摘要:在分析葛根食品保健功能和对生态保护作用的基础上，针对湖北省葛根产业化开发中存在的问题提出了葛根产业发展的对策建议。
关键词:葛根;产业化;问题;建议;湖北省
中图分类号:S632.9;F326.5 文献标识码:C 文章编号:0439-8114(2008)08-0969-04
葛根又名干葛､甘葛､粉葛､葛子根､野扁葛､葛藤，素有“北参南葛”､“亚洲人参”之美称，是国家卫生部首批批准的药食同源食两用植物。据史书记载，隋､唐､宋､元､明､清历代皇朝都将葛粉作为献给皇上的贡品。日本称葛粉为“长寿粉”，是其皇室的特贡品。葛根中含有大量的淀粉及少量蛋白质､纤维素等，其中淀粉是其主要成分物质，新鲜的葛根中淀粉含量为20%~25%[1]。葛根中还含有丰富的人体必需氨基酸[1]，以100 g干物质计，含赖氨酸
>10 mg，蛋氨酸>7.54 mg，亮氨酸>11.54 mg，苯丙氨酸>9.65 mg，苏氨酸>9.63 mg，异亮氨酸>7.54 mg，缬氨酸>11.24 mg，组氨酸>6.74 mg。葛根中的总灰分5%~7%，其中含铁､钙､磷､镁､锌､硒等10多种人体必需的矿物质和微量元素[1]。葛根的醇提取物主要为葛根黄酮和异黄酮，总黄酮量0.88%~2.61%(葛根的品种不同其含量有差别)，其中异黄酮在葛根中的含量可达到50 mg~100 mg(以100 g干物质计)，包括葛根素､葛根素木糖甙､大豆甙元等，还含有p-谷甾醇､花生酸等物质。葛根作为名贵中药材，是清热解毒､通脉醒酒､呵肝护肾的要药，在《本草纲目》､《神农本草经》､《济生方》和《中国药典》等几十部文献资料中对此都有明确的记载。
葛根的综合开发与利用符合当今人类追求长寿，崇尚自然，推崇绿色食品､保健食品､功能食品的理念，具有广阔的市场前景。葛根集经济作物､优良牧草和水土保持等特点于一身，是退耕还林发展有机农业的首选经济作物，种植葛根正成为许多山区农民脱贫致富奔小康的极好门路之一。。
1 葛根资源及分布
葛根是我国的民族植物，早在尧､舜､禹时期，人们就已经开始利用葛藤制麻织布。1972年，考古学家在江苏吴县草鞋山发掘出了3块制作于新石器时代､在今天看来依然技艺精湛的葛布残片，这3块葛布残片是我国从6 000多年前就已经开始利用葛根的可靠见证。喜马拉雅地区是葛根的主要发源地。现代葛属植物种类在世界上主要是野生或通过引种种植分布在北纬42°左右至南回归线南纬25°左右，东经70°以上和西经70°以上所包括的广大地区。全世界有近18种葛属植物，主要分布于亚热带和温带地区。我国为葛属植物的分布中心，拥有14个葛属植物品种，种质资源最为丰富，居世界首位。葛根在我国大部分地区均有分布，主要在云南及其邻近省区。葛属植物主要生长于丘陵坡地及疏林中较阴湿的地带，以江南温暖潮湿､土层深厚疏松､富含腐殖质或沙质土壤为最宜。
2 葛根的营养保健功能[2]
我国药食两用葛根主要为野葛(Pueraria lobata (Willd.)Ohwi)和粉葛(P.Thomsonii Benth)。野葛含有丰富的黄酮类物质，分布较为广泛，全国除西藏､新疆､青海外均有分布。粉葛则主要产于广西和广东，以栽培为主，总黄酮含量较低[3]。除上述正品外，尚有同属植物食用葛藤(P.edulis Pamp)､蛾嵋葛藤(P.omeidnsis)､三裂叶野葛藤(P.Phoseoloides(Roxb.)Benth)等的块根，在少数地区亦作葛根使用。葛根的有效成分主要包括异黄酮类(losflavones)､葛根甙类(Pueraside)､三菇皂甙(Triterpenoid Saponin)､生物碱，此外，葛根尚含有大量的淀粉､纤维素､少量蛋白质､丰富的矿物元素铁､锌､钙､磷､钾以及多种人体必需氨基酸等[1]。
2.1 葛根的药理作用
