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生姜及其提取物研究进展.txt老子忽悠孩子叫教育，孩子忽悠老子叫欺骗，互相忽悠叫代沟。男人这花花世界，我要用什么颜色来吸引你。- Page 1- ( ) 第9 卷第3 期 上 海 应 用 技 术 学 院 学 报 自然 科 学 版 Vol . 9 No . 3 ( ) 2009 年9 月 J OU RNAL OF SHAN GHA I IN STITU TE OF TECHNOLO GY NA TU RAL SCIENCE Sep . 2009 文章编号:1671 - 7333 (2009) 03 - 0229 - 06 生姜及其提取物研究进展 1 ,2 1 ,2 2 1 崔俭杰 ,李琼 ,金其璋 ,冯涛 ( 1. 上海应用技术学院 香料香精技术与工程学院,上海200235 ; 2 . 上海香料研究所 ,上海200232) ( ) ( ) 摘要: 生姜 Zingiber Offtcinale Ro scoe 是一种广泛使用的一个姜家族 Zingiberaceae 的根 茎 ,可以作为各种食品和饮料的调味品,生姜在中国和印度已经有2500 多年的药用历史,可以 治疗头痛、反胃、风湿和感冒等。本文主要是对生姜的提取方法、生姜的成分以及现代科学对 生姜的功能研究进行综述。 关键词: 生姜; 提取物; 进展; 成分; 功能 中图分类号: O 657. 63 文献标识码:A St u dy P r ogr ess of Gi n ger a n d It s Ext r act :A B rief Review CUI J i a nj ie1 ,2 , L I Qiong1 ,2 , J IN Qizh a ng2 , F EN G Tao1 ( 1. School of Perfume and Aroma Technology ,Shanghai Institut e of Technology ,Shanghai 200235 ,China ; 2 . Shanghai Research Inst . of Frangrance and Flavour Industry ,Shanghai 200232 ,China) Abst r act :Ginger ,t he rhizome of Zingiber Offtcinale Roscoe ,is one of t he most widely used sp ecies of t he ginger family (Zingiberaceae) and is a common condiment for various foods and beverages . Ginger has a long hist ory of medicinal use dating back t o 2 ,500 years ago in China and India for conditions such as headaches ,nausea ,rheumatism ,and colds . This p ap er is the main review about the met hods of ext rac ting ginger ,t he ingredients of ginger and the functions of ginger by modern science . Key w or ds : ginger ; ext ract ; review ; ingredient ; function ( ) 姜 Zingiber Offtcinale Ro scoe 属于蘘荷科 次是江西、安徽、四川、云南、湖南、湖北等;在北方 姜属 1 ,为多年生草本宿根单子叶种子植物。生 则以山东为主要产地,还有河南、陕西等。中国各 姜种植区域跨度极大 ,从北纬 1814到 4025,纵 地栽培的品种约有 14 种:浙江嘉兴、余杭县一带 跨热带、亚热带、暖温带 3 个温度带, 除寒冷的高 品种为红爪姜; 四川犍为县、江油县等地广泛栽培 原地区外均有栽培2 。 