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生姜营养成分及功效

发布时间:2018年09月26日浏览次数:180

生姜(Rhizoma Zingiberis Recens)是世界广泛应用的主要香辛保健类蔬菜,也是食品加工生产的重要原料,并具有药食同源性。


铜陵生姜又称“铜陵白姜”,有“中华白姜”之美誉,早在“春秋”时就有种植。在北宋年代,铜陵已成为全国著名的重点生姜产区,并被列入朝廷贡品。铜陵生姜以“块大皮薄,汁多渣少,肉质脆嫩,香味浓郁”等特色而久负盛名。佘家大院生姜更为铜陵生姜中的精品,更为历朝贡姜。“大院”牌糖醋生姜获“安徽特色农产品”称号,多次受中央电视台专题采访报道。1999年获欧盟有机认证。2008年“铜陵白姜”被列为安徽省第二批非物质文化遗产名录,2012年,国家工商总局商标局核准“铜陵白姜”为地理标志证明商标。


生姜含有丰富的营养物质,每500g鲜姜含糖类40g、脂肪3.5g、蛋白质7g、纤维素5g、胡萝卜素0.9g、维生素C 20 mg、硫胺素0.05mg、尼克酸2mg、钙100mg、磷225mg、铁35mg。此外生姜还含有多种功能性成分,如姜辣素(gingerol)、姜烯酚(shogaol)和姜酮(zingerone)等酚类成分,嘌呤类化合物,姜油等挥发油类,活性多糖类和糖蛋白(glycoprotein)等。具有开胃健脾、促进食欲、抗氧化抗衰老、抑制肿瘤、降温防暑、杀菌解毒等多种活性。


1.生姜的化学组成

生姜的化学成分复杂,通过薄层色谱法(TLC)、柱色谱法、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、气相-质谱联用法(GC-MS)、抗原结合分段法与质谱联用法(FAB/GC)等方法对生姜的化学成分进行研究,发现其化学成分有100多种。如姜精油(0.15%~0.17%),多糖类(5.97%),烯类(61.41%),黄酮类(2.63%),此外还含有甾醇类、姜油树脂、姜黄素、姜辣素等。


生姜中含有的主要营养物质成分、提取方法及重要化学成分的化学结构见表1和表2。

表1 生姜中主要化学成分的提取方法及含量
Table 1 The extraction and content of the ginger chemical composition


表2 生姜中重要化学成分化学结构

2.生姜生物学活性
2.1生姜黄酮类化合物

生姜黄酮类化合物具有抗氧化、抗炎及抵抗或减缓肿瘤的形成等多种生理功效,其中抗氧化功效尤为突出。Kai-ju等对有机溶剂提取出的生姜黄酮进行抗氧化研究,结果表明生姜黄酮的还原力比BHT和PG都高,同时ABTS+·,DPPH·,·OH和 ·的IC50分别为1.3、23.2、40.1、84.0 μg/mL。生姜黄酮类化合物会沉积在脂蛋白和动脉细胞上,通过活性氧/氮的清除,金属离子的螯合以及对相关抗氧化剂的保护作用来减弱低密度脂蛋白的过氧化。同时,可以通过对NADPH等细胞氧化酶的抑制来减弱巨噬细胞的氧化应激,即此种化合物可以减弱动脉粥样硬化的发展。


此外,生姜黄酮还具有抑菌作用。对枯草芽孢杆菌、黑曲霉、青霉菌和大肠杆菌具有不同程度的抑制作用,其中对枯草芽孢杆菌的抑制作用最强。黄酮类物质是主要的姜辣成分物质之一,其转换关系如图1所示。


2.2姜辣素

姜辣素具有多重生理功效,其中抗氧化功效最为突出。作用机理为:其通过自身氧化,降低油脂内部及周围的O2含量,来降低油脂的氧化。当姜辣素与姜精油共同作用时,对不饱和脂肪酸含量高的油脂的抗氧化作用优于对饱和脂肪酸含量高的油脂的抗氧化作用。


