辣木綜合利用研究綜述

馮光恒，徐興才，江功武，金 杰，劉關(guān)所，楊艷鮮

(1．云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南昆明650201;2．云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，云南元謀651300;

3．云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南昆明650201)

辣木(Moringa oleifera Lam．)也稱鼓槌樹、牛奶樹、洋椿樹、馬蘿卜、嚤啰豆等，屬辣木科(Moringaceae)辣木屬(Moringa Adans．)，原產(chǎn)印度、非洲。全球辣木僅有1個屬，已發(fā)現(xiàn)14個種［1］，目前已成功馴化栽培的有4個種(M．stenopetala，M．peregrina，M．ovalifolia，M．oleifera)。辣木富含維生素、氨基酸、礦質(zhì)元素及活性酶類物質(zhì)，被廣泛用于農(nóng)業(yè)、餐飲、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、美容保健等領(lǐng)域。據(jù)報道，辣木種子干物質(zhì)中含有粗蛋白32．50%、粗脂肪31．30%、粗纖維18．40%，辣木種子油中含有約13%飽和脂肪酸和82%不飽和脂肪酸、70%油酸，辣木葉中含有43．5%粗蛋白［2］。我國已引進印度傳統(tǒng)辣木(M．oleifera)、印度改良辣木(M．oleifera PKMI)和非洲辣木(M．stenopetala)，主要種植于云南、廣東、廣西、海南、臺灣等省區(qū)，以改良辣木品種為主。多年來，學(xué)者們圍繞辣木綜合利用進行了大量研究。筆者重點對辣木在醫(yī)藥、食品、飼料等方面的綜合利用研究進行了綜述。

1 藥物試驗研究

學(xué)者針對辣木藥用開發(fā)的研究較多，涉及辣木的抗菌功能、降壓降血糖功能、抗?jié)児δ艿?，尤其以辣木?nèi)生真菌抗菌功能研究較多。蔡慶秀等［3］鑒定、提取了來自辣木根部的內(nèi)生真菌菌株LM033(鏈格孢屬的一種)的抗植物病原菌活性代謝產(chǎn)物5個(鏈格苝醇、22-麥角甾四烯-3-酮、異細交鏈孢素、鏈格孢霉酚、鏈格孢霉甲基醚)，并且測定5個化合物對6種植物病原菌(立枯絲核菌、灰葡萄孢、終極腐霉、尖孢鐮刀菌、核盤菌、柿盤多毛孢)的抑制活性。結(jié)果表明，5個化合物對被測試植物病原菌都有一定抑制活性，其中鏈格苝醇對供試的植物病原菌有較好的抑制活性，對植物病害防治具有一定意義。張亞磊［4］從辣木內(nèi)生真菌分離、純化得到了一株具有抗菌譜廣且抗菌活性強的菌株LM003(黑孢霉屬內(nèi)生真菌)，對其次級代謝產(chǎn)物分離、純化、鑒定了4個化合物(灰黃霉素、脫氯灰黃霉素、8-二氫枝盤孢菌素、蜜蜂曲菌素)，測定了4個化合物對8種植物病原真菌、2種植物病原細菌的抑制活性，其中灰黃霉素對8種植物病原真菌具有很強的抑制活性(對植物病原真菌灰葡萄孢的抑制活性最強，IC50為0．20μg/ml)，脫氯灰黃霉素和蜜蜂曲菌素對部分植物病原真菌表現(xiàn)出中等強度抑制作用，為尋找新藥先導(dǎo)化合物提供新途徑。柯野等［5］從辣木中分離到一株內(nèi)生真菌，其發(fā)酵液對金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌生長有很強的抑制作用，并且對分離得到的曲霉ly14發(fā)酵液抑菌效果的最適碳源(麥芽糖)、氮源(玉米漿)、初始 pH(5)、裝液量(50 ml)及培養(yǎng)時間(160 h)等進行了研究。廖友媛等［6］從新鮮辣木莖葉中分離出內(nèi)生真菌35株，并以金黃色葡萄球菌、藤黃八疊球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、白色念株菌、擲孢酵母為受試菌株進行抗菌活性篩選，發(fā)現(xiàn)共有29株內(nèi)生真菌對1株或1株以上的受試菌株有抗菌活性。劉冰等［7］研究發(fā)現(xiàn)，辣木籽可明顯降低糖尿病大鼠血糖水平，明顯改善其認知功能障礙和神經(jīng)元損傷，說明辣木籽對糖尿病腦病具有良好的神經(jīng)保護作用。段瓊芬等［8］研究表明，辣木油外用能促進家兔皮膚創(chuàng)面愈合，對家兔皮膚機械損傷有明顯的保護作用，能防止傷口感染，加速肉芽組織生長。陳瑞嬌等［9］研究表明，辣木葉總黃酮(TFM)能顯著降低四氧嘧啶所致糖尿病小鼠的血糖，明顯提高超氧化物歧化酶(SOD)活力，減少脂質(zhì)過氧化物(MDA)的產(chǎn)生，而對正常小鼠血糖水平無明顯影響。賀銀鳳等［10－11］研究表明，以辣木干葉制成的浸提濃縮液和以辣木鮮葉制成的溶液均具有通便功效，辣木能顯著縮短小白鼠首次排便時間，并且能增加排便質(zhì)量和糞便粒數(shù)，且辣木鮮葉通便功效比辣木干葉更佳。段瓊芬等［12］研究了藥物辣木解酒護胃膠囊(以辣木籽油為基質(zhì)，輔以植物甾醇等成分)協(xié)助小鼠抗醉酒效果，給予辣木解酒護胃膠囊小鼠的乙醇耐受能力明顯提高，表明辣木解酒護胃膠囊有抗小鼠醉酒作用。從藥物成分分析測定與應(yīng)用方面，國內(nèi)外學(xué)者也進行了不少研究。試驗證明，以辣木為原料提取的有效成分對高膽固醇血癥、潰瘍及高血壓等均有治療效果。

