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红辣椒的生理功能及开发利用
更新时间:2013-8-12 15:43:59 | 来源:减肥产品 | 浏览次数:
摘自:【国家食物与营养咨询委员会】:http://www.sfncc.org.cn/article_print.asp?articleid=1614   
    辣椒(Capsicum annuum L)是茄科辣椒属植物,原产于美洲热带地区,由哥伦布带到欧洲。最早食用辣椒的主要是在墨西哥南部边界地区的美洲土著居民,考古资料认为该地区栽培辣椒的历史从公元前7000年就开始了[1]。大约在明朝末年辣椒开始传入我国,现已经在全国许多地方栽种,成为我国最重要的蔬菜之一。我国辣椒资源丰富,山东的羊角椒、湖南醴陵的玻璃椒、邵阳的朝天椒、河北的邯郸椒、陕西的线椒都是非常有名的辣椒品种。目前我国辣椒种植面积达142万hm2,年产青、干椒达1300亿kg,居世界首位。
    辣椒不仅是重要的调味品,能赋予食品辛辣味,而且其营养也十分丰富。辣椒富含维生素C和锌,这对于加强机体免疫能力很有帮助。此外,辣椒还含有较高含量的维生素A和B族维生素、芸香甙、β-胡萝卜素、铁、钙和钾。辣椒还含有镁、磷、硫、钠和硒。辣椒食品是中国许多地方人们必不可少的。
    对于辣椒的健美强身之功效祖国医学早有所认识,中医认为:辣椒具通经活络、活血化瘀、驱风散寒、开胃健胃、补肝明目、温中下气、抑菌止痒和防腐驱虫的保健作用,可称其为“红色药材”,常用来预防和治疗某些多发病和常见病,如伤风感冒、脾胃受寒、消化不良、关节疼痛、脚手冻伤等。而随着现代科学研究的深入发展,已进一步探明了辣椒的化学成分、病理效应及其与人类健康的密切关系。辣椒除了有营养功能外,还被发现具有促进血液循环、降低胆固醇、抗氧化、抗炎、抗疲劳等诸多功效。
    1、 辣椒的保健功能
    1.1辣椒与心血管疾病
    辣椒中含有辣椒素,能够促进人体血液循环,以及心脏的收缩活动。有研究表明,膳食中辣椒食用显著多的居民患心血管疾病的几率较低[2]。食用辣椒能够加强心血管的功能,同时也能够降低血压[3]。这可能与辣椒素使得血液中血清胆固醇含量降低有关。
    许多研究表明,辣椒由于能够降低血清中胆固醇和三酸甘油水平,从而使人降低得动脉硬化的风险[4,5]。在印度的临床研究发现,辣椒和膳食中的胆固醇一起被人体消化时,肝和血清中胆固醇含量上升受到抑制,胆汁酸和游离胆固醇通过粪便被排出体外[6]。
    1.2、 辣椒与抗炎镇痛
    在对伤害性刺激的研究中发现,传导慢性疼痛的是传入神经C型纤维中的一些无髓传导纤维,存在于该纤维上的P物质作为神经介质或调控因子在伤害性刺激的应答中释放,产生疼痛和炎性反应。另外,疼痛和瘙痒虽然感觉不同,但却有共同的神经传导途径,都是由P物质传递,P物质能诱发组胺、激素等释放,引起皮肤的病态瘙痒感,如果使用能耗尽P物质或阻断P物质的药物,就可达到抗炎、镇痛和止痒的目的。
    辣椒素的镇痛作用是通过与含P物质的一级感觉神经终端膜上的某些化合物牢固结合,使P物质释放增多、合成中断而衰竭导致。无论全身或局部应用辣椒素,辣椒素都与含SP的初级感觉神经末梢膜相互作用,这种作用牢固且含高能键。
