第一节 植物原料
甘草是我国传统中药材，应用历史悠久，名扬海内外。早在战国时期，就有利用甘草治病的记载，距今己有2500多年。东汉《神农本草》称甘草为“美草”和“蜜甘”，列为上品。中医药认为：甘草味甘、平，是补脾益气，止咳祉疾，缓急止痛，调和诸药，解毒的良药。
甘草过去系野生多年生草本植物，主要分布在北温带海拔0～200米的平原、山区、河谷的干旱沙土地区，伴生有罗布麻、胡杨、沙蒿等植物。甘草地上茎高0.5～1.5米，根茎主根长而粗大，直径1～2厘米，有些地方有水平根。甘草对生长的生态环境要求不苛刻，在平均气温只3～6度的新疆阿勒泰地区生长良好，在酷热的吐鲁番地区也能生长，对土壤要求也不严，沙质土为多，耐碱耐盐抗旱能力很强。甘草在当年秋冬地上茎部分枯萎，翌年再生新枝。我国的甘草有甘草、胀果甘草、光果甘草之分。甘草分布在内蒙、新疆、宁夏、东三省、河北。山西、陕西、甘肃、山东和河南也有少量。胀果甘草和光果甘草主要分布在新疆、甘肃等地。不同地区的品种，其成份略有不同。
甘草过去多年一直由国家中医药部门管理，按计划收购。但由于市场需求旺盛，各地野生甘草产地无控制地多年连续采挖，甘草资源趋减，植被遭到严重破坏。因此国家曾多次下达严控甘草采挖的通知，并积极推广人工种植甘草。卫生部下发的禁止使用野生甘草及其产品作为保健食品成份的通知。对使用人工甘草作保健食品成份的，要提供原料来源、购销合同，以及原料供应商出具的收购许可证。这些均是为了严控野生资源毁灭和植被的破坏。近年来由于各地对保护环境和发展甘草产业的重视，甘草人工种植有了较快的发展，新疆、甘肃、内蒙、黑龙江、山东、北京等地均进行了大面积种植，有的达到几万亩。在很多地方，均有人工种植甘草成功的报导。
第二节 甘草的功效成分
科学 研究 证明，甘草主要含有三站真萜草甜素（甘草酸）和黄酮类甘草甙（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原子上连有两分子葡萄糖醛酸，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经精制获得的结晶品。如用氨水浸提或将水萃液进行钾中和就生成甘草酸铵和甘草酸钾，在甘草次酸的羧基和两个糖醛酸的羧基均被钾中和时，就生成甘草酸三钾。用水提取甘草甜后的残渣，再用醇萃取得甘草黄酮抗氧物，这是一种混合的多种黄酮类物质，含甘草甙、异甘草甙、甘草甙元、异甘草甙、甘草利酮等。
一、甘草的活性成分
甘草的化学组成极为复杂，目前为止从甘草中分离出的化合物有甘草甜素、甘草次酸、甘草苷、异甘草苷、新甘草苷、新异甘草甘、甘草素、异甘草素以及甘草西定、甘草醇、异甘草醇、7-甲基香豆精、伞形花内酯等数十种化合物，但这些成分和数量通常会随甘草的种类、种植区域、采收时间等因素的不同而异。大量的 研究 表明，甘草甜素和黄酮类物质是甘草中最重要的生理活性物质，主要存在于甘草根表皮以内的部分。
1、甘草甜素
甘草甜素（甘草素）是甘草的根和根茎中所含的一种五环三萜皂苷，含量随品种采收季节的不同而波动较大，如中国甘草的根茎中约含3.11%～6.53%，俄罗斯甘草为2.2%，阿富汗甘草为5.11%。甘草甜素的分子式C42H62O16，相对分子质量822.92，熔点220℃，难溶于冷水和稀乙醇液，易溶于热水，水溶液呈弱酸性，冷却后呈粘稠状胶冻。甘草甜素是由2个分子葡萄糖醛酸与甘草冷酸结合而成的，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。