2 食品開發(fā)研究

熊瑤［13］從辣木葉干燥、蛋白提取、營養(yǎng)分析及產(chǎn)品開發(fā)方面進行了系列研究，認為采取熱泵干燥法對辣木葉中脂肪、多糖含量保持最好，采取復(fù)合蛋白酶法提取辣木葉蛋白質(zhì)比其他方法高20%左右，辣木葉粉末蛋白的體外消化率與辣木葉的粉碎度關(guān)聯(lián)性大(粉末越細，消化率越高)，辣木蛋白的氨基酸含量(24．27%)很高，是一種值得開發(fā)的優(yōu)質(zhì)植物蛋白。同時，還研究出3種辣木飲品最佳配方，即清型辣木蛋白飲料(β-CD添加量0．3%、提取液與水之比20∶5、白砂糖添加量5．5%、蜂蜜添加量0．8%、食鹽添加量0．03%)，辣木蛋白奶茶(以辣木提取液100份為基礎(chǔ)，不加水稀釋，復(fù)合奶粉添加量3．0%，白砂糖添加量6．0%，蜂蜜添加量1．2%)，辣木復(fù)合袋泡茶(辣木葉50%、辣木莖20%、枸杞10%、桂花8%、金銀花7%、甘草5%)。白旭華［14］對辣木全生粉末素片工藝進行研究，提出粉末粒度100目、混合時間15 min、干燥溫度70℃、干粒粒度12目、干粒含水量3%為生產(chǎn)辣木全生粉末素片合格率最高的工藝參數(shù)組合。賀銀鳳等［15］以脫脂奶粉為主要原料，添加辣木汁、白砂糖，利用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進行發(fā)酵，研制出辣木風(fēng)味營養(yǎng)型酸奶(辣木汁添加量10%、白砂糖7%、發(fā)酵劑接種量3%)。闞歡［16］對辣木葉片劑進行了研制，確定了辣木葉片劑制作的最佳工藝路線和參數(shù)，即將辣木葉超微粉碎，濕法制粒，黏合劑聚乙烯吡咯烷酮用量2%，壓片前水分含量3%左右，以此制得質(zhì)地均勻、外觀光滑、風(fēng)味清香、具有較好的溶解性和分散性且符合片劑硬度值和崩解時限值的辣木片劑。段瓊芬等［17］進行了辣木籽油食用安全性毒理學(xué)評價研究，即以SD大鼠和昆明系小鼠為試驗動物進行急性毒性、遺傳毒性和30 d喂養(yǎng)試驗。結(jié)果表明，急性毒性試驗未出現(xiàn)動物明顯中毒癥狀與死亡，遺傳毒性試驗結(jié)果均為陰性，說明辣木籽油為安全、無毒的可食用油脂。

