生姜的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值

生姜的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值

生姜是姜科姜屬植物的生根。它是熱帶和亞熱帶地區(qū)的一種重要植物。我國(guó)是生姜的發(fā)源地及主要出產(chǎn)國(guó)之一,較有影響的生姜主產(chǎn)區(qū)有安徽銅陵、山東萊蕪、四川。生姜是民間比較普遍使用的調(diào)味香料,人類食用生姜?dú)v史悠久,魏晉時(shí)期《名醫(yī)別錄》中就有記載,《神龍本草經(jīng)》把其列為上品,認(rèn)為其具有散寒、解表、溫中止吐、回陽通脈、燥濕消痰的功效,中醫(yī)視其為常用藥材之一,1987年我國(guó)衛(wèi)生部將其列為首批公布為藥食兼用植物資源之一。生姜的種植面積不斷擴(kuò)大,加工的新產(chǎn)品層出不窮。近年來,生姜生物活性物質(zhì)和生理功能的研究越來越受到重視。1化學(xué)成分及生姜活性成分生姜化學(xué)組成成分豐富。目前,研究確認(rèn)的化學(xué)成分達(dá)200余種,其中蛋白占1.4%,脂肪0.7%,糖類8.5%,生姜中的活性成分包括姜酚、黃酮類、精油等。1.1姜酚的提取姜酚(gingerol)是生姜的主要活性成分,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證實(shí),姜酚有強(qiáng)心、防治心血管疾病、抗凝血、抗氧化、抗腫瘤、抗炎、健胃與抗胃潰瘍作用、保肝利膽、防腐殺蟲、驅(qū)蟲等生物活性。其呈現(xiàn)生姜的典型辣味,包括6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、12-姜酚等成分,按結(jié)構(gòu)可分為單芳環(huán)和雙芳環(huán)庚烷2大類。單芳環(huán)類姜酚分子的結(jié)構(gòu);干姜中總姜酚量為0.196%～2.196%。因產(chǎn)地、生長(zhǎng)期、炮制方法等條件不同變異很大。不同部位姜酚的含量差異也很大,干姜粉中姜酚為1.022%,姜皮中僅為0.28%。姜酚中6-姜酚含量最高,其生物活性也最強(qiáng),因此6-姜酚常被作為評(píng)價(jià)生姜及其藥物品質(zhì)的客觀指標(biāo)。以干姜粉制取的姜油樹脂為原料,通過硅膠干柱層析、2次制備薄板層析、葡聚糖凝膠(SephadexLH-20)層析和重結(jié)晶等分離純化方法,獲得了結(jié)晶,通過紫外-可見光譜、紅外光譜、質(zhì)譜等測(cè)定證實(shí)所獲得的結(jié)晶為姜酚。該結(jié)晶可作為測(cè)定姜酚的標(biāo)樣或進(jìn)行藥理研究之用。目前這種方法是現(xiàn)階段可行的工業(yè)提取姜酚的途徑之一。韓菊等分別用乙醇循環(huán)法、超臨界流體萃取法、超臨界流體萃取-精餾法從生姜中提取活性物質(zhì)姜酚,并進(jìn)行了定性定量分析,產(chǎn)物的IR、UV譜圖均與標(biāo)樣一致。于寧等采用有機(jī)溶劑萃取法、超聲波萃取法和微波萃取法從生姜中提取有效活性物質(zhì)姜酚,對(duì)3種提取方法進(jìn)行比較,結(jié)果表明,有機(jī)溶劑萃取法姜酚提取率和純度最,分別為0.15%和49.7%,超聲波萃取法姜酚提取率和純度最高,分別為1.39%和77.4%。目前檢測(cè)姜酚多采用HPLC法,使用AgilentHe-C8柱(150mm×4.6mm,5μm),流動(dòng)相為乙腈-0.1%醋酸水溶液,梯度洗脫(乙腈-0.11%醋酸水溶液比例分別為0min～23min、43:57;23min～50min、65:35;50min～60min、80:20),流速1.OmL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)275nm,柱溫30℃。可對(duì)干姜中6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚3種姜酚進(jìn)行含量測(cè)定。或者以AlltechC18色譜柱,流動(dòng)相為乙腈-甲醇-水(43:5:52),檢測(cè)波長(zhǎng)280nm,柱溫35℃。該法可常溫測(cè)定,能夠最大限度地減少姜酚在測(cè)定過程中的變化,是較好的測(cè)定方法。然而,不僅姜酚色譜峰的定性需要姜酚標(biāo)樣,而且根據(jù)色譜分析的定量理論知道,測(cè)定姜酚時(shí)的內(nèi)標(biāo)(或外標(biāo))工作曲線、相對(duì)定量校正因子等都需要以姜酚標(biāo)樣為前提進(jìn)行測(cè)定。因此,該測(cè)定方法仍然受姜酚標(biāo)樣的限制。