   由于辣椒素具有脂溶性,可影响细胞原生质膜的流动性或离子通透性,同时可能伴有磷酸二酯酶的参与。它可使Ca2+通道失活,使阳离子(Ca2+和/或其他离子)流动性发生变化,释放Ca2+,产生锐性疼痛,同时原生质膜除极,并使原生质膜长期停滞于除极状态。干扰其复极及正常功能,致使神经末梢对进一步刺激无感觉。此感觉丧失是对一定范围的有害刺激失去感觉且是辣椒素的基本止痛作用。内服或局部应用辣椒素的药理研究均显示,辣椒素对热和化学刺激所引起的疼痛有明显的脱敏作用[7]。反复应用或大剂量应用辣椒素可使兴奋的神经纤维出现脱敏现象,产生阻滞效应,不但对辣椒素的刺激不反应,而且对其他伤害性刺激同样反应迟钝。辣椒素可以用作治疗牙痛、肌肉痛、风湿病和皮肤病等疾病,对治疗神经痛有显著疗效。
    1.3、辣椒与肠胃疾病
    辣椒可以促进胃液分泌,增进食欲,缓解胃肠胀气,改善消化功能。
    意大利研究者将30例具功能性消化不良患者随机分为2组,15例口服辣椒素,每日1.75mg,其余服安慰剂,共5周。从第3周起,辣椒素组的平均每周总症状评分及上腹疼痛、上腹胀和恶心等症状评分明显低于安慰剂组。试验末,辣椒素组的症状评分从基线下降了约60%,而安慰剂组仅下降约30%。研究者认为,辣椒素组症状改善较大,可能是由于辣椒素诱导的胃感受伤害的C纤维脱敏所致[8]。
    1992年,美国研究者研究辣椒对胃肠排空的影响,发现饮食中加入了辣椒,大大影响了肠内转运时间,辣椒加速了胃肠排空[9]。
   1.4、辣椒与疲劳
    辣椒中含有的辣椒素具有提高运动成绩的作用,具有抗疲劳和抗胁迫的功能。动物试验研究表明,在胁迫的条件下,如果试验前给予一定的辣椒添加到饮食中去,能够提高对刺激的反应[10]。另外的实验也表明辣椒具有刺激循环系统和呼吸反应,这也有助于在胁迫和疲劳条件下提高运动成绩[11]。法国科学家已经证实,食用辣椒确实能够有助消除疲劳[12]。
    在辣椒素提高运动成绩的研究上,日本学者研究得较深入。KM Kim等[13]试验证明,经辣椒素灌胃的小鼠,游泳能力比对照组显著提高。这主要是由于辣椒素刺激血清肾上腺素浓度的提高,同时脂肪酸代谢加速。血糖水平在灌胃后马上上升,血清中自由脂肪酸在3h内缓慢上升,游泳30min后测肌糖原,含量显著高于对照组。
    TW Oh和F Ohta[14]的研究也表明,辣椒素能促进小鼠游泳能力的提高(灌胃后2h以内)。灌胃30min之内,小鼠血浆肾上腺素、去甲肾上腺素、血糖和自由脂肪酸浓度都显著升高。给予15mg/kg剂量灌胃的小鼠,游泳30min后,肝糖原和肌糖原的含量显著高于对照组。他们认为高剂量的辣椒素能够刺激体内利用脂肪酸供应能量,从而节省了一部分糖原[15]。
    1.6、 辣椒与减肥
    辣椒有助于减肥,已经被中药学家列出来作为能够加快燃烧脂肪的药物[16]。有研究显示,辣椒能减少脂肪在肠道内的吸收并且促进代谢的速率从而促进了脂肪在体内的燃烧[17]。进入人体的辣椒素,可以促进神经传导物质乙酰胆碱和去甲肾上腺素的分泌,而肾上腺素通过发汗、燃烧脂肪,可起到较有效的减肥作用。另外,它也可降低血液中的坏胆固醇。对大白鼠的实验显示,被喂食高剂量辣椒素以及少量的饱和性脂肪时,血中低密度脂蛋白胆固醇会减少。因此,辣椒可发汗,促进能量代谢,燃烧脂肪,降血脂和防止体内脂肪的贮存,从而防止肥胖的发生。同时,辣椒所含的可溶性膳食纤维可使人产生腹胃饱满的感觉,从而有助于食量的减少使热量摄入降低,较容易控制体重。
