China FoodAdditj 专论综述 中国食品添加剂 菊苣中苦味物质的研究进展 张泽生 ,卢亚莉,高云峰,张云轩,王笑仪,张丽 (天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津摘300457) 要:菊苣是药食同源的菊科菊苣属植物,原产于欧洲地中海地区、亚洲中部和北非,现广泛分布于世 界各地。目前已在我国华北和L【l东地区大面积人工栽培。菊苣具有清肝利胆、健胃消食、利尿消肿等功效,还 含有一般蔬菜中没有的苦味物质,如香豆素类物质马栗树皮素、马栗树皮苷、野莴苣苷,半萜类物质山莴苣苦 素、山莴苣素,这些物质具有消炎、镇静、保肝等作用。其中倍半萜内酯是该属植物呈苦味和抗拒食活性主要 原因。菊苣中倍半萜内酯成分显示出明显的保肝作用。菊苣作为一种宝贵的植物资源,其开发利用具有广阔的 前景。除作为蔬菜、牧草和传统的咖啡替代品应用外,还可用于保健饮品、功能性食品等的研究开发。该文对 菊苣中主要的苦味物质及目前的研究情况进行了归纳总结,为菊苣系列产品的研究与开发提供新的思路。 关键词:菊苣;苦味物质;保肝作用;苦味食品开发 中图分类号:TS202.1 文献标识码:A 文章编号:1006—2513(2015)05~0174—05 Research progress of bitter substances in Cichorium intybus L. ZHANG Ze—sheng ,LU Ya-li,GAO Yun-feng,ZHANG Yun-xuan,WANG Xiao-yi,ZHANG li (College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457) Abstract:Compositae plant Cichorium intybus L.is a kind of medicinal and edible food,which originating in Europe’S Mediterranean region.central Asia and north Africa and iS now widely distributed around the world.In north China and Shandong province grow a lot of intybus.It can clear liver and gallbladder,promote digest and diuresis detumescence.It contains bitter substances such as Esculetin,Esculin,Cichoriin,Lactucin,Lactucopicrin which are not existed in ordinary vegetables.These bitter substances have the function of anti-inflammation,sedmion and liver protection.The bitter tastes and resisting of food activities are due to Sesquiterpene lactone which has obvious hepatoprotective effects.As a kind of precious plant resources,Intybus has a broad developing and utilizing prospect. Except as a vegetable.forage grass and traditional coflee alternatives,it can also be used for the research and development of healthy drinks and functional food.This PaDer summarizes the research of bitter substances in intybus. Meanwhile,some new thoughts provided in the paper can help to develop the biterness beverage and functional foods. Key words:Cichorium intybus L.;biter substances;liver protection;development ofbitterness food 道功能障碍、味觉衰退和减弱等症状具有重要的 食品中的苦味物质虽然在风味方面没有很大 价值,但在咖啡、乳酪、啤酒等食品中却体现出 非常重要的呈味特性…。