酸木瓜資源利用及加工技術(shù)的研究進(jìn)展

1、    酸木瓜資源利用及加工技術(shù)的研究進(jìn)展    羅文靜李燮昕張羽晨敬艷摘要：酸木瓜是一種營養(yǎng)豐富的果蔬原料，富含抗壞血酸、黃酮等抗氧化性卓越的物質(zhì)，是一種優(yōu)秀的抗氧化天然食品原料。本文對(duì)藥食同源的酸木瓜所含的抗氧化物質(zhì)的性質(zhì)、分類、提取等研究進(jìn)展以及其利用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并進(jìn)一步展望了其在植物醫(yī)學(xué)、生物制藥、保健食品等方面的應(yīng)用研究。關(guān)鍵詞：酸木瓜；抗氧化活性；應(yīng)用研究；黃酮；抗壞血酸酸木瓜（chaenomelessinensis），學(xué)名為貼梗木瓜，薔薇科，木瓜屬，是四川、貴州、云南重要的野生資源。在云南也稱皺皮木瓜或光皮木瓜，是臨滄市主要的藥食同源經(jīng)

2、濟(jì)作物之一。成熟的酸木瓜色澤金黃，氣味芳香，營養(yǎng)成分豐富，大多數(shù)成分對(duì)人體有益。自從果蔬抗氧化活性對(duì)于預(yù)防癌癥、心血管疾病以及抗衰老等方面有很重要的生理功能被提出后，研究果蔬的抗氧化性已成為熱門課題。黃酮類、抗壞血酸、多酚、多糖類物質(zhì)被普遍認(rèn)為具有很好的抗氧化性，而這幾類物質(zhì)廣泛存在酸木瓜中，酸木瓜正作為一種抗氧化性優(yōu)越的食品原料，逐步被科研人員開發(fā)利用。1酸木瓜中主要的抗氧化物質(zhì)目前酸木瓜中存在的抗氧化物質(zhì)主要有4種，分別為黃酮類、抗壞血酸、多酚及多糖類。1.1黃酮類陽小勇等以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)樣品，測得新鮮酸木瓜中總黃酮含量以蘆丁計(jì)為（1.76±0.013）%。黃酮的功效有很多，是一種很

3、強(qiáng)的抗氧化劑，能作為食品添加劑延緩脂肪的氧化，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，且可用于防治自由基引發(fā)的多種疾病，可以一定程度上阻止細(xì)胞的退化、衰老，也可預(yù)防癌癥的發(fā)生。研究人員以抗壞血酸作為對(duì)照，測定了光皮木瓜總黃酮的抗氧化能力，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，光皮木瓜總黃酮無論是dpp h自由基清除能力、對(duì)羥基自由基清除能力還是還原能力，相比被人們熟知的抗氧化性極佳的抗壞血酸更加優(yōu)秀。通過實(shí)驗(yàn)測定野木瓜乙醇提取液和水提取液的總還原力及對(duì)羥自由基和超氧陰離子清除率，并以不同濃度的維生素c為對(duì)照，結(jié)果顯示，盡管水提物中溶有更多多糖，使兩者在清除羥基自由基能力上大致相同，但是醇提物中的黃酮含量高于水提物，其總還原力和

4、對(duì)o2的清除作用均高于水提物，并與維生素c相當(dāng)，說明野木瓜具有很好的抗氧化作用主要來自于黃酮類化合物。1.2抗壞血酸據(jù)中國林業(yè)科學(xué)院分析測試中心檢測，100克酸木瓜鮮果汁中含有抗壞血酸50.84203.09毫克，而相同條件下100克蘋果僅含抗壞血酸4毫克，說明酸木瓜中含有的抗氧化物質(zhì)含量豐富，是不可多得的原材料?？箟难嵩谝种坪谏厣伞⒔档桶┌Y發(fā)病率、清除自由基等方面都有顯著的功效。用abts/正鐵肌紅蛋白/h2o2體系測定了維生素c和多酚類對(duì)橙汁總抗氧化活性的貢獻(xiàn)率，得出維生素c是最主要的貢獻(xiàn)成分，貢獻(xiàn)率高達(dá)87%。測定甜橙中反映總抗氧化能力的teac值，結(jié)果表明，維生素c的抗氧化能力貢獻(xiàn)

