《食品科學(xué)》：暨南大學(xué)鄭潔副研究員等：天麻主要活性成分功效及加工穩(wěn)定性研究進展

天麻（

Gastrodia elata

暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院的吳思穎、鄭潔*和貴州赫桃姑農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限公司的吳學(xué)菊等歸納天麻主要活性成分的生理活性，綜述加工過程中影響天麻活性成分穩(wěn)定性的因素，并提出相應(yīng)的穩(wěn)定化策略，旨在為天麻保健產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供理論參考。

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天麻主要活性成分及其生理活性

天麻的多種生理活性作用主要源于其豐富的活性成分，其中天麻素、天麻多糖、對羥基苯甲醇以及巴利森苷類化合物是主要的活性成分物質(zhì)。這些成分不僅具有獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)（表1），更賦予了天麻顯著的神經(jīng)保護、抗氧化、抗癌、免疫調(diào)節(jié)等核心藥理活性。

1.1 天麻素

天麻素化學(xué)名稱為4-羥基苯甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷，化學(xué)式為C13H18O7。天麻素是天麻的主要活性成分之一，其化學(xué)結(jié)構(gòu)由對羥基苯甲醇基團通過β-糖苷鍵與葡萄糖相連構(gòu)成，天麻素通常會被β-糖苷酶酶解生成對羥基苯甲醇，而對羥基苯甲醇也能夠通過縮合反應(yīng)縮合成天麻素。天麻素具有廣泛的藥理活性，其中最突出的是神經(jīng)保護作用，其作用機制包括調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)、抑制小膠質(zhì)細胞活化、調(diào)節(jié)線粒體級聯(lián)、上調(diào)神經(jīng)營養(yǎng)因子等。Wang Wensheng等研究表明，天麻素通過影響Toll樣受體4（TLR4）/腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TRAF6）/核因子κB（NF-κB）通路和信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白（STAT）3信號通路，降低小膠質(zhì)細胞的活化、遷移和吞噬能力，從而產(chǎn)生抗神經(jīng)炎的作用。天麻素對谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性具有神經(jīng)保護作用。Guo Han等通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、分子對接和實驗驗證揭示了天麻素通過調(diào)節(jié)絲氨酸/蘇氨酸激酶1（AKT1）等關(guān)鍵靶點抑制谷氨酸誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性，減輕神經(jīng)元凋亡和氧化應(yīng)激。天麻素還可能是一種抗衰老的候選藥物。He Jianzheng等的研究利用果蠅模型揭示了天麻素能夠通過增強抗氧化能力延長果蠅的壽命，并在帕金森病果蠅模型中有效保護多巴胺能神經(jīng)元。Tang Zhi等研究表明，天麻素對阿爾茨海默病的N2a/APP細胞具有明確的神經(jīng)保護作用，可調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白表達，減輕細胞功能障礙和氧化應(yīng)激。除了神經(jīng)保護和抗衰老作用以外，天麻素對心血管、腎、骨均有保護作用，還具有抗腫瘤、預(yù)防抑郁癥、減輕腦損傷的作用，因此在藥物利用上具有廣闊的開發(fā)前景。

