第一節(jié) 植物原料

甘草是我國傳統(tǒng)中藥材，應用歷史悠久，名揚海內外。早在戰(zhàn)國時期，就有利用甘草治病的記載，距今己有2500多年。東漢《神農本草》稱甘草為“美草”和“蜜甘”，列為上品。中醫(yī)藥認為：甘草味甘、平，是補脾益氣，止咳祉疾，緩急止痛，調和諸藥，解毒的良藥。

甘草過去系野生多年生草本植物，主要分布在北溫帶海拔0～200米的平原、山區(qū)、河谷的干旱沙土地區(qū)，伴生有羅布麻、胡楊、沙蒿等植物。甘草地上莖高0.5～1.5米，根莖主根長而粗大，直徑1～2厘米，有些地方有水平根。甘草對生長的生態(tài)環(huán)境要求不苛刻，在平均氣溫只3～6度的新疆阿勒泰地區(qū)生長良好，在酷熱的吐魯番地區(qū)也能生長，對土壤要求也不嚴，沙質土為多，耐堿耐鹽抗旱能力很強。甘草在當年秋冬地上莖部分枯萎，翌年再生新枝。我國的甘草有甘草、脹果甘草、光果甘草之分。甘草分布在內蒙、新疆、寧夏、東三省、河北。山西、陜西、甘肅、山東和河南也有少量。脹果甘草和光果甘草主要分布在新疆、甘肅等地。不同地區(qū)的品種，其成份略有不同。

甘草過去多年一直由國家中醫(yī)藥部門管理，按計劃收購。但由于市場需求旺盛，各地野生甘草產地無控制地多年連續(xù)采挖，甘草資源趨減，植被遭到嚴重破壞。因此國家曾多次下達嚴控甘草采挖的通知，并積極推廣人工種植甘草。衛(wèi)生部下發(fā)的禁止使用野生甘草及其產品作為保健食品成份的通知。對使用人工甘草作保健食品成份的，要提供原料來源、購銷合同，以及原料供應商出具的收購許可證。這些均是為了嚴控野生資源毀滅和植被的破壞。近年來由于各地對保護環(huán)境和發(fā)展甘草產業(yè)的重視，甘草人工種植有了較快的發(fā)展，新疆、甘肅、內蒙、黑龍江、山東、北京等地均進行了大面積種植，有的達到幾萬畝。在很多地方，均有人工種植甘草成功的報導。

第二節(jié) 甘草的功效成分

科學 研究 證明，甘草主要含有三站真萜草甜素（甘草酸）和黃酮類甘草甙（甘草素）。甘草甜素主要是三萜系列皂角苷，在糖苷配基的C-3原子上連有兩分子葡萄糖醛酸，故甘草甜素水解得到二分子葡萄糖醛酸和一分子甘草次酸。商品甘草甜是甘草水萃取物經(jīng)精制獲得的結晶品。如用氨水浸提或將水萃液進行鉀中和就生成甘草酸銨和甘草酸鉀，在甘草次酸的羧基和兩個糖醛酸的羧基均被鉀中和時，就生成甘草酸三鉀。用水提取甘草甜后的殘渣，再用醇萃取得甘草黃酮抗氧物，這是一種混合的多種黃酮類物質，含甘草甙、異甘草甙、甘草甙元、異甘草甙、甘草利酮等。

一、甘草的活性成分

甘草的化學組成極為復雜，目前為止從甘草中分離出的化合物有甘草甜素、甘草次酸、甘草苷、異甘草苷、新甘草苷、新異甘草甘、甘草素、異甘草素以及甘草西定、甘草醇、異甘草醇、7-甲基香豆精、傘形花內酯等數(shù)十種化合物，但這些成分和數(shù)量通常會隨甘草的種類、種植區(qū)域、采收時間等因素的不同而異。大量的 研究 表明，甘草甜素和黃酮類物質是甘草中最重要的生理活性物質，主要存在于甘草根表皮以內的部分。

1、甘草甜素

甘草甜素（甘草素）是甘草的根和根莖中所含的一種五環(huán)三萜皂苷，含量隨品種采收季節(jié)的不同而波動較大，如中國甘草的根莖中約含3.11%～6.53%，俄羅斯甘草為2.2%，阿富汗甘草為5.11%。甘草甜素的分子式C42H62O16，相對分子質量822.92，熔點220℃，難溶于冷水和稀乙醇液，易溶于熱水，水溶液呈弱酸性，冷卻后呈粘稠狀膠凍。甘草甜素是由2個分子葡萄糖醛酸與甘草冷酸結合而成的，其中甘草次酸（Glycyrrhetinicacid）是甘草甜素的皂苷配基，也是甘草甜素的有效活性成分之一。