3 飼料利用研究

韓如剛等［18］對辣木作為魚飼料的可行性進行了研究，即以15%的辣木葉粉替代8．7%次粉和6．3%菜籽粕構(gòu)成全價顆粒飼料配方，研究辣木葉粉對魚生長和飼料利用的影響。結(jié)果表明，在羅非魚飼料中添加辣木葉粉，能夠明顯提高羅非魚的生長性能，降低飼料系數(shù)。研究認為，辣木葉粉參配對于氨基酸的平衡有好處，可作為魚用配合顆粒飼料的蛋白質(zhì)源。閆文龍等［19］將辣木梗粉添加到常規(guī)飼料中，研究其對肉雞生長性能的影響。結(jié)果顯示，向肉雞日糧中添加辣木梗粉，有利于提高飼料利用率;辣木梗粉對肉雞增重有一定的促進作用;同時，飼料中添加辣木粉的肉雞免疫力在一定程度上得到提高，尤其是以1%添加組的抗病力最好。閆文龍等［20］研究還表明，添加辣木粉能促進免疫球蛋白合成，進而提高機體免疫功能，特別是添加量稍大的效果較明顯。李樹榮等［21］將辣木葉粉作為黃羽肉雞飼料添加劑，觀察不同辣木葉含量對黃羽肉雞生長指標的影響。結(jié)果顯示，添加10%～20%辣木葉粉的效果較好，蛋白質(zhì)利用率和體重凈增率均高于對照組，每個飼養(yǎng)周期消耗的飼料總量比對照組約少30%。試驗也表明，添加不超過30%的辣木葉粉對動物是安全的。國外部分學(xué)者對辣木作為飼料添加成分也進行研究［22］。結(jié)果表明，在奶牛食糧中添加辣木可提高攝食量，增加體重，提高產(chǎn)奶量，且不會改變牛奶質(zhì)量。

