具有免疫及強壯等醫藥成份的天然食材－山藥

具有免疫及強壯等醫藥成份的天然食材－山藥

山藥(Yam)是國際性農園藝十大根莖類作物之一，也是台灣農業試驗發展重點作物之一，為薯蕷屬(Dioscorea)多年生蔓性根莖類植物。

山藥的地下部位分成根狀莖及塊莖，其形狀、顏色及化學成份會隨品種不同而有所差異，塊莖部位可供食用、藥用或保健之用，有滋養、強壯及止瀉功效。就品種及名稱而言，薯蕷屬植物總數在全球超過600種以上，在台灣就有15種及4變種；若依塊莖的形狀區分可分為長形山藥、扁形山藥及短形山藥等三類型(劉新裕等，2006)，各類型也都有中間變異型種，變異種的發生主要是受到遺傳及環境影響所致。台灣較常見的山藥品種有5種(高宗桂等，2006)，分別為

1. 大薯(又稱田薯，D.alata)、
2. 長薯(又稱家山藥，D.batatas)、
3. 山薯(又稱日本山藥，D.japonica)、
4. 條薯(又稱紫田薯，D.alata L. var.purpurea)、
5. 恆春山藥(又稱戟葉田薯，D.doryophora)，

近年來農試所開發出白肉、紅肉兩類共12種新品種系山藥，分別具備高產量、優質及各自塊莖特色，若依葉、蔓與塊莖之形狀與顏色，大致可分為3類(劉新裕等，2006)：

1. 大葉方莖白肉類山藥，如山藥台農1號及2號、大汕品系、二刺品系等；
2. 小葉圓莖白肉類山藥，如大淮品系、恆春品系、基隆品系、花蓮3號等；
3. 紅肉類山藥，如紫玉血薯品系、名間長紅品系、大紅品系等。

一、山藥機能性及保健性成份

山藥不但含有豐富的澱粉、蛋白質、脂肪、多種維生素及礦物質等，在塊莖乾重中含有大量澱粉(77%)、少量蔗糖(0.55%)、膳食纖維(約5%)及數種特有的微量物質，如黏質多醣體(Mucopolysaccharides，1%左右)、固醇類皂素(Saponins)、多巴胺(Dopamine)、尿囊素(Allantoin)等(陳曉鈴，2007)。日常生活中將山藥切開後，會發現有絲綢狀物質，就是山藥的黏質多醣體，它是多醣體及蛋白質的複合體，經學者分析研究(陳曉鈴，2007)，多醣體主要由甘露醣(mannose)及葡萄糖以β-(1→4)醣苷鍵接合而成，而蛋白質可能為磷蛋白，山藥的水溶性多醣體不能被人體內生性酵素分解，是屬於膳食纖維。近年來的動物實驗研究發現，山藥水萃取物內含提升細胞免疫及體液免疫之有效成份；另外山藥含有的重要生理活性成份是薯蕷皂苷(diosgenin)與黃酮類(Flavonoids)，根據國內外醫藥文獻研究證實(張素瓊，2006)，皂苷有明顯擴張冠狀動脈，改善循環及輕度抗凝作用，可預防心血管疾病。山藥也具有抗氧化、抗衰老等作用，雖然目前抗氧化的機制不明，但一些研究發現，家山藥具有清除DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)自由基與氫氧自由基的能力，山藥的黏質多醣體可顯著增加過氧化骨髓酉每(myeloperoxidase，簡稱MPO)，並促進氧化反應及生成細胞激素(cytokine)。國內幾家醫藥大學院所也對山藥進行藥理及機能性評估(賴信忠，2006)，證明山藥對於肝臟、腎臟的代謝損傷有顯著預防作用，也具有降低血清三酸甘油酯的效果，世界衛生組織 (WHO)對山藥物質毒性歸類為「正常使用時無毒性」，因此山藥是一種安全的保健食材。

二、山藥的栽培管理及病蟲害防治

山藥在農試所多年來不斷進行種原之引進、繁殖、評估與篩選工作，同時進行優良品系之觀察、比較、特性調查、病蟲害防治、栽培技術提升等等之研究(劉新裕等，2006)。一般山藥的種植方式分為一般種植及塑膠穴管(天溝)兩種，以穴管栽培之山藥，其採收塊莖破損率近乎為零，而無穴管栽培方式之塊莖破損達35%以上，因此穴管栽培深具參考利用價值；病蟲害方面，有9種山藥病害，如葉斑病、莖枯病、炭疽病，有7種病毒病，如日本山藥鑲嵌病毒(mosaic virus)JYMV、山藥壞疽鑲嵌病毒CYNMV、薯蕷鑲嵌病毒YMV等，有10種山藥蟲害，如黑盲樁象、薊馬、螺旋粉蝨等。目前防治山藥病蟲害的主要策略，以栽培抗病品種為主，加以適當管理作業及利用生物天敵等手段，針對病毒病而言，確保種薯健康是防治的第一要務。本文從薯蕷屬的專利中(表1)也可看出山藥之研究及發展方向：

