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【安全第一】台灣肉桂葉香豆素含量低,可替代進口肉桂粉成為安全選擇

進口菌桂與錫蘭肉桂製成的肉桂粉因香豆素含量超標,有肝毒性與致癌風險。台灣肉桂葉可取代進口肉桂粉,成為安全且質優的第一選擇!!

肉桂在西方世界中是最古老的香料之⼀,肉桂也是常用的中藥材。

在香料應用上,肉桂可分為兩大類,即原產於斯里蘭卡的「錫蘭肉桂(Ceylon cinnamon」和生長在中國廣東、廣西、雲南、福建以及台灣之「大陸菌桂(Cassia cinnamon)」。

台灣也有自己的原生肉桂,稱為台灣肉桂(Taiwan ’ s indigenous cinnamon)是台灣特有種,生長在台灣中低海拔山區闊葉林中,它的特殊之處在其葉部精油含有與大陸菌桂樹皮精油相似比例的成分而受到重視。

一般常用的肉桂粉,是取自錫蘭肉桂或大陸菌桂的樹皮曬乾後磨粉而製成,過程中對林木會造成傷害,取皮時會傷害到樹木的韌皮部,韌皮部負責輸送植物的養分與水分,因此取皮比例不當時會造成肉桂樹死亡。台灣肉桂因葉部精油與進口肉桂成分相似,可作為進口肉桂的替代品,且因只取肉桂葉,故不會有造成肉桂樹死亡的風險。在人類使用需求與植物生存上取得一個永續共存的平衡點。

在Woehrlin et al.,(2010)的研究發現,大陸肉桂(菌桂)樹皮含有大量的香豆素。根據 1950 年的動物試驗結果證實,高劑量香豆素會導致小鼠肝損傷且可能致癌。但近期Lake et al.(1999)研究指出,因代謝途徑不同,香豆素於人體與小鼠體內的毒性亦不相同,於人體的代謝途徑為 7-Hydroxylation detoxification pathway,因而降低香豆素造成肝損傷的可能。

與進口肉桂氣味相近之肉桂醛型台灣肉桂本身是否也含有大量香豆素?是否是更安全的肉桂粉來源呢?台大教授進行了相關研究。

A Potential Low-Coumarin Cinnamon Substitute: Cinnamomum osmophloeum Leaves

論文發表在美國期刊: Agriculture and Food Chemistry (農業與食品化學期刊)

香豆素(Coumarin)是一種香味物質,被廣泛用於食品、酒、飲料、牙膏與洗潔劑中,當作食品香味添加劑。因攝取高劑量香豆素恐具有肝毒性,歐洲共同體理事會(Council of the European Communities)設定食品和飲料中存在的香豆素最高限量為2 mg/kg;另外歐洲食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA) 建議每日攝取量為人體每公斤體重不超過 0.1 mg/kg 。

近年來台灣使用最多的肉桂原料多自大陸和東南亞進口。研究指出大陸菌桂的香豆素含量遠高於錫蘭肉桂,大陸菌桂香豆素含量為40-12,180 mg/Kg,錫蘭肉桂含量則為0-486 mg/Kg。在市售肉桂或肉桂相關產品中,其香豆素含量通常遠超過允許的最大攝取量(Woehrlin, 2010)。另外,有顯著比例的亞洲人例似乎在代謝香豆素方面存在缺陷,因而易受肝毒性的影響(Abraham, 2010)。

可作為大陸菌桂與錫蘭肉桂替代品的台灣肉桂本身是否也含有大量香豆素?

認識台灣肉桂

台灣肉桂是台灣特有種,屬於樟科肉桂屬,高度可以長到12米高,樹幹直徑約40公分,通常棲息在台灣海拔400到1500米的天然闊葉林中。台灣肉桂依其葉子精油主成分之含量分為9種不同的化學品系:(1)菌桂型(Cassia type)、(2)肉桂醛型(Cinnamaldehyde type)、(3)香豆素型(Coumarin type)、(4)枷羅木醇型(Linalool type)、(5)丁香酚型(Eugenol type)、(6)樟腦型(Camphor type)、(7)4–萜品醇型(4-Terpineol type)、(8)枷羅木醇–萜品醇型(Linalool-terpineol type)、(9)混合型(Mixed type)。其中肉桂醛型台灣肉桂因葉部精油含有與大陸菌桂樹皮精油相似,可成為進口肉桂粉的替代品。

實驗設計與取樣

實驗所需的台灣肉桂葉樣品,採自福山、裡冷、花蓮、彰化、鹿谷、埔里,共16棵超過20年樹齡的植株(表1 )。為了比較與大陸菌桂與台灣肉桂之間的差異,另購買市售三種大陸菌桂樹皮的樣品(樹皮、樹皮磨粉、枝條),以及採集信賢苗圃 20 年菌桂生葉。所有樣品均在環境溫度(23 °C)下風乾後儲存在4 °C環境。

