一、引言

皂角米，作为传统药食同源食材，在我国有着悠久的应用历史。近年来，随着人们对健康饮食和天然食材的关注度不断提高，皂角米因其独特的营养特性和潜在的保健功能受到了广泛关注。从植物学分类来看，皂角米来源于豆科皂荚属植物的种子，常见的来源树种包括皂荚（Gleditsia sinensis Lam.）和滇皂荚（Gleditsia japonica var. delavayi (Franch.) L. C. Li）等 。这些植物在我国分布广泛，皂荚多生长于华北、华东、华南等地，滇皂荚则主要分布在云南、贵州等西南地区。在古代，皂荚不仅用于洗涤，其果实、种子及刺等部位还被用于药用，《本草纲目》中就有关于皂荚药用价值的记载，而皂角米作为皂荚种子的精华部分，也逐渐被人们认识到其独特的食用和药用价值。

在现代研究中，对皂角米的成分分析和营养价值评估不断深入。随着分析技术的发展，如高效液相色谱（HPLC）、质谱（MS）等技术的应用，使得对皂角米中各类营养成分的精准测定成为可能。已有研究表明，皂角米富含碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、矿物质及多种维生素，其独特的营养组成使其具有多种保健功能，如调节血糖、降低血脂、抗氧化等 。然而，目前对于皂角米的研究仍存在一定的局限性，部分研究结果尚需进一步验证，且在其作用机制和应用开发方面还有待深入探究。

本文基于植物学分类、营养成分分析及现代药理研究，系统阐述皂角米的成分来源、营养价值及潜在应用价值，旨在为皂角米的深入研究和合理开发利用提供科学依据，同时也为消费者正确认识和使用皂角米提供参考，进一步挖掘这一传统食材在现代健康饮食和医药保健领域的潜力。

二、植物学特征与成分来源

2.1 植物学分类与分布

皂角米在植物学上属于豆科皂荚属，该属植物全球约 16 种 ，我国有 6 种 2 变种 。作为皂角米来源的皂荚和滇皂荚在我国有着广泛分布。皂荚（Gleditsia sinensis Lam.），落叶乔木或小乔木，高可达 30 米，枝灰色至深褐色，刺粗壮，圆柱形，常分枝，多呈圆锥状，长达 16 厘米。其荚果带状，长 12 - 37 厘米，宽 2 - 4 厘米，劲直或扭曲，果肉稍厚，两面臌起，或有的荚果短小，多少呈柱形，长 5 - 13 厘米，宽 1 - 1.5 厘米，弯曲作新月形，通常称猪牙皂，内无种子；果颈长 1 - 3.5 厘米；果瓣革质，褐棕色或红褐色，常被白色粉霜。种子多颗，长圆形或椭圆形，长 11 - 13 毫米，宽 8 - 9 毫米，棕色，光亮。花期 3 - 5 月；果期 5 - 12 月。广泛分布于华北、华东、华南、华中、西南及陕西、甘肃等地，多生于山坡林中或谷地、路旁，海拔自平地至 2500 米。其适应性较强，对土壤要求不严，在石灰质及盐碱甚至黏土或砂土中均可正常生长，但以深厚肥沃适当湿润的土壤为佳 。

滇皂荚（Gleditsia japonica var. delavayi (Franch.) L. C. Li），又名云南皂荚，是一种乔木，高 7 - 15 米。茎枝具粗而微扁平分枝的刺。偶数羽状复叶簇生，小叶为长椭圆形，微偏斜，先端圆或微凹，基部圆，微斜，边缘具圆锯齿，无毛。花两性或单性异株，花排列成稀疏的总状花序；花瓣呈白色，雄蕊 10 枚。荚果呈条形，扁而弯，棕黑色，种子呈卵圆形，长约 1 厘米。花期 6 月，果期 11 月。主要分布于中国云南、贵州等省，多生于海拔 1200 - 2500 米的山坡林中或路边村旁，性喜光而稍耐荫，喜温暖湿润气候 。

在长期的生长过程中，皂荚和滇皂荚形成了各自独特的生态适应性。皂荚更适应较为广泛的气候和土壤条件，在不同地区生长的皂荚，其果实和种子的形态、大小可能会因环境差异而有所不同 。而滇皂荚则对特定的海拔和气候条件有一定要求，在云南、贵州等地的生态环境中，其生长发育与当地的气候、土壤等因素相互作用，形成了稳定的种群分布。

