此，如何合理使用異硫氰酸酯并最大限度地減少其對機(jī)體的毒害作用是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)之一。

2.3.3 蘿卜硫素

蘿卜硫素又稱“萊菔子素”，為異硫代氰酸鹽衍生物，由葡萄糖萊菔子甙經(jīng)黑芥子硫酸甘酶或酸水解后產(chǎn)生。已有的研究表明蘿卜硫素具有高度的生物學(xué)活性，是迄今發(fā)現(xiàn)抗癌效果最好的植物活性物質(zhì)，不僅具有強(qiáng)抗癌作用，還具有保護(hù)胃黏膜、抗氧化、免疫、抑制血小板聚集等作用［31-34］。此外，吳華彰等［35］證實(shí)，蘿卜硫素對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等5種受試菌有較強(qiáng)抑制作用，其主要通過影響細(xì)胞膜通透性、細(xì)胞物質(zhì)和能量代謝以及抑制核酸和蛋白合成速率3方面來實(shí)現(xiàn)抑菌功能［36］。謝述瓊等［37］對比了9種十字花科蔬菜食用部分的蘿卜硫素含量，結(jié)果表明，蕓薹屬蔬菜蘿卜硫素要高于蘿卜屬蔬菜，其中以青花椰菜含量最高，達(dá)到480μg·g-1。

2.4 類胡蘿卜素

3 研究現(xiàn)狀及前景展望

十字花科植物主要包含兩大類栽培蔬菜，一類是蕓薹屬蔬菜，共有100種；另一類是蘿卜屬蔬菜，約有10種［1］。從數(shù)量上來看，蕓薹屬蔬菜約占十字花科蔬菜的90%。在絕大多數(shù)有關(guān)蕓薹屬蔬菜的研究報(bào)告中直接用“十字花科蔬菜”代指“蕓薹屬蔬菜”。對CNKⅠ中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫中1994年至今主題為“十字花科蔬菜”的檢索結(jié)果進(jìn)行匯總，共有涉及36個學(xué)科總計(jì)2 887條檢索結(jié)果，其中1994-2003年間共1 225條檢索結(jié)果，而在2004-2013年共1 662條檢索結(jié)果，充分反映了學(xué)界近年來對于十字花科蔬菜相關(guān)研究的重視。在所有學(xué)科門類中，有關(guān)蕓薹屬植物的研究主要集中在植物保護(hù)與園藝兩個學(xué)科上；但近10年里（2004-2013年）各主要學(xué)科有關(guān)“十字花科蔬菜”的研究成果數(shù)量均較前一個10年（1994-2003年）明顯增加。且隨著人們對十字花科蔬菜研究的加深，其多種功能性成分的保健功效甚至醫(yī)療功效得以確認(rèn)，醫(yī)學(xué)研究成果數(shù)量快速增多，2004-2013年的相關(guān)醫(yī)學(xué)研究成果總量幾近1994-2003年的2倍。

蕓薹屬蔬菜作為我國栽培面積最大、總產(chǎn)量最高、消費(fèi)量最大的蔬菜，其功能性成分不僅對人體具有抗癌、抗腫瘤、抗氧化、預(yù)防心血管疾病、促進(jìn)骨健康等重大意義，而且還在作物的抗病蟲害等方面具有可觀前景。當(dāng)前關(guān)于蕓薹屬蔬菜的研究主要集中在種植、育種和食用價值3方面，但其中種植方面的研究占絕大部分，對蕓薹屬內(nèi)各個品種的栽培技術(shù)、病蟲害防治的研究已相對完整和深刻，而蕓薹屬蔬菜中的化學(xué)成分特有的殺菌效果在其他蔬菜中的應(yīng)用尚待深入研究。當(dāng)前對蕓薹屬植物育種方面的研究主要集中于基因組分析、克隆及序列分析、分子標(biāo)記育種應(yīng)用等方面，對抗病蟲害新品種的探索及優(yōu)化遺傳特性研究相對較少?？紤]到功能性成分的生物合成及其代謝調(diào)控研究在功能品種選育中具有廣泛應(yīng)用前景，相關(guān)研究亟待加強(qiáng)。雖然蕓薹屬蔬菜各種生物學(xué)效應(yīng)的研究不斷推進(jìn)，特別是其各功能性成分的功效已引起醫(yī)藥學(xué)科的極大重視，但蕓薹屬植物對于人體各種疾病的食療作用還有待深入研究和推廣。此外，各功能性成分在各類蕓薹屬蔬菜中是否存在特異性；功能性成分在作物的采摘、貯藏、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)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決。

［1］ 陳秋芳，賈宏汝.十字花科植物的研究價值及開發(fā)利用前景［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，35（34）：11183-11185.

