天然降糖食品—南瓜的最新研究进展

糖食 口 Ⅱn 营养研究 食品科技 F∞ ■ ‘C ■ N CE ^No T罾 C删 oLoI吖 南瓜的最新研究进展 张拥军 沈晓春 朱龙华 李昌敏 姚惠源 (1．中国计量学院生命科学学院 杭州 -310034；2．江南大学食品学院 无锡 ·214036) The Recent Research Development of Natural Hypoglycemic Food-- Pumpkin ZHANG Yong—jun SHEN Xiao—chun。 ZHU Long—hua。 LI Chang—min。 YAO Hui—yuan (1．College of Life Science，China institute of Metrology，Hangzhou，3 1 0034； 2．School of Food Science and Technology，Southern Yangtze University，Wuxi，214036) 摘要 ：南瓜是一种极具开发潜 力和开发价值的天 然降血糖保健食品，从南瓜的历史起源、植物学性 状、营养价值 、医疗保健作用等方 面对南瓜的效用 及研 究进展做 以简要介绍。 关键词 ：南瓜 ；降血糖 ；研究进展 Abstract：The pumpkin is a natural hypoglycemic functional food with the great potential and value to utilize．This paper briefly introduced the function and the research development of pumpkin from the following aspects：the historical origin，botany properties，nutritive value and medical health function，and SO on． Key words：pumpkin，hypoglycemic，research development 中图分类号 ：TS218 文献标识码 ：A 文章编号 ：1005—9989(2002)09—0068—03 0 前言 南瓜 的营养价值非常丰富，具有多种食疗保健作 用 。但多年来 ，由于人们对南瓜认识 的不足以及生产 加工缺乏创新，使得这一极具开发前景和应用价值的 蔬菜未能得到很好 的开发利用 。 目前人们种植南瓜大 部分 为 了取得南瓜籽 ，仅有不 到 10％的南瓜果 肉用 于食 品加工和食用 ，近 90％ 的果 肉因无法外运销 售 与加工只好任其腐烂 ，造成食 品资源的极大浪费 ，非 常可惜。在此 ，本文对南瓜 的营养价值及研究 、应用 现状 做 以介绍 ，旨在使南 瓜为人 们更好地 了解 、利 用 。 1 南瓜的历史起源及种类分布 南瓜 (Cucurbita moschata Duch)是葫芦科南瓜 属中叶片具有 白斑 、果柄五棱形的一年生蔓性草本植 物。南瓜最初文字记载于 《本草纲 目》菜部 ，李时珍 谓 ： “出南番，转入闽浙 ，今燕京诸处亦有之”。根 据考古资料及 品种资源的分布考察 ，南瓜 的野生祖先 产于墨西哥、危地马拉一带。古代的阿兹特克 ，印卡 和马雅印第安人用南瓜子做食物 ，但他们可能丢弃 了 收稿 日期 ：2002—06—01 作者简介：张拥军(1971一)，女 ，博士，从事天然植物资源的 深度开发与综合利用的研究工作。 果 肉，因为野生南瓜只有少量带有苦味的果 肉，欧洲 的探险家们来到新大陆的时候 ，他们看到墨西哥、北 美和西印度群岛 ，北至加拿大东南部 ，南到墨西哥城 到处都种南瓜 ，他们 以为南瓜是些硕大的瓜种 ，就把 南瓜带回大陆 ，并在西欧到东亚的广大地区种植 。 HARRY S．PARISt¨认 为 ， “南 瓜可 能是最 古老 的最多种多样的葫芦科植 物 ，它是葫芦科中最典型的 属类 。南瓜 的果实包括球形、扁球形 、倒卵形及卵形 果实，有的具有纵向条槽、大小不一。”南瓜依性状 种类不 同，其栽培种属常分为三大类 ：中国南瓜 (C．