| 单词 | 新型糖源植物甜菊 |
| 释义 | 【新型糖源植物甜菊】 拼译：stevia rebaudiana bertoni-saccharine source plant of new pattern 甜菊又名甜叶菊，原产南美巴拉圭和巴西交界处的阿曼拜山区，属菊科甜菊属多年生草本植物。其叶片富含高甜、低热、无毒和非发酵的“甜菊糖苷”(约占叶重的6%～16%)，在食品、饮料和医药化工部门用以取代糖精和代替部分蔗糖具有重要经济意义；而且甜菊适应性广，栽培容易，提取糖苷的工艺较简便，70年代起被公认为已知几十种天然甜味剂中最有发展前景的新型糖源植物，在许多国家广为研究、种植和利用。 甜菊的发现与利用历史可追溯到18世纪，当时巴拉圭瓜拉尼族人就利用甜菊作为甜食原料。第一位研究甜菊的学者是巴拉圭的伯托尼(M．S．Bertoni，1887)，他对野生甜菊进行分类、生态诸方面研究，发现斯台比亚属154种当中唯独该种具甜味，1905年将其正式定名为“甜菊”。巴拉圭丽鲍迪(Rebaudi，1900)、德国拉森纳克(Resenack，1908)、迪特里希(Dietrichi，1909)等相续从甜菊叶中提取到甜味结晶。1921年，在哥本哈根举行的国际化学学会上将甜味物命名为“甜菊糖苷”。1930年，法国布里德尔(M．Bridel)等最先对甜菊糖苷进行定量研究。托马斯(Thomas)于1937年测定其分子式为C38H60O18。萨马尼哥(Samanioco，1947)、伍德(H．R．Wood，1955)、E．Mosetting(1955)、Jacobs(1955)、Nieman(1958)的研究初步揭示甜菊甜味之谜，确定了Stevioside的甜度约为蔗糖的300倍，以及它的熔点、旋光度、化学结构式等。1945年，加托尼(Gattoni)首先倡议在巴拉圭设立甜菊专门研究机构，发展甜菊种植业。然而在70年代之前，许多国家仅把甜菊作为一种奇异的植物在植物园少量栽培而已。而甜菊真正为世人所瞩目乃是70年代“回到大自然”的呼吁声中，人工合成的多种糖精有致癌毒性被禁用；蔗糖生产远不能满足人们对甜食与日俱增之需求，过量食用高热量蔗糖易得肥胖病、心脏病、龋齿等。为此对甜菊的开发与利用成为世界性关注的课题。1964年，加斯佩里(E．D．Gasperi)首次用种子育苗成功。1968年，巴拉圭国开始较大规模的实生苗栽培。尤其是日本学者三桥和住田(1970～1972)在北海道等地农业试验场进行精密的科学试验成功后，引起日本农林省高度重视，并组织全国性协作网，对甜菊栽培、育种、生态、病理及糖苷提取工艺进行全面研究。许多商社、厂家也投资试制多种甜菊制品、饮料，畅销国内外。至80年代初，仅日本以甜菊为添加剂的食品、饮料达百种，专营和兼营公司达百家，宣称是“食品工业上一大改革”。此外，还在菲律宾、马来西亚、泰国、印尼等国建立种植基地。巴西、韩国和我国台湾于1973～1976年试种甜菊成功，并已有一定的种植面积。美国及英、法、德、瑞典等国主要从南美、远东及东南亚购买甜菊干叶，加工应用。中国于1976～1977年由江苏省植物研究所、中国农业科学院品种资源研究所和福建省亚热带植物研究所从日本引入种子试种。1984年，国家经委将甜菊列入2000年全国食品工业发展纲要，1988年成立“全国甜菊协会”，1993年10月改名为“中国甜菊协会”。10多年来，许多科研单位和高校科技人员对甜菊的栽培、育种、糖苷的提取及其安全性、药用机理、形成机理以及在食品、医药部门的应用等开展了一系列研究，迄今已在全国20多个省、市广为种植。1945～1978年，威士瑟尔(Whistler)、范斯莫斯(W．R．Farnsworlh)、帕欣斯(Persions)、拉维尔(Lavielle)、泰马生化研究中心、美国食品药物检验局(FDA)均对糖苷毒性进行试验，认为它对人体无毒。1978年10月在日内瓦举行的国际人工甜味剂会议上，日本北海道大学的三桥、田中在会上报告了动物急性毒性试验结果，证明糖苷在动物体内不会蓄积引发毒性。1984年，日本甜菊恳谈会于《食品开发》杂志上报道了甜菊糖苷的急性、亚急性、妊娠试验、慢性毒性试验结果，证明它安全、无毒性。美国国立癌症研究所(NCI)通过细菌诱发变种实验，证明糖苷粗品和精品均是一种非致癌物。