另外國(guó)際上多采用兩譜聯(lián)用的方法,如GC與質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用法、HPLC與質(zhì)譜(HPLC/MS)聯(lián)用法、HPLC與紫外光譜聯(lián)用法。生姜及制品經(jīng)加工或貯存后,姜酚含量降低。1.2總黃酮的提取生姜中黃酮類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化活性,并強(qiáng)于檸檬酸和抗壞血酸。莫開菊等探討了生姜黃酮的提取工藝、純化方法及其可能的結(jié)構(gòu)。用40倍原料的75%vol甲醇溶液,60℃～65℃提取2h的提取效果最好,最大得率為1.25%。在甲醇提取的生姜黃酮中,主要成分是雙氫黃酮,通過對(duì)其紫外斑點(diǎn)檢測(cè)、紫外光譜分析、顏色反應(yīng),初步判斷可能是A環(huán)無鄰位二羥基、無游離5-羥基、7-羥基的雙氫黃酮。周菊香等研究了超聲強(qiáng)化提取生姜總黃酮的工藝條件,用單因素和正交試驗(yàn)研究提取的最佳工藝結(jié)果為80%vol乙醇溶液為溶劑,提取時(shí)間60min,物料比1:20(g:mL),提取的生姜總黃酮得率可達(dá)1.27%。在微波輻射功率700W條件下,生姜黃酮的最優(yōu)提取參數(shù)為乙醇濃度70%vol,料液比1:40,提取時(shí)間7min。生姜黃酮得率為6.39%。謝茵等采用正交設(shè)計(jì)法確定生姜中總黃酮的最佳提取方案為藥材與提取溶劑的用量比1:10、回流提取3次、每次1.5h。其他的研究者則表示以80%vol乙醇溶液為溶劑,固液比為1:25,在70℃回流5h,提取率最高。生姜中總黃酮含量多采用硝酸鋁比色法測(cè)定。其基本原理是以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,Al(NO3)3絡(luò)合體系顯色,全波段掃描在波長(zhǎng)510nm處有最大吸收峰,測(cè)定其吸光度值,以此來計(jì)算含量。RUSLAYS等利用HPLC-DAD-ESIMS(高效液相色譜-二極管陣列檢測(cè)-離子阱電噴霧質(zhì)譜)方法對(duì)生姜中黃酮衍生物進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)了5種化合物。而用TLC、HPLC方法檢測(cè)生姜黃酮國(guó)內(nèi)尚沒有文獻(xiàn)報(bào)道。黃酮類化合物具有降血糖、降血脂、抗菌、消炎、抗衰老、治療心腦血管疾病、消除體內(nèi)自由基等藥用保健功能。1.3姜中萃取精油姜精油也稱揮發(fā)油,是指從生姜根莖中用水氣蒸餾的方法得到的揮發(fā)性組分,具有濃郁的芳香氣味。主要成分為姜醇(zingiberol)、姜烯(zingiberene)、α-龍腦(α-bomeoD、水芹烯(phellandrene)、莰烯(camphene)、芳樟醇(linalool)等。孫亞青等利用蒸餾萃取法(SDE)從冷凍干燥的姜中萃取姜精油,其化學(xué)組成以萜烯類為主,姜烯含量達(dá)4122%,其次是金合歡烯(13.49%)、β-倍半水芹烯(13.17%)、同時(shí)含醇類(2.85%)、酮類(2.24%)、醛類(0.59%),其他占1.71%,精油中檢測(cè)出127種化合物,經(jīng)過GC/MS確定了96種組分,占色譜峰總面積的95.95%。從姜中提取揮發(fā)性精油一直以水氣蒸餾法為主,得率為1.5%～2.5%。該法操作簡(jiǎn)便、投資少,但缺點(diǎn)是蒸餾時(shí)間長(zhǎng)、得油率低。近年來發(fā)展起來的超臨界流體技術(shù)與短程分子蒸餾技術(shù)能在溫和的條件下高效地分離、提取目標(biāo)組分。周錫堂等應(yīng)用水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2萃取法提取姜精油,發(fā)現(xiàn)得到的姜精油含有姜辣素,以色譜峰面積歸一法計(jì)算,含量最高的姜醇占26%,且含量與萃取時(shí)間有關(guān),而水氣法萃取物不含姜醇,說明超臨界萃取有特色和優(yōu)勢(shì)。姜精油可祛寒除濕,驅(qū)風(fēng)止痛,溫經(jīng)通絡(luò),防治暈車、船、飛機(jī)等病。最近的研究表明,生姜精油中的萜烯化合物具有保護(hù)胃黏膜和抗?jié)冏饔?對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用;還有較好的抗炎、抗衰老作用。因此,具有很高的藥用價(jià)值,其醫(yī)藥材用途極其廣泛。1.4化學(xué)成分比較花青素(Anthocyanins)是水溶性天然食用色素,主要存在于水果蔬菜和谷物中?；ㄉ盏臐撛诒＝r(jià)值一直倍受研究者的關(guān)注。目前大量文獻(xiàn)表明花色苷具有較強(qiáng)的抗氧化能力。