作為甘草中最重要的活性成分，甘草甜素具有解毒、抗齲齒、抗炎癥等功能。甘草甜素無溶血作用，因為它可以通過紅細胞表面吸收溶血素從而阻止溶血素向紅細胞靠近。甘草次酸則有溶血作用，同時也具有抗炎癥、抗過敏、抗消化道潰瘍等功能。除以上生理功能外，甘草甜素還具有較大的甜度，少量的干草甜與蔗糖共用可減少蔗糖的用量。

從甘草中提取甘草甜素不過是近20年的事，美國、日本、俄羅斯在這方面作了大量的 研究 。目前商業(yè)化產品有團塊狀、顆粒狀和粘稠狀等。提取時，首先將甘草切細加5倍量的冷水浸泡2d，浸提液過濾分別得到濾液和濾渣。往濾渣中再加入3倍量的冷水浸泡12h，再次過濾得到濾液。合并兩次濾液蒸發(fā)濃縮，冷卻后加入乙醇并在低溫下放置2d，將混合液過濾再次蒸發(fā)濃縮濾液得到黑褐色粘稠狀抽提液。此時抽提液中的甘草甜素含量約為15%，干燥失重在35%以下，甘草抽提液再次濃縮干燥后生成甘草甜素粗結晶，最后將此粗結晶在稀乙醇溶液中進行重結晶即可得到精制的甘草甜素產品。

另一種提取方法是將甘草洗凈破碎后用12倍量0.5%的氨水浸提，浸提完成后過濾得到提取液，提取液真空濃縮至原體積的1/5，再用濃硫酸調節(jié)至pH3使甘草甜素沉淀析出，過濾得到粗甘草甜素，用水充分洗滌粗甘草甜素至pH中性并于60℃條件下干燥得到粗甘草甜素粉末。在粉末狀粗干草甜素中加入4倍量的乙醇加熱回流3h，過濾后濾渣中重新加入2倍量的新鮮乙醇重復回流二次。合并所有的回流液，加入10g活性炭回流脫色30min，冷卻后再過濾除去活性炭，向濾液中通入氨氣至無固體析出為止（pH7～7.5），過濾收集沉淀并用少量乙醇洗滌，洗滌后的沉淀在室溫下干燥后即得到甘草甜素三銨鹽。將甘草甜素三銨鹽用等量的冰醋酸重結晶二次，得到淡黃色的甘草甜素單銨鹽，繼續(xù)用4倍量80%的乙醇加熱溶解甘草甜素單銨鹽并用活性炭脫色，冷卻、過濾、濃縮后析出的白色晶體即為甘草甜素結晶。

2、黃酮類物質

有關甘草中黃酮類物質的報道還不是很多，已有的 研究 結果均認為它是甘草中另一類重要的生理活性物質，在甘草抗?jié)?、解痙攣等生理功能中起到了重要作用。甘草黃酮類物質包括了甘草素（Liquiritigenin）、異甘草素（Isoliquiritigenin）、甘草苷（Liquiritin）、異甘草苷（Isoliquiritin）、新甘草苷（Neoliquiritin）、新異甘草苷（Neoisoliquiritin）、異甘草素-4-β-葡萄糖-β-洋芫妥糖苷（Licurazid）等。

甘草中還含有較為豐富的甘草多糖，它是甘草中的一種抗病毒成分。近年來有人用甘草多糖（GPS）初篩7種病毒，發(fā)現(xiàn)它對其中的4種具有明顯的抑制作用。有關甘草多糖分離提純、結構 分析 以及生理功能的 研究 還有待進一步深入。

