芦笋的生物活性成分及其生理功能
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摘要：芦笋是含有多种活性成分，具有多种生理功能的绿色蔬菜，如防止心血管疾病、抗肿瘤等，在食品、医药等领域有着广阔的应用前景。本文介绍芦笋生物活性成分及其生理功能的研究进展。
关键词：芦笋；活性成分；生理功能
中图分类号：R282.705
文献标识码：A
文章编号：1672-979x(2010)09-0369-04
芦笋(Asparagus officinalis.L.)系百合科天门冬属多年生宿根性草本植物，别名石刁柏、龙须菜，原产欧洲南部地中海沿岸及小亚细亚，已有2000多年的栽培史。在西方，芦笋被视为珍贵的药食兼用蔬菜，有“菜中之王”的誉称。我国从美国引种芦笋，现种植面积己达100万亩以上，但主要用于初级产品加工出口。本文介绍芦笋的生物活性成分及其生理功能，以期更好的开发这一资源。
1芦笋的营养及生物活性成分
芦笋营养成分及其含量均高于一般的蔬菜和水果，特别是叶菜类蔬菜。
1.1维生素和矿物质
芦笋的维生素含量为一般蔬菜的2-5倍。100 g鲜芦笋中含胡萝卜素220 mg、维生素B1 0.11 rag、维生素B6 0.09 mg、维生素c 22 mg。芦笋中矿物质元素多达15种，有的含量非常高，如铁、钙、碘等。有研究者认为芦笋之所以有抗癌作用，可能与其微量元素尤其是硒含量(0.56 mg／kg)较高有关。
1.2蛋白质和氨基酸
芦笋中氨基酸含量可达42.14 mg／kg，约有17种，其中必需氨基酸8种，半必需氨基酸2种。刘升一等发现芦笋中最主要的氨基酸是天门冬氨酸(占氨基酸总量17％～22.1％)、谷氨酸(占总量14％～17.7％)。亮氨酸、丙氨酸、赖氨酸等含量也较高。人体必需氨基酸占氨基酸总量的26.4％～36 4％。此外，芦笋还含有丰富的组蛋白(主要是天冬酰胺酶)，能有效地控制癌细胞的异常生长，促使细胞生长正常化。
1.3芦笋多糖
研究发现，芦笋根茎部分含糖分较多，且随着芦笋的生长有所增加。由于多糖结构的复杂性，不同研究者的报道不尽相同。季宇彬等用水提醇沉法从新鲜芦笋中提取粗多糖，经Sevage法除蛋白、H202脱色后，用高效毛细管电泳法测定主要单糖组成为：木糖(3.44％)、果糖(7.92％)、鼠李糖(10.52％)、阿拉伯糖(17.15％)、半乳糖(41.85％)。Villanueva―Surez等用GC和HPLC分析了芦笋中非淀粉类多糖的单糖组成，鼠李糖：岩藻糖：阿拉伯糖：木糖：甘露糖：半乳糖：葡萄糖为2.4：1 0：8.8：16.7：4.2：14.5：39.6。NMR技术检测证实，芦笋中的果聚糖是由聚合度为11～21的果糖和葡萄糖组成，其中果糖以B－2，1糖苷键连接，非还原性葡萄糖残基分别在C1和C6位以a-1，2糖苷键和B-2,6糖苷键与果糖残基连接。
1.4芦笋黄酮
虽然不同品种芦笋所含的黄酮略有不同，但都是以槲皮素、山奈酚和异鼠李素为苷元的黄酮。有报道鲜芦笋中黄酮含量400～700 mg／kg，其中芦丁含量占总黄酮的5 5％～98％。但不同地区的芦笋黄酮含量有显著差异。王建梅等用分光光度法比较芦笋黄酮含量，依次为叶>茎>根。
目前主要采用溶剂提取、超声辅助、微波辅助、超临界Co2等方法提取芦笋黄酮，大孔树脂吸附或聚酰胺层析分离纯化。张素华等比较了6种大孔吸附树脂，表明芦笋黄酮的最佳吸附剂为AB-8型大孔吸附树脂。
目前我国芦笋罐头出口量已占此产品世界贸易量的70％以上。在加工罐头和鲜销芦笋过程中，约需去除30％左右的老茎和笋皮，特别是收获季节后有大量的老根、茎无法利用，其中含有丰富的黄酮类化合物，尤其是芦丁。有必要加工利用这一资源。
1.5芦笋皂苷
将芦笋中提取的皂苷水解得到菝葜皂苷元，测定皂苷元的含量以间接计算皂苷的含量，测得芦笋粗皂苷中菝葜皂苷元含量为0.602 mg／g。国外学者已从芦笋致苦提取物中分离出2种新的呋甾醇皂角苷，并确定了其结构。Huang等用石油醚、正丁醇等从芦笋中提取甾体皂苷，经过硅胶柱、ODS反相柱和Sephadex LH-20纯化，用红外光谱和核磁共振鉴定出9种化合物。安玉会等用正丁醇提取获得芦笋总皂角苷类，用薄层层析和磷钼酸显色，发现其中至少含有6种以上皂角苷类化合物，经硅胶柱层析法得到2个单一组分。方幼兰探讨了乙醇浓度、液料比、温度、时间等工艺条件对芦笋皂苷提取率的影响，筛选出最佳提取工艺，同时用UV、IR、HPLC等色谱初步分析芦笋皂苷的结构特点和糖基组成，显示其具有呋喃甾烷的结构特征，其糖基由木糖、岩藻糖、阿拉伯糖组成，摩尔比为1.0：0.13：19.42，平均相对分子质量(M)为18 500。