同时,一些苦味物质也 在生理上有着重要作用[21,如苦味物质对于消化 收稿日期:2015—0l_05 作者简介:卢亚莉(1990一),女(汉),硕士研究生,研究方向:食品工程。 调节作用。我们日常饮食中主要的苦味物质有: 咖啡碱、可可碱、茶叶碱、苦杏仁苷、橘皮苷 等。这些物质不仅会给人以味觉上的刺激,还可 以起到丰富与增强食品风味的作用。此外,在日 通讯作者:张泽生(1956一),男(汉),教授,研究方向为天然产物活性成分。 童 堡鉴 -—__-___--——-、 ,¨, ¨j L,V¨ 1¨¨¨l 【y ,o 常的烹饪中,苦味物质还可用于去除腥味、凸显 一步研究与开发。 清凉爽口等功效。由于苦味物质具有一定的保健 功效,在一定苦味强度范围内的某些食品是能够 被人们所接受,甚至喜欢的,因此,研究苦味物 质也具有一定的社会经济价值。 菊苣(Cichorium intybus L.)亦称为欧洲菊 苣或法国苣荬菜 ,在日本又称之为“苦白菜”, 是药食同源的菊科菊苣属植物。原产于欧洲地中 1菊苣中苦味物质介绍 1.1香豆素类苦味物质 菊苣中的香豆素类物质主要为马栗树皮素、 马栗树皮苷、野莴苣苷三种。马栗树皮素,又名 秦皮乙素、七叶内酯、6,7一二羟基香豆素(6, 7-Dihydroxycoumarin)。分子式为C9H6O4[131。 海地区、亚洲中部和北非,现广泛分布于世界各 地。其嫩叶、叶球、叶芽为主要食用部分,具有 清肝利胆、健胃消食、利尿消肿之功效,常用 于湿热黄疸、胃痛食少和水肿尿少等症状的治 疗[41。菊苣根内含有酚类化合物、糖类、黄酮类 化合物、三萜类、倍半萜内酯类、香豆素类等成 分。其中,菊苣根内最有功能价值的营养成分为 菊粉,其含量高达15%~20%。目前,菊粉与 低聚果糖是最常用作益生元的食品添加成分。同 时,菊苣还含有一般蔬菜没有的苦味物质,如马 栗树皮素(Esculetin)、马栗树皮苷(Esculin)、 野莴苣苷(Cichoriin)、山莴苣素(Lactucin)和 山莴苣苦素(Lactucopicrin)等。这些苦味物 质具有抗菌、改善消化、清肝利胆、解酒等功 效[5-6]。 我国于20世纪80年代初将其引入种植[71, 主要分布于西北和东北各省,目前已在华北和山 东地区大面积人工栽培。毛菊苣是菊苣在的 变种,是菊科菊苣族菊苣属一年生草本植物,为 维吾尔医习用药材,分布在及邻近边界 的国家。毛菊苣主要含有香豆素类成分马栗树皮 素和马栗树皮苷、倍半萜内酯类成分山莴苣素和 山莴苣苦素以及黄酮类成分 】,根中以山莴苣素 和山莴苣苦素居多[9-10]。菊苣通过焙炒能产生特 殊的香气和苦味,长期以来其根被用作咖啡代替 品或掺合剂,俗称咖啡萝卜或咖啡草。早在18 世纪,菊苣的根茎粉就被当作咖啡掺和物。菊苣 根经焙烤后用在类似咖啡的苦味饮料中[11 12],获 得了较好的社会效益和经济效益。 目前,对菊苣中的苦味物质在食品中的开发 应用研究较少。本文归纳总结了菊苣中苦味物质 的结构及目前已证实的功效,为菊苣在食品中的 应用提供新的思路,从而促进菊苣药食价值的进 是一种植物杀菌素,可以用于治疗细菌l生疟疾和 急性肠胃炎,结构式见图1中(1)。马栗树皮苷, 又名秦皮甲素,七叶苷,分子式为c。 H 0 _l3】, 结构式见图1中(2)。野莴苣昔,分子式为 C 5H。 O9【l3],结构式见图1中(3)。 R 1 R1=OH,R2 OH 2 RI=O—Glc.R2=OH 3 Rl=OH,R2 0-Glc R 图1菊苣中香豆索类苦昧物质(注:Glc=Glucose) 香豆素类对血栓形成、心血管疾病、艾滋 病、肿瘤疾病等有预防与治疗作用 】。有研究表 明菊苣中的香豆素物质具有消炎、镇静、保肝作 用[15 161。马栗树皮苷有镇痛、利尿及促进尿酸排 泄的作用,同时兼具止咳、祛痰的功效。马栗树 皮素具有显著的平喘活性,松弛气管平滑肌及对 抗组胺的作用,同时马栗树皮素本身是一种抗菌 药,对痢疾杆菌有抑制作用,可用于治疗急性菌 痢,并有平喘、祛痰作用,也可用来治疗慢性气 管炎。 1.2倍半萜类苦味物质 目前,对菊苣属植物化学成分的研究主要集 中在倍半萜类化合物。