1.2 天麻多糖

天麻多糖是由葡萄糖、甘露糖和果糖等單糖通過(1→4)-α-葡聚糖主鏈和(1→6)-α-葡聚糖側(cè)鏈連接而成的葡聚糖或聚合物。目前已鑒定出20余種結(jié)構(gòu)明確的天麻多糖。天麻多糖屬于植物多糖的一種，具有抗氧化、抗腫瘤和抗衰老特性，以及神經(jīng)保護和免疫調(diào)節(jié)功能，能夠改善記憶和緩解焦慮。在免疫調(diào)節(jié)方面，天麻多糖能夠用于減輕抗癌藥物對免疫系統(tǒng)的副作用，有效緩解環(huán)磷酰胺所致小鼠免疫抑制。與其他活性成分相比，天麻多糖對RAW264.7巨噬細胞具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用。Guan Hao等發(fā)現(xiàn)天麻多糖主成分（天麻多糖-1）可促進巨噬細胞增殖、增強其吞噬活性并誘導(dǎo)細胞因子和NO釋放，其機制涉及激活NF-κB信號通路。雖然高分子多糖通常在生物利用度上存在局限性，但Chen Jiaqian等的研究表明，無論高分子質(zhì)量還是低分子質(zhì)量的天麻多糖均能顯著誘導(dǎo)RAW264.7巨噬細胞產(chǎn)生NO和細胞因子，如腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白細胞介素-6（IL-6），上調(diào)相關(guān)mRNA表達，激活免疫通路。在抗腫瘤方面，天麻多糖能夠通過誘導(dǎo)晚期凋亡和阻滯細胞周期于G2/M期實現(xiàn)對MCF-7細胞增殖的抑制，天麻多糖的抗腫瘤活性可能與其球形構(gòu)象、結(jié)構(gòu)緊密度及分子質(zhì)量分布密切相關(guān)。另外，天麻多糖具有抗皮膚老化作用，可作為治療和輔助皮膚老化創(chuàng)面的藥物。Xin Chenran等將天麻素接枝到殼聚糖上形成天麻素/殼聚糖，與氧化天麻多糖混合成水凝膠，并負載包埋葛根素的明膠微球，制備了一種多糖基復(fù)合水凝膠。這種水凝膠可有效降低創(chuàng)傷部位的氧化應(yīng)激、抑制細菌生長、減輕炎癥、促進血管生成和膠原沉積。

1.3 對羥基苯甲醇

對羥基苯甲醇作為天麻素的苷元，是一種具有顯著生物活性的酚類化合物。對羥基苯甲醇的羥基使其能夠參與多種化學(xué)反應(yīng)，形成不同衍生物，研究結(jié)果表明，對羥基苯甲醇通過自縮合和與其他分子的縮合反應(yīng)衍生的二聚體和三聚體化合物在細胞模型中表現(xiàn)出比對羥基苯甲醇和天麻素更強的活性。對羥基苯甲醇在神經(jīng)保護和抗衰老方面的作用最為顯著，主要體現(xiàn)在退行性疾病的治療當(dāng)中，對羥基苯甲醇通過抑制氧化應(yīng)激和改善線粒體障礙等方式實現(xiàn)對神經(jīng)系統(tǒng)功能的保護作用。Lai Meichou等利用6-羥基多巴胺誘導(dǎo)的SH-SY5Y細胞構(gòu)建帕金森病模型，發(fā)現(xiàn)對羥基苯甲醇能夠抑制活性氧生成并增強抗氧化酶活性，減輕氧化應(yīng)激，顯著提高6-羥基多巴胺處理后SH-SY5Y細胞的存活率，表現(xiàn)出對SH-SY5Y細胞的神經(jīng)保護作用，提示對羥基苯甲醇對帕金森病的預(yù)防和治療具有潛在的應(yīng)用價值。Xiao Tian等的研究結(jié)果表明，對羥基苯甲醇對氧糖剝奪/復(fù)氧條件下?lián)p傷的HT22細胞具有顯著的保護作用，對羥基苯甲醇通過改善線粒體功能障礙、抑制過度自噬和維持線粒體穩(wěn)態(tài)，對腦缺血引起的神經(jīng)損傷和認知障礙發(fā)揮保護作用。Liu Yu等研究發(fā)現(xiàn)，對羥基苯甲醇通過激活多種細胞保護途徑，增強了線蟲對環(huán)境應(yīng)激的抵抗能力，延緩了衰老和衰老相關(guān)疾病的發(fā)展，顯示出作為抗衰老藥物的潛力。

