木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性研究進(jìn)展

張文彥 王曉紅 李安平 馮斌義

(1. 中南林業(yè)科技大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3. 海南億閣市政景觀工程有限公司，海南 ?？?570100)

木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性研究進(jìn)展

張文彥1王曉紅1李安平2馮斌義3

(1. 中南林業(yè)科技大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3. 海南億閣市政景觀工程有限公司，海南 ?？?570100)

木槿是一種具有豐富的功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)的園林觀賞植物。文章綜述了國(guó)內(nèi)外木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分及生物活性研究進(jìn)展，概述提取物功能及相關(guān)加工產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，展望木槿開(kāi)發(fā)利用前景，旨在為木槿的全面開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

木槿；園林植物；功能性營(yíng)養(yǎng)成分；生物活性；產(chǎn)物提取

木槿(HibiscussyriacusL.) 別名無(wú)窮花、朝開(kāi)暮落花、飯湯花，為錦葵科(Malvaceae)，木槿屬(Hibiscus)落葉木本植物[1]。原產(chǎn)于中國(guó)，是一種兼具食用與藥用功能的傳統(tǒng)園藝花木，最早在《詩(shī)經(jīng)·鄭風(fēng)》中以“蕣”之名出現(xiàn)[2]， 晉代郭璞《爾雅注》中記木槿“可食”，唐代陳藏器《本草拾遺》首次記載木槿藥用。葉菱狀卵形，單葉互生短枝簇生，明代李時(shí)珍《本草綱目》記木槿葉“嫩葉可茹，作飲代茶”；花色有白色、紅色、粉色、紫色和藍(lán)色等，清代吳其濬的《植物名實(shí)圖考》記“以白花者為蔬，滑美。”木槿品種繁多，全世界木槿品種有近300種[3]，在全球溫帶和亞熱帶均有分布，在中國(guó)自東北南部至華南各地均有栽培。木槿花期6～10月，果9～11月成熟，在適宜的栽培環(huán)境中葉片采摘后可多次萌發(fā)，花期內(nèi)開(kāi)花不斷，產(chǎn)量高，病蟲(chóng)害少且適應(yīng)性強(qiáng)[4]、分布廣泛、易于栽培，已受到國(guó)內(nèi)外科研人員的重視并開(kāi)展深入研究。有大量研究證明木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)含量豐富，具有特定的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。本文擬對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為有效利用木槿資源提供參考。

1 木槿的功能性營(yíng)養(yǎng)成分

1.1 蛋白質(zhì)與氨基酸

木槿中蛋白質(zhì)與氨基酸含量豐富。李朝陽(yáng)等[5]報(bào)道的木槿葉中主要的營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果與蔣玉艷等[6]報(bào)道的幾種常食綠葉類(lèi)蔬菜的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比，每100 g木槿葉可食部分含蛋白質(zhì)3.72 g，是薺菜的4.4倍；鄭廣填等[7]研究發(fā)現(xiàn)木槿花花部的粗蛋白質(zhì)含量與常見(jiàn)的蔬菜相比，是番茄的1.7倍。任鳳蓮等[8]運(yùn)用熒光猝滅法測(cè)定出木槿葉干粉中游離氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.18%，肖勁等[9]研究了木槿葉中混合氨基酸的提取分離工藝，木槿原料干粉使用鹽酸回流提取氨基酸提取率可達(dá)16.76%。

木槿中蛋白質(zhì)、氨基酸含量與種類(lèi)及品種有關(guān)，白花重瓣木槿葉片蛋白質(zhì)含量最高。張小玲等[10]測(cè)定產(chǎn)自浙江溫州的白花重瓣木槿花朵干樣測(cè)定含有18種氨基酸，氨基酸含量達(dá)8.53 g/100 g，李秀芬等[11]測(cè)定與分析引自浙江龍泉的粉紫重瓣木槿與江西南昌的雅致木槿新鮮花蕾中均含有 16種氨基酸。換算成干質(zhì)量后, 粉紫重瓣木槿和雅致木槿新鮮花蕾中組氨酸含量高于白花重瓣木槿；雅致木槿的所有氨基酸含量均高于粉紫重瓣木槿。

