赤小豆活性成分及種植條件研究

樊志強

（本溪化學工業學校，遼寧 本溪 117019）

赤小豆（Vigna umbellata (Thunb.)OhwietOhashi）為豆科豇豆屬1 a生草本植物，始載于《神農本草經》，一般為赤色，呈橢圓形或長橢圓形，原產于亞洲熱帶地區，現我國南北方都有種植[1]。赤小豆富含淀粉、膳食纖維、B 族維生素、鈣、鉀等營養物質，是一種傳統的食用豆類。同時，赤小豆含有多酚、皂苷類、黃酮類、鞣質等多種活性物質，具有利水消腫、解毒排膿的功效，可用于糖尿病等慢性疾病的預防和控制。作為一種藥食同源的雜糧作物，赤小豆主要作為雜糧食用，對其功效的認識和應用尚不完全。總結分析赤小豆活性成分提取與功能研究成果，分析栽培方式對赤小豆產量和品質的影響，以期為赤小豆種植及活性成分提取與應用提供理論依據。

1 赤小豆活性成分提取及功效

綜合分析國內外研究文獻和報道，赤小豆活性研究主要集中在蛋白質、黃酮及酚類、膳食纖維、酶及酶抑制劑、色素提取及其功效等方面。

1.1 蛋白質

赤小豆含有20%的蛋白質，富含18 種氨基酸且配比平衡，其中1/3為人體必需氨基酸，其蛋白消化吸收率達50%以上。赤小豆蛋白溶解性好，乳化性、起泡性和泡沫性較穩定。目前，一些科研工作者致力于研究從赤小豆中提取蛋白質的方法和工藝參數。

Sritongtae B等[2]研究表明，相比于普通赤小豆，發芽赤小豆含有更多的粗蛋白、還原糖和B 族維生素，具有更優良的抗氧化能力。分別用磷酸鹽緩沖液和硼酸鹽緩沖液提取赤小豆種子中的蛋白質，顯示磷酸鹽緩沖液（pH 8.0）提取蛋白質的效果較好。采用硫酸銨分步沉淀、40%硫酸銨飽和度除雜法，再用95%硫酸銨飽和度沉淀酶蛋白，試驗結果顯示：與對照組相比，光照下培養的赤小豆芽蛋白含量提高30%，超氧化物歧化酶活性增加54%，且隨赤小豆芽長的增加，超氧化物岐化酶的活性呈上升趨勢。

用陽離子修飾的SephadexG-100 經BrCN 化后，采用吸附和共價交聯法固定部分純化的赤豆β-半乳糖苷酶，載體表現出較高的蛋白載量和酶活性收率，活性收率達65%，且酸堿穩定性、熱穩定性、存儲穩定性和使用穩定性良好。林棟[3]以赤小豆為原料，采用堿溶酸沉工藝對赤小豆蛋白提取參數進行優化。不同因素對提取率影響的主次順序為：pH＞料液比＞浸提溫度＞浸提時間。在浸提溫度40 ℃、浸提時間60 min、料液比1∶30、pH 9.5的條件下，蛋白質提取率達83.94%。

1.2 黃酮與酚類化合物

黃酮類化合物具有較強的體外抗氧化作用，是預防和治療腫瘤、肝病等疾病的有效成分。彭游等[4]采用微波光波提取干法提取赤小豆中的總黃酮，在功率800 W（微波55%，光波45%)、加熱6 min 的條件下，70%乙醇萃取總黃酮的提取率為1.24%，且操作簡單快速，成本低。在評價赤豆總黃酮提取物的體外抗氧化作用時，發現赤豆總黃酮提取物在40，80，120 ng劑量下的抗氧化作用大于芹菜素。赤豆總黃酮提取物具有較強的體外抗氧化作用，對Fe2+導致的大鼠原代肝細胞氧化損傷具有保護作用。此外，從赤豆的干燥種皮中還首次提取到黃色的蘆丁化合物。

1.3 膳食纖維

赤豆皮中的纖維含量達60%左右，且質感較佳、口感較好。赤豆皮水不溶性膳食纖維對膽酸鈉具有顯著的吸附作用，其吸附能力隨其用量的增加而增強，但其分子結構和其他性能有待進一步研究。