作为甘草中最重要的活性成分，甘草甜素具有解毒、抗龋齿、抗炎症等功能。甘草甜素无溶血作用，因为它可以通过红细胞表面吸收溶血素从而阻止溶血素向红细胞靠近。甘草次酸则有溶血作用，同时也具有抗炎症、抗过敏、抗消化道溃疡等功能。除以上生理功能外，甘草甜素还具有较大的甜度，少量的干草甜与蔗糖共用可减少蔗糖的用量。
从甘草中提取甘草甜素不过是近20年的事，美国、日本、俄罗斯在这方面作了大量的 研究 。目前商业化产品有团块状、颗粒状和粘稠状等。提取时，首先将甘草切细加5倍量的冷水浸泡2d，浸提液过滤分别得到滤液和滤渣。往滤渣中再加入3倍量的冷水浸泡12h，再次过滤得到滤液。合并两次滤液蒸发浓缩，冷却后加入乙醇并在低温下放置2d，将混合液过滤再次蒸发浓缩滤液得到黑褐色粘稠状抽提液。此时抽提液中的甘草甜素含量约为15%，干燥失重在35%以下，甘草抽提液再次浓缩干燥后生成甘草甜素粗结晶，最后将此粗结晶在稀乙醇溶液中进行重结晶即可得到精制的甘草甜素产品。
另一种提取方法是将甘草洗净破碎后用12倍量0.5%的氨水浸提，浸提完成后过滤得到提取液，提取液真空浓缩至原体积的1/5，再用浓硫酸调节至pH3使甘草甜素沉淀析出，过滤得到粗甘草甜素，用水充分洗涤粗甘草甜素至pH中性并于60℃条件下干燥得到粗甘草甜素粉末。在粉末状粗干草甜素中加入4倍量的乙醇加热回流3h，过滤后滤渣中重新加入2倍量的新鲜乙醇重复回流二次。合并所有的回流液，加入10g活性炭回流脱色30min，冷却后再过滤除去活性炭，向滤液中通入氨气至无固体析出为止（pH7～7.5），过滤收集沉淀并用少量乙醇洗涤，洗涤后的沉淀在室温下干燥后即得到甘草甜素三铵盐。将甘草甜素三铵盐用等量的冰醋酸重结晶二次，得到淡黄色的甘草甜素单铵盐，继续用4倍量80%的乙醇加热溶解甘草甜素单铵盐并用活性炭脱色，冷却、过滤、浓缩后析出的白色晶体即为甘草甜素结晶。
2、黄酮类物质
有关甘草中黄酮类物质的报道还不是很多，已有的 研究 结果均认为它是甘草中另一类重要的生理活性物质，在甘草抗溃疡、解痉挛等生理功能中起到了重要作用。甘草黄酮类物质包括了甘草素（Liquiritigenin）、异甘草素（Isoliquiritigenin）、甘草苷（Liquiritin）、异甘草苷（Isoliquiritin）、新甘草苷（Neoliquiritin）、新异甘草苷（Neoisoliquiritin）、异甘草素-4-β-葡萄糖-β-洋芫妥糖苷（Licurazid）等。
甘草中还含有较为丰富的甘草多糖，它是甘草中的一种抗病毒成分。近年来有人用甘草多糖（GPS）初筛7种病毒，发现它对其中的4种具有明显的抑制作用。有关甘草多糖分离提纯、结构 分析 以及生理功能的 研究 还有待进一步深入。
二、中药化学成分
甘草的根和根茎含三萜皂甙甘草酸（Glycyr-rhizicacid），即甘草甜素（Glycyrrhizin），是甘草次酸（Glycyrrhetinicacid，Glycyrrheticacid）的二葡萄糖醛酸甙，为甘草的甜味成分。此甙无溶血作用，而甘草次酸则有之。甘草根的水解产物中尚分出乌热酸（Uralenicacid），此物经证明是18α-甘草次酸。从甘草还分出多种黄酮成分，中有甘草素（Liquiritigenin，即4，7-二羟基双氢黄酮）、异甘草素（Isoliquiritigenin，是与甘草素相应的查耳酮化合物，2，4，4-三羟基查耳酮）、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）、新异甘草甙（Neoisoli-quiritin，即异甘草素-4-β-葡萄糖甙）、异甘草素-4-β-葡萄糖-β-洋芫荽糖甙（Licurazid）等。