该属植物的倍半萜类化合 物多形成内酯,倍半萜内酯是该属植物呈苦味和 抗拒食活性主要原因…,"】。菊苣中的倍半萜类 主要有山莴苣苦素、山莴苣素【 ]。山莴苣素分 子式为C sH16O5[1 ,结构式见图2。山莴苣苦素 分子式为C ,H: 0 [131,结构式见图3。山莴苣 苦素在菊苣中含量高,专属性强,且具有抗疟作 用fj引。菊苣中倍半萜内酯成分显示出明显的保肝 作用【2 0】。 H o 图2山莴苣素 OH H O 图3山莴苣苦素 2苦昧物质的研究现状 关于菊苣苦味物质的分离制备及含量测定的 研究有阿吉艾克拜尔・艾萨等[21 从毛菊苣根中 提取分离得到了山莴苣素;杨文志等 从毛菊 苣地上部分分离得到了山莴苣素,山莴苣苦素, 绿原酸,异鼠李素一3-0- ̄-D-葡萄糖苷,山柰 酚-3-o-fl-D-吡喃葡萄糖苷和肌苷等化合物; 再娜布・吐合达洪,仲婕等I91通过高效液相色谱 法对毛菊苣不同部位中绿原酸、秦皮乙素、山莴 苣素和山莴苣苦素的含量进行的研究等。结果发 现根中山莴苣苦素和山莴苣素含量较高,而种子 中秦皮乙素和绿原酸的含量较高。山莴苣素和山 莴苣苦素的最大吸收峰在256nm处,绿原酸和秦 皮乙素的最大吸峰收在350nm处。 胡君萍等 1通过高效液相色谱法测定维 药毛菊苣和菊苣中秦皮甲素、秦皮乙素、山莴 苣素、菊苣酸和山莴苣苦素5种化学成分的含 量。测定结果显示,两种药材均含有上述5种化 学成分,但含量差异较大,菊苣中菊苣酸含量较 高,而毛菊苣中山莴苣苦素、山莴苣素和秦皮乙 素的含量较高,两种药材中秦皮甲素含量相当。 罗螈等[241使用高效液相色谱法测定菊苣药材中 的有效成分,并得出秦皮甲素和秦皮乙素以甲醇 为溶剂、山莴苣苦素以氯仿为溶剂、羽扇豆醇以 石油醚为溶剂进行采用加热回流法提取效果为 最佳。 朱金芳等心 对菊苣中香豆素的提取工艺 进行的研究中,确定最佳提取工艺为10倍量的 70%乙醇浸提菊苣药材粉末3次,每次2.5h。提 取得率为575mg/lOOg,提取效率较高,并适用于 工业化生产。此外,通过D101大孔树脂对菊苣 中的香豆素分离纯化,并采用反相高效液相色谱 法测定菊苣提取物中秦皮乙素的含量心 ,纯化得 到的固形物中菊苣香豆素含量为47.00%,秦皮乙 素含量为6.38%_2 1。菊苣根中的苦味主要为倍半 萜烯内酯类,Philippe Hance[281等使用多克隆抗 体,酶联免疫吸附实验(ELISA)量化菊苣根中 1 lp,13一dihydrolactucin含量。 关于菊苣功能活性方面的研究,有李渊等_29] 对维药毛菊苣保肝作用及有效成分含量进行了测 定,并建立了急性四氯化碳肝损伤动物模型。与 模型组比较,毛菊苣各部位提取物均能不同程度 地降低CC1 致急性化学性肝损伤小鼠血清中谷丙 转氨酶(ALT)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST) 的活性。结合肝脏的生化指标和病理学结果分析 得出,全草提取物对肝损伤的保护作用强于毛菊 苣籽提取物。菊苣中马栗树皮素可降低扑热息痛 致死率,对其所致的大鼠肝损伤有对抗作用。马 栗树皮素对于CC1 所致的肝损伤亦有对抗作用, 并防止cch和戊巴比妥协同作用,这进一步证实 了民间用菊苣保肝的可行性[301。 Zahid等 I研究发现菊苣叶中总黄酮和总酚 的含量都比较高,通过实验得出菊苣具有抗氧化 作用。Bhaskara等『3。 对不同浓度的菊苣提取物 对CC1 诱导的Wistar老鼠肝损伤保护作用进行 了研究,结果表明菊苣根的醇提物与水提物均对 CC1 导致肝损伤具有治疗作用,从而进一步证实 了菊苣的保肝作用。 3展望 随着社会的进步和经济的发展,人们对食品 的要求不仅仅局限于口感,而更多的向食品营养 健康和功能多样化的趋势发展。菊苣因其较高的 营养价值和多重保健功效,逐渐受到人们的认可 和接受,被人们更多的应用于实际的食品开发与 加工中。 在国外,菊苣被作为蔬菜直接食用;在我 国,菊苣是生产菊粉、菊苣酸、果糖等的重要来 源。通过近年来不断研究,菊苣所具有的降血 糖、降脂和降尿酸、保肝等临床药效,对于消化 系统和心血管系统量高的改善作用,以及在抗过 敏、抗菌和抗癌方面起到的一定作用 。 被越来 越多的发现和了解。菊苣作为一种宝贵的植物资 源,其开发利用具有广阔的前景。除作为蔬菜、 牧草和传统的咖啡替代品应用外,还可用于保健 饮品、功能性食品等的研究开发。