曹陽[5]在提取赤豆皮中的膳食纖維時，以提取溫度、提取時間、液固比、堿液濃度為試驗因素，以提取率為考察指標，利用四因素三水平正交試驗確定最佳工藝參數為：提取溫度55 ℃、時間9 h、液固比6、堿溶液濃度1.5%時，膳食纖維提取率為51%。在赤豆皮粉碎粒度為1.0～1.5 mm 時，膳食纖維的提取率達53.5%。

利用赤豆脫脂樣品獲取水不溶性膳食纖維成品后，在體外模擬條件下試驗，發現在酸性條件下赤豆皮水不溶性膳食纖維對NO-2具有較好的吸附作用，在pH 2.0 時，最大吸附速率為0.132 μmol/(g·mol)，最小吸附濃度為1.28 μmol/(g·mol)，平衡時間為73.3 min；在pH 6.0時，水不溶性膳食纖維對膽酸鈉具有很強的吸附作用。

酶解后提取纖維素時，各因素對酶解反應速率影響從大到小依次為：溫度＞加酶量＞酶解時間＞pH＞固液比。酶解赤豆纖維素的最佳提取工藝為：加酶量0.46%、酶解溫度46 ℃、酶解時間17 h、固液比1∶11、pH 4.8。

1.4 其他成分

為明確赤小豆的活性成分，提高赤小豆質量控制標準，陳俏等[6]從抗氧化活性較強的乙酸乙酯部位分離出12 個化合物，分別為兒茶素、表兒茶素、3-羥甲基呋喃葡萄糖苷、楊梅素-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-7-O-β-D-葡萄糖苷、兒茶素-3-O-β-D-葡萄糖苷、兒茶素-5-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素3′-O-α-L-鼠李糖苷、(±)二氫槲皮素、槲皮素、沒食子酸乙酯、丙二醇。

王桃云以赤小豆為原料，對赤小豆的乙醇、乙酸乙酯、蒸餾水提取物抗氧化活性進行研究，結果表明：不同的赤小豆提取物均有一定的抗氧化能力，其大小順序為:乙酸乙酯提取物＞乙醇提取物＞蒸餾水提取物。乙酸乙酯提取物中的黃酮含量最高，為6.3 mg/g。相關性分析表明，提取物在ABTS，FRAP及β-胡蘿卜素/亞油酸體系中的抗氧化能力與總黃酮含量的相關性較強。

2 種植方式對赤小豆產量的影響

赤小豆種植試驗表明，科學控制間作距離，合理設置種植密度，可以提高赤小豆的產量和品質。

為優化黑核桃—赤小豆間作的栽培模式，張驍博等[7]通過測定間作條件下黑核桃與赤小豆的光合作用參數，分析光飽和點(LSP)、光補償點(LCP)和光飽和時的最大凈光合速率，比較距離黑核桃0.3，1.3，2.3 m處赤小豆的光合特性，結果表明：受黑核桃遮陰影響，不同位置的赤小豆所接受的光合有效輻射也不同，長期遮陰會使靠近黑核桃的赤小豆生理特性發生改變，進而影響總產量。在間作栽培過程中，應科學控制間作距離和合理安排種植密度，并通過修剪黑核桃來提高透光率，使赤小豆接受更多的有效輻射，進而提高作物產量。

弓彥珍選用XD13-12和XD15-03兩種藥食兩用赤小豆，采用PEG模擬干旱脅迫，探究PEG脅迫下赤小豆幼苗葉片水分狀況與抗氧化之間的變化規律，測定赤小豆幼苗葉片總類黃酮、總酚類物質含量和抗氧化酶活性等生理指標，結果表明：PEG 脅迫下品系XD15-03 的水分狀況、光合和耐受性優于XD13-12。同時，XD15-03 抗氧化能力更強，類黃酮及酚類活性物質含量更高，可作為旱地品種推廣種植。

3 結語

赤小豆作為一種藥食同源的雜糧作物，其活性成分不明，故難以有效控制其質量。部分赤小豆保健功效的物質基礎尚不清楚，需進一步深入研究。隨著現代生物化學技術的發展，有待從赤小豆中分離純化不同物質或活性部位，明確其功效，以期為赤小豆保健食品的開發與應用提供理論基礎。