国产甘草18种检样 分析 结果：水溶物18.7～40.54%，甘草酸3.63～13.06%，还原糖3.38～13.67%，淀粉及胶质2.04～6.32%，水分6.04～8.44%，灰分3.35～6.68%。欧甘草尚含三萜成分如18α-羟基甘草次酸、24-羟基-11-去氧甘草次酸、24-羟基甘草次酸（都成甲酯）、美草醇（Glycyrrhetol）、21α-羟基异欧甘草内酯（21α-Hydroxyisoglabrolide）、甘草环氧酸（Liquoricacid）等。欧甘草的变种G.Glabravar.Typica的根也含多种黄酮成分：甘草甙、异甘草甙（Isoliquiritin）、甘草素、异甘草素，以及鼠李糖甘草甙（Rhamno-liquiritin，即甘草素-4-鼠李葡萄糖甙）和相应的查耳酮成分鼠李糖异甘草甙（Rhamno-isoliquiritin）。另一变种G.Glabravar.glandulifera含甘草甙。甘草属的根尚含甘草西定（Licoricidin），即3，6-二异戊烯基-2，4，5-三羟基-7-甲氧基异黄酮、甘草醇（G1ycyrol）、5-ο-甲基甘草醇和异甘草醇、雌激素类物质等。
中国药材学：
甘草根及根茎含甘草甜素（glycyrrhizin），主要糸甘草酸（glycyrrhizicacid）钾、钙盐，为甘草的甜味成分，甘草酸水解后产生二分子葡萄糖醛酸和18β-甘草次酸（18β-glycyrrheticacid）。另含24-羟基甘草次酸（24-hydroxyglycyrrheticacid）、3β-羟基齐墩果烷-11，13（18）-二烯-30-酸【3β-hydroxy-olean-11，13（18）-dien-30-oicaicd】
第三节 研究 与应用情况
甘草酸钾及甘草酸铵作为食品添加剂的高倍甜味剂我国早已批准列入了GB2760国家使用卫生标准。可按生产需要适量应用于肉类罐头、调味料、糖果、饼干、凉果、饮料等食品。由于过去甘草甜受野生甘草资源的限制以及价格偏高，国内食品 行业 使用较少。在实际使用中，甘草甜不仅有甜味，还有增香作用。在糖果中使用时，有润喉、消炎、洁齿的作用；在面食加工中使用，有疏松、柔软。增泡的作用。国外FEMA规定甘草甜在食品中最大使用量，饮料为51mg/kg，糖果为5～6.2mg/kg，焙烤食品为5mg/kg。
甘草抗氧剂目前只有一个品种，是黄酮类和类黄酮物体的混合物。经薄层分离所得单体，其抗氧化性能不如总提取物。所以甘草抗氧剂是一种复合又相互协同作用的混合物。
商品甘草抗氧剂为棕褐色粉末，略有甘草的特殊气味，在乙醇中溶解度为11.7%。甘草抗氧剂有较强的清除氧自由基的作用。甘草抗氧剂的耐热性好，能从低温到高温（250℃）发挥其强的抗氧化性，对油脂能抑制酸败，且有抑制光氧化的特点。
甘草抗氧剂还具有一定的抑菌作用。1%的甘草总黄酮溶液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌的杀菌力一开始达83～85%，48小时后达91～92%。0.1%的总黄酮溶液对以上三种菌均有抑制作用。
日本批准将甘草抗氧剂用于油脂、人造奶油，含油食品如火腿、咸牛肉、汉堡包、油炸食品、油酥饼、点心、巧克力、饼干、方便面等。此外日本还开发了甘草黄酮的可乐饮料、口香糖、豆腐等食品，这些产品口感好，既有天然植物的芳香，又易保存（不需外加防腐剂），并且有抑菌、除口臭等功效。