品种为白姜;湖北来凤县等地为来凤生姜; 山东莱 近20 年来中国已经取代了传统的生姜出口 芜、藤县、泰安和胶东一带是北方姜 的主要 国印度、巴西、尼日利亚等, 成为最主要的生姜出 产区3 。 口国。表 1 为联合国的数据检索系统中检索到的 生姜根茎营养丰富,干物质含量为 13. 2 % 19982007 年中国生姜进出口数据。 15. 5 % , 总脂类 5. 7 % 14 . 5 % , 总可溶性糖 生姜在我国南方广东、浙江栽培较为普遍,其 2 . 02 %5. 345 % ,纤维素 5. 23 %5. 95 % ,粗蛋 收稿日期:2008 - 09 - 27 ( ) 基金项目: 上海市科委“创新行动计划”技术标准专项项目 09DZ0503500 ( ) 作者简介:崔俭杰 1984 - ,男,硕士研究生,主要研究方向为香料香精分析及安全性评价. - Page 2- ( ) 上海应用技术学院学报 自然科学版 第9 卷 230 白7. 98 % 10. 04 % , 淀粉 5. 78 % 8. 88 % , 每 量最为丰富, 占姜干重的40 %60 %4 。 500 g 鲜姜含维生素 C 9. 1816. 7 mg 。淀粉含 表 1 19982007 年中国生姜的进出口数据 年份 交易方向 质量/ kg 贸易额/ 美元 交易方向 质量/ kg 贸易额/ 美元 1998 进口 79 1 ,877 2 17 ,32 1 出口 53 ,034 ,7 17 36 ,812 ,0 13 1999 进口 786 ,263 206 , 189 出口 82 ,309 ,967 43 ,339 ,246 2000 进口 20 1 ,334 7 1 ,697 出口 153 ,842 , 163 63 ,785 ,428 200 1 进口 194 ,070 107 ,294 出口 174 , 162 ,465 73 ,42 1 ,687 2002 进口 85 ,6 15 93 ,364 出口 197 ,526 , 113 72 , 166 ,004 2003 进口 70 ,297 62 ,497 出口 223 ,897 ,847 81 ,269 ,453 2004 进口 1 ,073 ,663 524 ,4 12 出口 188 ,376 , 180 190 ,640 ,505 2005 进口 2 ,670 ,952 1 ,06 1 ,599 出口 239 ,934 ,600 2 18 ,967 ,302 2006 进口 146 ,284 152 ,091 出口 280 ,368 , 162 168 , 154 ,855 注:表格来源,联合国数据检索系统,http :/ / data . un . or g 油化学成分主要为萜类物质 ,其中倍半萜类碳水 1 生姜提取物提取方法 58 化合物含量最多,氧化倍半萜烯类含量次之 ,其它 主要是单萜烯类碳水化合物和氧化单萜烯类。单 目前 ,经过许多专家的研究,生姜提取物的提 萜类和倍半萜类这两类物质的含氧衍生物大多有 取工艺己较为成熟,主要有水蒸气蒸馏法、溶剂浸 较强的香气和生物活性 ,是医药、食品、香料和化 提法、冷轧法、超临界CO 萃取法、分子蒸馏法等 , 妆品工业的重要原料。 2 根据加工方法及所含组分的不同,得到姜精油和 表 2 生姜油主要成分 姜油树脂两种深加工产品。 类别 化合物名称 1 ,3 ,3三甲基三环2 . 2 . 1. 02 ,6 庚烷,2 , 6二甲基6 烷烃类 ( ) 4甲基3戊烯基 二环3 . 1. 12庚烷 2 生姜提取物成分研究 蒎烯 ,莰烯 , 月桂烯 ,柠檬稀 , 1 , 8桉叶素, 水芹 烯 , 古巴烯 , 金合欢烯 , 姜黄烯 , 姜烯 , 红没药 萜烯类 姜是世界范围内的一种重要的香辛调味料 , 烯 ,樟烯 , 罗勒烯 , 香柑油烯 , 月桂烯 , 蒎烯 ,2龙 脑,7孟烯 , 金合欢烯 也是亚洲传统的药食两用植物9 。