2.1.1 促进脑血液循环 葛根有促进脑血液循环､改善冠状动脉､心脏和心肌代谢功能､调节血压､抗心率失常､β受体阻断和抑制血小板聚集等作用。将葛根总黄酮注射于麻醉犬的颈动脉和股静脉，均能使脑血流量显著增加，脑血管阻力降低[4]。翁鸿博等研究了葛根大豆甙元对小鼠急性脑缺血的影响，结果显示葛根大豆甙元可显著延长断头小鼠的喘气时间[5]。葛根素可促进正常金黄地鼠脑循环和改善造模引起的局部微循环障碍，主要表现为增加微血管运动的振幅，提高局部血流量，而且随剂量增加作用加强。另有研究表明，葛根素可显著改善人脑中动脉后脑微循环血流量[6]。
2.1.2 改善冠状动脉､心脏､心肌代谢功能 葛根黄酮及葛根醇浸膏注射于狗冠状动脉及静脉均能使冠状血管血流量增加，对血管平滑肌有明显的松弛作用，血管阻力降低。葛根素可使心脏搏动的速率减慢､心肌收缩力增强､主动脉压降低，但并不减少缺血区侧支冠状动脉血流量[6];肌注给药证实葛根素能促进心肌侧支循环的开放和形成，对缺血心肌具有保护作用[7]。葛根素能明显降低缺血再灌时心肌乳酸的生成，降低氧耗量和肌酸磷酸激酶释放量，对缺血再灌注后心肌的超微结构亦有所改善[8]。
2.1.3 调节血压 葛根总黄酮､大豆甙元和葛根素对高血压引起的头痛､头晕､项背强痛和耳鸣等症有明显疗效，尤以缓解头痛､项背强痛为显著。葛根对正常及高血压动物有一定的降压作用。静注葛根浸膏､总黄酮和葛根素，可使正常麻醉狗的血压短暂而明显地降低。其降压效应与抑制肾素-血管紧张素系统和降低儿茶酚胺含量有关;但日本学者原田正敏等认为葛根对血压似有“双向调节”作用，即葛根中共存着对血压具有升高作用的化学物质。
2.1.4 抗心率失常 葛根异黄酮､大豆甙元和葛根乙醇提取物对乌头碱､氯化钡､氯化钙､氯仿—肾上腺素和急性心肌缺血等所致的心率失常有明显对抗作用，说明葛根成分可能影响细胞膜对钾､钠､钙离子的通透性而降低心肌兴奋性，从而预防心率失常的发生[9]。葛根素可显著对抗豚鼠哇巴因中毒引起的室性早搏及室性心动过速，但对大鼠因乌头碱引起的心律失常无明显对抗。
2.1.5 β受体的拮抗剂 葛根素放射性配体结合分析表明，它具有明显降低大鼠心肌膜制剂中β受体的最大结合容量。葛根素能完全抑制肾上腺素对腺苷酸环化酶的激活作用，表明葛根素是一种β受体拮抗剂，且对心房肌β1受体的选择性强于气管条的β2受体。
2.1.6 抑制血小板聚集 葛根黄酮具有较好的抗凝血作用，对凝血因子如凝血酶和部分凝血酶原具有较强的抑制作用，还具有抑制体内血栓形成的作用。当葛根素浓度分别为每毫升0.25､0.5及1.0 mg时，在试管内均能不同程度地抑制ADP(二磷酸腺苷)诱导的鼠血小板聚集，静注亦有抑制作用;0.5 mg•mL-1的葛根素还能抑制5-HT(5-羟色胺，血清素)从血小板中释放，这对于防治心绞痛和心肌梗塞十分有利。
2.1.7 抗癌及抗诱导癌细胞分化 葛根中有效成分大豆甙元､大豆甙､葛雌素､染料木素和染料木甙等物质具有雌激素样活性，可使拓扑异构酶发生变化，对激素依赖性肿瘤如乳腺癌､子宫膜癌､卵巢癌､结肠癌､前列腺癌细胞增殖具有抑制作用[10];同时对心脏病，尤其是冠心病､骨质疏松症､妇女更年期综合症和老年性痴呆等有预防和治疗作用。染料木素具有较强的促雌激素和抑制肿瘤细胞作用。
2.1.8 降血糖､血脂 由四氧嘧啶诱发的小鼠高血糖，通过灌胃方式给与小鼠葛根素250 mg•kg-1､300 mg•kg-1，降血糖作用分别为18%和31%;阿司匹林50 mg•kg-1与葛根素250 mg•kg-1并用，连续投与4~5 d，降糖作用达30%。另有研究表明，大剂量葛根素能降低血糖，但对肾上腺素性高血糖无降低作用;大剂量葛根素能明显降低血清胆固醇，但对血清游离脂肪酸和甘油三酯则无明显影响。
2.1.9 舒张肌肉 研究证明，葛根对小鼠､豚鼠离体肠管具有罂粟碱样解痉作用。多种黄酮成分可能是舒张平滑肌的功能因子即解痉成分，收缩成分可能是胆碱､乙酰胆碱和卡塞因等物质。
2.2 葛根的保健功能