moschata Duch)、印度南瓜 (C．maxima Duch) 和美 洲南瓜 (C．pepo L．)。中国南瓜 (又称窝瓜 、 番瓜 、饭瓜 )原产于亚洲南部 ，我国在十九世纪就有 栽培 ；印度南瓜 (又称笋瓜 、搅瓜 )和美洲南瓜 (又 称西葫芦)原产于美洲和印度 ，是近百年才引入我国 栽培的。目前南瓜在世界各地都有种植，其栽培面积 以亚洲最多，其次为欧洲和南美洲⋯。我国自明初引 入 ，从南到北均有栽种 ，尤以华北 、东北、西北、华 中、西南 、台湾等地区分布最广 。 2 南瓜的植物学性状 南 瓜 生长强健 、耐贫瘠 干旱 、对环境适 应力极 强，易栽培、产量高，其抗病虫害能力亦较强，一般 不需施用农药 ，少有污染 ，是夏秋 时节重要 的蔬菜。 南瓜与同属 的西葫芦 、笋瓜在形态特征上有很多共 同 点 ，同时又有各 自的特点 (如图 1)。 。爵 Ⅱ侈 图 1 三种瓜主要特征示意图 南瓜的植物学性状为 ：根系发达 ，种子发芽长出 直根 ，入土深达 2m左右 ，在旱 田或瘠 薄的土壤 中均 。 献 取 茕 维普资讯 http://www.cqvip.com 食品科技 营养研究 能正常发育；茎为蔓性，一般蔓长 3～5米，中空、 具有不明显的棱 ；叶互生 ，叶片肥大 ，色深绿或鲜 绿 ，叶柄细长而 中空 ，无托叶 ；花型较大 ，雌 、雄同 株异花 ，异花授粉 ；果实形状有扁圆、圆筒 、长筒 、 梨形 、瓢形、纺锤形、碟形等，瓜皮的颜色因品种而 异，底色多为绿、灰或桔黄色，间有浅灰、橘红的斑 纹或条纹 ，果 肉的颜 色多为黄、深黄、白或浅绿色 ， 肉质致密；种粒饱满、籽皮硬化，种子形状扁平、边 缘肥厚 ，颜色多为灰 白色、淡黄色或黄褐 色 ]。 3 南瓜的营养保健作用 南瓜 的营养价值非常高 ～1，我国古代就有对南 瓜食疗保健作用的记载。在 《本草纲目》中，李时珍 将南瓜与灵芝放在一起 ，说它有 “补 中、补肝气 、益 心气 、益肺气 、益精气”的作用⋯。凡久病气 虚、脾 胃虚弱 、症见气短倦怠、食少腹胀 、水肿尿少者宜用。 近年来 的研究结果亦表明，南瓜的营养成分全面而独 特 ，以中国南瓜为例 ，其营养成分为水分 90．24％、蛋 白质 0．65％、脂肪 0．13％ 、碳水化合物 6．08％、纤维 2．15％ 、灰分 0．73％ ，同时还含有丰富的胡萝 b素 、 Ve、Vf、Vz、精氨酸 、天 门冬氨酸、腺嘌呤、果胶 、甘 露醇、叶红素、叶黄素及钙 、钾 、锌 、铬等矿物质 ，特 别是稀有氨基酸瓜氨酸含量达 20．9mg／100g，果胶含 量 占南瓜 干物 质 的 7％ ～17％ [7-81。医学 临 床试 验 表 明 ，南瓜具有 多种食疗保健作用和药用价值 。如南瓜 是 V 优质 、价廉的极好来源 ，V 对保护视力 、预防 眼疾、促进儿童长发育、增强机体抗生素氧化等均具 有 重要作 用。我 国部 分地 区及人群 的 V 摄入量不充 分，而南瓜提供 的 v 前体不但含量高 ，而且远 比动物 性食品来源经济价廉。南瓜的保健作用还表现在它可 以帮助消除前列腺和肝脏的炎症 ；结合体 内多余 的胆 固醇 ，预防和治疗 动脉粥样硬化 ；防止 胃肠粘膜溃疡 及促进愈合 ；促进胆 汁分泌 ，加强 胃肠蠕动 ，防止便 秘 ；医治妇女产后浮肿等 ]。 尽管南瓜的诸多营养保健功能早 已为人们所知 ， 但流传最广、最为人们肯定的当属南瓜 的抗糖尿病作 用 。据 临床 试验 报道 ：对 空腹血 糖 在 8．25mmol／L 的轻 度患 者 ，每 天 服用 500g鲜南 瓜 即有 可靠 的疗 效 ；血糖 在 8．25mmol／L以上 的患者 ，需 配合饮食 和运动疗法 ；血糖超过 11．1mrnol／L的患者 ，可酌情 配合药物或胰 岛素治疗 ]。 4 南瓜的开发应用现状 南瓜早时一般不用来做菜肴，主要用来做馅饼及 秋季节日期间的装饰品。在欧美文学作品中常提及南 瓜 ，中国名厨们 通常选择 南瓜来描 龙雕风作 菜肴装 饰 ，使得席间豪华富丽 ，满桌生辉 。国外传统的南瓜 菜肴加工方法是 ：先将南瓜去皮 、去籽 ，然后将南瓜 煮熟装罐 ，冷冻或制成糕饼、牛奶蛋糊或馅饼。 