［2］ Cartea M E，F(xiàn)rancisco 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 selectedⅠrish Brassica vegetables［J］.Natural Product Communications，2011，6（9）：1299-1304.

［4］ 俞曉琴.甘藍(lán)營養(yǎng)價值及春季栽培技術(shù)［J］.上海蔬菜，2011（5）：27-28.

［5］ 俞永和.芥菜的營養(yǎng)價值及高產(chǎn)高效栽培技術(shù)［J］.上海蔬菜，2012（3）：99-100.

［6］ Ebihara K，Schneeman B O.Ⅰnteraction of bile acids，phospholip ids，cholesterol and triglyceride with dietary fibers in the small intestine of rats［J］.The Journal of Nutrition，1989，119（8）：1100-1106.

［7］ 王國澤.果蔬產(chǎn)品中的功能性成分［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，29（1）：253-256.

［8］ 張麗芳，張愛珍.膳食纖維的研究進(jìn)展［J］.中國全科醫(yī)學(xué)，2007，10（21）：1825-1827.

［9］ 麥紫欣，關(guān)東華，林敏霞，等.膳食纖維降血脂作用及其機(jī)制的研究進(jìn)展［J］.廣東微量元素科學(xué)，2011，18（1）：11-16.

［10］ 王子花，申瑞玲，李文全.膳食纖維降血糖作用研究進(jìn)展［J］.糧食與油脂，2006，7（3）：42-43.

［11］ 楊楊，陶陶，姬諾，等.膳食纖維在結(jié)腸癌防治中的作用［J］.醫(yī)學(xué)綜述，2010，16（10）：1494-1496.

［12］ 劉彩虹.膳食纖維在疾病防治中的應(yīng)用［J］.醫(yī)學(xué)綜述，2010，16（16）：2459-2461.

［13］ 鄭鉅圣，韓冬.膳食纖維與心血管疾?。跩］.浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)，2011，23（10）：24-27.

［14］ 蔡炯，許進(jìn).腸道菌群與膳食纖維［J］.腸外與腸內(nèi)營養(yǎng)，2002，9（1）：50-52.

［15］ 陳倩，閆楠，馬麗娟，等.蕓薹屬類黃酮3′-羥化酶基因家族RNA干擾載體的構(gòu)建［J］.生物技術(shù)，2010，20（3）：8-11.

［16］ 劉炎.植物黃酮類化合物功能的研究進(jìn)展［J］.科技信息，2012（18）：131-131.

［17］ 張浩，盧衛(wèi)紅，王麗.黃酮類化合物輻射防護(hù)作用研究［J］.食品科技，2012（11）：228-232.

［18］ 苑林宏，肖忠新，麻微微，等.富含黃酮類蔬菜和果汁對機(jī)體抗氧化功能影響［J］.中國公共衛(wèi)生，2012，28（6）：870-871.

［19］ 朱文振，馬龍，李國榮.黃酮類化合物的抗癌作用及作用機(jī)制［J］.生命科學(xué)，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，楊麗梅，方智遠(yuǎn)，等.十字花科植物中主要硫代葡萄糖苷合成與調(diào)節(jié)基因的研究進(jìn)展［J］.中國蔬菜，2010（12）：1-6.

［22］ 陳亞州，閻秀峰.芥子油苷在植物-生物環(huán)境關(guān)系中的作用［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，6：2584-2593.

［23］ 申樹芳，張英鋒，馬子川.西蘭花中硫代葡萄糖苷的抗癌藥理［J］.化學(xué)教學(xué)，2009（7）：64-65.

［24］ 汪俏梅，Abel S.異硫代氰酸鹽的抗癌機(jī)理及其相關(guān)研究［J］.細(xì)胞生物學(xué)雜志，2002，24（3）：171-175.

［25］ 鄭建仙.植物活性成分開發(fā)［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.

［26］ 李雷，鄒翔，季宇彬.十字花科植物中異硫氰酸鹽的性質(zhì)及活性研究［J］.哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，23（4）：385-389.

［27］ 李東華，葉春苗.蘿卜籽中活性成分提取及抑菌效果的研究［J］.沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（1）：25-29.