从葛根中分离得到的有效成分PG-1和芒果甙(MF)既可捕捉到DPPH基因，又可显著抑制因氧化损伤所引起的细胞溶血，对微粒体的活性氧造成的过氧化脂质的生成也有抑制作用，因此，PG-1和MF均具有捕捉自由基的抗氧化作用。葛根富含的黄酮类化合物能有效地清除-OH，抑制红细胞膜，肝､脾､脑组织的氧化损伤，说明葛根黄酮可用于防止生物膜的氧化损伤[11]。体外试验表明，葛根异黄酮10~1 000 mg•kg-1可明显抑制小鼠肝､肾组织及大白兔脑组织匀浆在振荡温度条件下引起的脂质过氧化产物丙二醛(LPO)的升高，并呈剂量效应关系[12]。葛根汤可使主要吞噬碳粒的肝､脾脏的碳粒摄取功能增强，使细胞性免疫功能反应性恢复。
2.3 葛根对提高记忆的作用
用小鼠跳台法和大鼠操作式条件反射法观察葛根提取物及总黄酮对动物记忆功能的影响，结果显示，两者均能对抗东茛菪碱所致的小鼠记忆获得性障碍､40%乙醇所致的记忆再生性障碍和亚硝酸钠造成的记忆巩固障碍。葛根醇提物还能对抗东莨菪碱所致的大鼠操作式条件反射的抑制，东莨菪碱能降低小鼠大脑皮层和海马乙酰胆碱含量，并能降低其转移酶的活性，这可能就是葛根能改善学习记忆作用的机制之一。此外，葛根还有解酒作用。葛根能有效拮抗酒精引起的肝和睾丸组织脂质过氧化损害，有望作为可靠的解酒药物来开发[13]。葛根含大豆甙，它能分解乙醛毒性，阻止酒精对大脑抑制功能的减弱，抑制肠胃对酒精的吸收，促进血液中酒精的代谢和排泄。
3 葛根对生态的保护作用
葛属是多年生落叶木质藤本绿色植物，生长在正常的立地条件下，每株第1年能覆盖地面5~10 m2，单支藤蔓长可达15 m，能大大缓解雨水对泥土的冲刷，有利于防止水土流失。葛属耐旱不耐涝，是典型阳性植物，对土壤酸碱度适应范围大，对肥力要求不严，根部有大量根瘤菌存在。其叶片众多，并含有较高的叶绿素，光合作用强度大。通过光合作用，产生大量氧气，可以大大改善周边地区的空气质量。因此，大面积种植葛根，能起到环境保护，保持生态平衡的作用。美国最早于1876年在费城百年纪念博览会上从日本引种葛根;1948年我国叶培忠教授从中国将野葛引种到美国。在1935~1950年间美国为保护土壤､减少水土流失而大力发展种植。葛根也被引种到非洲地区。在尼日利亚，葛根被用于玉米农耕田休耕期间的土壤肥力恢复和玉米农耕田休耕期间的粮食种植。
4 葛根加工利用现状分析
葛根主要收获物是块根，可提取葛粉和黄酮，提取有效成分之后的纤维(渣)可用作造纸､酿酒和生产饲料。葛的藤可纺织葛布，制作高级装饰品。藤叶可作多种禽畜和鱼的饲料。目前，葛根的开发利用大都停留在生产葛根淀粉上。而葛根淀粉仅仅是一种初端食品，它可以供消费者作为保健食品食用，也可作为原料更进一步深度开发成挂面､粉丝､饮料､酿酒和食品行业的添加剂，或利用喷雾造粒技术，制成速溶葛根晶;或利用酶发酵技术，制成微孔葛根淀粉，被广泛应用于食品工业和医药行业。
1)功能性葛根饮料和解酒饮料 李积华等以葛根为原料，采用浸提和酶解工艺，生产富含葛根活性成分的功能性天然饮料，所得产品清亮透明，香气浓郁，固形物含量达6.3%，黄酮保留率为58%[14]。
2)葛根低聚糖 以葛根为原料，采用生物酶法将其中淀粉转化成低聚糖，这样既可保存葛粉中葛根素等异黄酮类有效成分，同时又改善了葛粉的口感和风味。由于其中淀粉转化为低聚糖，使其甜度较低，仅为蔗糖的50%左右，具有一般低聚糖的保健功能，且清爽可口，适合现代人的生活习惯，易于被市场接受，从而大大提高了产品的附加值。
3)葛根固体饮料 葛根经干燥､分选后，对葛根中的葛根素､黄豆甙等进行纯化与精制，除去其中的淀粉及多酚类杂质，进一步加工成的葛根固体饮料，是气味与口感俱佳的天然保健饮料，具有退热､解饥､生津､透疹､升阳止渴､解酒之功效。
4)葛根-茯苓保健糊 葛根和茯苓经洗净､干燥､分选后，再经粉碎､水磨､澄清､干燥等工序加工成膨化粉。由于膨化粉中含有葛根和伏芩的有效成分，具有生津止渴､去热解烦､益脾胃､宁心安神的功效，适合中老年人饮用，是优良的方便保健食品。