2.2 活性成分提取与结构解析

随着现代分析技术的不断发展，对皂角米中活性成分的提取和结构解析也取得了显著进展，这不仅有助于深入了解皂角米的营养价值和保健功能，也为其开发利用提供了科学依据。

皂苷类化合物：皂苷类化合物是皂角米中的重要活性成分之一，具有多种生物活性。在提取工艺方面，乙醇回流法是常用的提取方法之一 。以干燥的皂角米为原料，粉碎后加入一定体积分数的乙醇溶液，在一定温度下回流提取一定时间。例如，有研究采用 70% 乙醇，料液比 1:20（g/mL），在 80℃下回流提取 3 次，每次 2h，可获得较高得率的皂苷 。提取液经过过滤、减压浓缩等步骤后，得到粗皂苷提取物。

为了进一步纯化和鉴定皂苷类化合物，采用 HPLC-MS 技术进行分析。HPLC-MS 技术结合了高效液相色谱的高分离能力和质谱的高灵敏度及结构鉴定能力 。通过 HPLC-MS 分析显示，皂角米中的皂苷主要为齐墩果酸型三萜皂苷。齐墩果酸型三萜皂苷具有五环三萜的基本骨架，其结构中 A/B、B/C、C/D 环为反式稠合，D/E 环多顺式稠合，母核上共有 8 个甲基，其中 C4 和 C20 位为偕二甲基取代，C10、C8、C17、C14 位各有一个甲基取代 。在皂角米中，这些齐墩果酸型三萜皂苷的 C3 位大多连有 β - 羟基，并与糖结合成苷，形成了具有不同糖链结构的皂苷类化合物。这些皂苷类化合物具有显著的表面活性，其水溶液经振摇后可产生大量持久的泡沫，这一特性使其在洗涤剂、化妆品等领域具有潜在的应用价值 。

2. 多糖类物质：多糖类物质也是皂角米的重要成分，具有多种保健功能。水提醇沉法是分离多糖的常用方法 。将皂角米粉碎后，加入适量的水，在一定温度下进行水浴浸提，例如在 70℃下浸提 2h，提取液经过离心去除残渣后，向上清液中加入 4 倍体积的 95% 乙醇，使多糖沉淀析出。经过离心、洗涤、干燥等步骤，得到粗多糖。

通过进一步的分析鉴定，采用凝胶渗透色谱（GPC）和气质联用（GC-MS）等技术，确定从皂角米中分离得到的多糖主要为半乳甘露聚糖，分子量约为 50kDa 。其单糖组成分析表明，甘露糖和半乳糖的比例约为 2.3:1 。这种独特的多糖结构使其具有良好的吸水性和保湿性，在食品、化妆品等领域具有潜在的应用价值。例如，在食品工业中，可作为增稠剂、稳定剂使用；在化妆品中，可作为保湿剂，提高皮肤的水分含量，保持皮肤的湿润和弹性 。

3. 膳食纤维：膳食纤维是皂角米的重要营养成分之一，对于维持人体肠道健康具有重要作用。采用酶 - 重量法测定皂角米中的膳食纤维含量 。样品首先分别用 α - 淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶进行酶解消化，以去除蛋白质和可消化的淀粉。总膳食纤维（TDF）的测定是先酶解，然后用乙醇沉淀，再将沉淀物过滤，将 TDF 残渣用乙醇和丙酮冲洗，干燥称重 。不溶性和可溶性膳食纤维（IDF 和 SDF）的测定是酶解后将 IDF 过滤，过滤后的残渣用热水冲洗，经干燥后称重；SDF 是将上述滤出液用 4 倍量的 95% 乙醇沉淀，然后再过滤，干燥，称重 。

研究表明，皂角米中可溶性纤维占比达 42.7%，主要为植物胶质 。这些植物胶质在肠道内可以吸收水分，增加粪便体积，促进肠道蠕动，预防便秘的发生。同时，植物胶质还可以与肠道内的胆固醇、胆汁酸等结合，减少其吸收，从而降低血液中的胆固醇水平，对心血管健康有益 。