表1 薯蕷屬(Dioscorea)專利分析

專利號碼	公告日期	專利摘要
US6998262	2006-02-14	用於提升免疫效果之口服疫苗(oral vaccine)的醫藥成份。此成份含微生物抗原（antigen）及誘導固有層(lamina propria)的細胞激素(cytokine)之基因表現，它是薯蕷屬的多醣體萃取物。
JP2005272441A2	2005-10-06	一種治療隨年齡增加的骨質疏鬆症(Osteoporosis)方法。以口服管理的醫藥成份(薯蕷屬萃取物為主要活性物質)，可提高細胞的增生(proliferation)及分裂(differentiation)，減輕化學治療的副作用。
JP2002335750A2	2002-11-26	國內使用的山藥栽培設計。此設計是將傾斜板放在地底長方型之平行多面體(Parallelepiped)盒子中，使傾斜板沿著盒子垂直方向有一梯度(gradient)，此設計對優良栽培的日本薯蕷/野山藥(Dioscorea japonica)及普通山藥（Dioscorea batatas Decne）都很容易採收。
JP2002262759A2	2002-09-17	製備含日本薯蕷的pizza麵糰(dough)。用捏合機(Kneading) 捏合小麥麵粉( wheat flour)及日本薯蕷，準備酵母菌(yeast)、鹽、糖及橄欖油在溫水中，然後加到捏合的麵糰及發酵，此方法能夠均勻捏合小麥麵粉及日本薯蕷，保持相同口感。
JP2000300270A2	2000-10-31	用於基因診斷鑲嵌病毒(mosaic virus)感染之日本薯蕷鑲嵌病毒(JYMV)之減毒株(attenuated strain )，此株含核酸的特定鹼基序列(Base sequence) ，用於診斷及預防山藥受該病毒感染，而減少產量及品質。
JP2000217409A2	2000-08-08	中國山藥(Chinese yam)挖出設備。具有挖起(digging up)刀片，由無終端的輸送皮帶來帶動，根據拖拉機輸出軸(PTO shaft)方式來移動山藥向上到背部，保持山藥的垂直姿態。
JP2000102386A2	2000-04-11	薯蕷科植物薯蕷(Dioscorea opposita Thunb)壞疽鑲嵌病毒(gangrene mosaic virus)之基因診斷。本專利提供一種快速、有效診斷及淨化感染此病毒的植物之方法，經過葉子與化學藥劑混合、搗碎、離心後，再加入纖維酵素(driserase)處理。
JP05001234A2	1993-01-08	從參薯(Disocorea. Alata)中獲得無毒性染料，做為食物染料。用含正丁醇或甲醇之鹽酸溶液萃取參薯之根托(rhizophore ) ，免除粘質多醣類（Slimy polysaccharide）所得到紅至紫色的染料萃取物。
JP03240464A2	1991-10-25	山藥健康食品或健康飲料之應用。提供一種主要食物，例如果汁或碳酸飲料，內含日本薯蕷(Dioscorea japonica Thumb)之萃取物，可預防像流感病毒及肺炎(influenza and pneumonia)等病毒疾病，較佳的萃取方式是溶劑萃取、乾燥蒸餾及蒸氣蒸餾。
JP02117358A2	1990-05-01	無任何添加劑，單獨搗碎日本薯蕷成細又薄的顆粒，不帶氣泡地加到熱水中煮食，在必要時間內加熱但不沸騰，然後再丟到冷水中，就可製成具有彈性的凝結食物。
JP55064747A2	1980-05-15	可做山藥湯包使用的山藥加工。日本山藥(Japanese yam)經剝皮、切割處理後，儲存於液態氮中，此方法所製成的山藥湯包，其口感與用新鮮山藥煮成的湯相同。
US3918200	1975-11-11	從薯蕷屬栽培中增加皂素生物鹼或皂苷(diosgenin)之產量。在採收前讓植物生長到高度為4-6公尺高，此結果使薯蕷根部中的皂素生物鹼含量有明顯的增加。

