許悅，王麗虹，劉陽，*

（1.武昌理工學院生命科學學院，生物多肽糖尿病藥物湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北省生物多肽糖尿病藥物工程技術研究中心，湖北武漢430223；2.武漢工程大學環(huán)境生態(tài)與生物工程學院，湖北武漢430073）

洋蔥（Allium cepa Linn）系百合目百合科蔥屬二年生草本植物，按鱗莖差異可分為普通洋蔥、分蘗洋蔥（Allium Cepa var.Agrogatum Don）和頂球洋蔥（Allium Cepa var.viviparum Merg）[1]，在我國分布廣泛，其中福建、山東、甘肅、內蒙古、新疆等地為主要產地。洋蔥既可食用也可藥用，食用部分為地下的肥大鱗莖，洋蔥鱗莖碩大肥美，柔嫩多汁，味濃辛辣，適于烹調，少生食[2]。同時，洋蔥不僅富含鉀、VC、葉酸、鋅、硒、纖維質等營養(yǎng)素，更有兩種特殊的營養(yǎng)物質[3]：前列腺素A和槲皮素，使洋蔥具有預防腫瘤、降低血糖、降低血壓、擴張血管、維護心血管健康等保健功效[4]。

1 洋蔥活性成分

1.1 含硫化合物

洋蔥粗提取物中的一大類是揮發(fā)油[5]，含硫化合物是揮發(fā)油的主要組分。Wermes C等采用溶劑提取法鑒定了5種洋蔥中的含硫化合物：1，1-丙二硫醇、雙-（1-硫烷基丙基）-硫醚、1-甲基硫烷基-1-丙硫醇、1-丙基硫烷基-1-丙硫醇、1-烯丙基硫烷基-1-丙硫醇[6]，這5種化合物可在低濃度下賦予洋蔥特殊的辛辣氣味。近年Kato M等用20 Gy的氖離子照射洋蔥種子，使蒜氨酸酶活性降低，表現(xiàn)出低水平洋蔥催淚因子產生，以非轉基因途徑研發(fā)出無淚、非刺激性洋蔥[7]。

1.2 類黃酮類化合物

類黃酮類是洋蔥發(fā)揮降血糖、降血脂、抑菌等活性的主要活性成分，不同品種洋蔥所含類黃酮有明顯差異，表現(xiàn)為：紅皮洋蔥＞紫皮洋蔥＞白皮洋蔥[8]。洋蔥鱗莖中含大量黃酮類、黃酮醇類及花色素類化合物。黃酮類主要有 5，7，4’-三羥黃酮、3，5，7，3’，4’，5’-六羥黃酮以及黃銅苷類等化合物。FU Qinqin等[9]采用超臨界CO2萃取首次從蔥白中分離得到4種黃酮類化合物：（+）-兒茶素、（-）-表兒茶素、黃芪素和 3-O-β-D（2-O-β-D-吡喃葡萄糖基）-吡喃葡萄糖苷。

黃酮醇類的主要化合物為槲皮素。槲皮素是洋蔥中的一種重要化合物，能擴張血管，降低心腦血管疾病的風險。Eun Young Ko等使用簡單的高效液相色譜-二極管陣列檢測法分析洋蔥甲醇提取物，從樣品中分離出槲皮素、245.98 mg/100 g槲皮素-4'-O-葡萄糖苷和155.83 mg/100 g槲皮素-3，4'-O-二葡糖苷[10]。并利用大鼠富含血小板的血漿比較槲皮素和槲皮素葡糖苷的抗聚集作用。結果表明，槲皮素和槲皮素葡萄糖苷都具有強大的抗血小板和抗氧化活性，槲皮素具有高效的抑制血小板聚集作用，而槲皮素葡糖苷顯示出較強的抗氧化活性，攝入富含這些黃酮醇的洋蔥作為膳食補充劑和功能性食品可以預防血栓形成，預防心血管和氧化應激相關的疾病。Beesk Nina等[11]使用高效液相色譜-二極管陣列檢測法對16個洋蔥品種不同鱗莖部位的總黃酮進行比較，其含量分布表現(xiàn)為：中層＞外鱗＞內層，槲皮素-3，4'-O-二葡糖苷是內層主要的類黃酮，中間層中的槲皮素-3，4'-O-二葡糖苷和槲皮素-4'-O-葡萄糖苷是等量的，外層槲皮素-4'-O-葡萄糖苷為主要類黃酮。