另外其對(duì)冠心病、炎癥、循環(huán)紊亂都具有潛在醫(yī)用功效。FUHY等最早從酸化綠姜中分離鑒定出最主要的花青素為車菊素-3-葡萄糖苷(cyanidin3-glucoside)。日本學(xué)者IIJIMAY等分離出生姜中的2種主要花青素:車菊素-3-葡萄糖苷(cyanidin3-glucoside)和芍藥素-3-蕓香糖苷(peonidin3-rutinoside),其中芍藥素-3-蕓香糖苷的含量更高,為0.67mg/100g～2.38mg/100g鮮姜,為車菊素-3-葡萄糖苷的2～43倍。生姜中花青素的結(jié)構(gòu):2姜的生物學(xué)功能2.1ve和丁基羥基芳香醚對(duì)生姜抗氧化作用的科學(xué)研究是從20世紀(jì)開始的,70年代HIMSUE等發(fā)現(xiàn)生姜具有很強(qiáng)的抗氧化作用;國(guó)內(nèi)李愛華、黃雪松、何文珊等也分別對(duì)生姜的抗氧化作用進(jìn)行過研究和報(bào)道。從分子結(jié)構(gòu)上看,生姜的姜辣素類及二苯基庚烷類化合物均具有酚基、羥基或烯鏈結(jié)構(gòu),因此具有很強(qiáng)的抗氧化活性。生姜作為抗氧化香料已被廣泛應(yīng)用于肉類保鮮、防止油脂酸敗等,抗氧化效果強(qiáng)于VE和丁基羥基茴香醚。何麗婭等在家兔急性完全性腦缺血再灌注模型上觀察生姜的腦復(fù)蘇效應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn),生姜提取液能抑制腦組織脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA的生成,提高腦組織中SOD活性和Na+-K+-ATP酶活性,清除體內(nèi)自由基所造成的神經(jīng)細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化性損傷,減輕腦細(xì)胞膜的通透性;能有效地保護(hù)缺血再灌注大腦的過氧化氫酶活性,同時(shí)改善缺血組織代謝和缺氧狀況,減少乳酸生成,明顯降低乳酸含量從而減輕組織代謝性酸中毒;一定程度上保護(hù)細(xì)胞膜的完整性。作者根據(jù)生姜提取液中主要含有姜酚的事實(shí),認(rèn)為生姜提取液的上述抗氧化活性是由姜酚產(chǎn)生的。在高脂大鼠飼料中分別加入2%和5%的生姜,結(jié)果各實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)有不同程度的升高,LPO有不同程度的降低,說明生姜對(duì)體內(nèi)自由基有不同程度的抑制或清除作用。王橋發(fā)現(xiàn)生姜的石油醚提取物可抑制氧化紅細(xì)胞的速度和程度,對(duì)小鼠肝微粒體LPO有一定抑制作用,且隨濃度增大,抑制作用增強(qiáng)。生姜乙醇提取物也可能成為一種具有抗氧化作用的天然抗缺氧藥物。2.2x-射線類化合物igm的保護(hù)作用生姜醇提物能明顯改善荷瘤鼠免疫功能低下的狀態(tài),逆轉(zhuǎn)荷瘤鼠ATPase活性低下和鈣穩(wěn)態(tài)失衡的狀態(tài)。低劑量的生姜提取物對(duì)X射線引起的小鼠脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化功能的損傷有明顯的保護(hù)作用;高、中、低劑量的生姜提取物對(duì)X射線引起IgM的降低均具有拮抗作;采用生姜貼敷穴位配合注射止吐藥預(yù)防化療后嘔吐,結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察組化療后嘔吐總有效控制率為90.62%,與化療前肌內(nèi)注射止吐藥預(yù)防嘔吐對(duì)照組(34.38%)比較,差異顯著(p<0.01),表明生姜貼敷配合穴位注射可有效減輕化療后嘔吐發(fā)生。2.3小鼠腫瘤的協(xié)同保護(hù)作用有報(bào)道生姜酚能抑制12-0-十四酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)所致的小鼠腫瘤,與辣椒素協(xié)同對(duì)小鼠癌癥有化學(xué)抑制作用。6-生姜醇有明顯的抗腫瘤活性,明顯抑制7,12-雙苯蒽引起的雌性ICR小鼠的表皮乳頭狀瘤生成,也能抑制佛波醇酯誘發(fā)的炎癥。2.4各組大鼠血糖和總膽固醇的變化分別以大蒜2%(W/W)、生姜+大蒜、生姜0.5%(W)喂養(yǎng)成年雄性白化變種型Wister大鼠4周后檢測(cè)其血清生化參數(shù)。除了生姜組外,其余各組體重顯著增加。各組血糖和總膽固醇值和堿性磷酸酶均顯著降低。生姜組、生姜+大蒜組的血清HDL膽固醇明顯降低,并且后一組的效果更明顯。對(duì)家兔給藥膽固醇造模10周,其血清及組織中膽固醇、血清甘油三酯、血清酯蛋白和磷脂顯著增加。喂食生姜的乙醇提取物(200mg/k