資料來源：Delphion Database，2007；本研究整理。

從表1的專利分析中，可看出對山藥的研究及開發重點，大致歸納出其發展方向如下：

1. 開發具醫藥有效成份產品：
• 山藥中所含的皂苷(diosgenin)可被合成固醇類荷爾蒙，具有很好的性腺激素一樣的作用，可作為男性睾丸素或女性雌性激素的前驅物，是天然的強壯劑，根據中國醫藥大學研究測試(高宗桂等，2006)，台灣山藥市場品多不含皂苷，但將恆春薯蕷藉組織培養方法以產生癒合組織及細胞懸浮培養方式，可快速獲致大量的皂苷，美國US3918200專利也提供另一種增加皂苷產量之方法；
• 另外山藥所含的多醣體，可促進干擾素(Interferon)誘生與T淋巴球細胞增生，增強免疫功能，US6998262專利開發一種可以提升免疫效果之口服疫苗，即含有此多醣體成份。
2. 開發山藥栽培及採收工具：
• 影響山藥產量與產值的因素，除了品種之外，穴管栽培技術及採收設備也是主要因素。日本專利JP2002335750A2設計一種栽培山藥的方法，將傾斜板放在地底長方型之平行多面體盒子中，使傾斜板沿著盒子垂直方向有一梯度(gradient)，此設計對栽培日本薯蕷及普通山藥，無論產量或品質方面都有很大幫助；
• 另外在山藥採收方面，因應大量採收及降低塊莖破損率，影響山藥品質及價格，日本專利JP2000217409A2 提供一種挖出設備，具有挖起刀片，由無終端的輸送皮帶來帶動，根據拖拉機輸出軸(PTO shaft)方式來移動山藥向上到背部，保持山藥的垂直姿態，此種設計可確保採收山藥之品質。
3.  山藥病毒病之診斷及預防：
• 目前針對山藥病毒病而言，以防治為第一要務，由毒素病地區引種時，必須加強檢疫工作。日本JP2000300270A2專利，利用基因診斷感染鑲嵌病毒(JYMV)之日本薯蕷，所用的減毒株(attenuated strain)含核酸的特定鹼基序列(Base sequence)，可以診斷及預防山藥受該病毒感染，而減少產量及品質；
• 另外JP2000102386A2 專利也提供一種快速、有效診斷及淨化感染壞疽鑲嵌病毒的植物之方法。  
4.  山藥加工食品及應用：
• 目前山藥也有加工製成的保健食品，例如從墨西哥野山藥中提煉並經過加工做成的品牌—青春源片(DHEA)，即含有皂苷，屬於人體生命活動中非常重要的一種活性物質(高宗桂等，2006)，台灣恆春山藥也有墨西哥野山藥類似的作用，值得業者開發利用的價值，其它如山藥即溶粉、山藥養生拉麵、山藥之餅乾、拉麵等。從日本專利看出，已有多種山藥的加工食品，如可做成山藥湯包，其口感與用新鮮山藥煮成的湯相同；可製成具有彈性的凝結食物(類似乳酪)；可做成健康食品或健康飲料之用，如果汁或碳酸飲料等。另外山藥也可做為食材來源，如含山藥的pizza麵糰等。  

三、台灣山藥種植及市場概況 

台灣的氣候及土質很適合種植山藥，栽培管理簡單且病蟲害不多，以往山藥產量與產值不高，其原因可能是未慎選品種、未能建立穴管栽培技術及未能開發多元化加工產品有關。2005年台灣山藥種植總面積達480公頃，產量為11,000公噸(賴信忠，2006)，其中南投縣栽培面積最多，為166.5公頃，產量為5,240公噸，其次為台北縣83.8公頃，產量為1,331公噸。2004年台灣山藥出口量約20公噸，產值為110萬元，平均出口每公斤42.7元，主要出口國為加拿大及新加坡，而進口量約3,584公噸，產值2億4600萬元，主要進口國為日本及越南，以日本為例，進口新鮮山藥平均每公斤81.3元，台灣產的大汕種山藥市場批發價每公斤僅約15元，顯示日本山藥的品質較高，相對售價也高。未來台灣山藥產業應選育高品質，保健成份高的品種，並改善山藥栽培管理技術，例如利用穴管栽培及機械化採收作業以減少人力支出，同時注重採後處理及保鮮技術，並且開發多元化加工產品，配合觀光休閒產業推出一系列藥膳商品，如此不僅可促進產業升級，也可增加農民收益。 

參考文獻  

劉新裕、賴瑞聲、林義恭、王昭月(2006)。保健植物栽培個論—山藥。永續農業，24，41-45。
高宗桂、梁淑梅、章永紅、吳承玉(2006)。山藥的基源與臨床應用。臺灣中醫科學雜誌， 1(2)，47-55。
陳曉鈴(2007)。山藥於人體腸道之保健功效。食品資訊，218，46-49。
張素瓊(2006)。山藥的機能性與食品開發。食品資訊，212，44-47。