生姜的化学成 橙花醇,芳樟醇,姜醇, 檀香萜醇,2蒈醇, 3蒈醇, 异 分复杂 , 已发现的有 100 多种 ,可分为挥发油、姜 醇类 小茴香醇,辛醇 辣素和二苯基庚烷 3 大类 10 ,另外还含有多种氨 橙花醛, 香叶醛, 香茅醛, 紫苏醛, 柠檬醛, 正己醛, 癸 醛类 基酸、维生素及铁、铜、锰、锌、铬、镍、钴、锗等多种 醛,十二醛 微量元素 ,及多种功能性成分。生姜提取物主要 酮类 甲基庚烯酮,2庚酮,2壬酮,2十一烷酮,2十三烷酮 酯类 乙酸芳樟酯, 乙酸冰片酯 是生姜油和姜油树脂以及其它功能性提取成分。 ( ) 芳香烃类 1 1 ,5二甲基4已烯基 4甲基苯 2. 1 生姜油 杂环类 1 ,3 ,3三甲基2氧杂二环2 . 2 . 2 辛烷 ( ) 内酯类 高良姜萜内酯 生姜油 Ginger Oil 主要成分是生姜中的挥 发性成分 ,决定姜的香气及风味。美国调香师对 不同地区,不同品种的姜,产出的姜油成分也 ( ) 生姜油的评价为:香气特征 2 % ,木香、姜、柠檬 存在差异,见表 3 。 ( 醛、甜、辛香、樟脑、萜香、壤香;偿味特征 30 2. 2 姜油树脂 10 - 6 ) ,姜、辛香、木香、柑橘。生姜油不但广泛用 ( ) 姜油树脂 Ginger Oleoresin 是一种比较粘 于食品,而且还广泛用于医药和日用化妆品及 稠的半流体物质 ,主要包含挥发性成分和可溶于 香料。 提取溶剂的不挥发成分 ,其含有的姜辣素决定了 生姜油是从鲜姜根中或者干姜中提取出来 姜的辛辣风味20 。姜油树脂主要来自溶剂提取 的,两者最明显的区别就在于柠檬醛的含量 ,从干 法提取 ,姜油提取的溶剂主要有乙醇、丙酮、三氯 姜中提取的精油柠檬醛含量要低一些 11 。文献 乙烷和二氯乙烷21 ,而其中后两种溶剂为致癌 中提到的生姜油的主要成分 1217 见表 2 。生姜 物质。 - Page 3-第3 期 崔俭杰 ,等:生姜及其提取物研究进展 231 表3 各种生姜主要挥发性成分对比18 ,19 % 品种 莰烯 水芹烯 橙花醇 乙酸冰片酯 香叶醛 - 姜黄烯 - 姜烯 - 红没药烯 - 金合欢烯 - 姜烯 斯里兰卡sidda 14 . 1 9 . 4 4 . 9 8. 1 14 . 5 0 . 1 22 . 1 1. 2 中国变种 14 . 1 12 . 2 10 . 1 15 . 3 5 . 7 0 . 4 20 . 1 1. 2 印度 1. 1 1. 3 2 . 2 17 . 7 16 . 7 10 . 9 35 . 6 四川 6 . 4 10 . 7 0 . 1 0 . 1 1. 9 44 . 3 10 . 5 来凤 5 . 9 6 . 8 4 . 7 3 . 3 6 . 5 24 . 6 8 . 1 9 . 8 贵州 10 . 6 0 . 8 5 . 4 0 . 4 10 . 6 姜中的姜辣素组分不仅是生姜特征风味的主 多种物质构成的混合物,其组成结构中均含有 3 要呈味物质,也是生姜呈多种药理作用的主要功 甲氧基4羟基苯基官能团。根据该官能团所连 能因子。姜辣素中的姜酚类化合物化学性质不稳 脂肪链的不同,把姜辣素分为七类23 ,24 :姜醇类、 定性,在受热、酸、碱处理时容易失水或发生逆羟 姜酚类、姜酮类、姜酮酚类、姜二酮类、姜二醇类, 醛缩合反应生成姜酮和相应的脂肪醛。姜辣素为 及其它类,见图1 。 图1 姜辣素 2. 3 生姜中的其他功能性化合物 物27 ,见图3 。 ( ) 二苯基庚烷 Diarylheptanoids 是一类具有 中国科学家 Yu 等人 ,在 2007 年从生姜中发 1 ,7 - 二取代苯基并以庚烷骨架为母体结构的化 现了两个新的化合物 ,见图4 ,其中一种物质为环 合物的统称 ,可分为线性二苯基庚烷类和环状二 状二苯基庚烷类化合物。这两种化合物 ,也同样 苯基庚烷类化合物。Kikuzaki 等人在生姜类化 就有抗氧活性28 。 合物的分离及抗氧化活性鉴定方面作了比较系统 陶晨 ,杨小生等29 从压榨出的姜汁中提取出 深入的工作 ,他们首先在 1991 年分离到 5 类 l3 二十八烷、三十烷、十六烷酸甘油酯、香树脂醇 25 ,26 个线性二苯基庚烷化合物 ,见图2 ,此类化合 乙酸酯、- 谷甾醇等 5 个化合物, 见图5 。