我国南京药学院、沈阳中国医科大学、辽宁药物研究所对甜菊及糖苷的安全性开展了多种试验，证明它作为医药、食品饮料甜味剂是安全可行的。卫生部(1984)、轻工业部(1984～1985)分别批发文件，准许在食品、医药部门应用甜菊糖苷。甜菊糖苷的提取、精制技术，现有萃取法、沉淀法、离子交换法、溶剂吸附法、分子筛法等。中国南开大学的树脂法提取工艺获35届尤里卡发明奖。甜度测定法有重量法、滴定法、薄层色层法、液体色层分离法、气相色谱法等。关于甜味成分的分离及特性已基本搞清。伍德等(1955)、Mosetting等(1963)已证实甜菊糖苷是一个4个环的双萜配糖体，其结构式的13－OH和19－COOH基团是糖基化的结合位点。1978年，Y．Hasbimeto等发现Rebandioside及微量的Dulcoside之甜度为Stevioside的2倍或20%～40%。今已分离出8种与甜菊醇有关的糖苷，据结合点上糖基数和形式不同，其甜度、溶点、比旋光度等均有差异。其中以甜菊苷含量高，但有异味；其次是丽鲍迪苷－A，甜度高、味感好；其余6种含量甚少。此外，从可溶性提取液中还分离出多种色素、水溶性蛋白质、单宁、果胶、有机酸及无机酸等。1980～1991年，厦门大学细胞生物学研究室应用电镜有关技术和亚细胞分离技术，从亚显微、超微乃至分子水平上对甜菊叶片细胞器的结构与功能、甜菊糖苷形成机理等开展系列研究，证明叶片细胞内多糖含量与糖苷含量呈正相关；叶绿体是甜菊糖苷原料供体和参与者，FDPase主要定位于叶绿体类囊体膜和质膜上，其活性与糖苷含量呈平行关系；研究了糖基供体UDPG和转化酶UDPG、PPLase，证明该酶以游离态形式分布于细胞基质内，以膜束缚形式定位于液泡、高尔基扁平囊和高尔基小泡，证实甜菊苷主要贮存于液泡和可溶性细胞质内。1986～1989年，李里焜博士等以“甜菊叶UDPG PPLase、UDPG：甜菊苷GTase I和UDPase的基本特征、亚细胞分布及活性变化”为题进行研究，证实了UDPG：甜菊糖苷GTase I主要定位于液泡膜和液泡内，它是甜菊糖苷合成的核心酶之一，并提出还有GTase Ⅱ存在的观点。A．Darise等(1984)、A．Leznic ki等(1988)、Y．Fukunage等(1989)、S．Hitoshi等(1991)对甜菊糖苷生物合成有关的糖基转移酶的提取、分离及活性进行研究。S．Hitoshi等认为，甜菊苷生物合成途径是先形成甜菊苷，后形成丽鲍迪苷A。台湾邢禹依等(1983)、厦门大学细胞生物学研究室(1983～1986)及黄应森(1990)通过组培、外源激素诱导等技术研究提高甜菊糖苷含量和新品种培育途径。尽管甜菊已在世界上许多国家广为种植和取得实用性进展，然而还有许多问题尚待深入研究和探讨。通过多途径育种技术(包括细胞工程、基因工程技术)培育高产、抗逆、高糖苷(尤其是丽鲍迪苷A)的新品种，使甜菊持续、稳定造福于人类有着深远的意义。对甜菊的综合利用研究是有待开发的领域。此外，如改进糖苷提取工艺以降低成本；去除异味以改善质量；采用机械化种植和收刈以减轻劳动强度；还有它对某些疾病的临床实验和药用机理探讨等等，均是有待深入探讨的课题。【参考文献】：1 陈睦传，洪维廉，等．植物学报，1983，25(5)：426～4302 Darise M，et al．Agric．Biol．Chem．1984，48：2483～24883 洪维廉，陈睦传，等．武汉植物学研究，1987，5：93，211～2204 李里焜，等．中国科学(B辑)，1987，11：1174～11805 舒世珍．全国甜菊协会成立大会文献汇编．1988，12～186 Kalinzwska M，et al．Plant Sci．，1988，55：239～2457 Fukunaga Y，et al．Agric．Biol．Chem．，1989，53：1603～16078 Mizutani K，et al．Agric．Biol．Chem．，1989，53：395～3989 汪德耀，陈睦传，等，中华人民共和国国家科学技术委员会科学技术研究成果公报，1991，7：8310 Hitoshi shibaba，et al．Plant physiol．，1991，95：152～156(厦门大学陈睦传教授撰；洪维廉审) |
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