目前市场上销 售的菊苣产品主要有天津同源堂生物科技有限公 司生产的“同源返青”菊苣粉;上海首源生物技 术有限公司生产的维乐夫纯天然纯植物提取膳食 纤维菊苣粉;维他多(Vitamore)澳洲进口的纯 天然菊苣提取物胶囊;武汉万松堂生物医药科技 有限公司推出的“万松堂御风茶(代用茶)”,以 及广东佰多康生物科技有限公司推出的“桑叶槐 米茶”等。 本文对菊苣中主要苦味物质进行了归纳总 结,为菊苣系列产品的研究与开发提供新的思 路,期盼菊苣的苦味物质能够应用到更多的食品 当中,从而提高菊苣的商业价值。 参考文献: [1】TOKO K.Taste sensor[J].Sensors and Actuators B:Chemical, 2000,64(1/3):205—215. [2】孔万钧.食品中的苦昧及苦味物质[J].东方食疗与保健, 2008(09):14. 【3】张德纯,王德槟.新型蔬菜一菊苣及其栽培[J】.农牧产品开 发,1998(6):13-15. I4】国家药典委员会编.中华人民共和国药典(一部)【s】.北 京:中国医药科技出版社,2010:17 18,291. 【51戴素英,曹岩坡.菊苣栽培及利用[M].北京:中国三峡出版 社,2007:1-2. (6 1 Kamboj V P.A review of Indian medicinal plants with 童鲨签整 添加剂 Additives interceptive activity[J].Indian J.Med.Res.,1988,87:336~ 355. 【7】李银范,赵文若.菊苣的栽培技术【J].吉林蔬菜,2004 (4):14. [8】Yang W Z.,Wang H,Shang.J Chemical Constituents from Cichorium Glandulosum[J].Chin.J.Nat.Med.,2009,7 (3):193一】95. 【91再娜布.吐合达洪,仲婕,信学雷,等.毛菊苣药材不同部 位主要活性成分含量[J】.中国中药杂志,2010,35(8): 1018—1O21. 【10】吴涛,仲婕,信学雷,等.毛菊苣种子质量标准研究[J].时 珍国医国药,2O10,21(3):705—707. [1 1】sANDERS0NMA LABREVEUxM,HALL M H.Nutritive value of chicory and English plantain forage[J],Crop Science, 2003,43(5):1747-l804. [12】李银范,赵文若.菊苣的栽培技术fJ].吉林蔬菜,2004 (4):14. [13】龙婷,高颖,牛亚军等.菊苣属植物化学成分和药理作用 研究进展[J】.海霞药学,2014,26(6):I_6. [14】孔令义.香豆素化学[M].北京:化学工业出版社,2008: 5-6. 【15]Atmaca M,Bilgin H M,Obay B D,et a1.The hepatoprotective effect of counmarin and coumarin derivates on carbon tetrachloride induced hepatic injury by antioxidative activitiesin rats[J].JPhysiolBiochem,2011,67:569. [16]Gilani A H,Janbaz K H,Shah B H.Esculetin prevents liver damage induced by paracetamol and CC14[J].Pharmacol Res, 1998,37(1):31-35。 【17】Beek T A,Maas P King B M,et a1.Bitter sesquiterpene lactones from chicory roots[J].J Agric Food Chem,1990,38 (4):1035. [18】Pyrek J S.Sequiterpene lactones of Cichorium intybus and Leontodon autumnalis[J1.Phytochemistyr,1985,24(1): l86—188. 【19】Bischoff TA,Kelley CJ,Karchesy Y,et a1.Antimalarial activity of lactuin and lac—tucopicrin:sesquiterpene lactones isolated from Cichorium intybus L.