1.4 巴利森苷類化合物

巴利森苷及其衍生物是以3分子天麻素及其衍生物在不同羧基位點與1分子檸檬酸縮合形成的酚類成分，包括巴利森苷A、B、C、D等多種同系物，它們的結(jié)構(gòu)相似，均含有對羥基苯甲醇基團，與不同糖基通過特定糖苷鍵連接，且在苯環(huán)上可能存在甲氧基等取代基。這會導(dǎo)致巴利森苷類化合物具有熱不穩(wěn)定性，在加熱、長時間貯存等條件下，容易降解，并且降解速率受pH值和溫度的影響，pH值在3～6之間時，巴利森苷類化合物最穩(wěn)定，而巴利森苷類化合物降解速率隨溫度的升高而增大。在未加工過的天麻中，巴利森苷類化合物含量高于天麻素，部分同系物含量可達天麻素含量的10 倍以上。在藥理活性方面，巴利森苷類化合物具有顯著的神經(jīng)保護作用和心臟保護功能。在腦缺血再灌注損傷模型中，巴利森苷類化合物可顯著減少神經(jīng)元的凋亡，其機制可能與調(diào)節(jié)相關(guān)信號通路有關(guān)。同時，巴利森苷類化合物在改善線粒體功能和減緩抗氧化應(yīng)激引起的衰老中起著重要作用。研究結(jié)果表明，巴利森苷C能夠抑制氧化應(yīng)激和促炎因子的釋放，顯著提高抗氧化酶表達并降低促炎細胞因子表達，從而改善腦缺血損傷大鼠的神經(jīng)功能。

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天麻活性成分含量及穩(wěn)定性的影響因素

如圖1所示，鮮天麻的加工流程可分為傳統(tǒng)模式和現(xiàn)代的一體化加工模式。《中華人民共和國藥典》2020年版規(guī)定天麻的加工炮制方法為立冬后至次年清明前采挖，立即洗凈，蒸透后敞開低溫干燥。傳統(tǒng)加工工藝在此基礎(chǔ)上還需將干燥后的天麻塊莖成品進行分級切片，接著蒸透潤軟，最后烘干，制成天麻飲片。20世紀80年代以來，一些學(xué)者提出“鮮切制法”的一體化加工炮制新觀念，以減少藥材“軟化”過程中成分的損耗。在此模式下，鮮天麻藥材經(jīng)洗凈、蒸透后，直接切薄片，一次性烘干，制成天麻飲片。一體化加工模式省去了傳統(tǒng)模式中的多次洗凈和蒸透步驟，所得的天麻飲片中天麻素質(zhì)量分數(shù)均大于0.2%，巴利森苷類質(zhì)量分數(shù)均高于傳統(tǒng)工藝所得飲片。單鳴秋等通過參數(shù)優(yōu)化得到一體化的最佳工藝參數(shù)：蒸制30 min、60 ℃干燥12 h。不僅避免了重復(fù)處理造成的成分損耗，還顯著提高了加工效率。這一改進既符合《中華人民共和國藥典》規(guī)范要求，又通過工藝簡化更好地保留了藥材的活性成分。此外，若制成非天麻飲片的產(chǎn)品，只需加工成塊莖成品后做進一步的加工處理即可。

2.1 產(chǎn)地采收時間對活性成分的影響

天麻的采收時間對其活性成分含量有顯著影響。不同生長階段的天麻，其活性成分的積累程度不同。天麻通常在冬季11月至次年3月間處于休眠期，此時天麻已完成營養(yǎng)物質(zhì)的積累，主要活性成分含量達到峰值。魏溱等從云南同一產(chǎn)地采集當(dāng)年10月至次年2月的烏天麻，發(fā)現(xiàn)11月份藥材中天麻素類、巴利森苷類化合物成分含量占比分別為0.89%、3.15%，高于其他月份。同樣，劉天睿等從云南省彝良縣采集當(dāng)年10、11月和次年3月的烏天麻，發(fā)現(xiàn)11月采收的天麻中天麻素含量最高，達到5.813 mg/g，隨著采收時間的推后，對羥基苯甲醇含量從0.392 mg/g下降到0.090 mg/g，天麻素和對羥基苯甲醇的總含量和天麻多糖的含量在11月均達到最高。而汪海翔等采收當(dāng)年11月至次年3月的云南省通海天麻，天麻素含量在1月和2月均達到最高（0.29%），對羥基苯甲醇含量在2月達到最高（0.22%），而巴利森苷類化合物總含量在2月反而低于其他采收期，只有1.62%，天麻多糖含量在12月和1月顯著高于其他采收期，達到了35%左右。可見，不同品種和不同產(chǎn)區(qū)的天麻最適采收期存在差異，又如湖北省廣水產(chǎn)區(qū)紅天麻的最佳采收期為11月，而興山基地紅天麻以12月份采收為宜，這表明在實際生產(chǎn)中需要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞔_定相應(yīng)的最佳采收時間。