2生理功能
2.1防癌抗癌
研究证实，芦笋提取物或芦笋汁对多种癌症有预防和治疗作用。夏俊等研究表明，不同浓度的绿芦笋原汁和提取液可显著抑制肿瘤细胞DNA和RNA的生物合成，且抑制程度随原汁和提取液浓度的升高而增强。Diwanay研究显示，芦笋提取物对恶性肿瘤有分化抑制作用，有望用于临床。用芦笋提取物饲喂荷瘤的小鼠，15天后发现其白细胞数量、红细胞凝聚速度和溶血抗体的浓度都有增加，表明芦笋有良好的辅助治疗癌症的效果。复合芦笋提取物能显著提高小鼠、健康人和肿瘤患者体内的谷胱甘肽转移酶(GST)，超氧化物歧化酶(SOD)活性。GST、SOD是体内重要的解毒酶和抗氧化酶，可通过酶促和非酶促反应解除化学诱变剂、致癌剂、脂质和DNA氢过氧化物中毒，在抗诱变及抗肿瘤中起重要作用。芦笋提取液能显著抑制恶性黑色素瘤A375细胞增殖，其诱导总凋亡率和坏死率与其浓度相关吲。
芦笋中的甾醇皂苷有防止癌细胞扩散的功能，对多种癌症尤其是胃癌、肝癌、乳腺癌、肺癌、皮肤癌和膀胱癌有特殊疗效。Kawano等研究证实，芦笋皂苷c和D对小鼠移植性乳腺癌、胰腺癌、子宫颈癌的生长抑制率为20％～40％。从芦笋嫩芽中提取得到的粗皂角苷类物质，在75～100 lig／mL范围内可以抑制细胞生长，200ug／mL以上即可杀死HL-60细胞，显著抑制DNA的合成。汲晨锋等研究发现，芦笋皂苷对HepG2细胞和SGC-7901细胞生长均有抑制作用，并呈剂量依赖性：HepG2细胞的最大抑制率为73.1％，ICso为172.3 mg／L：SGC-7901细胞的最大抑制率为84.1％，ICso为177.5mg／L。
不同浓度的芦笋多糖溶液对肿瘤细胞BGC823均有一定的抑制作用，并且呈明显的浓度依赖效应。当芦笋多糖溶液浓度由最初的25ug／mL增至400ug／mL时，肿瘤细胞的抑制率由4.2％增至67.0％。
此外，芦笋中的熊果酸抑制HL－60细胞增殖并诱导其凋亡，具有抗肿瘤作用。
2.2免疫调节
采用腹腔巨噬细胞吞噬法、溶血素及溶血空斑形成法和淋巴细胞转化法，观察芦笋多糖对正常小鼠免疫作用的影响。结果表明，芦笋粗多糖大、中、小剂量均可提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能，促进溶血素和溶血空斑形成，促进淋巴细胞的转化率，且芦笋粗多糖各剂量组优于香菇多糖组。
叶木荣等研究发现，连续灌服小鼠芦笋汁20天后，其巨噬细胞的吞噬功能明显增强，免疫器官重量也有增加。应用Cr释放试验研究表明，在一定浓度范围内芦笋汁可明显促进人外周血自然杀伤细胞的活性。Gautama等用芦笋根提取所得的免疫辅助因子注射小鼠，能显著提高百日咳抗体的浓度，有效减少发病率，降低死亡率。
2.3调血脂
冯翠萍等用芦笋皮饲喂高脂症大鼠60天后，大鼠血清总胆固醇(Tc)、甘油三酯(TG)以及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量明显下降，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量明显提高，认为可能与芦笋皮含有丰富的黄酮类化合物、膳食纤维及其它活性成分有关。用芦笋香菇汁、芦笋香菇绿豆汁饲喂实验性高脂血症小白鼠后也有类似的结果，调血脂作用程度与已知的调脂药物相当。
2.4抗衰老
芦笋汁可显著抑制小鼠血浆、肝、脑等组织中过氧化脂质(LPO)的生成。研究表明，芦笋多糖可以显著提高衰老小鼠血过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性，显著降低其血浆、脑、肝匀浆LPO的水平，拮抗衰老所致胸腺、脾脏和脑组织的萎缩。
2.5其它功能
冯翠萍等研究发现芦笋皮能提高小鼠运动耐力，促进小鼠的新陈代谢。芦笋含有天门冬氨酸，可以提高肾脏细胞活性，有清热利便的功效，通常作为利尿剂或药茶服用。芦笋提取物还有护肝、抗溃疡、抑菌的作用。
3结论
芦笋营养丰富，具有抗肿瘤、抗衰老、抗疲劳、调血脂、保肝解毒、免疫调节等功能。我国已成为世界上最大的芦笋生产国，但我国芦笋产业还处于初级阶段。充分利用芦笋含有的活性物质，开发多种产品，增加芦笋的附加值，对于发展芦笋产业具有深远的意义。