二、中藥化學成分

甘草的根和根莖含三萜皂甙甘草酸（Glycyr-rhizicacid），即甘草甜素（Glycyrrhizin），是甘草次酸（Glycyrrhetinicacid，Glycyrrheticacid）的二葡萄糖醛酸甙，為甘草的甜味成分。此甙無溶血作用，而甘草次酸則有之。甘草根的水解產物中尚分出烏熱酸（Uralenicacid），此物經(jīng)證明是18α-甘草次酸。從甘草還分出多種黃酮成分，中有甘草素（Liquiritigenin，即4，7-二羥基雙氫黃酮）、異甘草素（Isoliquiritigenin，是與甘草素相應的查耳酮化合物，2，4，4-三羥基查耳酮）、甘草甙（Liquiritin，即甘草素4-β-葡萄糖甙）、新甘草甙（Neoli-quiritin，即甘草素7-β-葡萄糖甙）、新異甘草甙（Neoisoli-quiritin，即異甘草素-4-β-葡萄糖甙）、異甘草素-4-β-葡萄糖-β-洋芫荽糖甙（Licurazid）等。國產甘草18種檢樣 分析 結果：水溶物18.7～40.54%，甘草酸3.63～13.06%，還原糖3.38～13.67%，淀粉及膠質2.04～6.32%，水分6.04～8.44%，灰分3.35～6.68%。歐甘草尚含三萜成分如18α-羥基甘草次酸、24-羥基-11-去氧甘草次酸、24-羥基甘草次酸（都成甲酯）、美草醇（Glycyrrhetol）、21α-羥基異歐甘草內酯（21α-Hydroxyisoglabrolide）、甘草環(huán)氧酸（Liquoricacid）等。歐甘草的變種G.Glabravar.Typica的根也含多種黃酮成分：甘草甙、異甘草甙（Isoliquiritin）、甘草素、異甘草素，以及鼠李糖甘草甙（Rhamno-liquiritin，即甘草素-4-鼠李葡萄糖甙）和相應的查耳酮成分鼠李糖異甘草甙（Rhamno-isoliquiritin）。另一變種G.Glabravar.glandulifera含甘草甙。甘草屬的根尚含甘草西定（Licoricidin），即3，6-二異戊烯基-2，4，5-三羥基-7-甲氧基異黃酮、甘草醇（G1ycyrol）、5-ο-甲基甘草醇和異甘草醇、雌激素類物質等。

中國藥材學：

甘草根及根莖含甘草甜素（glycyrrhizin），主要糸甘草酸（glycyrrhizicacid）鉀、鈣鹽，為甘草的甜味成分，甘草酸水解后產生二分子葡萄糖醛酸和18β-甘草次酸（18β-glycyrrheticacid）。另含24-羥基甘草次酸（24-hydroxyglycyrrheticacid）、3β-羥基齊墩果烷-11，13（18）-二烯-30-酸【3β-hydroxy-olean-11，13（18）-dien-30-oicaicd】

第三節(jié) 研究 與應用情況

甘草酸鉀及甘草酸銨作為食品添加劑的高倍甜味劑我國早已批準列入了GB2760國家使用衛(wèi)生標準?？砂瓷a需要適量應用于肉類罐頭、調味料、糖果、餅干、涼果、飲料等食品。由于過去甘草甜受野生甘草資源的限制以及價格偏高，國內食品 行業(yè) 使用較少。在實際使用中，甘草甜不僅有甜味，還有增香作用。在糖果中使用時，有潤喉、消炎、潔齒的作用；在面食加工中使用，有疏松、柔軟。增泡的作用。國外FEMA規(guī)定甘草甜在食品中最大使用量，飲料為51mg/kg，糖果為5～6.2mg/kg，焙烤食品為5mg/kg。

甘草抗氧劑目前只有一個品種，是黃酮類和類黃酮物體的混合物。經(jīng)薄層分離所得單體，其抗氧化性能不如總提取物。所以甘草抗氧劑是一種復合又相互協(xié)同作用的混合物。

商品甘草抗氧劑為棕褐色粉末，略有甘草的特殊氣味，在乙醇中溶解度為11.7%。甘草抗氧劑有較強的清除氧自由基的作用。甘草抗氧劑的耐熱性好，能從低溫到高溫（250℃）發(fā)揮其強的抗氧化性，對油脂能抑制酸敗，且有抑制光氧化的特點。

甘草抗氧劑還具有一定的抑菌作用。1%的甘草總黃酮溶液對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌的殺菌力一開始達83～85%，48小時后達91～92%。0.1%的總黃酮溶液對以上三種菌均有抑制作用。

日本批準將甘草抗氧劑用于油脂、人造奶油，含油食品如火腿、咸牛肉、漢堡包、油炸食品、油酥餅、點心、巧克力、餅干、方便面等。此外日本還開發(fā)了甘草黃酮的可樂飲料、口香糖、豆腐等食品，這些產品口感好，既有天然植物的芳香，又易保存（不需外加防腐劑），并且有抑菌、除口臭等功效。

