甜叶菊及甜菊糖的多效功能与保健应用 陈育如

石头城艺术工作室

南京师范大学食品与制药工程学院

摘要：甜叶菊作为性能优良的经济作物，是誉为世界第三糖源的甜味剂和保健品生产原料。针对现代社会部分人群的肥胖症、糖尿病、三高症等发病率的增加，与保健作用密切相关的新型保健植物倍受关注。甜叶菊所含甜菊糖是安全绿色的甜味剂，具有高甜度、低热值，适用于各种人群特别是肥胖症、糖尿病、高血压、高血脂等患者的使用；甜叶菊中除甜菊糖外，还含有绿原酸、二咖啡酰奎尼酸、黄酮等具有良好保健与药用功能的生理活性成份，作为新型保健品及甜菊酒与甜菊茶的应用有着极好的开发前景。

关键词：甜叶菊；甜菊糖；保健功能；绿原酸；二咖啡酰奎尼酸

1. 甜叶菊概况与甜菊糖的特点

甜叶菊原产于南美巴拉圭和巴西交界的阿曼山脉，是多年生草本植物，原产地居民作为一种天然、绿色、具有甜味和保健双重功能的植物饮品已沿用几百年。我国于20世纪70年代引种栽培成功，在江苏、安徽、江西、山东、黑龙江、甘肃、福建、湖南、云南、河北、陕西等地大面积种植或引种，随着其产业规模的扩大，我国现已成为世界上最大的甜菊糖生产国和出口国[1]。

甜叶菊整株含有称为甜菊糖的糖苷类物质，含量以叶片中最高。甜菊糖属于四萜二环糖苷类，是含有20个碳原子的萜类化合物。目前从甜菊中已分离出十几种此类成分. 其中占主要的两大类分别为甜菊苷（Stevioside）和莱鲍迪甙A(Rebaudioside A，简称RA)。其中RA顾作为纯天然，高甜度，低热值的甜味剂，甜菊糖在体内不积蓄，无毒副作用。其甜度是蔗糖的300倍，而几乎不含热量，对酸、碱、热都很稳定，长期储存不变质，加入食品中经热处理不会有蔗糖的褐变现象，因而是理想的传统甜味剂更新换代产品和绿色保健品[2]。

甜菊糖是我国卫生部批准使用的甜味剂，因其天然的低热值特性并且非常接近蔗糖口味，是继甘蔗、甜菜糖之外第三种极具开发价值和保健功能的天然甜味剂，被国际上誉为“世界第三糖源”。作为甜味剂、新型保健品和药品开发的生产与研究方兴未艾[3-5]。

2.甜叶菊及甜菊糖的药用价值

甜菊糖除可取代蔗糖和糖精等传统甜味剂外，甜菊糖还有降血压等引人注目的药用功能，作用机理类似西药的钙离子阻断剂，高血压患者可以冲泡甜叶菊作茶，应用作为降血压的保健饮料。研究发现，甜菊糖降血压功效与现有降压药物功效相近，却没有钙离子阻断剂、利尿剂、血管张力素转换酶抑制剂等降血压西药所引发的心悸、身体潮红、下肢水肿、血钾过低、咳嗽等副作用。甜菊糖在国内外作为甜味剂使用已有多年，种植面积逐年增大，除原产地巴拉圭、巴西有种植外，马来西亚、新加坡、土耳其、美国、加拿大和欧洲很多国家和地区都有种植[2]，中国绝大部分省市都适合甜叶菊生长，典型的产区有新疆、甘肃、河北、安徽、江苏等。

甜叶菊中含有酚酸类等药用成分。其中酚酸类的总咖啡酰奎尼酸含量国外有文献报道含量为1.29%[6]，而甜叶菊中的总咖啡酰奎尼酸类的含量达3.28%，其中双咖啡酰奎尼酸类的含量2.65%，远高于烟草中总咖啡酰奎尼酸的含量0.54%[7]；以及菊芋中总咖啡酰奎尼酸类含量的0.16%[8]。

3.甜菊糖作为甜味剂的应用及改性

通过生物酶的糖化作用，在甜味菊糖的糖元部分引入新糖元或进行糖元的转换可以改进甜菊糖的甜质，保留甜菊糖低热值的特性。酶法改性法主要有环糊精葡萄糖基转移酶法、呋喃果糖苷酶法、葡萄糖苷酶法、半乳糖苷酶法和微生物糖基化法等[9,10]

环糊精葡萄糖基转移酶（CGTase）能将淀粉或环糊精的葡糖基经转葡糖苷作用转移给其它糖元，因此可用它催化淀粉或环状糊精在甜菊苷（SS）的糖基上引入新糖元, 达到将甜菊苷进行味质改性的目的, 用产CGTase酶的微生物进行甜菊糖的改性是过程温和、环境友好的方法[11]，所得产品具有更优良的口感。

Brás H de Oliveiraa等发现，赤霉菌Gibberella fujikuroi含有降解甜菊苷的水解酶，通过对该菌进行发酵培养，可以达到水解甜菊苷而显著提高RA纯度的效果[12]。但赤霉菌的作用较慢而导致效率不高，通过对黄杆菌的研究发现其转化效率远高于赤霉菌且能转化甜菊苷为甜茶苷[13]。利用一种巨大芽孢杆菌可将将甜菊糖中的甜菊苷进行转化，以提高其中呈味更好的RA成份相对含量[14]。