5、率僅次于多酚類物質(zhì)，且通過比較不同品種甜橙的tea c值與維生素c、多酚、及總類胡蘿卜素含量的相關(guān)關(guān)系，得到tea c值與維生素c含量達(dá)到顯著水平（r=0.868，p=0.011），表明維生素c是良好的抗氧化性質(zhì)。1.3多酚多酚是酸木瓜中含量豐富的生物活性物質(zhì)中的一種，具有很高的抗氧化潛力，甚至可以預(yù)防和延緩一些疾病的發(fā)生。通過試驗(yàn)測得番木瓜果皮中多酚含量為15.42毫克·克-1，清除dpph·的ic50值為27.03毫克·毫升，番木瓜果肉中多酚含量為6.87毫克·克，清除dpph·的i c50值為63.16毫克·毫升-1，且由表1可

6、得，清除dpph·能力與番木瓜皮和果肉中的多酚含量呈正相關(guān)，即多酚含量越高，清除dpph·自由基的能力越大，抗氧化活性就越強(qiáng)。以山奈酚和維生素c這兩種已知抗氧化活性很強(qiáng)的物質(zhì)作為對(duì)照，對(duì)番木瓜葉片提取物的抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果均表明番木瓜葉片具有良好的抗氧化活性和還原能力，且番木瓜葉片提取液的抗氧化能力與溶液中總酚含量成正比關(guān)系。1.4多糖通過光皮木瓜多糖的體外抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，光皮木瓜多糖對(duì)自由基清除作用明顯，具有較好的還原力，且隨著質(zhì)量濃度的升高而升高。光皮木瓜多糖結(jié)構(gòu)中的醇羥基可與產(chǎn)生·oh等自由基所必需的金屬離子（如fe2+、cu2+等）絡(luò)合，使自由基

7、的產(chǎn)生受到抑制，進(jìn)而影響脂質(zhì)過氧化的啟動(dòng)，最終抑制活性氧的產(chǎn)生，多糖可以捕捉脂質(zhì)過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中產(chǎn)生的活性氧，減少脂質(zhì)過氧化反應(yīng)鏈長度，阻斷或減緩脂質(zhì)過氧化的進(jìn)行。對(duì)于·oh而言，多糖碳?xì)滏溕系臍湓涌梢耘c其結(jié)合成水，達(dá)到清除·oh的目的，而多糖的碳原子則因此成為碳自由基，并進(jìn)一步氧化形成過氧自由基，最后分解成對(duì)機(jī)體無害的產(chǎn)物；對(duì)于o2，多糖可與其發(fā)生氧化反應(yīng)，達(dá)到清除的目的。2抗氧化物質(zhì)的提取方法目前用于酸木瓜中抗氧化物質(zhì)的提取方法主要有五種，分別為：超聲波提取法（ultrasonic extraction）、微波提取法（microwave extraction）、溶劑提

8、取法（solvent extraction）、分離純化法（separation andpurification）和高壓提取法（high hydrostatic）。2.1超聲波提取法超聲輔助提取技術(shù)具有能耗低、效率高、不破壞有效成分等特點(diǎn)，目前較多應(yīng)用于提取植物中有效活性成分。在單因素實(shí)驗(yàn)以及正交試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以總黃酮的得率為檢測指標(biāo)，采用了超聲提取法與微波提取法進(jìn)行提取，得結(jié)果如表2。通過比較兩種方法，雖然微波提取法提取效果優(yōu)于超聲提取法，但由于微波提取法反應(yīng)劇烈，較容易引起爆沸，提取過程不易控制，故最優(yōu)還是選用超聲提取法。采用超聲乙醇提取木瓜中的多酚類物質(zhì)，得到最佳條件為：乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，