我國食品添加劑使用衛(wèi)生標準（GB2760）規(guī)定：甘草抗氧劑可用于油脂、油炸食品、腌制魚、肉制品、餅干、方便面、含油食品。最大使用量0.2g/kg。

綜上所述，甘草提取物甘草甜和甘草抗氧劑作為食品添加劑不僅可以增甜調味、抗氧化，而且是一種具有生理活性，有抑菌、消炎、解毒、除臭等多種功能的食品添加劑。國外近年開展了大量甘草提取物功能的 研究 。據(jù)報導甘草皂甙有破壞試管中艾滋病病毒的作用，甘草甜素能直接抑制肝中單純庖疹型病毒糖蛋白的合成，甘草皂甙能促進膽固醇排泄，甘草甜素能促進一次和二次免疫反應及免疫記憶細胞的產生，甘草酸銨有增加外周白細胞數(shù)，提高巨噬細胞的吞噬指數(shù)。總之，隨著 研究 的深入，甘草的功能將有更多的發(fā)現(xiàn)。我們應該在擴大甘草人工種植的前題下，在原有基礎上，進一步開拓甘草提取物在食品中的應用領域，發(fā)揮其功能，在替代化學合成防腐抗氧劑方面多做工作，相信甘草提取物在發(fā)展?jié)M足我國不同人群需要的特殊功能食品方面，將有廣闊的發(fā)展前景。

第四節(jié) 市場狀況及價格 分析

我國大量出口甘草和甘草提取物，在國外主要用于醫(yī)藥、食品、煙草，少量用于化妝品。美國FDA早就將甘草和甘草提取物列為安全無毒物質。國際衛(wèi)生和糧農組織食品添加劑法規(guī)委員會也將甘草甜（Glycyrrhizin）列入使用名單。美國過去年用原甘草3萬噸，近年降至2萬多噸，主要用于醫(yī)藥和煙草。煙草中加入甘草，用以調香保溫。荷蘭有用甘草制糖果。日本是消耗甘草較多的國家。八十年代至九十年代初，日本每年從中國、前蘇聯(lián)、巴基斯坦、阿富汗進口甘草上萬噸。但近年來日本改為進口甘草提取物中間體，減少了原甘草的進口。目前年進口原甘草2000噸和有效物含量30～60%的中間體產品450噸（相當于原甘草8000噸，因原甘草有效物在3%左右）。這些中間體是用甘草經(jīng)水提取后噴霧干燥的粉體或是pH降至酸性沉淀并粉碎的粉體。原甘草在日本主要用于中藥處方。甘草提取物則主要用于各種食品的調味。按食品市場份額分配，黃醬和醬油占30%，咸菜25～30%，魚貝小菜10%，冷飲及其他（如棘根）15～20%。甘草提取物的穩(wěn)定市場在腌制品調味。但甘草提取物在日本食品工業(yè)中只占30%，其他 行業(yè) 用得更多。如醫(yī)藥和化妝品占30%，煙草占10%。此外日本每年消費精制品甘草酸鉀和甘草酸氨90噸，主要用在醫(yī)藥和化妝品 行業(yè) 。

我國是甘草主要生產國和出口國。甘草提取物雖然早已被國家批準可用于食品添加劑，但是國內仍以中藥消費為主，食品工業(yè)用之甚少。一方面由于食品 行業(yè) 對甘草提取物了解較少，另一方面也可能認為甘草提取物太貴。實際上按照目前每公斤400多元，每公斤食品添加量不超過0.5克（相當于食品中甜度10%），那么每公斤食品需增加成本0.2元。但由于使用甘草提取物而不再使用化學合成防腐劑，并使食品具有了防病抗病的功能。一旦消費者了解到這一點，消費者會接受的。據(jù)中藥部門統(tǒng)計，我國1951年甘草收購量1.9萬噸，1972年2.1萬噸，1979年3.1萬噸，1983年3萬噸。其中90%左右為野生甘草。九十年代后期野生甘草占80%。目前因國家限制野生甘草采挖，推動人工種植，人工種植甘草比例上升。目前國內用途主要是中藥湯藥配方用的切片甘草。如常用止咳藥用的甘草片成份。最近連云港正大天晴推出了利用甘草酸銨治療肝炎的藥物。

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