4 凈化水質(zhì)研究

段瓊芬等［23］對辣木種仁凈水劑凈水效果進行了研究。結(jié)果表明，辣木種仁凈水劑凈水效果較好，凈水效率與聚合氯化鋁相當，可作為化學(xué)凈水劑替代品;辣木種仁和辣木油渣凈水效果差異不顯著，均可作為凈水劑使用，但后者成本更低(當混水濁度為150．6 FTU時，最佳劑量為0．2 g/L)。張飲江等［24］比較研究了辣木籽天然凈水劑、常用化學(xué)凈水劑(明礬、聚合氯化鋁等)的凈水效果。結(jié)果表明，辣木籽凈水效果明顯，辣木籽凈水最佳劑量為100 mg/L。帖靖璽等［25］研究結(jié)果也顯示，當辣木籽粕粗提液用量分別為10、20、30、40 ml時，對中濁度(初始濁度80NTU)和高濁度(初始濁度150 NTU)原水的絮凝沉淀效果較好，而對低濁度(初始濁度25 NTU)原水的絮凝沉淀效果欠佳。同時，由于辣木籽粕粗提液會引起處理水中CODMn含量的升高，辣木籽粗提液不宜作為大規(guī)模供水凈水劑使用，更適合偏遠地區(qū)家用凈水處理，并且防處理水變質(zhì);作為污水處理藥劑時，在后續(xù)工藝去除水中有機物后再排放。黎小清等［26］研究表明，辣木絮凝劑的絮凝效果明顯，而經(jīng)過純化后辣木絮凝劑的絮凝效果更加顯著。經(jīng)純化的辣木絮凝劑能把污濁度為82．00 NTU的瀾滄江水降至3．66 NTU，去除率超過95%，較辣木絮凝劑粗提物去除率高24%左右。張重權(quán)等［27］認為，辣木凈水劑具有無毒、可降解、環(huán)境友好、成本較低、不影響凈化水pH與導(dǎo)電性、能去除水中微生物和重金屬離子、凈水廢棄物可作肥料等優(yōu)點，但存在部分有機物溶于所凈化水、凈化水儲存期短且易變質(zhì)、對低濁度水效果不夠好等缺點，并且提出欲商業(yè)化、規(guī)?；瘧?yīng)用辣木凈水劑，同時還需加強辣木栽培技術(shù)、凈水劑規(guī)模純化、凈水設(shè)備配套、天然凈水劑產(chǎn)品生產(chǎn)與應(yīng)用的標準化、經(jīng)濟性評估、毒理學(xué)研究等工作。

5 保健功能研究

段瓊芬等［28］對辣木油抗紫外線性能進行了研究。結(jié)果顯示，辣木油紫外最大吸收波長為212 nm，未精制油和溶劑油的抗紫外線性能比精制油好，10% ～30%的辣木油可抵抗UVB、UVC射線，30% ～100%的辣木油可抵抗UVA、UVB和UVC射線，10%的辣木油對短波和部分中波紫外射線有吸收作用，0．1%的辣木油能吸收UVC波段射線。這說明辣木油能吸收紫外線，保護載體不受紫外輻射損傷，可開發(fā)護膚產(chǎn)品。彭曉云等［29－30］研究了辣木精油對果蠅壽命及各代果蠅體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的影響。結(jié)果表明，辣木精油能顯著提高試驗動物的SOD活性，降低動物體內(nèi)MDA的含量，對延長動物的壽命起重要作用，具有廣泛開發(fā)和綜合利用的價值。越晚時期喂飼辣木油，果蠅體內(nèi)SOD活性越強，無性別差異。辣木精油對果蠅具有正后效應(yīng)的影響。不同時期喂養(yǎng)辣木精油對果蠅壽命與抗氧化性的差異很大，延緩衰老效果以成年后期為佳。段瓊芬等［31］研究了溫度、光照時間對辣木油抗氧化穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)不同受熱時間下測得的過氧化值(POV)之間的差異性不顯著，而不同光照時間的POV值則具有顯著性差異，說明辣木油對溫度較穩(wěn)定，對光照敏感，建議辣木油保存溫度為20℃左右，并且注意避光。段瓊芬等［32］也從開發(fā)防曬護膚品的角度，用中波(UVB 290～320 nm)和長波(UVA 320～400 nm)紫外線照射小鼠背部皮膚、雙耳，研究辣木油對小鼠抗紫外線損傷的保護作用。結(jié)果表明，辣木油能有效防止紫外線對小鼠皮膚的灼傷，抑制表皮層和真皮組織的病變，防止皮膚過度角質(zhì)化和水腫。這說明辣木油具有抗紫外線損傷功能(防曬功能)，其防曬效果與防曬系數(shù)SPF21的防曬霜接近，屬中等強度防曬劑。