花色素類主要包括花青素、花葵素及二者與葡萄糖組成的葡糖苷，如花翠素3，5-二糖苷、花青素3，5-二糖苷、花青素-3-糖苷和花青素3-（6'-丙二?；?吡喃葡萄糖苷[12]。

1.3 苯丙素酚類化合物

洋蔥鱗莖和大多蔥屬植物中存在苯丙素酚類化合物，根和葉中則微量存在，包含對-羥基桂皮醛、鄰-羥基桂皮醛、反式香豆酸、芥子酸、咖啡酸、阿魏酸、反式阿魏酸等單體及其衍生物[13]?？Х人?、阿魏酸為洋蔥抗氧化作用的主要活性單體酚，使新鮮洋蔥具有鐵還原能力和 ABTS+·、DPPH·清除能力[14]。

1.4 甾體皂苷類化合物

甾體皂苷是存在于洋蔥鱗莖中的重要活性成分，主要有螺甾烷醇、呋甾烷醇與葡萄糖、鼠李糖等組成的單糖苷至多糖苷[15]。洋蔥糖苷混合物的酸水解產物中可分離出：（25R）-螺甾-1，4-二烯-3-酮-2，6-二醇、（25R）-螺甾-1，4-二烯-3-酮-2-醇、（25R）-螺甾-4-烯-3-酮-2-醇。螺甾烷型和呋甾烷型可由紅外光譜法（infrared spectroscopy，IR）或核磁共振碳譜法（13C nuclear magnetic resonance，13CNMR）區(qū)分，天然存在的苷元只有螺甾烷型，甾體皂苷類是合成甾體激素及其相關藥物的主要原料。蔥屬植物中的甾體皂苷類使蔥屬植物具有抗真菌、抗腫瘤、降血糖、降血脂等生物活性[16]。

1.5 前列腺素類

前列腺素（prostaglandin，PG）是一種激素類化合物，由不飽和脂肪酸組成，對人體內分泌、生殖、呼吸、心血管、泌尿及神經系統(tǒng)起著重要作用[17]。前列腺素在體內由花生四烯酸所合成，主要包含PGA、PGB、PGE、PGF等，不同類型的前列腺素功能不同，如PGE能舒張支氣管平滑肌，減小通氣阻力，PGF效果則相反。自PG被首次從洋蔥中分離、純化后，近年洋蔥中PG的分離、純化、藥理作用及生物活性被廣泛研究，洋蔥中的PG不僅可參與植物生殖活動及細胞通透性的調控，還具有和動物前列腺素一樣的降低血壓的作用[18]。

1.6 含氮化合物

現(xiàn)代營養(yǎng)學認為洋蔥含有豐富的氨基酸。洋蔥中游離或結合氨基酸達18種之多，是氮元素主要來源，此外含硫氨基酸、生物堿、核苷酸也為洋蔥提供氮。含硫氨基酸包括S2甲基半胱氨酸亞砜、S2烯丙基半胱氨酸亞砜、S2丙基半胱氨酸亞砜等。蛋白質氨基酸包括精氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸等游離氨基酸[19]。

S-1-丙烯基-1-半胱氨酸亞砜[20]是洋蔥最豐富的風味前化合物，其含量決定了洋蔥的辛辣程度，而不是總硫、總糖或總游離氨基酸。

1.7 維生素

大量的臨床總結和醫(yī)學研究證明，洋蔥和許多同屬植物具有很高的生物藥用價值，是一種集營養(yǎng)、調理和保健于一身的特色蔬菜，在營養(yǎng)食療上被推崇為多功能的降脂降壓抗癌的營養(yǎng)保健食品，被譽為“菜蔬中的皇后”。洋蔥營養(yǎng)價值極高[21]，VA、VB、VC在洋蔥中大量富集，是不可多得的保健食品。