2.2 初加工方法對活性成分的影響

2.2.1清洗過程與切片厚度對活性成分的影響

清洗是天麻加工的首要環(huán)節(jié)，其目的是去除天麻表面的泥土和雜質(zhì)，確保后續(xù)加工的衛(wèi)生和品質(zhì)。然而，清洗過程中天麻的水溶性活性成分容易因長時間浸泡而流失。這種流失現(xiàn)象不僅影響天麻的藥用價值，還可能導(dǎo)致其品質(zhì)下降。此外，切片厚度也會影響天麻的干燥速率和活性成分的穩(wěn)定性。較薄的切片雖然干燥速率快，但可能會增加活性成分與空氣的接觸面積，導(dǎo)致氧化和降解加速。桑正林等研究發(fā)現(xiàn)，相比整個天麻水蒸透心后干燥處理和直接切片干燥處理兩種方式，天麻切片水蒸透心后干燥處理的可溶性蛋白質(zhì)和天麻多糖等成分含量均降低，原因是切片時會破壞細胞結(jié)構(gòu)，加速酶促反應(yīng)，部分物質(zhì)易發(fā)生降解，水蒸過程中使部分游離氨基酸、可溶性蛋白質(zhì)和天麻多糖隨水蒸氣流失，從而使其含量較低。Li Kun等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)切片厚度從0.2 cm增加到0.4 cm時，天麻素相對含量從0.405%上升到0.503%；而當(dāng)切片厚度從0.6 cm增加到0.8 cm時，天麻素相對含量則從0.490%下降到0.416%，這種變化表明天麻素含量與切片厚度之間并非簡單的線性關(guān)系，而是存在一個最優(yōu)切片厚度范圍，在該范圍內(nèi)天麻素含量較高，切片厚度過小或過大都可能導(dǎo)致天麻素含量的降低。因此，建議在天麻初加工時，盡量減少與水分、空氣的直接接觸，控制切片厚度，以更好地保留天麻素。

2.2.2蒸煮過程對活性成分的影響

天麻在蒸煮過程中主要有煮制和蒸制兩種處理方式。煮制是將天麻放入沸水中煮3～5 min，隨后撈出瀝干。煮制能使天麻的質(zhì)地更加均勻，但需注意控制時間和溫度，防止活性成分流失。而蒸制是將天麻放入蒸鍋中蒸10～20 min，使其軟化，減少天麻與水分的直接接觸，避免活性成分溶于水中流失。蒸制相較于煮制更有助于保留天麻色澤和活性成分。沈肖晶等比較了不同蒸煮方式與參數(shù)對天麻活性成分的保留效果，結(jié)果顯示，隔水蒸30 min所制得的天麻飲片中天麻素及對羥基苯甲醇含量高于其他處理方法。綜上所述，建議多采用蒸制的處理方式，以減少水分的參與，從而使活性成分的損失降到最低。

此外，在蒸煮過程中還應(yīng)注意控制時間和溫度。研究發(fā)現(xiàn)，蒸制過程中，巴利森苷類化合物和對羥基苯甲醇的含量變化最為明顯，蒸制12～15 min時，天麻素、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷E都達到了相應(yīng)的峰值，表明此為最佳蒸制時間。若蒸制時間過短，天麻素前體無法完全轉(zhuǎn)化為天麻素，導(dǎo)致含量低；而過度蒸煮則可能損害天麻表皮，造成生物活性成分損失。對于蒸制的溫度控制，有研究發(fā)現(xiàn)，蒸制過程中天麻素含量在塊莖中心溫度75 ℃時達到最大值，為3.09 mg/g；對羥基苯甲醇含量在天麻中心溫度達到85 ℃時達到最低值，為0.44 mg/g。另外，在傳統(tǒng)的初加工中常使用明礬或硫磺熏蒸，硫磺熏蒸可以防止細菌和真菌污染引起的食品腐爛，但二氧化硫的殘留可能影響食品的品質(zhì)和人體的健康。現(xiàn)代工業(yè)中也常使用焦亞硫酸鈉溶液浸泡新鮮天麻，但目前關(guān)于其對天麻質(zhì)量的影響還知之甚少。孫皓迪等發(fā)現(xiàn)，在清洗天麻這一步驟之后用一定質(zhì)量濃度的焦亞硫酸鈉溶液浸泡可以減少天麻活性成分的流失。一般情況下，現(xiàn)代產(chǎn)地加工也采用清水或白礬水浸泡后蒸制以保留更多的活性成分。