6 生物治理研究

生物吸附法治理重金屬污染具有資源豐富、成本較低、無二次污染、吸附容量較高且可再生等優(yōu)點［33］。部分學(xué)者研究了辣木吸附性能在治理重金屬污染中的應(yīng)用。伍斌等［34］對酸、堿和熱改性后的辣木籽典型樣品進行了傅立葉紅外光譜(FTIR)分析研究，探討產(chǎn)生吸附性能差異的原因。結(jié)果表明，酸改性可提高辣木籽的Cr(Ⅵ)吸附性能，且以硫酸改性辣木籽的吸附效果最好，其Cr(Ⅵ)去除率近82%;堿改性辣木籽的Cr(Ⅵ)吸附性能比辣木籽原樣差，其吸附性能與堿性呈反比;低于100℃的熱改性對辣木籽吸附性能幾乎無影響，從100℃增加至140℃時辣木籽的Cr(Ⅵ)去除率不斷增加，超過140℃即可破壞辣木籽活性基團，吸附性能下降。伍斌等［35］對辣木皮粉吸附去除水溶液中的Cr(Ⅵ)進行研究，分析辣木皮粉用量、pH、吸附時間與溫度、Cr(Ⅵ)溶液初始濃度等因素對吸附效果的影響。研究表明，吸附量與pH呈反比，與吸附時間、吸附溫度、辣木皮粉用量呈正比;Cr(Ⅵ)溶液初始濃度增大，單位吸附量增加，吸附去除率下降。辣木皮粉用量4．0 g/L、溶液初始濃度20 mg/L、pH 1、溫度30℃、吸附時間4 h為適宜吸附條件，此時Cr(Ⅵ)吸附去除率超過97%。潘庚華［36］對辣木籽吸附Cu(Ⅱ)性能研究表明，隨著吸附劑用量的增加，Cu(Ⅱ)的去除率從70．84%增加至79．66%;當pH由2升高至6時，去除率從35．7%增至76．9%;當Cu(Ⅱ)濃度從5 mg/L增至500 mg/L時，去除率從80．4%減至20．4%;當Cr6+濃度從10 mg/L增至50 mg/L時，Cu2+去除率從 72．1%增至 83．6%。

7 結(jié)語

綜合辣木利用研究情況，學(xué)者對辣木的利用研究涉及醫(yī)藥、食品、飼料、生態(tài)恢復(fù)、水體凈化、保健等領(lǐng)域，尤其是以藥用功能和食用功能研究居多。藥用功能研究更多處于成分分析研究及動物試驗階段。辣木食品開發(fā)成果較多，目前市場上已出現(xiàn)辣木酸奶、辣木面條、辣木片劑、辣木茶、辣木鮮花餅等產(chǎn)品。辣木化妝品的研發(fā)也很快，市場上已出現(xiàn)系列辣木化妝品，如辣木洗發(fā)液、辣木面膜、辣木潤膚霜等。總體來講，辣木綜合利用研究大多處于一般性產(chǎn)品的開發(fā)層面，深層次產(chǎn)品研發(fā)還較弱，系統(tǒng)性利用研究還不夠。

當前，辣木產(chǎn)業(yè)得到更加廣泛的重視。一些地方政府正積極謀劃推進發(fā)展辣木產(chǎn)業(yè)。在今后一段時期，人們或?qū)⒂瓉砝蹦景l(fā)展的熱潮。辣木原料產(chǎn)量必將大幅增長。所以，加強辣木綜合利用研究，對實現(xiàn)辣木的綜合利用、推動辣木產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要。針對辣木綜合利用研究，還應(yīng)加強以下工作:一方面，要圍繞辣木全產(chǎn)業(yè)鏈進行辣木綜合利用研究，加快構(gòu)建并且延伸辣木系統(tǒng)開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)鏈條，最大限度提高辣木產(chǎn)業(yè)的綜合效益;另一方面，要加強辣木高端產(chǎn)品和大眾產(chǎn)品的研發(fā)，以高端產(chǎn)品提高辣木的綜合產(chǎn)值，以大眾產(chǎn)品促進辣木資源利用量的提升，從而推動辣木產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

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