所採集之台灣肉桂葉、菌桂葉及菌桂皮,使用水蒸餾法萃取精油,萃取 6 小時,並計算其精油收量。精油成分以 GC/MS 氣相層析質譜儀(Gas Chromatography-Mass Spectrometry)進行鑑定,而精油成分定量則利用氣相層析儀(GC)搭配標準品建立標準曲線後,定量精油中組成分的含量百分比。

研究結果

1.肉桂醛含量

取自福山的5個台灣肉桂葉樣品源(CoL1-CoL5),經GC-MS分析,台灣肉桂葉精油中的主成分有肉桂醛、香豆素、丁香酚與肉桂基乙酸酯(圖3)

其中肉桂醛約佔台灣肉桂葉精油總重的80% (w/w) (圖3A),台灣肉桂葉精油中肉桂醛含量在769-809 g/kg之間,相當於每公斤台灣肉桂葉中含8.9-26.1g肉桂醛。比菌桂樹皮精油與菌桂葉精油還高。

菌桂樹皮精油樣品(CcBP、CcTB 和CcSB)中肉桂醛含量約佔精油總重 60-80%(w/w)(圖3A)。分別是CcBP(菌桂樹皮磨粉) 肉桂醛含量為855 g/kg; CcTB(菌桂枝條)肉桂醛含量為743 g/kg;CcSB(菌桂樹皮)肉桂醛含量為564 g/kg。菌桂葉肉桂醛含量則較低,只約佔精油之 18-34%,含量為325-176 g/kg。

Woehrlin 等人(2010)指出肉桂中的肉桂醛含量決定了肉桂香味的品質。一般民眾廣泛使用於食品或中藥的肉桂粉,多為菌桂樹幹樹皮而非菌桂葉,主要就是肉桂醛含量高香氣足。台灣(肉桂醛型)肉桂葉精油中肉桂醛含量高,值得進一步開發應用於香料,可取代菌桂成為優質肉桂粉。

2.香豆素含量

菌桂樹皮精油樣品中香豆素含量為6.69-9.46 g/kg,菌桂樹皮中含94.1-374.6 mg/kg香豆素。菌桂葉樣品(CcL1 及 CcL2)香豆素含量分別為 26.8 及 97.4 mg/kg。

19988年歐盟理事會(Council of European Communities)與行政院衛生署食品藥物管理局均規定天然香料含香豆素殘留含量應低於 2 mg/kg。而由上述分析結果發現,所有菌桂樣品之香豆素含量均明顯超過目前之規範,若大量或長期過量食用市售菌桂(桂皮),恐對人體肝臟與腎臟等造成危害。

台灣肉桂葉精油中香豆素含量為0.02-0.74 g/kg (圖3B),相當於台灣肉桂葉中含0.29-13.99 mg/kg香豆素。顯示台灣肉桂葉之香豆素含量遠低於菌桂皮之香豆素含量,是更為安全的選擇。值得注意的是五株台灣肉桂中,葉子中的香豆素含量差異也頗大,CoL1最低而CoL5最高,雖同為肉桂醛型台灣肉桂,不同植株間香豆素含量也有差異,可以於現有肉桂醛型台灣肉桂中篩選出低香豆素的植株做為種源,再進一步推廣種植與應用。

3.丁香酚含量

台灣肉桂葉的丁香酚含量範圍為 118.5-455.3 mg/kg (圖3C),菌桂葉的丁香酚含量小於 7.0 mg/kg,菌桂樹皮樣品則小於 104.5 mg/kg。台灣肉桂葉比菌桂含有較多的丁香酚含量

據先前研究顯示,含有丁香酚的台灣肉桂精油具有較好的抗氧化特性,不易受儲存時間增加而劣化,因此可以有更長的保存期限(Yeh et al., 2013)。另有研究指出,丁香酚與肉桂醛的組合,對於食物的保存具有絕佳的抗微生物活性(Bevilacqua et al., 2010)。因此,使用肉桂醛型台灣肉桂葉來替代菌桂,還能具較長的保存期限

結論

研究證實肉桂醛型台灣肉桂葉與大陸菌桂(桂皮)精油成分相近,且精油中肉桂醛的含量更高,可替代進口肉桂粉成為更優質的選擇

台灣肉桂葉之香豆素含量遠低於菌桂皮之香豆素含量,是更為安全的選擇。菌桂樹皮(桂皮)含有非常多量的香豆素,其含量為 94.1-374.6 mg/kg,明顯超過現行天然香料使用規定的 47-187 倍,恐有危害人體的疑慮。

肉桂醛型台灣肉桂葉精油含有比菌桂精油多的丁香酚,具有抗氧化及安定作用,進而延長台灣肉桂葉精油儲存年限的效果。