山竹综合利用现状及果皮活性物研究进展

第45卷第22期2017年11月广　州　化　工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.45No.22Nov.2017

山竹综合利用现状及果皮活性物研究进展

*

农仲文,刘晓静,曾晓房,于立梅

(仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东　广州　510225)

摘　要:山竹是一种产自马来群岛的优稀水果㊂果肉中丰富的营养能较好地供给人体所需㊂约占整果55%的果壳富含有黄

酮类化合物㊁呫吨酮类化合物㊁花色苷㊁原花青素等活性成分,使其具有抗炎镇痛㊁抗氧化㊁抗癌㊁抗菌等生理活性,由此被广泛应用于食品㊁医学㊁化工等多方面㊂本文就山竹果综合利用现状及其活性提取物研究进展进行综述,以开发指导我国山竹全果资源的综合利用㊂

关键词:山竹;果皮提取物;生物活性;进展　

中图分类号:TS255.1

　文献标志码:A

文章编号:1001-9677(2017)22-0006-03

*

基金项目:广东省自然科学基金项目(2015A030313604)㊂

第一作者:农仲文(1992-),男,研究生,主要从事研究功能食品化学㊂通讯作者:于立梅,副教授,主要研究方向为功能食品化学㊂

Research Progress on Processing Status and Biological Activity of Mangosteen *

NONG Zhong -wen ,LIU Xiao -jing ,ZENG Xiao -fang ,YU Li -mei

(College of Light Industry and Food Technology,Zhongkai University of Agriculture and

Engineering,Guangdong Guangzhou 510225,China)

Abstract :Mangosteen is a rare fruit produced from the Malay Islands.The rich nutrients in the flesh can be better supplied to the human body.About 55%of the whole fruit is rich in flavonoids,xanthone compounds,anthocyanins,procyanidins and other active ingredients,so it has anti -inflammatory analgesic,anti -oxidation,anti -cancer,antibacterial and other physiological activity.Mangosteen is widely used in food,medicine,chemical and other aspects.The comprehensive utilization of mangosteen and its active extract were reviewed in order to develop and guide the comprehensive utilization of mangosteen resources in China.

Key words :mangosteen;peel extract;biological activity;progress

山竹,亦可称为山竹子㊁倒捻子㊁莽吉柿,是一种原产于东南亚马来群岛生长缓慢的藤黄科藤黄属绿色果品㊂之所以称为绿色水果源于其果皮分泌出的多酚类物质,这些多酚具有杀虫抑菌的作用,使山竹在缓慢的生长过程中得到保护而不必施予农药,于环境㊁果树都是绿色的㊂山竹是一种药食同源的水果,果肉嫩白透亮,酸中带甜,柔软滑口,香气诱人㊂相较其它水果,其含有丰富的蛋白质㊁脂类㊁维生素㊁矿物质㊁可溶性固形物㊁有机酸而被冠予 果后”的美称;其寒属性,可清热去火,排毒养颜,但不能与同寒性食品共食㊂东南亚将山竹列为传统药材,口服以治疗腹泻㊁腹痛㊁痢疾等,外敷以止血㊁缓解烧伤烫伤㊁治疗跌打扭伤㊁防止伤口感染等㊂现代医学认为,山竹果皮提取物在抗氧化㊁抗癌㊁抗艾滋㊁抗炎症㊁抗病毒㊁抗菌㊁抗过敏㊁提升免疫力等方面具有广阔的前景㊂

1　山竹综合利用现状

1919年我国台湾首先引种山竹,而后东南沿海省份也相继

进行栽培㊂山竹栽培环境特殊,果树成型时间较长,采收期集中在每年的7月至10月份㊂为全年供应市场,传统工艺将山竹

果肉制成罐头㊁果酱㊁蜜饯㊁果冻㊁果汁㊁山竹糖葫芦等食品㊂但这些产品因采摘的果实质量不一,无统一加工工艺标准,不能保障山竹的色香味全,发展程度有限㊂速冻山竹是一种可保留山竹固有挥发性物质的新型加工工艺[1]㊂此工艺已大量商用,使山竹全果速降温至-35℃,酶促反应等化学变化以及微生物的生长繁殖都得以抑制,但所需山竹果品质较高㊂为应对山竹在采摘运输中品质下降,将山竹全果进行半单体快速冻结更适应市场[1]㊂此外,山竹果皮色素可应用于印染㊁添加剂等行业;种子㊁果仁富含的油脂可应用于烹饪加工中;酸性果肉在马来西亚被应用于酸性调味料[1]在国外,山竹提取物已被应用于美容护肤品行业[2]㊂山竹整果在食品㊁医学㊁化工等多方面的研究成效日益显著㊂