这些 物有抗氧活性;在 1996 年又从生姜的二氯甲烷中 化合物均为首次从该植物中分离得到, 对药用姜 分离出 2 类 5 个新的环状二苯基庚烷类化合 的药理学、毒理学及其新药开发等具有一定价值。 - Page 4- ( ) 上海应用技术学院学报 自然科学版 第9 卷 232 图2 线性二苯基庚烷类化合物 图3 环状二苯基庚烷类化合物 图4 生姜中发现的两个新的化合物 图5 - 香树脂醇乙酸酯和 - 谷甾醇 孕期间抑制恶心和呕吐有效32 。癌症的化学疗 3 现代科学对生姜的功能性研究 法可以严重的引起患者反胃、呕吐以及胃部不适 , 4 1 名白血病人接受生姜或者安慰剂治疗的结果 中国传统药用生姜性味辛、温 ,有温暖、兴奋、 表明,生姜的效果要明显优于安慰剂使用者33 。 发汗、止呕、解毒等作用 ,治疗外感风寒、头痛、痰 3. 2 生姜的抗炎活性 饮、咳嗽、胃寒呕吐;亦可增进血行 ,驱散寒邪30 。 生姜油能显著抑制二甲苯诱发的小鼠耳肿胀 生姜中含有非常高含量的抗氧剂 ,这可以作为一 和鸡蛋清致大鼠足肿胀 ,表明生姜油对急性炎症 种自由基清除剂 ,具有抗突变作用和抗炎作用。 具有明显的抗炎作用34 ;生姜油也能抑制小鼠纸 3. 1 生姜对反胃、恶心等的治疗 片肉芽肿形成 ,提示生姜油对慢性炎症具有拮抗 生姜在很早以前就用来治愈一些情况下的反 ( ) 作用;生姜油能减轻二硝基氯苯 DN CB 致迟发 胃和呕吐。生姜提取物对运动病和旋转导致的胃 性超敏反应小鼠耳肿胀度 , 明显降低胸腺和脾脏 速过慢的治疗有很好的效果31 。Eva , Bryer , 指数 ,抑制 T 细胞依赖性迟发性炎症反应。生姜 CNM 三人在 2005 年专门对前阶段的研究论文 提取物可以同时抑制环氧合酶和脂氧合酶来阻止 进行了综述 ,文中提到,生姜对 80 %的孕妇在怀 白细胞三烯的合成35 。 - Page 5-第3 期 崔俭杰 ,等:生姜及其提取物研究进展 233 3. 3 生姜对癌症治疗的研究 8 陈怀铸. 生姜油提取方法J . 保鲜研究 ,2007 ,7 Yogeshwer 等36 在 2006 年专门就生姜的抗 (4) :18 - 22. 癌效果的有关文章作了综述。综述中说 ,生姜和 9 陈燕 ,倪元颖 ,蔡同一. 生姜提取物精油与油 ( ) 其它姜类品种中的姜辣素成分具有抗氧作用和自 树脂的研究进展J . 食品科学 ,2000 ,21 8 :6 - 8. 10 何文珊 ,严玉霞,郭宝江. 生姜的化学成分及生物 由基清除作用 ,并具有预防癌症的作用。生姜中 活性研究概况J . 中药材 ,2001 ,24 (5) :366 - 379. 的抗癌成分主要来自于生姜中的姜辣素 ,如6 - 11 Lawrence B M . Progress in essential oils. Ginger 姜醇和6 - 姜酮酚 ,还有一些其它的组分如姜酮 Oil J . Perfumer and Flavorist , 2000 , 25 ( 2 ) : 和姜酚类等。 55 - 58. 3. 4 生姜的其他功能性 12 余珍 ,巫华美. 生姜的挥发性化学成分J . 云南 生姜对心血管疾病具有一定影响,姜酚可以 植物研究,1998 ,20 ( 1) :113 - 118. 影响狗心脏组织和兔子骨骼肌中的 Ca2 + A TP 13 李丛民,吴宏伟. 来凤生姜精油化学成分研究J . ( ) 香料香精化妆品,2002 , (5) :15 - 17. 酶 ,从而起到活化心脏肌肉和骨骼肌纤维网 SR 的作用37 。另外 , 生姜对血液中的油脂和葡萄 14 张宏志 ,管正学. 贵州生姜精油化学成分研究J . 糖、血压、还有血液凝固都有影响。 贵州农业科学 ,2001 ,29 (4) :8 - 10. 15 李铁纯 ,回瑞华. 生姜挥发性成分的分析J . 分析 生姜的水- 乙醇提取物可以活化血清转氨酶 科学学报 ,2003 ,19 (5) :447 - 448. 和碱性磷酸酶达到阻止肝中毒的目的,具有保肝 16 Padma S Vankar . Essential oils and fragrances 作用 ,因为其可以预防肝脏抗氧剂的浓度降低来 from natural sourcesJ . Resonance ,2004 ,9 (4) :30 阻止乙酰氨基酚诱导急性毒性 ,或由于其所具有 - 41. 