5)葛根奶粉 葛根奶粉含有丰富的蛋白质､维生素､脂肪､钙､铁､锌､铜等多种营养素，并具有抗菌解毒､生津止渴､降低血压､防治冠心病等功效，既保持了人体内营养均衡，又解决了人体营养摄取不足的问题，具有保健疗效。葛根奶粉速溶效果好，清凉爽口，冷热饮俱佳。
6)葛根挂面 以葛根和面粉为原料制成葛根挂面，更能充分利用大量的野生葛根资源，使葛根保健食品大众化､膳食化。葛根挂面耐煮不糊､柔软爽口､口感不粘，所含的氨基酸､钙､磷､硒､铁､锌等含量均高于普通挂面，而且富含膳食纤维，是纯天然绿色保健食品。
7)其他保健食品 葛根还可深加工生产葛根松化牛肉干､葛根果冻､葛根粉丝､葛根冰淇淋､葛根混合糊晶､葛根果晶､葛根软糖､葛根红肠､葛根罐头､葛根饼干等系列产品等。
5 湖北省葛根利用现状分析
湖北省地处我国中心地理位置，具有“七山两水一分田”的土地资源特点，葛根资源极为丰富，有许多葛根加工企业，如湖北中坪葛业开发有限公司､武汉市石门山食品有限公司､湖北土老憨生态农业开发有限公司宜都市天成野菜食品厂､十堰市竹山县武当山珍葛根开发有限公司等。自19世纪80年代起，湖北省钟祥县客店镇生产的纯天然葛粉大量出口日本。但至今，湖北省的葛根加工企业规模都不大，且许多仍然是家庭作坊式的，目前开发的产品大多是葛粉和含有葛粉成分的挂面，有部分葛片茶､葛花茶进入市场销售。湖北中坪葛业开发有限公司正在生产速溶葛粉和超微粉碎葛根粉､尝试开展葛根的野转家人工栽培和利用葛渣种植葛菇;十堰市竹山县武当山珍葛根开发有限公司已生产了葛珍茶､葛花解酒胶囊､葛根素粉､葛根粉丝等。但总的来说，湖北省对葛根的产品开发大多数仍处于低端水平，大量的葛根最主要的功能成分物质——葛根素､大豆甙元､大豆甙等由于生产中反复使用大量水洗冲走了，造成了资源的极大浪费。
6 开发葛根产业的对策建议
1)政府高度重视，加大科技投入 各级政府应高度重视葛根产业发展的重要性及对山区农民致富奔小康的重要作用，加大科技投入，在政策､税收､资金､贸易流通等诸方面给予支持。尽快解决葛根产业发展中的关键技术难题，开展综合利用。
2)开展野转家葛根品种筛选和人工栽培种植工作 进行葛根的野转家研究，筛选适合当地种植的葛根品种，扩大种植规模，保证生产原料的供应，同时可防止野生葛根的过度采挖。
3)开展葛根主要功能成分物质的跟踪检测工作 开展葛根主要功能成分物质的检测方法研究，对不同品种､不同产地､不同生长期的葛根进行主要功能成分物质的跟踪检测，确定最佳采收时间。
4)开展葛根种植专用肥的研究 为了保证葛根的品质，严格控制化肥､农药的使用，有必要进行葛根种植专用肥的研究。
5)开发葛菇食用菌产品 利用葛纤维(渣)进行多种葛菇食用菌的筛选，寻找适宜的品种，该葛菇食用菌中的有效功能性成分物质含量高，进行适当加工，可成为一个全新的食用菌新产品。在葛菇食用菌的生产栽培中，充分利用省内､国内现有食用菌的种植技术进行科技组装，使之能快速见效。
6)发展葛根循环经济，开展综合利用 在现有产品的基础上，不断开发新的葛根系列产品，最大限度地利用好葛根原料，提高原料利用率和减少生产成本，改进传统的加工工艺和技术。不断降低劳动强度和延长生产期。葛根综合利用示意图如图1。
7)建立企业和科研院所合作的研发机构 与大专院校和科研院所保持长期的合作关系，建立企业和科研院所合作的研发机构。如湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所可在农产品加工方面､农业测试与信息中心可在绿色食品､有机食品､农药残留分析检测方面､植保土肥所可在配方施肥和病虫害控制方面､粮食作物所可在农作物的丰产栽培方面为葛根产业的发展提供技术支持。
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