9、料液比1：20，提取時(shí)間10分鐘，提取次數(shù)為3次。且證明了該方法具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，能夠用于多酚類物質(zhì)的分析。通過超聲波法提取光皮木瓜黃酮和多糖并確定最佳工藝條件為：超聲波功率480瓦、提取時(shí)間35分鐘、溫度73、液料比為90：1（毫升/克），多糖和黃酮總得率為15.62%，比熱水浸提法總得率提高了21.46%。說明超聲波法提取光皮木瓜多糖和黃酮復(fù)合物得率較高。2.2微波提取法在植物多酚的提取上，運(yùn)用微波提取技術(shù)，具有選擇性高、重現(xiàn)性好、省時(shí)節(jié)能、提取率高、不會(huì)破壞所提取成分的生物活性與化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。以微波輔助提取高效液相色譜法提取測定番石榴等蔬果中的抗壞血酸含量，確定了當(dāng)以0.25%

10、偏磷酸為提取溶劑、固液比1：10、微波功率400瓦、提取時(shí)間10分鐘時(shí)，微波輔助提取番石榴中抗壞血酸的提取率最高，且證明了微波輔助提取法適用于蔬果中抗壞血酸的提取。2.3溶劑提取法以光皮木瓜為研究對(duì)象由單因素試驗(yàn)和box-behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其分析結(jié)果獲得的有機(jī)溶劑浸提法提取光皮木瓜中黃酮的最佳工藝參數(shù)為：乙醇體積分?jǐn)?shù)90%，溫度65，液料比22.5：1，提取時(shí)間4小時(shí)，在此工藝條件下，黃酮的得率為3.40毫克·克-1。采用水提醇沉法從皺皮木瓜中提取水溶性多糖，根據(jù)正交試驗(yàn)確定了提取溫度是顯著影響因素，優(yōu)化后的提取工藝條件為：溫度96，提取時(shí)間3小時(shí)，醇液比為3：1，料液比為1：

11、40。使用不同的溶劑提取所得維生素c含量存在一定差異。在相同條件下，維生素c提取率大小為酒精溶液>檸檬酸溶液>水溶液。以酒精作為抽提溶劑，最優(yōu)條件：酒精濃度為30%，抽提時(shí)間為22小時(shí)，維生素c浸提率最高，為52.14%。以檸檬酸作為抽提溶劑，最優(yōu)條件：檸檬酸濃度為0.25%，抽取時(shí)間為22小時(shí)，浸提效果最佳，浸提率為41.2%。2.4分離純化法通過靜態(tài)吸附解吸試驗(yàn)比較5種大孔樹脂的吸附性能，確定d101大孔樹脂為光皮木瓜總黃酮的純化樹脂。動(dòng)態(tài)吸附解吸試驗(yàn)表明，當(dāng)柱體積為80毫升，上樣流速1.5毫升·分鐘1時(shí)，其達(dá)到泄露終點(diǎn)時(shí)的吸附量為180毫克，乙醇濃度為30%時(shí)有較好

12、的洗脫效果。2.5高壓提取法與傳統(tǒng)提取方法相比較，高壓凈水提?。╤hpe）可以減少提取時(shí)間和提高提取效率，使提取達(dá)到最高的收益。這種方法已經(jīng)成功的用于多酚類物質(zhì)的提取中，利用hhpe法已成功提取荔枝中的黃酮類物質(zhì)。3抗氧化性的測定方法目前酸木瓜抗氧化物質(zhì)的測定方法主要有3種：清除dpph自由基的能力測定、清除羥自由基作用的測定和清除超氧陰離子自由基的試驗(yàn)。3.1清除dpph自由基的能力測定dpph是最常用的評(píng)估物質(zhì)抗氧化能力的方法之一。依據(jù)dpph-在可見光區(qū)最大吸收峰為517納米，其乙醇溶液呈深紫色，當(dāng)有自由基清除劑存在時(shí)，由于與其單電子配對(duì)而使其吸收逐漸消失，其褪色程度與接受的電子數(shù)成定量

