閆凱旋，陳 鐳，沈明晨，張 明，吳承東

（江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所新洋試驗站，江蘇 鹽城 224049）

白首烏作為一種傳統(tǒng)中藥材，其主要來源于蘿藦科（Asclepiadaceae） 鵝絨滕屬植物耳葉牛皮消（Cynanchum auriculatum Royle ex Wight）、戟葉牛皮消（Cynanchum bungei Decne） 和隔山消（Cynanchum wilfordii（Maxim.） Hemsl） 的干燥塊根[1]。鹽城市濱?？h是國內(nèi)最大的白首烏種植加工基地，耳葉牛皮消是當?shù)貜V泛種植的品種。白首烏塊根中含有人體必需的淀粉、多糖、黃酮、氨基酸和C21甾苷類化合物等多種活性物質(zhì)[2]，具有黑發(fā)、抗氧化衰老、滋補肝腎、抗抑郁[3]等功效[4]，是歷代醫(yī)學家公認的防老珍品。大量現(xiàn)代醫(yī)學研究證明了白首烏具有促毛發(fā)、護肝養(yǎng)腎、抗血管舒張、調(diào)節(jié)免疫、降血脂和抗腫瘤等作用[5]。伴隨著市場需求的增加，白首烏種植生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品加工技術(shù)也隨之迅速發(fā)展，綜述了白首烏的生產(chǎn)種植技術(shù)、綠色加工技術(shù)、耳葉牛皮消全株資源化利用等白首烏食品加工技術(shù)的研究進展，以期為白首烏產(chǎn)業(yè)的進一步開發(fā)利用及耳葉牛皮消全株資源化利用提供參考。

1 白首烏生產(chǎn)技術(shù)栽培技術(shù)研究進展

1.1 白首高效種植技術(shù)

江蘇濱?？h境內(nèi)自清朝咸豐年間已有種植白首烏，并將其研磨成粉用于食用及上貢朝廷的記載，改革開放以來，濱海白首烏更是暢銷國際市場，遠銷韓國、日本、美國和東南亞國家。在巨大的市場需求下和當?shù)卣囊龑?dǎo)下，濱?？h當?shù)匕资诪醴N植規(guī)模逐步擴大，形成了涵蓋種植、加工、銷售等和旅游觀光為一體的大規(guī)模地方特色產(chǎn)業(yè)。但土地的重茬種植導(dǎo)致白首烏病蟲害頻發(fā)且塊根易腐爛等問題嚴重[6]。為此，張明等人[7]研究發(fā)現(xiàn)，白首烏-水稻輪作能顯著減少白首烏霜霉病及褐斑病的發(fā)生，且黃酮、多酚、甾苷含量顯著提高。赫明濤等人[8]則探索了白首烏與蠶豆、油菜、小麥等作物套種新模式，套種模式均不同程度上減輕了白首烏苗期草害且增加了土壤肥力。沈明晨等人[9]研究了玉米單作、白首烏單作和玉米- 白首烏間作模式下玉米和白首烏的病害發(fā)生情況及生長性狀差異，結(jié)果表明，在間作模式下，白首烏塊根增產(chǎn)13.8%，玉米的銹病和小斑病病情指數(shù)分別降低了10.22%和5.97%；白首烏的霜霉病發(fā)病率和褐斑病發(fā)病率分別降低了14.2%和15.2%。玉米- 白首烏的間作模式下，利用玉米秸稈為白首烏提供攀援支撐，有效改變白首烏葉片空間位置，提高了葉面面積和光能利用率，立體化的空間分布降低了病害的發(fā)生幾率，提高了白首烏的品質(zhì)與產(chǎn)量，雖然玉米為白首烏提供攀援條件，但其攀附高度并非越高越好，張明等人[10]研究發(fā)現(xiàn)，一味地提高白首烏藤蔓高度，會導(dǎo)致地上部分吸取大量養(yǎng)分而生長過盛，掠奪了地下塊根生長所需養(yǎng)分，最終導(dǎo)致塊根減產(chǎn)。除了生長高度，白首烏種植密度對底下塊根產(chǎn)量也有重要影響。張鋒等人[11]探討了不同栽培密度下白首烏的光合特性、干物質(zhì)積累分配、產(chǎn)量及活性成分之間的關(guān)系，試驗結(jié)果表明，C21甾苷含量與種植密度無顯著關(guān)系，但多糖和黃酮含量隨種植密度增大逐步增加。因此，探索合適的作物與白首烏套種，并重點優(yōu)化套種模式下適宜的藤蔓攀附高度和栽培密度將有助利于進一步提高白首烏的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.2 白首烏采收技術(shù)