2.2.3不同的干燥方法對活性成分的影響

在天麻的加工過程中，干燥方法對活性成分的保留具有顯著影響。不同干燥方法的優(yōu)劣勢及其對天麻活性成分的影響如表2所示。常見的干燥方法包括自然晾干、熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥、紅外干燥和微波干燥等，此外，新興干燥技術(shù)如微波真空干燥也已應(yīng)用于天麻的干燥。在干燥過程中，干燥溫度是影響天麻活性成分穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。一般來說，隨著干燥溫度的升高，天麻素的含量呈現(xiàn)上升趨勢，而對羥基苯甲醇、巴利森苷類化合物的含量隨著溫度升高反而減少。天麻素通常會通過β-糖苷酶酶解反應(yīng)生成對羥基苯甲醇，而對羥基苯甲醇也能夠通過縮合反應(yīng)縮合成天麻素。在干燥過程中，隨著溫度的升高，β-糖苷酶的活性逐漸降低直至被抑制，而對羥基苯甲醇的縮合反應(yīng)不受影響，因此在干燥過程中，天麻素和對羥基苯甲醇的含量呈反比。方偉等認為在天麻的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)過程中，如果以天麻素為主要目標產(chǎn)物，鮮天麻在直接干燥環(huán)節(jié)中干燥溫度采用70 ℃為宜；如果側(cè)重于對天麻中主要活性成分的保留，則使用冷凍干燥法對鮮天麻進行處理。天麻干燥時溫度不宜過高，當(dāng)干燥溫度超過80 ℃時，天麻品相變差，表面變黑無色澤，內(nèi)部出現(xiàn)空心狀態(tài)，因此建議在生產(chǎn)中干燥溫度不應(yīng)高于80 ℃。

另一方面，干燥時的空氣相對濕度也是影響天麻活性成分穩(wěn)定性的因素之一。Li Kun等對天麻熱風(fēng)干燥過程中干燥參數(shù)的影響進行研究，結(jié)果表明，空氣相對濕度從20%增加到25%，天麻素相對含量從0.530%增加到0.580%，但當(dāng)空氣相對濕度從30%繼續(xù)增加至35%時，天麻素相對含量從0.557%下降到0.416%。Li Kun等推測較低的空氣相對濕度可能有利于提高酶的活性，促進天麻內(nèi)部某些成分向天麻素轉(zhuǎn)化。并且相對濕度為20%～25%時的干燥速率比相對濕度為30%～35%時的干燥速率快，干燥時間大大縮短，因此最終確定空氣相對濕度25%為制備天麻飲片的最佳空氣濕度，天麻素保留效果最佳。

2.3 發(fā)酵工藝和輔料加工對活性成分的影響

在天麻的加工過程中，特殊加工工藝對活性成分有顯著影響。發(fā)酵工藝能夠通過微生物代謝改變天麻的化學(xué)成分與生物活性。例如，益生菌發(fā)酵鮮天麻可提高其抗氧化活性，且發(fā)酵過程中天麻中的活性成分如天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷E等在微生物作用下相互轉(zhuǎn)化，從而增強其活性作用。同時，發(fā)酵還能改善天麻的功能特性，如增強其免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗血壓升高等。楊麗莉等發(fā)現(xiàn)嗜酸乳酸菌N2發(fā)酵處理能夠使天麻素的含量提高至未處理組的4 倍，但在王迎等的研究中，利用傳統(tǒng)紅茶菌菌群液態(tài)發(fā)酵天麻，天麻素和對羥基苯甲醇的總質(zhì)量濃度降低，發(fā)酵減少了天麻中的天麻素含量，提升了對羥基苯甲醇的含量，為原來的5.85 倍。推測嗜酸乳酸菌N2生長代謝過程中產(chǎn)生的一系列酶能夠?qū)⑻炻橹械拇蠓肿踊钚晕镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為易于吸收利用的小分子活性物質(zhì)，從而提高天麻的生物活性；而紅茶菌復(fù)合菌群則可能水解天麻素產(chǎn)生對羥基苯甲醇，使對羥基苯甲醇的含量增加，導(dǎo)致兩者結(jié)果存在差異。因此，發(fā)酵工藝的選擇需要考慮所添加的微生物種類對活性成分的影響。