4.甜菊及甜菊糖的安全性

甜菊糖具有高甜度、低热卡的特点，用其制成的食品饮料长期食用不会使人发胖，适宜肥胖病、糖尿病、高血压、动脉硬化、龋齿病患者食用，因而安全性高。我国很早就将甜菊糖甙作为食品添加剂使用，国标“GB8270食品添加剂 甜菊糖甙”和“GB2760食品添加剂使用卫生标准”对其做了详细说明，健康人及糖尿病患者、高血压患者等都可以放心使用。

目前日本有近35%的蔗糖使用量已由甜菊糖所替代。经国内外急性、亚急性以及慢性蓄积性试验及药理实验证明，甜菊糖苷无毒副作用。原产地居民已安全使用数百年。我国根据对甜菊糖安全性和毒理性试验研究，规定甜菊糖在食品和饮料中，可以按需要量使用（即不限量使用），成为与蔗糖同安全等级的甜味剂。作为甜味剂，甜菊糖已经日益广泛地应用于食品和饮料产品中，欧洲近期向甜菊糖也开放了多个行业的使用范围。

5.结语

甜菊糖及其糖苷是目前世界上新潮的甜味剂和保健品，是具有高甜度低热值的保健甜味剂，食用后不影响血糖水平或干扰胰岛素的分泌，对血糖指数GI无影响，可以给糖尿病患者在预算总摄入热量方面提供更多的灵活选择，并有助于控制体重。甜叶菊及甜菊糖的物理和化学性质稳定，与比蔗糖制品相比可大大延长保质期。在食品中使用无蔗糖等引起的迈拉德褐变反应，有利于保持饮料和食品等的本色。利用甜菊糖苷代替部分蔗糖加工食品、饮料等，不仅可以降低成本，同时也符合食品、饮料逐渐向低糖化发展的要求，并可作为保键品或药品[15，16]、新型甜菊茶[17]与甜菊酒[18]品种的开发。因此，甜叶菊和甜菊糖作为具有多效功能的天然产物，在新型保健应用方面将有着越来越广泛的应用前景。

原文刊于南京师范大学学报（理工版），有修订和部分更新。

参考文献

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[10] 苑振忠. 发展甜菊糖前景极其广阔[J]. 中国种业, 2004, 4:12.

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[12] B.H. de Oliveiraa, J.F. Packera, M. Chimellib, et al. Enzymatic modification of stevioside by cell-free extract of Gibberella fujikuroi[J]. Journal of Biotechnology, 2007, 131(1): 92-96.

[13] 刘虎, 陈育如, 姜中玉. 一株快速转化甜菊苷的细菌鉴定、产酶及转化特性[J]. 微生物学报, 2010, 50(6):885-890.

[14] 陈育如, 刘虎等. 一种提高甜菊糖甜质的方法[P], 发明专利, ZL200910036066.5.

[15] 陈育如, 刘虎等. 一种异甜菊醇或其衍生物的超分子组合物及制备方法. 发明专利, ZL 200910033424.7.

[16] 陈育如, 张伟娜等, 一种以甜叶菊同时制备总咖啡酰奎尼酸和甜菊糖的方法. 发明专利, ZL 20121005562.3.

[17] 陈育如, 张怡斐等,一种甜叶菊黑茶的加工方法[P]. 发明专利, CN 201310005241.0.

[18] 陈育如, 张怡斐等,一种甜叶菊保健酒及其配制方法[P].发明专利, ZL 201310005152.6.

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　　作者为中国甜菊协会理事，中国微生物学会永久会员，中国发明协会会员，中国生物工程学会会员，南京青少年科技教育协会理事，申请专利六十余项（其中发明专利58项），转让发明专利到合作企业八项，为合作企业申请专利十几项。绿微源生物研发工作室创办人，微信号: stonechenok，欢迎联系交流。

The functions of health care and application of Stevia rebaudiana and stevioside

Chen Yuru

Jiangsu Engineering and Technology Research Centre for Microbiology Resource, Jiangsu Key Laboratory for Biodiversity and Biotechnology, Jiangsu Key Laboratory for Microbes and Functional Genomic, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China.

Abstract: Stevia rebaudiana as an excellent performance economy crop, it is known as the world's third sweetener and production of health products raw materials. For increased morbidity part of the crowd of the modern society, obesity, diabetes disease rate, model plant health is closely related with the health care function of attention. Stevia rebaudiana contains stevioside is safe and green sweeteners with high sweetness, low calorific value, suitable for all kinds of people especially the use of obesity, diabetes, hypertension, hyperlipidemia and other patients; Stevia rebaudiana except stevia sugar, also contains chlorogenic acid, dicaffeoylquinic acid, flavonoids and other beneficial health the active ingredients and medicinal function of physiology. Application as a new healthcare function products and stevioside and stevia tea and stevia wine has excellent development prospects.

Keywords: Stevia rebaudiana; stevioside; healthcare function; chlorogenic acid, dicaffeoylquinic acid

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