［28］ 呂靜，陶文沂，程景才，等.十字花科蔬菜提取物抗腫瘤作用的研究［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2007，26（4）：106-108.

［29］ Kassie F，Knasmüller S.Genotoxic effectsof al1.1 isothiocyanate（AⅠTC）and phenethyl isothiocyanate（PEⅠTC）［J］. Chem ico-BiologicalⅠnteractions，2000，127（2）：163-180.

［30］ Murata M，Yamashita N，Ⅰnoue S，et al.Mechanism of oxidative DNA damage induced by carcinogenic al1.1 isothiocyanate［J］.Free Radical Biology and Medicine，2000，28（5）：797-805.

［31］ Wagner A E，ErnstⅠ，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］. Experimen tal Dermatology，2010，19（2）：137-144.

［32］ Harvey C J，Thimmulappa R K，Sethi S，et al.Targeting Nrf2 signaling improves bacterial c learance by alveolar macrophages in patients with COPD and in a mouse model［J］.Science Translational Medicine，2011，3（78）：78 ra32-78 ra32.

［33］ Starrett W，Blake D J.Sulforaphane inhibits de novo synthesis ofⅠL-8 and MCP-1 in human epithelial cells generated by cigarette smoke extract［J］.Journal ofⅠmmunotoxicology，2011，8（2）：150-158.

［34］ Nian H，Delage B，Ho E，et al.Modulation of histone deacetylase activity by dietary isothiocyanates and al1.1 sulfides：studies with sulforaphane and garlic organosulfur compounds［J］.Environmental and Molecular Mutagenesis，2009，50（3）：213-221.

［35］ 吳華彰，費(fèi)鴻君，黃銀久，等.蘿卜硫素的體外抗氧化和抑菌活性［J］.中國老年學(xué)雜志，2012，32（4）：750-753.

［36］ 吳華彰，費(fèi)鴻君，趙云利，等.蘿卜硫素對大腸桿菌抑菌機(jī)制的研究［J］.四川大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2012，43（3）：386-390.

［37］ 謝述瓊，何珺，何軍.9種十字花科蔬菜食用部分中蘿卜硫素含量研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，40（3）：460-463.

［38］ 陳鵬飛，劉栓桃，張志剛，等.大白菜的類胡蘿卜素種類鑒定［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（19）：137-143.

［39］ 孫玉敬，喬麗萍，鐘烈洲，等.類胡蘿卜素生物活性的研究進(jìn)展［J］.中國食品學(xué)報(bào)，2012，12（1）：160-166.

［40］ 汪蓓蓓，陶懂誼.類胡蘿卜素對人類健康的影響研究與展望［J］.微量元素與健康研究，2011，28（4）：55-59.

（責(zé)任編輯：高 峻）

表2 不同莖瘤芥品種抗性表現(xiàn)

3 小結(jié)

從綜合性狀分析，3個莖瘤芥品種中慈溪1號產(chǎn)量最低，但商品性最好，抗病性和耐抽薹性最好，空心率最低；蕭山縮頭種產(chǎn)量最高，抗病性和耐抽薹性也較好，但空心率最高；余姚縮頭種產(chǎn)量居中，但抗病性較差，空心發(fā)生率高。慈溪1號商品性、抗病性和耐抽薹性最好，適合桐鄉(xiāng)栽培。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 李敏，游雄鷹，趙昌瓊.莖瘤芥葉片中葉綠素的穩(wěn)定性［J］.食品科學(xué)，2011（19）：57-60.

［2］ 桐鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)志編纂委員會.桐鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)志［M］.北京：中華書局，2013：416-418.

［3］ 胡美華，潘慧鋒，趙建陽.浙江省榨菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（6）：605-608.

（責(zé)任編輯：張才德）

S 63

A

0528-9017（2014）06-0837-04

文獻(xiàn)著錄格式：宋亞，楊靜.蕓薹屬蔬菜功能性成分研究進(jìn)展［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（6）：837-840.

2014-01-09

浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金項(xiàng)目（2009FR077）

宋 亞（1990-），男，湖南長沙人，碩士研究生，主要從事果蔬品質(zhì)研究工作。E-mail：502372182@qq.com。

楊 靜（1982-），女，浙江新昌人，副教授，主要從事蔬菜品質(zhì)與安全的研究工作。E-mail：yangjing@zafu.edu.cn。