另外，研究發(fā)現(xiàn)加入姜汁等輔料也可協(xié)同增強天麻的藥理活性。姜制天麻能夠提高其對治療偏頭痛的作用，也可緩解阿爾茨海默病。生姜中的生物活性化合物，如姜辣素和姜酚，可能與天麻素的成分相互作用，導(dǎo)致新化合物的形成或?qū)ΜF(xiàn)有化合物的修飾，因而可能有助于增強天麻的神經(jīng)保護和抗驚厥作用。實驗表明，姜制天麻中巴利森苷A、B的含量顯著升高，同時天麻素保留率提高，這可能與姜汁的抗氧化特性可抑制熱加工中的活性成分降解有關(guān)。此外，姜制和發(fā)酵復(fù)合加工工藝對天麻活性成分及其抗氧化活性的影響也顯示出良好的開發(fā)潛力。例如，Huang Junyuan等發(fā)現(xiàn)姜汁發(fā)酵天麻可通過調(diào)節(jié)腸道菌群cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白/腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子通路，改善阿爾茨海默病模型認知障礙。然而，輔料添加的標準化仍面臨挑戰(zhàn)，如輔料比例、加工溫度對成分轉(zhuǎn)化的影響鮮見系統(tǒng)研究。

2.4 貯存與包裝對活性成分穩(wěn)定性的影響

貯存條件和包裝方式對天麻活性成分的穩(wěn)定性至關(guān)重要。研究表明，為了最大程度利用天麻的藥用價值和延長其保質(zhì)期，建議天麻藥材采收加工后，貯藏時間不宜過長，天麻采摘后最好在10 d內(nèi)完成整個加工過程，防止天麻采后腐爛，減少活性成分的損失，當(dāng)新鮮天麻在室內(nèi)通風(fēng)處自然放置至10 d之后，天麻素的含量下降至0.11%；當(dāng)貯藏時間超過兩年，藥材的質(zhì)量明顯降低。因此，合理的貯存條件，如低溫、干燥、避光等對于保持活性成分的穩(wěn)定性至關(guān)重要。同時，包裝材料的阻隔性能直接影響活性成分的保留率，鮮天麻的貯藏包裝方式主要包括保鮮劑處理、包裝處理和低溫處理。目前應(yīng)用最廣的保鮮劑通常以殼聚糖作為材料，在天麻表面形成一層保護膜，能夠有效延長天麻的保質(zhì)期。在實際應(yīng)用中，孫海燕等選取3 種規(guī)格不同的聚乙烯保鮮袋和聚氯乙烯抗菌保鮮袋分別包裝天麻并常溫貯藏4 d，發(fā)現(xiàn)0.02 mm聚乙烯保鮮袋中天麻素的含量為0.38%，和聚氯乙烯保鮮袋中的天麻素含量相當(dāng)，且在天麻蛋白和天麻總糖的保留方面均優(yōu)于其他包裝，因此0.02 mm聚乙烯保鮮袋活性成分保留效果最佳，并能夠延長天麻貯藏期至65 d。