我国食品添加剂使用卫生标准（GB2760）规定：甘草抗氧剂可用于油脂、油炸食品、腌制鱼、肉制品、饼干、方便面、含油食品。最大使用量0.2g/kg。
综上所述，甘草提取物甘草甜和甘草抗氧剂作为食品添加剂不仅可以增甜调味、抗氧化，而且是一种具有生理活性，有抑菌、消炎、解毒、除臭等多种功能的食品添加剂。国外近年开展了大量甘草提取物功能的 研究 。据报导甘草皂甙有破坏试管中艾滋病病毒的作用，甘草甜素能直接抑制肝中单纯庖疹型病毒糖蛋白的合成，甘草皂甙能促进胆固醇排泄，甘草甜素能促进一次和二次免疫反应及免疫记忆细胞的产生，甘草酸铵有增加外周白细胞数，提高巨噬细胞的吞噬指数。总之，随着 研究 的深入，甘草的功能将有更多的发现。我们应该在扩大甘草人工种植的前题下，在原有基础上，进一步开拓甘草提取物在食品中的应用领域，发挥其功能，在替代化学合成防腐抗氧剂方面多做工作，相信甘草提取物在发展满足我国不同人群需要的特殊功能食品方面，将有广阔的发展前景。
第四节 市场状况及价格 分析
我国大量出口甘草和甘草提取物，在国外主要用于医药、食品、烟草，少量用于化妆品。美国FDA早就将甘草和甘草提取物列为安全无毒物质。国际卫生和粮农组织食品添加剂法规委员会也将甘草甜（Glycyrrhizin）列入使用名单。美国过去年用原甘草3万吨，近年降至2万多吨，主要用于医药和烟草。烟草中加入甘草，用以调香保温。荷兰有用甘草制糖果。日本是消耗甘草较多的国家。八十年代至九十年代初，日本每年从中国、前苏联、巴基斯坦、阿富汗进口甘草上万吨。但近年来日本改为进口甘草提取物中间体，减少了原甘草的进口。目前年进口原甘草2000吨和有效物含量30～60%的中间体产品450吨（相当于原甘草8000吨，因原甘草有效物在3%左右）。这些中间体是用甘草经水提取后喷雾干燥的粉体或是pH降至酸性沉淀并粉碎的粉体。原甘草在日本主要用于中药处方。甘草提取物则主要用于各种食品的调味。按食品市场份额分配，黄酱和酱油占30%，咸菜25～30%，鱼贝小菜10%，冷饮及其他（如棘根）15～20%。甘草提取物的稳定市场在腌制品调味。但甘草提取物在日本食品工业中只占30%，其他 行业 用得更多。如医药和化妆品占30%，烟草占10%。此外日本每年消费精制品甘草酸钾和甘草酸氨90吨，主要用在医药和化妆品 行业 。
我国是甘草主要生产国和出口国。甘草提取物虽然早已被国家批准可用于食品添加剂，但是国内仍以中药消费为主，食品工业用之甚少。一方面由于食品 行业 对甘草提取物了解较少，另一方面也可能认为甘草提取物太贵。实际上按照目前每公斤400多元，每公斤食品添加量不超过0.5克（相当于食品中甜度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学合成防腐剂，并使食品具有了防病抗病的功能。一旦消费者了解到这一点，消费者会接受的。据中药部门统计，我国1951年甘草收购量1.9万吨，1972年2.1万吨，1979年3.1万吨，1983年3万吨。其中90%左右为野生甘草。九十年代后期野生甘草占80%。目前因国家限制野生甘草采挖，推动人工种植，人工种植甘草比例上升。目前国内用途主要是中药汤药配方用的切片甘草。如常用止咳药用的甘草片成份。最近连云港正大天晴推出了利用甘草酸铵治疗肝炎的药物。
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