1.8 硒

洋蔥富含硒元素，對癌癥有預防作用[22]?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明洋蔥含有微量的硒元素，血清硒水平與癌癥發(fā)病率呈負相關關系，硒能消除體內自由基，增強細胞的活力和新陳代謝，具有抗癌效果，是一種特效抗癌輔助劑。另外，硒是許多抗氧化酶的重要組成部分，可有效對抗許多藥物的毒性和副作用。硒的另一功能是使人體產生大量的谷胱甘肽[23]，谷胱甘肽能輸送氧氣用于細胞呼吸、解毒、輻射防護、保肝、抗過敏、改善某些病程和癥狀、養(yǎng)顏護膚、延緩衰老。洋蔥對硒的富集作用比其他類蔬菜水果明顯，因而受大眾喜愛。

2 洋蔥的生物活性

2.1 預防心血管類疾病

洋蔥中富含的PGA可降低心肌缺血等心血管疾病的發(fā)病率[24]。PGA能擴張血管、降低血液黏度、減少外周血管阻力、增加冠狀動脈血流，從而降低血壓、防止血栓形成。它還能拮抗兒茶酚胺在人體內的作用，促進鈉鹽的代謝，從而降低血壓。

洋蔥中高水平黃酮類化合物——槲皮素，可降低血壓并促進健康的內皮功能的恢復。在一項調查中[25]，槲皮素能顯著降低高血壓患者的日間和夜間收縮壓，攝取槲皮素使高血壓患者收縮壓在24 h內下降了3.6 mmHg。此外，在高血壓組中，血管生物活性標志物，如血清內皮素-1、可溶性內皮衍生的黏附分子、不對稱二甲基精氨酸、血管緊張素轉換酶活性、內皮功能、氧化參數(shù)和葡萄糖代謝隨時間推移而降低。總之，調查提示槲皮素具有心臟保護作用，但主要機制尚不清楚。

2.2 抑菌作用

洋蔥有很強的殺菌能力，能有效抵抗流感病毒，預防感冒。測試洋蔥水提取物對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌的生物活性，大部分菌群表現(xiàn)出顯著的生長抑制作用，尤其可作為抗胃腸道相關感染的替代天然藥物[26]。

新鮮洋蔥汁中蒜素類化合物具有適度殺菌作用，蒜素和二硫化合物可以與類似半胱氨酸的具有巰基的化合物反應，抑制其與蛋白結合，遏制細菌繁殖。這種植物殺菌素經過呼吸道、泌尿道、汗腺排出時，能刺激這些位置的細胞，所以又有祛痰、利尿、發(fā)汗以及抑菌防腐等作用。

2.3 抗氧化作用

類黃酮化合物含有能保護人體免受自由基損傷的酚羥基，同時抑制超氧陰離子的產生，具有抗氧化作用[27]。洋蔥中的槲皮素和花青素具有較強的抗氧化活性，不同黃酮類化合物對自由基的清除作用不同，這與羥基取代的數(shù)目和方式有關，槲皮素中4′-羥基活性最高，最有可能參與自由基的清除。經試驗證實：硒元素、蛋白和多肽[28]、多糖[29]也具有體外抗氧化活性。

洋蔥提取物具有改善食品品質、延長儲藏期限的潛質，用作食品添加劑具有抗氧化作用，抗氧化作用與添加劑量成正比，但由于洋蔥的特殊風味，儲藏過程中不宜過多添加。鮮品洋蔥抗氧化活性受儲藏方式及儲藏溫度影響，因此在儲藏期間建議控制低溫環(huán)境以達到較好的抗氧化化活性。

2.4 降低血脂、血糖

洋蔥有降血脂的功效。對于實驗室高血脂大鼠，洋蔥提取物可降低其血清總膽固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白膽固醇水平，具有輔助降血脂作用[30]。洋蔥具有類似于磺脲類口服降血糖藥的功效，能刺激胰島素的合成和釋放，促進脂肪代謝，預防動脈粥樣硬化[31]。劉陽等[32]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)：洋蔥多肽和蛋白對II型糖尿病小鼠有降血糖和輔助降血脂作用。對于老年人常見的“三高”、糖尿病、血管硬化、冠心病、血黏度高等病癥，洋蔥都能起到很好的保健作用。