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提高活性成分含量與穩(wěn)定性的策略

3.1 采收時間和初加工技術(shù)優(yōu)化

優(yōu)化采收時間是提升活性成分含量的第1步。不同地區(qū)的天麻因海拔、氣候等影響，導(dǎo)致最佳采收期存在差異，以湖北省兩個天麻種植基地為例，廣水基地的紅天麻均以11月份采收為宜，興山基地的紅天麻則以12月份采收為宜，而云南省的通海天麻也以12月份采收為宜。在初加工階段，技術(shù)參數(shù)優(yōu)化包括清洗、切片和蒸煮等環(huán)節(jié)的優(yōu)化。在清洗過程中，應(yīng)采用溫和的清洗方式，如5 min短時間浸泡、輕柔搓洗，盡量減少清洗次數(shù)和用水量，控制切片厚度在0.4～0.6 cm之間。現(xiàn)代切片技術(shù)借助專業(yè)切片設(shè)備，相較于傳統(tǒng)手工切片能夠更精確地控制切片厚度與質(zhì)量。對于蒸煮環(huán)節(jié)，建議蒸制時間12～15 min、中心溫度75 ℃為最優(yōu)條件，可使活性成分的保留率達到最高。Cheng Lijun等提出了一種新穎的乙醇蒸制工藝處理天麻，與新鮮天麻相比，經(jīng)乙醇蒸制處理后，天麻素含量增加到了原本的4.141 倍，對羥基苯甲醇含量增加到了原本的6.109 倍，表明乙醇蒸制過程可能有效地提升了活性成分的保留率并促進了活性成分之間的相互轉(zhuǎn)化。綜上所述，未來需結(jié)合氣候模型預(yù)測最佳采收期并開發(fā)智能化初加工設(shè)備實現(xiàn)加工參數(shù)精準調(diào)控。

3.2 干燥方法創(chuàng)新與選擇

在天麻加工過程中，干燥環(huán)節(jié)至關(guān)重要，合適的干燥方式能夠有效維持其活性成分的穩(wěn)定性。目前，最新研究多傾向于將多種基礎(chǔ)干燥方法相結(jié)合。真空冷凍干燥可以在低溫和真空條件下快速去除水分，最大限度地保留活性成分。研究表明，真空冷凍干燥后的天麻產(chǎn)品中天麻素含量比熱風(fēng)干燥的產(chǎn)品高約15%～20%，且外觀和質(zhì)地更佳。葛進等研究真空冷凍干燥的最佳加工工藝條件，提出天麻經(jīng)95 ℃蒸制4 min后再進行真空冷凍干燥，可在保持其外觀和微觀形態(tài)的條件下顯著提高天麻素含量和復(fù)水率。微波真空干燥的方法既能縮短干燥時間又能較好地保留天麻的活性成分和色澤。Lin Rongru等采用微波干燥、微波熱風(fēng)滾床干燥、微波紅外振動床干燥和脈沖噴口微波真空干燥4 種不同的微波干燥方式處理天麻，結(jié)果表明，微波紅外振動床干燥時間最短，提高了天麻的干燥效率，而微波熱風(fēng)滾床干燥最大限度地保留了天麻中的生物活性成分，為天麻的微波干燥提供理論支持。魏溱等通過單因素試驗和正交試驗對烏天麻的加工功率進行優(yōu)化，得到最佳參數(shù)為85 g藥材在熟化過程中先用500 W微波功率微波2 min進行熟化，再用200 W微波功率微波4 min進行干燥，天麻素、巴利森苷類化合物成分含量占比分別為0.88%、3.10%，高于傳統(tǒng)蒸制熟化后烘箱干燥、微波熟化后烘箱干燥、真空冷凍干燥等方法，而且大大節(jié)約了時間和成本。

3.3 貯運保鮮技術(shù)

貯運穩(wěn)定性需從環(huán)境控制和包裝革新兩方面考慮。首先，低溫可以有效延緩活性成分的降解，將天麻產(chǎn)品貯存在10～20 ℃的環(huán)境中，其活性成分的穩(wěn)定性顯著優(yōu)于常溫貯存。其次，活性成分在高濕度條件下容易氧化分解，采用防潮、防氧化的包裝材料，如真空包裝、鋁箔袋等，可以有效延長天麻產(chǎn)品的保質(zhì)期，減少活性成分的損失。此外，除了前文提到常用殼聚糖保鮮劑以外，陳琛等還發(fā)現(xiàn)用異抗壞血酸鈉處理天麻可以保持其貯藏品質(zhì)，延長其貯藏壽命，效果優(yōu)于殼聚糖。另外，使用氣調(diào)包裝也可以保持天麻的貯存質(zhì)量，有效地將貯存期延長至42 d。Dong Boyu等研究還發(fā)現(xiàn)，采用褪黑素處理天麻，通過激活活性氧、苯丙烷代謝和能量代謝增強新鮮天麻的抗氧化能力，減少氧化損傷，進而保持其采后品質(zhì)，該研究指出褪黑素作為天然保鮮劑在天麻采后管理中的應(yīng)用潛力。因此，未來可以開發(fā)能自動調(diào)節(jié)溫度和濕度的智能包裝，同時用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)控運輸和貯存過程，以期解決現(xiàn)有技術(shù)難以同時控制多個環(huán)境因素的問題。