    1.7、 辣椒的其他功能
    辣椒还具有治疗牛皮癣[18]、治冻疮、治疗感冒、清除自由基[19]等功能。
   1.8、辣椒的安全性
   辣椒通常被认为是安全的,在国内也没有什么剂量限制,完全看个人的适应能力。在美国,辣椒可以作为非处方药出售。有实验表明,用红辣椒连续喂养雄性小白鼠四周时间,结果表明辣椒对小白鼠无毒害作用[20]。开始应用辣椒时用药部位会产生烧灼感和刺痛感,但随时间的延长和反复用药会减轻或消失。
    2、 辣椒应用现状
    2.1、 辣椒在食品工业上的应用
    辣椒全身是宝,富含辣椒碱、二氢辣椒碱、辣椒红素、辣椒玉红素、β-胡萝卜素、碳水化合物、大量的维生素C、以及钙、磷等等。其中辣椒红素、辣椒玉红素已被美国FAO、英国、日本、EEC、WHO和中国国标委等组织审定为无限制性使用的天然食品添加剂,其国际市场非常紧俏。
    辣椒红色素,分子式C40H56O3,主要成分为辣椒红素和辣椒玉红素,是具有特殊气味的深红色粘性油状液体,无辣味,有辣椒的香味,溶于大多数非挥发性油,不溶于水和甘油,部分溶于乙醇,耐热和耐酸碱性较好,对可见光稳定。纯的辣椒红色素为深胭脂红色针状晶体,易溶于极性大的有机溶剂,与浓无机酸作用显蓝色。用在食品添加剂等方面的辣椒红素为暗红色油膏状,有辣味,无不良气味。辣椒红色素具有不溶于植物油和乙醇 ,在碱性溶液中溶解性大,耐酸碱,耐氧化等性质,在分离提取时可利用这些性质使辣椒红色素与其它成分分离,而得到纯度较高的提取物。目前常见的提取辣椒红色素的方法大致分为三种:油溶法、溶剂法和超临界流体萃取法。国内生产这类色素的厂家还比较少,只有几十家。且大部分规模较小,技术力量也较薄弱。日本等发达国家,利用我国出口的辣椒干,采用先进技术除去杂质和异味,制成辣椒红素再高价返销我国。
    辣椒中辣味成分主要是辣椒素和二氢辣椒素。作为食品工业用的增加辣味的食品添加剂主要是辣椒精——一种辣椒粗提物,为橙红色液体,具有高浓度强烈辣味,主要用于各种含辣食品的调味或作为食品厂的原料。
    辣椒作为一种嗜好性的产品,消费群体较大。一些以鲜椒、干椒为原料,通过盐渍、发酵、植物油煎制等不同工艺工业化生产的各种制品,如各种辣椒酱、油辣椒、风味辣椒及国外各种沙司(Hot sauce)等,深受人们喜爱。辣椒制品以其产品可划分为三个系列:辣椒酱系列、豆瓣辣椒酱系列及油辣椒系列产品。辣椒制品已成为各地辣椒产业化发展最具活力的产业。
    2.2、 辣椒在医药工业上的应用
    辣椒碱和二氢辣椒碱是辣椒中的辛辣成分,利用其消炎镇痛作用现已经研制出辣椒碱软膏。主要用于类风湿关节炎,骨关节炎引起的疼痛、肌肉疼痛、背痛、运动扭伤和带状疱疹后遗留神经痛。
    利用辣椒的减肥功能,目前市场上出现多种辣椒减肥产品。主要有辣椒瘦身胶囊和瘦身软膏两类。特别是日本研究报道辣椒和茶叶提取物协同作用减肥效果较单一成分大大增加,人们开始研究辣椒和茶叶提取物减肥产品。目前,我国以辣椒为原料的药品和保健品研究开发正在不断深入,其中辣椒制品已经作为减肥保健食品开始应用。
    2.3、 辣椒在其他工业上的应用
