银杏外种皮营养物质地区差异研究
文献综述
1 银杏概述
银杏(Ginkgo biloba L.)是银杏科(Ginkgoaceae)银杏属(Ginkgo)落叶乔木,是继第四纪冰川之后唯一得以保存的独科、独属、独种的最古老的孑遗树种[1]。
在我国是特产稀有植物,属于国家一级保护树种。银杏于4月份开花,果实成熟于10月份,银杏果有长梗,呈下垂状态,多为椭圆形、长倒卵形等,其外种皮肉质,有白色粉沫包被,外种皮表现为黄色或橙黄色时趋于成熟,叶型为扇形,具有长柄,叶片颜色为浅绿色,没有绒毛覆盖,有多数叉状并列细脉,顶端宽5-8厘米,在短枝上常具波状缺刻,在长枝上常2裂,基部宽楔形,秋季落叶前变为黄色,是园林观赏性极强的植物。银杏为雌雄异株,银杏雌株的枝条是轮生的,叶色相对与雄株较浓,而雄树的枝条是直立互生的[2]。银杏是深根系植物,喜光耐旱,深厚肥沃通透性良好的砂质土壤最适宜其生长发育[3],适宜生长的年平均温度在8℃-20℃之间,可以采用播种繁殖和扦插育苗[4]。
银杏在我国的栽培范围广,跨越北纬21°30rsquo;-41°4rsquo;,东经97°-125°,遍及我国二十二个省(自治区)和三个直辖市[5],北达辽宁沈阳,南至广东省广州,东南至台湾省的南投,西至西藏自治区昌都,东至浙江舟山普陀。
除东北沈阳、广州,华东海拔40-1000米地带、贵州、云南西部(腾冲)海拔2000米以下地带外,各省、区均有分布,栽植目的多以生产种子或用作园林观赏树种。其中江苏的泰兴、泰州、泰县;广西的灵川、兴安;湖北的孝感、随州;山东的郯城分布最广泛。我国是世界银杏的分布中心,银杏产量占世界总产量的 70%以上,银杏资源相当丰富[6]。
银杏全身都是宝,特别是其药用保健价值近年来逐渐被人们所看重。银杏的现代医学研究起源于 1928 年,其中银杏叶的研究已被德国的Schwabe 药厂开发出多种治疗心血管的药物,其主要生物活性成分为黄酮苷和萜内酯[7]。
银杏资源的开发一直以银杏叶和白果为主,而银杏外种皮因尚无成熟可靠的工业化加工利用方法。银杏种实有三层种皮,外面肉质的称银杏外种皮、中间的硬壳称中种皮,膜质的称内种皮。外种皮重量约占种实重量的70%,因外种皮黄酮苷和萜内酯含量较低,一直没有很好的开发利用,常常被当作废弃物丢掉,对环境、土壤造成影响。但其含有银杏酚酸、多糖、蛋白、淀粉、黄酮、内酯、矿物元素等多种成分,具有抗肿瘤转移[8]、抑菌、杀菌[9]、抗氧化[10]等作用,开发前景良好。但近 20 年来,为了发展我国的农业经济,国家投入大量资金在全国 20 多个省,建设了以江苏邳州为首的银杏产业种植基地[11],目前每年产干银杏叶近 3 万吨,同时有将近 4万吨[12]干银杏外种皮和 0.5 万吨[13]白果基本被废弃。
2 银杏外种皮的营养物质及作用
银杏外种皮的营养物质主要包括游离氨基酸、水溶性蛋白质、粗脂肪、非淀粉多糖、淀粉等,其中蛋白质、淀粉以及水溶性非淀粉多糖类成分被发现同样具有一定的药理活性,可用于医药保健产品的开发与应用。此前银杏外种皮的研究则主要集中在银杏酚酸、多糖及黄酮上。1928 年,Kawamura[7]首先在银杏果肉即外种皮中发现了银杏酚酸类物质。由于外种皮中酚酸类成分较高,对皮肤具有较强的刺激性、腐蚀性和毒性,长期以来被当作废弃物,造成大量资源浪费。随着酚酸类成分杀虫、抑菌、抗病毒和抗肿瘤等活性被发现,银杏外种皮逐渐开始被重视与利用。另一方面,1988 年,我国学者顾维戎为开发银杏外种皮资源对其水提物进行了初步研究,发现其对心血管的药理作用与银杏叶相似[14],引起了人们对银杏外种皮多糖药用活性的广泛关注。目前,银杏外种皮多糖已被证明具有增强免疫功能,清除自由基、抗衰老作用,抗肿瘤,抗病毒活性等。从银杏外种皮中被提取并分离鉴定出来的黄酮主要是双黄酮类成分[15],具有抗氧化、抗病毒、抗炎、抗癌等活性,特别是其保护神经系统的功能,可能用于阿尔茨海默药物的开发。
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