4

結(jié) 語

本文梳理了藥食同源中天麻的主要活性成分，如天麻素、天麻多糖、對羥基苯甲醇及巴利森苷類化合物在神經(jīng)保護、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)等方面的生理活性作用，并系統(tǒng)分析了采收、初加工、切片、蒸煮、干燥、貯運環(huán)節(jié)中影響活性成分穩(wěn)定性的因素。在此基礎(chǔ)上，本文提出通過優(yōu)化采收時間和初加工技術(shù)參數(shù)、整合多種干燥方法優(yōu)勢以及應(yīng)用現(xiàn)代保鮮新技術(shù)的綜合策略，旨在最大限度減少天麻加工過程中活性成分損耗，提升天麻資源的開發(fā)利用效率。盡管現(xiàn)有研究已取得顯著進展，但仍存在諸多局限性。首先，活性成分的研究呈現(xiàn)明顯不均衡性，天麻素與天麻多糖的研究較為深入，而甾醇類及有機酸的功能挖掘仍有不足。其次，加工工藝的機制解析尚不充分，例如輔料（如姜汁、黃酒）對成分轉(zhuǎn)化的影響缺乏系統(tǒng)性研究，工業(yè)化生產(chǎn)中的參數(shù)優(yōu)化多停留于實驗室規(guī)模，實驗驗證與實際生產(chǎn)銜接不足。未來研究應(yīng)聚焦于建立標準化加工流程與質(zhì)量控制體系，結(jié)合前沿技術(shù)，如高靜水壓預(yù)處理技術(shù)、微波氣調(diào)包裝協(xié)同保鮮技術(shù)等，以突破傳統(tǒng)加工瓶頸，實現(xiàn)天麻藥食價值的最大化利用與轉(zhuǎn)化，為藥食同源資源的現(xiàn)代化開發(fā)提供實踐范例。

第一作者：

吳思穎碩士研究生

暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院

暨南大學(xué)生命技術(shù)科學(xué)學(xué)院生物與醫(yī)藥專業(yè)碩士研究生在讀。

通信作者：

鄭潔副研究員

暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院

2014年博士畢業(yè)于芬蘭圖爾庫大學(xué)食品化學(xué)專業(yè)，獲國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金。2016年入職暨南大學(xué)，現(xiàn)任暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程系副研究員，博士生導(dǎo)師。工作以來先后入選廣東省“珠江人才計劃”青年拔尖人才、廣東省百名博士博士后創(chuàng)新人物；任廣州市食品安全協(xié)會副會長、焙烤食品安全粵港聯(lián)合創(chuàng)新平臺副主任；廣東省農(nóng)村科技特派員；貴州省農(nóng)村科技特派員。科研方向為熱加工食品安全及功能性食品開發(fā)，主持國家自然科學(xué)基金項目3 項，芬蘭自然科學(xué)基金國際合作項目1 項，科技部高端外國專家引進計劃1 項，其他縱向及橫向課題15 項。發(fā)表論文96 篇，其中SCI論文67 篇（中科院1區(qū)/TOP論文46 篇，ESI高被引論文3 篇），H指數(shù)27；獲中國發(fā)明專利授權(quán)12 件，轉(zhuǎn)讓3 件；獲廣東省科技進步二等獎、廣東省食品行業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎；參編Springer出版英文專著《熱加工食品中的化學(xué)危害物》；擔(dān)任

Frontiers in Nutrition

eFood

Foods

引文格式：

吳思穎, 吳學(xué)菊, 黃富榮, 等. 天麻主要活性成分功效及加工穩(wěn)定性研究進展[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(22): 363-371. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250617-127.

WU Siying, WU Xueju, HUANG Furong, et al. Research progress on the efficacy and processing stability of the major active ingredients in

Gastrodia elata

實習(xí)編輯：閆凱；責(zé)任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、重慶三峽學(xué)院、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、西昌學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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