2.3生姜多糖

生姜多糖具有较高的抗氧化活性,具体表现为: 对超氧自由基有抑制作用(G1、G2和G3的EC50分别为18、16、24 μg/mL),对羟自由基有清除作用(G1、G2和G3的EC50分别为1.88、1.41、1.88 mg/mL),对DPPH·有清除作用(IC50介于0.34~0.87 mg/mL),对二价铁具有螯合能力(G1、G2和G3的螯合率分别为82.4%、96.3%、62.5%)。


2.4姜精油

姜精油的生理疗效主要有皮肤疗效、心理疗效、生理疗效三种: 皮肤疗效主要表现在有助于消散瘀血,治创伤、调理油性肤质、苍白肤质等;心理疗效主要表现在温暖情绪、缓解疲倦、激励人心等;生理疗效则主要表现在其可以调节月经紊乱、安定消化系统。


Mesomo等研究了姜精油对革兰氏阳性细菌的作用。结果显示,姜精油可以抑制铜绿假单胞菌,同时也对革兰氏阴性菌鼠伤寒沙门氏菌表现轻微抑制。此外,生姜精油还具有一定的抗氧化能力。Gurdip Singh等通过体外清除DPPH·等抗氧化实验,证明姜精油的抗氧化能力明显高于丁基羟基茴香醚(BHA)。同时进行抗菌实验,对不同种类的食源性病原真菌和细菌进行实验,结果显示姜精油可以抑制串珠镰刀菌。


姜精油是生姜健胃药的有效成分,其作用机理为:姜精油刺激胃蛋白酶原,以阻止胃粘膜因接触有害物质产生的损伤。但也有研究表明健胃的药理作用是由姜酚和挥发油相互协调、共同作用所致。


2.5生姜糖蛋白

Choi等人研究发现生姜中的半胱氨酸蛋白酶(GP-Ⅱ)是一种糖蛋白,含有221种氨基酸。这种糖蛋白兼具有蛋白酶和胶原酶的活性,,同时可以作为肉的嫩化剂。


2.6二苯基庚烷

二苯基庚烷也是生姜的代表性活性成分群,是多酚类物质。何文珊等研究发现生姜的极性分离部位是主要的抗氧化活性组分。


3.药理作用研究
3.1促进消化功能、健胃与抗胃溃疡作用

有学者研究发现生姜作为食用香料使用时,能明显增加唾液的分泌量,增强淀粉酶活性;姜黄素能显著提高小鼠小肠消化酶活性,尤其多糖和低聚糖的裂解酶活性具有明显的增强作用,从而促进消化功能,另外生姜对胃黏膜的刺激和化学性损伤均有保护作用。有健胃与抗胃溃疡。


3.2抗氧化、抗衰老作用

生姜中的酚羟物质对次黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶体系产生的氧自由基及对紫外线照射体系产生的羟基自由基均有显著清除作用。王桥等采用4种氧自由基产生体系,研究生姜石油醚提取物对4种不同氧自由基的清除及抑制作用,表明生姜石油醚提取物对4种不同氧自由基有十分显著的抑制和清除作用,是一种高效的抗氧化剂。从生姜提取物中分离得到的姜辣素类及二苯基庚烷类化合物,其抗氧化活性均比生育酚强。研究表明,生姜酚羟类物质对氧自由基和和羟基自由基均有显著清除作用,生姜石油醚提取物对氧自由基和过氧化氢引起的红细胞损伤具有明显的保护作用,说明生姜是一种广泛的、高效的氧自由基清除剂。有明显抗衰老作用。


3.3改善血液循环功能

实验研究表明,生姜乙醇提取物能显著改善实验家兔的血脂质量,减少动脉粥样硬化性改变。生姜醇提取物亦能明显抑制由二磷酸腺苷诱导的血小板聚集,延缓血液凝固。生姜提取物可以阻止脂蛋白浸入动脉壁,改善血管结构,调整胆固醇的转化,促进高密度脂蛋白的转运功能,促进胆囊排泄胆固醇的功能,是具有开发前景的动脉粥样硬化的抑制剂。


3.4抗炎抗菌作用

生姜提取物在高剂量时可降低炎症反应。张云玲等对生姜醇提物进行了抑制幽门螺杆菌(Hp)的研究。研究表明,6-姜酚对体外抗(Hp)的作用很强,最小抑菌浓度为1.00 mg/mL,标准品6-姜酚的最小抑菌浓度为0.02mg/mL。还有防腐抑菌及在食品保藏中的作用,生姜挥发油的单菇醛类中,紫苏醛、橙花醛和香味醛具有很强的抗真菌活性;10%生姜对空气中落下的杂菌有一定程度的抗菌作用。