三、营养成分分析

3.1 主要营养成分

皂角米的主要营养成分包括碳水化合物、蛋白质、脂肪和膳食纤维，这些成分在维持人体正常生理功能中发挥着重要作用。

碳水化合物：皂角米中碳水化合物含量高达 67.0g/100g ，是其主要的供能物质。这些碳水化合物主要以多糖的形式存在，其中半乳甘露聚糖是其主要成分之一 。半乳甘露聚糖具有独特的结构，由甘露糖主链和半乳糖侧链组成 。这种结构使其具有良好的吸水性和持水性，在食品工业中可作为增稠剂、稳定剂使用 。在人体消化过程中，半乳甘露聚糖被肠道微生物分解为单糖，缓慢释放能量，有助于维持血糖的稳定 。对于糖尿病患者或需要控制血糖的人群来说，适量食用皂角米可以在一定程度上避免血糖的快速上升 。蛋白质：蛋白质含量为 17.0g/100g ，其氨基酸组成丰富，包含了人体所需的全部必需氨基酸 。通过氨基酸分析仪测定，皂角米中必需氨基酸的含量占总氨基酸含量的 40% 左右 ，与鸡蛋、牛奶等优质蛋白质的氨基酸组成相近 。此外，皂角米蛋白质的生物价为 82 ，表明其蛋白质在人体内的利用率较高，能够为人体提供优质的蛋白质来源 。在蛋白质的二级结构中，含有一定比例的 α - 螺旋和 β - 折叠结构，这些结构有助于维持蛋白质的稳定性和生物活性 。对于素食者或蛋白质摄入不足的人群，皂角米是一种理想的植物蛋白补充来源 。脂肪：皂角米中的脂肪含量较低，仅为 2.0g/100g 。通过气相色谱 - 质谱联用仪（GC - MS）分析，发现其不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的 68.3% 。其中，油酸（ω - 9 单不饱和脂肪酸）和亚油酸（ω - 6 多不饱和脂肪酸）是主要的不饱和脂肪酸 。油酸具有降低胆固醇、预防心血管疾病的作用；亚油酸是人体必需脂肪酸，在人体内可转化为花生四烯酸，参与多种生理调节过程 。皂角米中脂肪的低含量和高不饱和脂肪酸比例，使其成为一种健康的脂肪来源 。膳食纤维：膳食纤维含量高达 35.2g/100g ，是其重要的营养成分之一 。其中，可溶性膳食纤维占比达 42.7% ，主要为植物胶质 。这些植物胶质在肠道内可以吸收大量水分，增加粪便体积，促进肠道蠕动，从而有效预防和缓解便秘 。同时，可溶性膳食纤维还可以与肠道内的胆固醇、胆汁酸等结合，减少其吸收，降低血液中的胆固醇水平，对心血管健康有益 。不可溶性膳食纤维则有助于维持肠道黏膜的完整性，促进肠道益生菌的生长和繁殖 。

3.2 微量营养素

矿物质：皂角米中含有丰富的矿物质，对维持人体正常生理功能起着关键作用。钾含量高达 890mg/100g ，钾是细胞内液的主要阳离子，参与维持细胞的渗透压和酸碱平衡，对于维持心脏正常节律和肌肉功能至关重要 。镁含量为 125mg/100g ，镁参与体内多种酶的激活，对骨骼健康、神经传导和心血管功能具有重要影响 。钙含量为 98mg/100g ，钙是骨骼和牙齿的主要组成成分，对于儿童的生长发育和成年人的骨骼健康至关重要 。此外，皂角米中还含有铁、锌、锰、硒等微量元素，这些微量元素在人体内参与多种代谢过程，如铁是血红蛋白的组成成分，参与氧气运输；锌参与酶的合成和活性调节，对生长发育、免疫功能等具有重要作用 。维生素：维生素含量虽少，但在人体代谢中发挥着不可或缺的作用。硫胺素（维生素 B1）含量为 0.32mg/100g ，硫胺素参与碳水化合物的代谢，对神经系统和心脏功能具有重要影响 。核黄素（维生素 B2）含量为 0.18mg/100g ，核黄素参与能量代谢和氧化还原过程，对维护皮肤、眼睛和口腔黏膜的健康具有重要作用 。烟酸（维生素 B3）含量为 1.2mg/100g ，烟酸参与脂肪、碳水化合物和蛋白质的代谢，具有扩张血管、降低血脂等作用 。此外，皂角米中还含有少量的维生素 C、维生素 E 等抗氧化维生素，这些维生素能够清除体内自由基，减少氧化应激对细胞的损伤 。植物化学物：植物化学物是皂角米中具有生物活性的一类物质，其中多酚类物质是其重要组成部分。采用福林 - 酚法测定，皂角米中多酚含量为 5.6mg GAE/g 。通过高效液相色谱 - 质谱联用（HPLC - MS）技术分析，鉴定出其中含有没食子酸、儿茶素、表儿茶素等多种多酚类化合物 。这些多酚类化合物具有较强的抗氧化活性，其 DPPH 自由基清除率 IC50 为 1.2mg/mL ，能够有效清除体内自由基，减少氧化应激对细胞的损伤，预防多种慢性疾病的发生 。此外，皂角米中还含有黄酮类、皂苷类等植物化学物，这些物质也具有多种生物活性，如抗炎、抗菌、调节血脂等 。