2.5 預防腫瘤

洋蔥中的硒和槲皮素能有效預防腫瘤。血液中硒的含量與癌癥的發(fā)生率呈負相關，硒是一種抗氧化劑，其抗癌作用具有多重毒理性，誘導腫瘤細胞氧化和程序性凋亡，調節(jié)機體免疫功能和谷胱甘肽過氧化物酶活性，阻斷癌細胞分裂增殖的信號傳遞和能量供應，抑制腫瘤新生血管的生成[33]。

洋蔥中的槲皮素具有抑制細胞增殖、抑制癌細胞黏附和抑制癌細胞基因表達的作用。腫瘤細胞發(fā)生上皮間質轉化時，腫瘤細胞隨即發(fā)生侵襲和遷移，槲皮素能顯著抑制缺氧誘導的人肝癌Hep G2細胞的上皮間質轉化，抑制致癌細胞活性，防止癌細胞生長[34]。

2.6 抗血小板凝聚

抗血小板凝聚藥物的主要作用機制可歸結為：拮抗血小板膜蛋白受體、影響核苷酸系統(tǒng)、抑制血小板內含釋放物和影響花生四烯酸代謝4個方面。洋蔥的體內抗血小板作用主要依賴于腺苷、蒜素、類黃酮等，黃酮類化合物對血小板聚集有一定抑制作用，其中槲皮素的抑制作用最強。槲皮素可阻斷環(huán)加氧酶-1和血栓素A2合酶活性，抑制聚集誘導分子和血栓素A2來抑制血小板聚集。研究表明，洋蔥是血小板細胞信號傳導和血栓形成的膳食抑制劑，蔥汁對體內二磷酸腺苷、凝血酶、花生四烯酸誘導的血小板聚集都有較強的抑制活性[35]。因此，洋蔥有望成為抗心血管疾病藥物的一種安全的替代品。

3 洋蔥產品開發(fā)

3.1 脫水洋蔥

洋蔥鱗莖含水約90%，長期儲存易腐爛發(fā)芽，不利于長途運輸或增加運輸成本，工業(yè)上常對洋蔥進行脫水后外銷。真空冷凍干燥[36]能有效對新鮮洋蔥進行干燥，使洋蔥含水量控制在5%以內的同時不破壞洋蔥的顏色、香氣和風味。首先將新鮮洋蔥置于低溫環(huán)境凍結，然后將其置于密閉容器內，利用真空泵和制冷機建立真空、低溫的密閉環(huán)境，當真空泵開始工作時，鮮洋蔥中的水分由于壓強差從固態(tài)直接升華為氣態(tài)而被除去，此過程洋蔥一直處于密閉、低溫、缺氧的環(huán)境中，洋蔥中的營養(yǎng)成分被很好的保存下來，尤其熱敏性及易氧化的成分。

3.2 洋蔥粉、洋蔥片

脫水洋蔥可進一步加工制成洋蔥粉、洋蔥片、風味洋蔥片，加工品風味佳且易于儲存，可最大限度保存洋蔥的營養(yǎng)成分，食用方便，老少皆宜。除傳統(tǒng)的曬干、烘干等方法，上述的真空冷凍干燥法是目前果蔬干燥最行之有效的方法，干品的水份含量可有效控制在5.0%以內，加工產品在運輸、運輸過程中無霉變、腐爛。以新鮮洋蔥為原料，經加入7%食鹽水中護色15 min，5%食鹽水煮沸去辛味等加工，制成風味洋蔥片[37]。風味洋蔥片色澤淡紅色，風味獨特，營養(yǎng)豐富，尤其適合小孩和老年人食用。

3.3 洋蔥醬

新鮮洋蔥經清洗破碎、調酸加熱、酶解濃縮、封口殺菌可制成洋蔥醬成品，洋蔥醬保存了洋蔥風味和營養(yǎng)，作調味品可去除魚、肉制品的腥臭味。洋蔥醬的制作工藝較為復雜，成品應進行可溶性固體檢查和微生物檢查，嚴格控制質量標準，方可投入市場。