[J].J E thnoph,2004,95 (2—3):455—457. [20]Ahmed B,Khan S,Masood M H,et a1.Antihepatotoxic activiyt of cichotyboside,a sesquiterpene glycoside from the seeds of Cichorium intybus[J].J Asian Nat Prod Res,2008, 1O(3/4):223. 【21]阿吉艾克拜尔・艾萨,信学磊,李勇猛.山莴苣素及其制备 方法和用途.中国,应用专利,CN 200710146726.6【P】, 2008-0l-09. [22】Yang W Z.,Wang H,Shang J.Chemical Constituents from Cichorium glandulosum[J].Chin.J.Nat.Med.,2009,7 (3):193—195. 【23】胡君萍,迪丽拜尔・马木提,等.HPLC同时测定维药毛菊 苣和菊苣中5种化学成分的含量[J】.中国实验方剂学杂志, 2014,20(17):65. [24】罗螈,刘晟,方鲁延,等.HPLC测定菊苣药材中的有效成 分[J】.华西药学杂志,2007,22(6):671—672. [25]朱金芳,韩海霞,林聪明,等.菊苣中香豆素的提取工艺 研究[J].农业科学,2013,50(4):625—629. 等等 . 【26】朱金芳,兰卫,马晓娟,等.RP-HPLC法测定菊苣提取物 中秦皮乙素的含量[J1.医科大学学报,2010,33(8): 871-873. ethasone—injected rats[J].Med.Sci.Res.,1989,17(23): 1009. [31】Zabid Khorshid Abbas,Saggu S,Sakeran M I,et a1. Phytochemical,antioxidant and mineral composition of [27】朱金芳,韩海霞,林聪明,等.大孔树脂分离纯化菊苣中 香豆素的工艺研究【J].中国现代应用药学,2012,30(2): 137-l39. hydroalcoholic extract of chicory(Cichorium intybus L.) leaves。Saudi Journal ofBiological Sciences[J].2014.11. [32】Bhaskara Reddy Nallamilli,Ch S Phani Kumar,K Veer Reddy,et a1.Hepatoprotective activity of Cichorium intybus 【28】Philippe Hance,Yoann Martin,Jacques Vasseur,et a1. Quantiifcation of chicory root bitterness by all ELISA for l 1 , 13-dihydrolactucin[J].Food Chem.,2007,105:742—748. (Linn.)root extract against carbon tetrachloride induced hepatotoxicity in albino Wistar rats[J].Drug Invention Today, 2013,5,311-314. 【29]李渊.维药毛菊苣保肝作用及有效成分含量测定[D】. 医科大学,2012,4. 【30】Kaur N,Gupta A K,Saijpaul S.Triglyceride and cholesterol low erring effect of chicory roots in the lever of dxam 【33]王俭珍,崔健.菊苣的药理药效研究及开发前景[J].中国中 药杂志,2009,34(17):2269—2271. 行业组织 品牌展览 第二十届中国国际食品添加剂和配料展 I △ Z 暨第二十六届全国食品添加剂生产应用技术展示会 Food Ingredients China 201 6 展出时间:2Ol 6年3月23日一25日 展出地点:国家会展中心(上海) 展馆地址:上海市崧泽大道333号 ### ## WWW.fi-c.corn 主办单位:中国食品添加剂和配料协会 中国国际贸易促进委员会轻工行业分会 《中国食品添加剂》杂志社