在中國，耳葉牛皮消的地下塊根被稱為白首烏，在韓國被稱為白朔根，是耳葉牛皮消種植的主要經(jīng)濟收獲物，白首烏塊根深埋土壤下15~20 cm 處，且多年生藥用白首烏需要收獲完整的塊根才能保證其較高的商品價值，若采收不當可能會直接導(dǎo)致白首烏品質(zhì)下降和減產(chǎn)[12]。因此，白首烏塊根采收品質(zhì)的好壞直接關(guān)系到白首烏種植戶的經(jīng)濟效益，采收工作顯得尤為重要。另外，不同規(guī)格和種植齡的白首烏用途及價值也各不相同，在采收過程中農(nóng)戶往往還要進行分揀作業(yè)，使得其采收工作費時費力。傳統(tǒng)的小規(guī)模種植多采用人工挖掘的方式收獲塊根，不能滿足白首烏大規(guī)模采收的實際需求。當前，濱海地區(qū)白首烏種植大戶基本采用旋耕機挖掘配合人工拾取的方式對白首烏塊根進行采收，該方法大幅提高了白首烏采收效率，基本滿足當?shù)匕资诪醮竺娣e采收需要。但在未來，隨著農(nóng)村勞動力的減少和用工成本的不斷提高，推廣集挖掘、拾取及分揀作業(yè)為一體的機械采收系統(tǒng)將成為白首烏采收的重要趨勢，相關(guān)設(shè)備的設(shè)計研發(fā)或?qū)⒊蔀榘资诪醍a(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要課題。

2 白首烏加工技術(shù)

2.1 白首烏產(chǎn)品加工

白首烏中含有多種活性物質(zhì)，其中甾體總苷類、黃酮類等為其最主要的活性成分[13-14]，具有重要的藥食兩用價值。但當前白首烏傳統(tǒng)產(chǎn)品加工技術(shù)含量低、特別是白首烏粉加工過程粗糙、加工過程中營養(yǎng)損失等問題突出，導(dǎo)致濱海白首烏加工品質(zhì)有待提升。

白首烏塊根作為中藥和食品被食用的歷史已經(jīng)超過200 多年，現(xiàn)已被制作成首烏代餐粉[15]、首烏酒[16]、首烏脆脆果等保健食品且廣受歡迎。目前，國內(nèi)的白首烏制品市場空前膨脹，但尚缺乏對白首烏莖、葉皮等部分的加工利用，白首烏粉作仍是當前白首烏加工產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品[17-18]。首烏粉的傳統(tǒng)加工環(huán)節(jié)涉及去皮、粉碎、洗滌、靜置等工藝過程，粉碎、洗滌環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量含有C21甾苷、揮發(fā)油、氨基酸、多糖等物質(zhì)的廢水、廢渣，若直接由污水處理設(shè)施處理，不僅造成浪費還增加了加工企業(yè)的經(jīng)濟負擔。因此，如何對白首烏粉加工過程中產(chǎn)生的廢渣、廢液進行資源化利用成為諸多研究者思考的問題。宋萍萍等人[19]嘗試對白首烏粉生產(chǎn)過程中所產(chǎn)剩余廢液（藥渣和皮） 進行成分再提取，利用大孔樹脂實現(xiàn)對廢液中多糖、磷酯類化合物和C21甾苷的分離提取。陳明等人[20]則以白首烏粉加工過程中的二級漿液（棄去上清液和底層乳白淀粉所剩的中間灰白層） 為培養(yǎng)基，通過接種不同芽孢桿菌和乳酸菌發(fā)酵，根據(jù)發(fā)酵液中粗蛋白含量優(yōu)化出白首烏二級漿液的最佳發(fā)酵條件。上述2 種方法均是對白首烏粉加工工藝所產(chǎn)廢水資源化利用的成功探索。為解決白首烏粉、白首烏片即食性差，營養(yǎng)流失大等問題，吳雋松等人[21]以德式乳桿菌等為發(fā)酵劑對由白首烏粉、奶粉構(gòu)成的原料進行發(fā)酵處理，通過試驗對白首烏發(fā)酵工藝進行優(yōu)化，在最優(yōu)條件下，發(fā)酵所制的白首烏酸奶活菌數(shù)達到2.2×108CFU/mL，發(fā)酸乳抗氧化值為580.2 mg VCE/L，酸度適中，口感柔和細膩，該發(fā)酵加工工藝是對白首烏深加工產(chǎn)品開發(fā)的重要探索。擠壓法加工白首烏粉是對白首烏加工的一種新的嘗試，該方法作為常用的食品加工工藝，具有可同時實現(xiàn)混剪、輸送、加壓、加熱等工藝流程的特點。陳洪興等人[22]分別探索了擠壓溫度、進料量、原料含水量對擠壓法所制白首烏品質(zhì)的影響，相較于常見的傳統(tǒng)工藝制作的白首烏粉，擠壓法所制白首烏粉脂肪含量更低，蛋白質(zhì)含量更高，極大地減少了白首烏粉加工過程中關(guān)鍵營養(yǎng)的流失，該研究為減少白首烏粉加工過程營養(yǎng)流失提供參考。