13、關(guān)系，因而可用分光光度法進(jìn)行定量分析來檢測自由基消除情況，從而評(píng)價(jià)某種物質(zhì)的抗氧化能力。其能力用消除率表示，消除率越大，其抗氧化能力越強(qiáng)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)物質(zhì)對(duì)dpph清除能力從高到低依次為維生素c>番木瓜葉>山奈酚。而維生素c和山奈酚是已知公認(rèn)強(qiáng)抗氧化性物質(zhì)，番木瓜葉片提取物的清除能力介于兩者之間，說明其具有良好的自由基抑制能力。3.2清除羥基自由基（·oh）作用的測定羥基自由基（·oh）是目前所知活性氧中對(duì)生物體毒性最強(qiáng)，危害最大的一種自由基，可以與生物體內(nèi)的多種分子作用，造成糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸和脂類等物質(zhì)的氧化性損傷，使細(xì)胞壞死或突變。用清除羥自由基

14、的能力來研究木瓜多酚粗提液的抗氧化性能，在木瓜多酚提取液濃度為0.112.5毫克·毫升-1濃度范圍內(nèi)，維生素c和木瓜多酚粗提液對(duì)羥基自由基均有較強(qiáng)的清除能力，且隨濃度的增加而增大。當(dāng)濃度小于1.0毫克·毫升-1時(shí)，隨著濃度的增加，清除率增加速率較大；當(dāng)濃度大于1.0毫克·毫升，隨著濃度的增加，清除率趨于穩(wěn)定；濃度為2.5毫克·毫升-1時(shí)，水提物和醇提物對(duì)·oh的清除能力最強(qiáng)，清除率分別達(dá)89.64%、83.97%。3.3清除超氧陰離子自由基的試驗(yàn)?zāi)竟隙喾哟痔嵋簩?duì)超氧陰離子自由基具有較強(qiáng)的清除能力，且隨著多酚濃度的增加，清除能力呈先增強(qiáng)后減弱的趨

15、勢(shì)。在濃度為0.5毫克·毫升-1左右時(shí)，對(duì)超氧陰離子自由基達(dá)到半數(shù)清除；在濃度為1.5毫克·毫升-1時(shí)，醇提物和水提物的清除效果均達(dá)到最好，說明了木瓜多酚粗提液具有較強(qiáng)的綜合抗氧化能力。超氧陰離子是人體內(nèi)最常見的自由基，按照超氧陰離子自由基毒性理論，不僅超氧陰離子自由基的衍生物過氧化氫和輕自由基具有細(xì)胞毒性，而且超氧陰離子自由基本身也具有毒害作用。因此及時(shí)清除體內(nèi)聚集的超氧陰離子自由基意義重大。4酸木瓜的利用現(xiàn)狀首先，酸木瓜作為國內(nèi)云南、貴州、四川等地的特有野生資源在國際市場上的利用較少，存在較大的研究空間。其次，在國內(nèi)市場，目前僅存在對(duì)酸木瓜果酒、果醋研制，而且因其成品具

16、有一定局限性而很少進(jìn)入消費(fèi)者眼球，導(dǎo)致大量的酸木瓜還是因?yàn)橹谱鞴に嚨穆浜?，只得以鮮果的形式在市場進(jìn)行直銷，又因其鮮食的酸澀口感又是消費(fèi)者難以接受的，這就使酸木瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展暫時(shí)遇到了瓶頸。關(guān)于酸木瓜的研究，在營養(yǎng)成分方面，已經(jīng)有關(guān)于酸木瓜中總生物堿的抗菌性能、齊墩果酸降血糖作用、總黃酮含量方面的研究；在食品加工方面，酸木瓜在云南民間加工食用方法較多，且具有濃厚民族特色，如苗族酸木瓜炒雞、麗江納西族酸木瓜炒魚；此外還有一部分與酸木瓜籽、酸木瓜皮利用方面的研究。5酸木瓜的應(yīng)用展望抗氧化性是當(dāng)今植物醫(yī)學(xué)、生物制藥、保健食品研究的熱點(diǎn)之一。隨著人民生活水平的提高和膳食結(jié)構(gòu)的改善，合成抗氧化劑已經(jīng)無法滿足市場需求，人們開始挑選更加天然健康，風(fēng)味獨(dú)特并且珍奇的材料來滿足抗氧化這一需求。我國酸木瓜資源豐富，隨著科技水平的進(jìn)步，從酸木瓜中提取抗氧化物質(zhì)的技術(shù)也日益成熟，人們已經(jīng)將