1.2 礦質(zhì)元素

木槿葉富含人體必需的礦質(zhì)元素，如鈣、鐵、鋅等。木槿葉中鈣含量是空心菜的8倍、鐵含量是紅薯葉的9.5倍、鋅含量是紅薯葉的21.3倍、鈉含量是空心菜的1.7倍；有害元素鉛、鎘的含量極低[5]。張劍等[12]采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定木槿中莖和葉的5 種金屬元素含量，木槿中鈣、鎂、鐵元素含量較高，葉中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá) 2 132.00 μg/g，是莖的6倍，經(jīng)常食用可補(bǔ)充鈣元素。

張庭廷等[13]用電化學(xué)法測(cè)定了木槿花微量銅、鋅的含量分別為0.23 μg/mL和0.48 μg/mL。景立新等[14]測(cè)定大連市不同品種的木槿花所含的微量元素，含量略有差異，其中鋅含量比張庭廷測(cè)的鋅含量高，可能是木槿產(chǎn)地不同引起的；木槿花含有一定量的鉻、鉛，含量符合國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)木槿花食用動(dòng)物學(xué)試驗(yàn)初步判斷木槿花食用安全性是可靠的[7]。李秀芬等[15]報(bào)道雅致木槿花蕾中的礦質(zhì)元素含量除鋅含量外，均低于粉紫重瓣木槿。由此可見(jiàn)木槿花中的各項(xiàng)礦質(zhì)元素成分含量與木槿品種及種源地相關(guān)，在選育食用木槿品種時(shí)應(yīng)綜合考量選擇最合適的品種進(jìn)行引種。

1.3 天然色素

木槿花朵色彩豐富，含有豐富的天然色素。Kim等[16]從木槿花瓣中分離得到矮牽?；ㄉ?、天竺葵色素、芍藥花青素、錦葵色素。木槿花紅色素是一種水溶性色素，蔣益花等[17]研究了木槿花紅色素的提取條件和理化性質(zhì)，由光譜特性分析木槿花紅色素應(yīng)屬花青素類(lèi)色素，食鹽、 蔗糖和葡萄糖的存在對(duì)木槿花紅色素?zé)o不良影響，光照對(duì)木槿花紅色素則有一定影響。劉萍等[18]測(cè)定出粉花垂枝木槿開(kāi)花過(guò)程中花瓣部分花青素含量在盛開(kāi)期前后基本維持在較高的水平。張婕等[19]研究了木槿花中花青素的提取的最佳提取方式是以乙醇為提取溶劑攪拌提取。耿明江等[20]研究了木槿花醇溶性色素最佳提取工藝條件。劉群錄等[21]優(yōu)化木槿花色苷超聲輔助提取工藝得出提取木槿花瓣中花色苷的最優(yōu)條件，以響應(yīng)面法優(yōu)化木槿花瓣中提取花色苷的工藝可行。顧榮杰等[22]指出常見(jiàn)紫色單瓣木槿葉片葉綠素含量最高；粉色重瓣木槿葉片類(lèi)胡蘿卜素含量最高。木槿所含的各類(lèi)色素經(jīng)安全性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，可作為食用天然色素應(yīng)用，具有較好的開(kāi)發(fā)前景。

2 木槿生物活性物質(zhì)

2.1 抗菌活性

Yokota等[23]發(fā)現(xiàn)從木槿皮中分離得到的化合物具有抑制真菌增殖的作用。金月亭等[24]指出，木槿皮提取物有抑菌作用，根皮、莖皮的乙醇提取液能抑制細(xì)菌。木槿花提取液含肥皂草甙、皂甙和異牡荊素，對(duì)細(xì)菌的抑制作用明顯大于霉菌，在細(xì)菌中對(duì)金黃色葡萄球菌和傷寒桿菌有一定的抑制作用，對(duì)大腸桿菌抑菌圈達(dá)11.0 mm，抑制作用最強(qiáng)。Punasiya等[25]報(bào)道木槿葉石油醚提取物和異丙醇提取物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌 (MTCC 430)，金黃色葡萄球菌(MTCC 3160)革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌(MTCC433)和Klebsilla肺炎(MTCC432) 表現(xiàn)顯著抗菌活性，木槿葉提取物抑菌濃度(MIC)為0.01～100.00 mg/mL，可替代抗生素治療由微生物引起的感染。Jang 等[26]報(bào)道木槿皮的熱水和70%乙醇提取物對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌和大腸桿菌KCCM 11234均有抑制作用，對(duì)細(xì)菌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制性與提取物濃度成正比。