o 随着人们对 南瓜认识的不断加深 ，国内外逐渐开 始对南瓜进行综合开发利用 ，目前市场上出现 的系列 南瓜产品有南瓜粉 、南瓜酱 、南瓜罐头 、南瓜果脯 、 三合味南瓜 片、南瓜蜜钱瓜干 、南瓜 晶、南瓜糊 、南 瓜糕点 、南瓜饮料、南瓜冰淇淋 、什锦瓜果 、南瓜果 冻、瓜瓤炕饼、南瓜酱油、南瓜火腿、南瓜营养汁等 多种 品种。所有产 品 中，以南瓜 粉 的生产 和销量最 多 ，而且许多南瓜产品是以南瓜粉为原料制作 的，因 此，南瓜粉的高效率大规模的生产技术发展很快。 南瓜粉的生产方法主要机械粉碎法 、气流粉碎法 等 。其 中，气流粉碎 技术可 以利用高速 喷射 的气 流 (速度 达 600m／s) ，瞬间将食 品粉碎 成 3～51．Lm的 超微细粉 ，从而最大程度地保持食品所含 的各种营养 成分 ，是粉体工业的一项新技术 。气流粉碎法生产超 细南瓜粉的加工过程中，南瓜所富含的各种营养成分 不会被破坏，而且由于其粒径极小，赋予了南瓜粉许 多新的理化特性和生物特性 ，如巨大的表面积 (每克 可达几千平方厘米)和孔隙率、化学活性高、酶解速 度快等，能使南瓜粉中对机体不可缺少而又难于吸收 的营养物质最充分地进入人体 ，强化消化吸收 ，从而 提高 了南瓜粉的生物活性 ⋯¨。相 比之下 ，机械精磨南 瓜粉在加工过程中，由于机械摩擦和挤压 ，营养成分 (尤其是热敏性物质 )损失较大 ，南瓜粉的粒径大且 分 布 范 围广 (平 均 粒径 209．351．Lm，分布 范 围 40～ 3501．Lm)，化学活性及生物活性低 ，人体消化吸收不 充分 ，因此疗效缓慢。 5 南瓜中降血糖功能因子的研究 由于南瓜对糖尿病有极佳的防治效果 ，多年来 ， 许 多研究人员 一直致 力于南瓜 防治糖尿病 的研 究工 作 ，提出南瓜 中的果胶 、环丙 基氨基酸 cTY以及某 些微量元素 zn、cr可能对南瓜防治糖尿病起主要作 用 。如 Jenbing等人报道 ，向糖尿 病患者膳食 中加用 果胶 ，餐后血糖明显下降 ，可能是果胶吸收水分后在 肠道能形成胶冻样 的 “植 物纤维基质” ，延续某些营 养分子的排 出。果胶纤维还能减少 胃肠道激素 “胃抑 多肽” (Gastric inhitory polyperide GIP)的分泌，使 餐后血糖及血清胰 岛素水平下 降⋯， ]。 1995年 中国 农业大学蔡 同一教授等人研究发现 ，南瓜 中的环丙基 氨基酸 cTY通过促进胰脏分泌胰 岛素 ，增加 Glut一2 含量 ，而糖尿 病患者 中某些细胞 正是缺少这种 蛋 白 质 ，因而对糖尿病 的防治有明显效果 ，这与陈智 民等 人的研究结果一致。 微 量元素对 糖尿 病 的防治 也有积极 的作用 ，如 1982年 Williamt¨ 等人指出锌 、铬对胰岛素细胞有保 护作 用 ，1987年 Novellt¨ 提 出锰 、镍具 有阻断 与减 弱糖尿病药物对胰 岛素 13细胞 的损害 ，1994年胡 克 恒等人 的研究结果表明锌 、锰 、镍不仅可缓和各减轻 维普资讯 http://www.cqvip.com 营养研究 食昌科技 糖尿病的症状，使血糖下降，而且可使胰岛素分泌保 持一定水平。铬是人体必须的微量元素之一 ，三价铬 是葡萄糖耐量因子 (GTF)的活性中心，可刺激葡萄 糖的摄取 ，协助维持糖耐量。缺少铬可使体内 GTF 生成减少，胰岛素生物活性降低，所表现的临床症状 和体征与糖尿病相似，补充无机铬则能有效改善这种 状况。锌是胰岛素分子组成成分之一，可影响胰岛素 的合成，缺锌时体内胰岛素原转变成胰岛素的趋势下 降。Coulston和 Dandona研究指出，锌可刺激大鼠脂 肪细胞合成脂肪，而这正是胰岛素的附加功能。糖尿 病人的血锌低 ，提示锌在维持葡萄糖内环境方面可能 起决定性作用 。 本文作者为找寻南瓜 中具有 防治糖尿病 的确切功 能因子 ，将南瓜中活性成分的分离提取与降血糖活性 的检测两方面结合起来 ，不断追踪活性最强的部分， 己成功分离出南瓜中具有较高降血糖活性的有效成分 — — 南瓜多糖。动物实验表明 ：小 鼠经腹腔注射南瓜 多糖 7h后就可以使其血糖值由 l5．32±3．38retool／L 降至正常水平 5．77±1．46retool／L，统计学分析差异 极显著。