2.2 白首烏全株資源化利用

耳葉牛皮消的塊根入藥被稱為白首烏，但其他部分（如根皮、莖葉） 卻也極少被加工利用。在白首烏粉加工過程中，根皮長期被當作廢棄物丟棄，但已有研究表明白首烏的根皮中含有較高含量的C21甾苷化合物，Wang X J 等人[23]通過光譜分析了白首烏根皮中分離出的16 種化合物，包括5 種三萜（1-5）、5 種C21- 甾體（6-10）、2 種其他甾體（11-12）、2 種酚類（13-14） 和其他（15-16），其中C21甾苷類化合物在抗腫瘤方面的研究較多[24]，其制劑已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學。莊子銳等人[25]研究發(fā)現(xiàn)，白首烏中C21甾苷類化合物低、高劑量（150，300 mg/kg） 均能明顯干預(yù)小鼠肝腎纖維化進程，相較于對照組，白首烏甾苷可顯著降低組織內(nèi)膠原的沉積并減輕肝腎纖維化的病變。因此，具有高C21甾苷化合物含量的根皮被直接廢棄，是一種極大的資源浪費。除此之外，耳葉牛皮消的莖葉中也含有豐富的總黃酮，因其味苦的特點目前未被有效利用。吳立云等人[26]利用大孔樹脂提取耳葉牛皮消莖葉中的總黃酮，研究其對小鼠急性肝損傷的保護作用。結(jié)果表明，耳葉牛皮消莖葉中的總黃酮能有效緩解小鼠急性肝損傷。目前，國內(nèi)對耳葉牛皮消的加工利用多集中在耳葉牛皮消塊根的多元化深加工，對耳葉牛皮消莖葉、花、根皮的開發(fā)和利用缺乏深入的研究探索。

3 結(jié)語

近年來，隨著耳葉牛皮消中多糖、黃酮、C21甾苷類化合物等活性物質(zhì)在抗腫瘤、抗抑郁和護肝護腎等方面的功效被現(xiàn)代醫(yī)學研究逐漸證實，消費者對以耳葉牛皮消各部分制成的首烏酒、首烏花茶、首烏代餐粉等產(chǎn)品顯示出極大興趣。白首烏產(chǎn)品市場認可度正在逐步擴大，但白首烏的高效種植和加工技術(shù)單一、耳葉牛皮消植株利用率低仍限制濱海白首烏的高質(zhì)量發(fā)展。除了要進一步研究白首烏的化學成分功能，研發(fā)高效提取技術(shù)，更應(yīng)在白首烏的生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)做文章。通過水旱輪作、套種、立體化種植等技術(shù)減少白首烏病蟲害發(fā)生、增加單位畝產(chǎn)和塊根生長質(zhì)量，是提高白首烏產(chǎn)量和質(zhì)量的重要技術(shù)手段。研發(fā)對白首烏采收特點具有針對性采收設(shè)備將有利于提高白首烏采收效率和控制成本。通過發(fā)酵加工、擠壓法加工等技術(shù)最大限度地減少白首烏加工環(huán)節(jié)的營養(yǎng)流失、用發(fā)酵和樹脂吸附等技術(shù)實現(xiàn)白首烏加工廢水的資源化利用，將有利于在加工環(huán)節(jié)實現(xiàn)白首烏價值最大化開發(fā)。另外，耳葉牛皮消的根莖、花中也含有豐富的活性成分，但因為缺乏適合的加工技術(shù)始終未得到有效利用。未來，對耳葉牛皮消莖葉、花的加工技術(shù)開發(fā)研究將成為白首烏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。