2.2 抗氧化活性

木槿皮提取物有抗氧化作用。Lee等[27]從木槿根皮中分離出1種命名為木槿苷(hibiscuside)的新型木脂素，以及3種對(duì)大鼠肝微粒體脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)抑制性顯著的異黃酮6"-O-乙酞大豆苷，6"-O-乙酸染料木素和3′-羥基大豆素。Yun等[28]提出，木槿根皮的氯仿提取物中分離出的香豆素并木脂素類(lèi)化合物具有抑制單胺氧化酶活性和抗脂質(zhì)氧化的能力。Kwon等[29]指出通過(guò)熱處理木槿根皮提取物可增強(qiáng)抗氧化性，熱處理后木槿根皮提取物清除DPPH自由基的活性是未經(jīng)處理的木槿根皮提取物的2.6倍。Umachigi等[30]報(bào)道木槿葉甲醇提取物具有抗氧化活性，在清除DPPH自由基，抑制肝勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化等方面具有顯著效果。Jang等[26]報(bào)道木槿皮水提取物在DPPH自由基清除能力方面是70%乙醇提取物的3倍。

木槿葉中含有的總黃酮成分具有較好的抗氧化活性，陳磊等[31]報(bào)道采用乙酸乙酯萃取得到的木槿葉總黃酮乙醇提取物對(duì)DPPH自由基的清除作用最強(qiáng)，清除DPPH自由基的能力隨濃度的增加而增大。蔣新龍等[32]用乙醇分別提取木槿葉片與木槿花的總黃酮，發(fā)現(xiàn)木槿花的總黃酮含量比葉高。呂惠卿等[33]采用超聲提取法強(qiáng)化乙醇浸提法，優(yōu)化木槿花中總黃酮的提取工藝，提取得木槿花黃酮的含量為6.013 mg/g。賴(lài)岳曉等[34]指出，木槿花提取液具有顯著的抗氧化、清除自由基的能力，且此能力在一定范圍內(nèi)與濃度呈正比。

金月亭等[24]對(duì)木槿花生物活性研究發(fā)現(xiàn)1 g木槿花清除DPPH的能力相當(dāng)于5.19 mg VC。木槿花具有良好的清除自由基、抗氧化能力；耿明江等[35]采用鄰苯三酚自氧化法考察木槿花醇溶性色素清除超氧自由基活性，發(fā)現(xiàn)其具有一定的清除超氧自由基活性的功能，可以使用作為天然抗氧化劑。張雪嬌等[36]在研究木槿花多酚提取工藝時(shí)將溶劑提取法與超聲波輔助提取法作比較試驗(yàn)，超聲波輔助提取法提取木槿花多酚提取率高于溶劑提取法12.91%提取率，顯著縮短了提取時(shí)間。