初步确认南瓜多糖的降血糖机理系：胰内修 复的受损胰岛 B细胞与胰外抑制肝糖原输出共同作用 的结果 。 参考文献 ： [1】 Harry S．Historical Records，Ori~ns，and Development of the Ed- ible Cuhivar Groups of Curcurbita． Economic Botany， 1989，43 (4)：423～443 [2】 沈火林，康东木 ，林晓明 ．瓜类蔬 菜高产优质栽培技术 ．中 国林 业 出版社 ．2001．60 [3】 E1一Rachedi EA，Hegazi MI．Madkour MA．Chemical composition of some local eucurbits．Bulletin of the Nutrition Institute of the Arab Republic of Egypt，1988，8(1)：130—137 【4】 Gyu—Seong Cho．Chemical composition of the green and ripened pumpkin(cucurbita moschata Ducb．)Korean Journal of Food Seie． nce and Technology，1997，29(4)：657—662 [5】 Yong—kon Park，Hwan—soo Cha，MEE—Weon Park，Yoon— Han Kang，Ho—Moon Seog．Chemical 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，导致失重和失鲜。当果蔬失重率 达 3％ ～6％ 时 ，就 明显皱缩 ，丧失新 鲜状态 n 。本 实验中，对照青椒失水较多，失重率高达 7％，导致 许多果实皱缩、变软。塑料薄膜包装通过形成高湿度 条件极显著地抑制 了青椒失水 ，从 而保持了其新鲜品 质，这与薄膜包装降低了枇杷、橄榄、黄瓜等果蔬的 失水率的报道相一致 。 果蔬的抗病性是影响果蔬腐烂的重要因素，果实 冷害时，抗病性降低 ，而塑料薄膜包装降低了青椒 的冷害，从而保持了较高的抗病性 ，所以薄膜包装的 青椒腐烂程度比对照低。 4 结论 塑料 薄膜 袋不 扎 口包装 可显 著抑 制青 椒在 0～ 2~C下冷藏 时的冷害 、失重和皱缩 ，贮藏一个月 ，商 品果率高达97％ ～99％。 参考文献： [1】 华 中农业大学，等 ．蔬菜贮藏加工学(第二版)北京：农业科 学出版社 ．159 [2】 Wang C Y．Approaches to reduce chilling injury of fruits and ve— getables．Hort Rev，1990，15：63～95 [3】 Pantastico E B，Soule J，Grierson W ．Chilling injury in tropic- aland subtropicalfruits：ⅡLimesand grapefruit．Proc TropRegAm— er Soc Hort Set，1968，12：171～183 [4】 Chien Yi Wang．Modified atmosphere pack ng alleviates chilling injury in cucumbers．Postharvest biology and technology，1997，10： 195～2oo [5】 Edna Pesis．Mod ified atmosphere and modified humidity packaging alleviates chilling injury symptoms in mango fruiL Postharvest biolo— gy and technology ，2000，19：93～101 [6】 J P Fernandez—trujilio．Modified atmosphere packaging 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