3.4 洋蔥酒

目前洋蔥酒產品有：山藥洋蔥酒、糯米洋蔥酒、富黃酮洋蔥酒、洋蔥葡萄酒。山藥洋蔥酒采用酶法制備洋蔥汁，發(fā)酵生產山藥洋蔥酒，發(fā)酵工藝將洋蔥原有辛辣風味去除，所得發(fā)酵制品營養(yǎng)豐厚，風味獨特。孫彩霞等[38]以新鮮紫皮洋蔥為原料，采用超聲復合酶法提取洋蔥中黃酮類物質，制備富黃酮提取液，并以其為發(fā)酵液進行富黃酮洋蔥酒發(fā)酵。試驗進一步探討了糖度、發(fā)酵時間、裝液量、接種量、pH值、洋蔥粉添加量對富黃酮洋蔥酒發(fā)酵過程中黃酮增長率及酒精度的影響，確定了最佳發(fā)酵工藝，所得富黃酮洋蔥酒色澤微黃、清澈透明、口感醇正。家庭釀洋蔥葡萄酒工藝簡單，口感較差，有效成分不明確，微生物指標得不到有效控制。目前企業(yè)釀造洋蔥葡萄酒主要分三類：浸漬型洋蔥葡萄酒、勾兌型洋蔥葡萄酒、發(fā)酵型洋蔥葡萄酒。

3.5 洋蔥醋、洋蔥飲料

“家有二兩醋，不用去藥鋪”，醋具有多種保健功效：防治高血壓及動脈硬化[39]、健胃消食等，多種保健醋飲料已投入市場。洋蔥醋是集洋蔥和醋保健功能為一體的新型調味料，洋蔥醋中磷酸、琥珀酸、焦谷氨酸等非揮發(fā)性有機酸[40]含量多余同類產品，因此具有廣泛復雜的呈味性，風味獨特。利用價格低廉的洋蔥制成的洋蔥醋和洋蔥醋飲料營養(yǎng)豐富，功能諸多，為洋蔥產品的開發(fā)開辟了新的途徑，具有巨大的市場潛力。

3.6 洋蔥精油微膠囊

洋蔥具有多種藥用價值，但其相應藥物制劑卻開發(fā)利用少。洋蔥精油微膠囊的研究始于近幾年，洋蔥精油的微膠囊化技術[41]是將洋蔥粉、液體提取物或揮發(fā)油封裝在微膠囊中，形成固體顆粒產品。所得成品緩解了洋蔥的刺激性，增加了精油的穩(wěn)定性，保證了儲藏穩(wěn)定性及市場接受度。洋蔥精油可由蒸餾、萃取、超臨界CO2萃取技術等獲得，經噴霧干燥法或流化床包涂法進行包埋。洋蔥精油微囊化改變了精油的存在狀態(tài)、避免精油與空氣熱源接觸而喪失活性、控制精油的質量與體積、掩蔽不良風味和氣味，所得成品需進行水分、溶解度、堆密度、包埋率檢查。

4 展望

目前，在中國常見的洋蔥主要是新鮮食品，加工水平限于脫水和簡單加工的洋蔥片、洋蔥干、洋蔥粉、洋蔥醬等。深加工產品較少，其一是洋蔥的特殊風味限制了深加工洋蔥的發(fā)展，二是洋蔥本身價格便宜，深加工耗費的成本一般高于洋蔥本身的價值，三是工業(yè)化生產規(guī)范有待標準化，產品質量參差不齊。

在歐美國家，人們已經意識到了洋蔥的重要生物活性，洋蔥黃酮膠囊、洋蔥方便食品等已相繼面世，這些產品既有保健功能，又方便可口。因此，我國學者今后一方面對洋蔥活性成分和藥理作用繼續(xù)進行系統(tǒng)研究，另一方面還應深入開發(fā)以洋蔥為主要原料的藥品和健康產品，積極挖掘洋蔥的藥用和食用價值，提高洋蔥產品的附加值，推動產業(yè)產品結構升級，將產生良好的社會和經濟效益。