2.3 抗癌作用

木槿生物活性物質(zhì)的抗癌作用主要表現(xiàn)在抑制腫瘤細(xì)胞的活性，以及對(duì)部分癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性。張恩娟等[37]從木槿皮中分得7個(gè)單體化合物，其中含有首次分離得到具備抗癌作用的古柯三醇。李海生等[38]發(fā)現(xiàn)，木槿花果提取液對(duì)小鼠移植性腫瘤S87、S180和艾氏腹瘤有明顯抑制作用。Yoo等[39]發(fā)現(xiàn)，從木槿皮分離得到的萘類(lèi)化合物syriacusins A可抑制人類(lèi)腫瘤細(xì)胞系的生長(zhǎng)。Yun等[40]從木槿根皮中提取出一種具有抗菌、抗癌功能的新型環(huán)狀勝肽；從木槿皮中分離出的兩個(gè)三萜化合物對(duì)部分人體癌細(xì)胞有顯著細(xì)胞毒性[41]；Cheng等[42]發(fā)現(xiàn)，木槿根皮的丙酮提取物(HS-AE)比其甲醇提取物(HS-ME)表現(xiàn)出更好的抑制A549皮下移植性腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)的毒性。Shi等[43]用丙酮從木槿根皮和樹(shù)皮提取分析出4個(gè)新的三萜系化合物和12個(gè)已知化合物，對(duì)A549皮下移植性腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性效應(yīng)，可作為抗癌藥物進(jìn)一步研發(fā)。Hsu等[44]從木槿根皮提取物中發(fā)現(xiàn)了一些三萜類(lèi)化合物包括白樺脂醇(K02)及白樺脂酸(K06)和衍生物(K03，K04)可誘導(dǎo)人三陰性乳腺癌細(xì)胞凋亡和抑制乳腺癌細(xì)胞遷移。Jang等[26]指出木槿皮乙醇提取物對(duì)于人惡性黑色素瘤SK-MEL-2具有細(xì)胞毒性。衛(wèi)強(qiáng)等[45]指出木槿葉SFE-CO2揮發(fā)油醇類(lèi)、酯類(lèi)成分比例高于SDE揮發(fā)油，酸類(lèi)成分低于SDE揮發(fā)油，當(dāng)濃度大于15 mg/L時(shí)，木槿葉SFE-CO2揮發(fā)油相對(duì)于SDE揮發(fā)油促A549皮下移植性腫瘤細(xì)胞凋亡作用更強(qiáng)。

2.4 調(diào)節(jié)血糖血脂

蔡定建等[46]采用水蒸氣蒸餾法從木槿花提取出的揮發(fā)油中分離鑒定出43種化合物，其主要成分為有機(jī)游離脂肪酸亞麻油酸和油酸等，這兩種油酸為人體所必需且不能自身合成，除可供給能量外，還能調(diào)整人體血漿中高、低密度脂蛋白膽固醇的濃度比例。衛(wèi)強(qiáng)等[47]從木槿葉中首次分離得到15個(gè)化合物，其中異牡荊素與syriacusin A抑制α-葡萄糖苷酶活性作用較強(qiáng)。通過(guò)抑制該酶活性，可明顯延緩雙糖和多糖轉(zhuǎn)化成單糖，從而降低餐后血糖值，可以控制餐后血糖過(guò)高。

2.5 其他作用

木槿花提取液還具有促凝血作用，促凝血率隨著木槿花提取液濃度的增大而略有增大，最高促凝率為21.57%[24]。Yoon等[48]研究發(fā)現(xiàn)木槿花提取成分能顯著增強(qiáng)HacaT細(xì)胞株細(xì)胞遷移與增值能力，促進(jìn)愈傷恢復(fù)。廖茂梁等[49-50]研究發(fā)現(xiàn)，木槿皮乙醇提取物具有預(yù)防皮膚成斑作用，可抑制酪氨酸酶蛋白質(zhì)生成及上皮黑素細(xì)胞數(shù)增加。Jang等[26]對(duì)比木槿皮經(jīng)熱水和70%乙醇分別提取產(chǎn)生的提取物功效后，指出在抑制酪氨酸酶抑制活性方面熱水提取物優(yōu)于70%乙醇提取物；兩種提取液木槿皮提取物均對(duì)亞硝酸鹽有清除作用。

3 影響因素與加工應(yīng)用

國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者[51]已經(jīng)對(duì)錦葵科木槿屬其他植物的功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)的提取加工應(yīng)用情況有所研究，但對(duì)木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)的應(yīng)用情況研究較少，因此有必要進(jìn)行整理和深入研究。