研究表明生姜提取物(生姜油树脂)对大肠杆菌、啤酒酵母和青霉等表现出较强的抗菌性,且其活性pH范围较广。姜挥发油的单萜醛类中,香味醛、橙花醛和紫苏醛具有很强的抗真菌活性;生姜对常见污染真菌如青菌、曲菌和枝孢霉均有一定的抗菌活性。


张霖等得出结论:生姜醇提物具有抗肿瘤作用可作为肺腺癌的治疗药物,其机制可能与其抗氧化及清除自由基的作用有关。


3.6缓解前庭刺激症状

研究发现姜粉有很好的预防晕动病的功能,延缓胃肠道反应,改善主观感觉。另外,生姜有止呕吐的作用,能缓解肿瘤患者化疗后的呕吐症状,咀嚼鲜生姜片配合西药治疗呕吐的效果很好。


3.7增强免疫
3.8预防口腔溃疡作用

3.9利胆与保肝、强心作用

4.应用研究

传统医药学中含生姜的药方及中成药不计其数,主治风寒感冒、喘咳、呕吐、痰饮等;现代医学证明,生姜具止呕、强心、抗炎等作用,对多系统疾病的预防和治疗,疗效显著,作为抗氧化剂、防腐剂在食品领域大量使用。


4.1抗氧化剂、抗菌剂

生姜具有较强的抗氧化作用,民间常用于肉食品的保鲜,姜油树脂中的姜辣素,其各组分物质分子中均含有创木酚基结构,有很强的抗氧化性。此外姜辣素也常用于鱼油、猪油、棕榈油和大豆油的抗氧化保鲜。


4.2化妆品

姜精油香气浓郁,略有柠檬味,同时具有鲜花的香气,香辛而浓厚;又具有一定的生理活性和肌肤营养价值,可作为化妆品香料。其所含香气组分、香气类型的归属对其在化妆品领域的开发有很重要的作用。


4.3生姜外用

在消化系统疾病方面,采用生姜贴敷配合穴位按摩预防化疗后的胃肠道不良反应,总有效率达93%以上。生姜热敷脐结合腹部按摩对腹部手术后胃肠功能恢复具有明显的促进作用,采用隔姜灸治疗脾肾阳虚型溃疡性结肠炎,效率达90%以上。另外,采用神阙穴隔盐隔姜灸法对痔疮手术尿潴留和老年女性应力性尿失禁、急迫性尿失禁均有较好的疗效。


生姜对神经方面的疾病也有较好的辅助治疗作用,将生姜切薄片,贴在内关、神阙穴对晕动病引起的恶心呕吐具有明显的治疗作用。采用隔姜灸治疗坐骨神经痛,鲜姜汁配合穴位按摩治疗面神经麻痹,隔姜灸治疗股外侧皮神经炎等均显示了生姜的良好疗效。


民间常用生姜外用治疗风湿性疾病,生姜可逐风湿痹、发诸经寒气。隔生姜泥督脉发泡灸治疗强直性脊柱炎,隔姜灸治疗活动期类风湿性关节炎,疗效肯定,能明显改善患者体征。隔姜灸配合按摩治疗增生性腰椎炎,隔姜灸疗膝关节骨关节炎,均能缓解患者痛苦,提高生活质量。此外,生姜治疗某些皮肤病,如斑秃、冻疮和带状疱疹等,均显示了明显的疗效。


2.4牙膏

生姜提取物含有姜酚、黄酮类、醇类、烯类、多种维生素及多种微量元素等化学成分,添加0.5%~2%生姜提取物的牙膏具有明显的消炎、镇痛、止血等作用,而且香气纯正,不影响牙膏的口感。


4.5生姜食品

生姜饮品、生姜果冻等。


参考文献:

1.赵文竹,张瑞雪,于志鹏,等. 生姜的化学成分及生物活性研究进展.食品工业科技. 2016,11:383-389.

2.王小飞,吴国泰,牛亭惠,等.生姜的化学、药理及应用.中国果菜. 2016,6:23-26,29.