四、药理作用与健康效益

4.1 传统医学应用

润肠通便：皂角米在传统医学中被广泛应用于润肠通便，其功效在古代医学典籍中多有记载。《本草纲目》中记载皂角米 “治大肠风秘” ，表明其在缓解肠道便秘方面具有显著作用。从现代科学角度来看，皂角米中含有大量的植物胶质，这些胶质属于可溶性膳食纤维，遇水后能够膨胀，增加粪便的持水性 。研究表明，摄入皂角米后，肠道内粪便的含水量显著增加（P<0.05），这使得粪便更加柔软，易于排出 。同时，植物胶质还能促进肠道蠕动，加快食物在肠道内的传输速度，从而有效预防和缓解便秘症状 。化痰散结：在传统医学中，皂角米还被用于化痰散结，对咳嗽痰多、瘰疬痰核等病症具有一定的治疗作用 。临床观察显示，在慢性支气管炎患者中，给予一定剂量的皂角米辅助治疗后，患者痰液黏稠度得到明显改善，有效改善率达 67% 。这可能是因为皂角米中的某些成分能够刺激呼吸道黏膜，促进痰液的稀释和排出，从而减轻咳嗽和咳痰症状 。同时，其化痰散结的作用也可能与其调节机体免疫功能、抗炎等作用有关 。

4.2 现代药理研究

降血糖作用：在现代药理研究中，皂角米展现出了良好的降血糖潜力。研究发现，皂角米提取物对 α - 葡萄糖苷酶具有显著的抑制作用，抑制率可达 73.2% 。α - 葡萄糖苷酶是一种在碳水化合物消化过程中起关键作用的酶，它能够将低聚糖和多糖分解为葡萄糖，从而导致血糖升高 。皂角米提取物通过抑制 α - 葡萄糖苷酶的活性，能够延缓碳水化合物的消化和吸收，进而降低餐后血糖的上升速度 。对于糖尿病患者来说，食用皂角米有助于控制血糖水平，减少血糖波动，对糖尿病的预防和治疗具有积极意义 。抗氧化活性：抗氧化活性是皂角米的重要药理作用之一。皂角米中含有丰富的抗氧化物质，如总黄酮含量达 3.8g/100g 。这些抗氧化物质能够有效清除体内的自由基，减少氧化应激对细胞的损伤 。研究表明，皂角米提取物对超氧阴离子自由基具有较强的清除能力，其清除率的半数有效浓度 EC50=0.85mg/mL 。超氧阴离子自由基是一种常见的活性氧，在体内过多积累会导致氧化损伤，引发多种慢性疾病 。皂角米的抗氧化活性使其能够保护细胞免受氧化损伤，维持细胞的正常功能，对于预防衰老、心血管疾病、癌症等具有重要作用 。免疫调节：免疫调节是皂角米的又一重要药理作用。通过小鼠实验表明，给予小鼠一定剂量的皂角米提取物后，小鼠脾淋巴细胞的增殖能力显著提高（P<0.01） 。脾淋巴细胞是免疫系统中的重要细胞，其增殖能力的增强意味着机体免疫功能的提升 。此外，皂角米提取物还能够调节免疫细胞因子的分泌，如增加白细胞介素 - 2（IL - 2）和干扰素 - γ（IFN - γ）的分泌，这两种细胞因子在调节机体免疫反应、增强免疫细胞活性方面具有重要作用 。因此，皂角米具有一定的免疫调节作用，能够增强机体的免疫力，提高机体对病原体的抵抗力 。

五、食用价值与安全性

5.1 食品加工特性

胶凝特性：皂角米具有独特的胶凝特性，在食品加工中具有重要应用价值。当皂角米浓度达到 5% 时，可形成具有一定弹性的凝胶 。这一特性使其在果冻、冰淇淋等食品的生产中具有潜在应用。在果冻制作中，添加适量的皂角米可以替代部分传统的凝胶剂，如果胶、卡拉胶等 。研究表明，以皂角米为凝胶剂制作的果冻，其凝胶强度和弹性与传统果冻相当，且口感更加细腻、滑润 。在冰淇淋生产中，皂角米的加入可以改善冰淇淋的质地和稳定性，使其在融化过程中更加缓慢，保持良好的形状和口感 。稳定性：皂角米在不同的 pH 条件下具有较好的稳定性。在 pH 4 - 8 的范围内，其黏度保持率 > 90% 。这一特性使其适用于多种酸性饮料的生产。在果汁饮料中添加皂角米，可以增加饮料的黏度，使其口感更加丰富，同时还能起到稳定果汁中悬浮颗粒的作用，防止沉淀的产生 。此外，皂角米的稳定性还使其在酸奶等发酵乳制品中具有应用潜力，可以改善产品的质地和稳定性 。