    辣椒碱被用来添加到电线、电缆、光缆护套中可防止老鼠、白蚁的食蚀伤害。在军事上,现在已经被用来制造催泪弹及警用防卫武器等。
    3、辣椒应用前景与展望
    3.1、 制备高纯度的产品
    在生产过程中,往往先得到含有两种成分的油溶性树脂,然后再将其分离提纯,由于辣椒碱和辣椒红素均为油溶性,分离时对设备和技术要求较高,因此常常存在辣椒红素脱辣不彻底和辣椒素产品成分不纯的问题,这就大大限制了它们的应用范围。在开发研究过程中如何以较低成本分离出高纯度的辣椒红素和辣椒碱类的产品,将是今后研究的重点。
    对红辣椒进行分离提取,除可得到无味辣椒红色素和辣椒碱等产品外,其提取后的残渣也可作辣椒油、辣椒粉和饲料等,其营养价值可与谷物媲美,可制作成多种食品。因此对辣椒进行深加工综合开发利用,能大大提高它的社会效益和经济效益。
    3.2、 开发辣椒保健食品
    据WHO调查,全球约有35%以上的人处于疲劳状态。中年男性人群疲劳状态达60.70%。表现出记忆力衰退、注意力不集中、抑郁与焦虑等神经性症状。
日本正式把疲劳列为职业病的一种。在人们出现疲劳,而又无法通过适当休息缓解的时候,不少人以抽烟、喝茶等方式试图消除疲劳。但抽烟有害健康,喝茶受条件限制,且抗疲劳的作用并不十分理想。因此,研发具有较高科技含量的抗疲劳饮品、含片,有一定的市场价值。随着近年来对疲劳现象的揭示及相关科学研究的进展,使开发使用方便又有效的抗疲劳产品有了可能性和可行性。
    辣椒素具有抗疲劳的作用,但是辣椒素的抗疲劳作用是要有一定的剂量的,动物试验表明,对提高游泳耐力需要0.033mmol/kg体重才有作用[13],这个剂量对于人来讲就需要大约100g鲜红辣椒的辣椒素含量了,而人几乎不太可能一次吃如此大量的辣椒。因此如何修饰辣椒素分子,使得辣椒素辣度减少而能保持其生理功能的方法或者利用某种载体以包埋的方式,使得辣椒素缓慢释放从而不给人造成胃肠不适,值得科研工作者去研究。
肥胖是人体体重超常的疾病,是导致糖尿病、高血压病及各种心脑血管病的主要因素。辣椒素作为一种具有减肥功能的天然产物,越来越受到人们的关注。但在利用辣椒开发减肥产品的研究上,如何消除其不利的影响,如过量引起的灼烧感,服用时,辣味太强对黏膜产生损伤都需要认真考虑。在一些中药中辣椒被用来作为药引子,起到催化剂的作用,因此,利用辣椒素和其他物质协同作用达到减肥的最大效果,有待研究。
其他像酸辣开胃糖、生发搽剂等产品市场也将是亟待拓展开发的应用领域,从而实现辣椒产品的增值,获得良好的经济效益和社会效益。
    3.3、 巩固和发展传统辣椒产品的市场
随着社会现代化进程的加快,交通运输条件的迅速改善,人流量与货流量得以成倍增长;各地餐饮业的迅猛发展,打破了饮食口味的区域性,使得我国喜食辣椒的人由湖南、贵州、四川等省逐渐扩展到全国。据初步统计分析,目前我国食辣人群已达40%,人数超过5亿。巩固和发展传统产品如辣椒酱、剁辣椒、辣椒豆鼓等并开发人们喜爱的地方特色的辣椒食品,仍是大有潜力的。
    总之,辣椒具有广泛的用途,我国辣椒资源丰富,品种多样,其开发利用前景广阔。
        【国家食物与营养咨询委员会】
 
 
参考文献
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