木槿的傳統(tǒng)食用方法分為兩大類(lèi)：① 直接烹食采摘不久的木槿嫩葉，花蕾或剛開(kāi)放的花朵；② 將新鮮的花或葉進(jìn)行干燥處理以便于儲(chǔ)藏運(yùn)輸，食用前以水泡發(fā)。已有的木槿食品多是直接利用木槿花與葉制作的木槿粗加工產(chǎn)品，不易攜帶食用與貯藏，市場(chǎng)接受度低。隨著現(xiàn)代食品加工與包裝工藝的進(jìn)步，需探討木槿科學(xué)合理的食用加工方式以保證功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)的充分利用。李秀芬等[15]對(duì)雅致木槿干、鮮花蕾營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定與分析，指出木槿花蕾在進(jìn)行干燥加工后，與新鮮花蕾相比，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，礦物質(zhì)減少，總氨基酸含量減少50%以上，因此木槿花以鮮食為好。潘勝利[52]指出，木槿花可作食品添加調(diào)料。項(xiàng)雷文等[53]測(cè)定木槿花制成花汁相對(duì)花泥和干花來(lái)說(shuō)黃酮含量較高。通過(guò)感官評(píng)定和質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定得出以花汁形式加入的木槿花蛋糕口感最佳并具有最高的抗氧化活性。林昌軍[54]提出木槿花保鮮工藝方法，經(jīng)此工藝木槿花保鮮期能達(dá)到4～5 d，效果好，成本低。近年來(lái)在食用木槿盛產(chǎn)地區(qū)如福建南平和江西宜春的木槿花采后進(jìn)行低溫真空凍干脫水化處理，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出易于儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)恼婵瞻b凍干木槿花產(chǎn)品，在現(xiàn)有最新技術(shù)的基礎(chǔ)上最大程度上保留了木槿花的營(yíng)養(yǎng)成分與活性物質(zhì)，以便于加工與提取。

4 結(jié)論與展望

不同品種的木槿所含的功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)在種類(lèi)和含量方面有一定的差異。目前木槿營(yíng)養(yǎng)成分與活性物質(zhì)的研究集中在雅致木槿、白花重瓣木槿、粉紫重瓣木槿等幾個(gè)傳統(tǒng)食用木槿品種，在食用新品種開(kāi)發(fā)，品種間營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì)的比較分析研究亟待展開(kāi)，應(yīng)根據(jù)不同品種營(yíng)養(yǎng)成分與栽培地環(huán)境進(jìn)行分類(lèi)研究，選出適宜不同區(qū)域栽培的品種和栽培方式，采用有機(jī)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范生產(chǎn)管理提高產(chǎn)量，同時(shí)將有害殘留成分控制達(dá)到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以保證木槿作為提取物原材料的質(zhì)量。木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)需進(jìn)行更多藥理研究與臨床應(yīng)用驗(yàn)證，將現(xiàn)代科技工藝與傳統(tǒng)藥食同源理論相結(jié)合，在木槿產(chǎn)品研發(fā)方面采用新的加工工藝和包裝，開(kāi)發(fā)如木槿汁飲料、木槿花茶和木槿罐頭等食用方便的木槿食品，減少加工、運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的損失，還可深入研究木槿功能性營(yíng)養(yǎng)成分與生物活性物質(zhì)的提取與加工方法，制成天然食品添加劑應(yīng)用于其他食品，進(jìn)一步提高木槿利用率與附加價(jià)值。

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Research progress in functional nutrients and biological activities ofHibiscussyriacusL.

ZHANG Wen-yan1WANGXiao-hong1LIAn-ping2FENGBin-yi3

(1.CollegeofLandscapeArchitecture,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha,Hunan410004,China; 2.CollegeofFoodScienceandEngineering,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha,Hunan410004,China; 3.HainanYigeMunicipalLandscapeEngineeringCo.,Ltd.,Haikou,Hainan570100,China)

HibiscussyriacusL. is a kind of ornamental plants with abundant functional nutrients and bioactive substances. The domestic and overseas research progress of functional nutrients and bioactive extracts ofH.syriacusL were reviewed. Moreover, its function of extracts and the development status of related products were summarized, and the relative development and utilization prospect were prospected. Our study would provide theoretical basis for the comprehensive development and utilization ofHibiscussyriacusL.

Hibiscussyriacus; ornamental plants; functional nutrients; bioactive; products extraction

國(guó)家林業(yè)局948項(xiàng)目(編號(hào)：20150417)；國(guó)家林業(yè)局風(fēng)景園林學(xué)重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目(編號(hào)：林人發(fā)[2016]21號(hào))；湖南省教育廳“十二五”重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目(編號(hào)：2011-76)

張文彥, 女, 中南林業(yè)科技大學(xué)在讀碩士研究生。

王曉紅(1974—), 女, 中南林業(yè)科技大學(xué)副教授, 博士。E-mail:wxhznl@126.com

2017-01-04

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.02.045