直接清除自由基的能力38 。 17 Roger M Smith ,J anet M Rorinson. The essential oil of ginger from fiji J . Phytochemistry ,1981 ,20 4 结论 (2) :203 - 206. 18 李丛民,吴宏伟. 来凤生姜精油化学成分研究J . 生姜及其提取物具有抗溃疡、抗菌、抗炎、抗 香料香精化妆品,2002 , (5) :15 - 17. 氧化性、抗衰老、降血压、治疗心脑血管疾病等药 19 张宏志 ,管正学 ,王建立. 贵州生姜精油化学成分 用和保健功能。鉴定生姜及其提取物中有效成份 研究J . 贵州农业科学 ,2001 ,29 (4) :8 - 10. 20 张雪红,李华昌. 姜辣素的研究进展 J . 矿冶 , 是很有意义的,不同品种的生姜有效物质的含量 2003 ,12 (4) :96 - 98. 不同,这对生姜的育种和栽培具有指导作用 ,并且 21 Weiss E A . Spice Crop s M . Oxon ,U K : CAB In 这些有效成分的确定可以促进生姜的进一步开发 ternational publishing ,2002. 和应用。 22 卢传坚 ,欧明,王宁生. 姜的化学成分分析研究 概述 J . 中药新药与临床药理 , 2005 , 14 ( 3) : 参考文献: 215 - 217. 1 章爱娣. 中国香料植物栽培与加工M . 北京:轻工 23 Yuki Masuda ,Hiroe Kikuzaki ,Masashi Hisamoto , 业出版社 ,1985. et al. Antioxidant properties of gingerolrelated 2 曹守山. 适宜生姜生长的中温带区域范围分析J . compounds from ginger J . Bio Factor s. 2004 , ( ) 河北农业科技 ,2008 , 2 :52 - 54. (21) :293 - 296. 3 张成曾,刘景华. 天然香料手册 M . 北京:轻工业 24 Badredin HAli , Gerald Blunden ,Musbath O Tani 出版社 ,1989. ra ,et al. Some phytochemical ,pharmacological and 4 张德权 ,艾启俊. 蔬菜加工新技术 M . 北京:化学 toxicological properties of ginger (Zigiber officinale 工业出版社 ,2003. Ro scoe) :A review of recent research J . Food and 5 熊华. 不同提取方法生姜提取物中成分的比较 Chemical Toxicology ,2008 ,46 (2) :409 - 420. 研究D . 成都:西华大学 ,2006. 25 Kikuzaki H , Nakatani N . Antioxidant effect s of 6 孙亚青. 姜精油的提取、分析及纯化研究D . 北 some ginger constituent s J . Food Sci , 1993 , 58 京:中国农业大学 ,2004. (6) :1401 ,1407 7 葛毅强 ,倪元颖 ,张振华 ,等. 生姜精油的研究新进 26 Kikuzaki H , Nakatani N . Diarylheptanoids from 展J . 中国调味品,2004 , (9) :3 - 9. rhizomes of zingiber offcinale J . Phytochemistry , - Page 6- ( ) 上海应用技术学院学报 自然科学版 第9 卷 234 1991 ,30 ( 11) :3647. e1 - e3. 27 Kikuzaki H , Nakatani N . Cyci