5.2 特殊人群应用

糖尿病患者：对于糖尿病患者来说，控制饮食中的血糖生成指数（GI）至关重要。皂角米的 GI 值为 52 ，符合低 GI 食品标准（GB/T 28528 - 2012） 。低 GI 食物在人体内消化吸收缓慢，能够避免血糖的快速上升，有助于糖尿病患者控制血糖水平 。研究表明，在糖尿病患者的饮食中添加适量的皂角米，可使餐后 2 小时血糖水平显著降低（P<0.05） ，且血糖波动幅度减小 。因此，皂角米是糖尿病患者理想的碳水化合物来源之一 。孕妇：孕妇在孕期需要充足的营养支持，但同时也需要注意饮食的均衡和安全。皂角米富含多种营养成分，如碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、矿物质等，对孕妇和胎儿的健康具有一定的益处 。然而，由于皂角米具有一定的滑肠作用，过量食用可能导致腹泻，影响孕妇和胎儿的健康 。因此，孕妇食用皂角米时需要注意适量，每日建议摄入量≤20g 。同时，孕妇在食用皂角米时，应配合其他富含蛋白质、维生素和矿物质的食物，如肉类、蛋类、蔬菜、水果等，以保证营养的均衡摄入 。

六、开发利用现状与展望

6.1 产业化现状

目前，皂角米的产业化发展已取得一定成效，云南产区作为主要产区，在产量和产品开发方面具有重要地位。云南产区凭借其适宜的气候和丰富的土地资源，成为了皂角米的重要种植和生产基地，年产量约达 3000 吨 。在深加工方面，随着市场需求的不断增长和技术的进步，当地企业不断探索创新，开发出了多种皂角米深加工产品。其中，速溶粉的开发满足了现代消费者对于便捷食品的需求。速溶粉采用先进的干燥技术，将皂角米中的有效成分进行浓缩和固化，使其能够迅速溶解于水中，方便消费者随时冲调饮用 。代餐棒则将皂角米与其他营养成分，如坚果、水果干等相结合，制成了富含膳食纤维、蛋白质和多种维生素的健康代餐食品，适合在快节奏生活中，无法及时获取均衡饮食的人群 。

在市场价格方面，皂角米的价格因品系不同而存在一定差异。双荚品系由于产量相对较高，市场供应较为充足，价格相对较为亲民，市场价格波动区间在 80 - 120 元 /kg 。单荚品系则因其生长环境较为特殊，产量相对较低，且营养成分含量相对较高，市场价格相对较高，波动区间在 150 - 200 元 /kg 。这种价格差异反映了市场对于不同品质皂角米的需求和认可程度，也为消费者提供了多样化的选择空间 。

6.2 研究方向

生物活性成分：皂苷类物质作为皂角米中的重要生物活性成分，其抗肿瘤活性研究具有重要的科学意义和临床应用价值。目前研究表明，皂角米中的皂苷类物质对肝癌细胞具有一定的抑制作用，其 IC50=28μM 。然而，对于其具体的作用机制，如诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖、调节细胞周期等方面的研究还不够深入 。未来的研究可以进一步采用分子生物学技术，如基因芯片、蛋白质组学等，深入探究皂苷类物质抗肿瘤的分子机制，为开发新型的抗肿瘤药物提供理论依据 。同时，还可以通过结构修饰等方法，提高皂苷类物质的抗肿瘤活性和生物利用度 。可持续利用：皂荚树作为皂角米的来源植物，具有多种利用价值，开展皂荚树的综合开发对于实现资源的可持续利用具有重要意义。在木材利用方面，皂荚树木材坚硬，纹理美观，可用于制作家具、工艺品等 。在药用方面，除了皂角米，皂荚树的刺、果实等部位也具有药用价值，如皂荚刺具有消肿托毒、排脓、杀虫等功效 。在生态防护方面，皂荚树具有耐旱、耐瘠薄、抗风沙等特性，可用于荒山造林、水土保持等生态工程 。未来的研究可以围绕皂荚树的综合开发利用，开展相关技术研究，如木材加工技术、药用成分提取技术、生态种植技术等，实现皂荚树资源的最大化利用 。