1.1　食品方面

山竹研究在食品开发方面比重较大㊂于立梅等[3]以山竹整果为原料,对山竹果酒进行了不同方式(如超声波㊁微波㊁加热等)的催陈,并讨论山竹果酒在发酵过程中活性物质变化情况㊂实验表明发酵1~5d 阶段,果酒中的黄铜类化合物以及多酚类物质都呈现上升的趋势㊂在这几种方式的催陈下,山竹果

第45卷第22期农仲文,等:山竹综合利用现状及果皮活性物研究进展7

酒整体的品质和香气提升㊂高静压是一种非热加工杀菌技术㊂

山竹富含热敏性物质,潘玲等[4]用高静压杀灭了山竹汁中自然菌群,而果汁的品质不受影响㊂

1.2　医学方面

山竹醇是一种从山竹果壳中提取的黄色晶体化合物,曾作

为香料使用,众多研究表明,山竹醇是天然的口腔癌预防剂㊂

曹菁等[5]进行了8-烯丙基山竹醇的合成及其抗癌活性研究㊂为充分发挥山竹醇的生物活性及更好的吸收,在山竹醇中用丙

烯基替换C8位置上过大的支链㊂李娥等[6]研究了山竹提取物的钙拮抗作用及对心肌缺血的影响,讨论α-倒捻子素㊁半乳

糖的功效㊂赵骁宇等[7]对山竹果壳中提取的呫吨酮化合物进行抗癌㊁抗菌㊁抗病毒等药理研究㊂

1.3　其他方面

黄景晟等[8]研究了山竹中天然的羟基柠檬酸㊂该物质通过阻碍ATP柠檬酸裂解酶,抑制乙酰辅酶A形成的机制,使人体

控制食欲及脂肪合成,但使用过度会对人体造成伤害㊂山竹果

壳色素是一种兼具营养和生化效应的无毒害天然色素,大有代

替合成色素的趋势㊂吕名秀等[9]在超声技术辅助下提取了山竹果壳色素,并综述山竹果壳色素在印染工艺中的稳定性㊁抗紫

外线能力以及食品保鲜方面的应用㊂金纳米粒子是国内外关注

的一个焦点㊂陈丽萍[10]利用山竹提取液合成亲水性金纳米粒子,制成稳定㊁低毒㊁体表面积大的药物载体㊂碳量子点是一

种有突出荧光效应的新型碳纳米材料㊂李敏等[11]用山竹果壳制作多色彩发光的山竹壳基碳量子点,并对其性能进行测定㊂甲

基蓝是印染工业常用染料,印染废液中的甲基蓝对生物和人类

生存环境造成威胁㊂杨新周[12]用山竹果壳制成活性炭以考察其吸附亚甲基蓝的吸附性能,为山竹壳废物再利用提供途径㊂山

竹果受病虫害较少,猜测其果皮中含有抗病虫害的生物活性物

质㊂叶火春等[13]研究山竹果皮提取物在农业方面杀灭害虫的能力,为新型农药的开发提供依据㊂

2　山竹果皮中活性物质

2.1　黄酮类化合物

黄酮类化合物在山竹中属次生代谢产物,数量众多,结构

复杂,因而生化效应突出㊂在食品㊁药品㊁保健品方面的重要

价值已被发现,是时下研究的热点之一㊂目前,科研人员为加

快开发黄酮类化合物,人工合成其衍生物,使其种类更多,溶

解性更好,生物活性更显著㊂黎平等[14]通过高效液相色谱-飞行时间质谱法分离与鉴定出了黄酮类化合物,为山竹果的开发

与利用提供数据支撑㊂李武超等[15]研究了响应面分析法,构建提取工艺的数学模型,优化黄酮类化合物的提取工艺㊂

2.2　呫吨酮类化合物

亦可称氧杂蒽酮类化合物,由酚类㊁甲氧基类和异戊二烯

取代三环芳香族而成的一系列衍生物㊂目前发现氧杂蒽酮化合

物两百多种,α㊁β㊁γ-倒捻子素是这类化合物的代表㊂极强的

抗氧化性是这类化合物最突出的属性㊂山竹中已经发现的呫吨

酮类化合物有六十一个[16]㊂唐强等[17]用复合酶法提取山竹中总氧杂蒽酮,提取率为10.55%,为工业化提取总的氧杂蒽酮

提供了参考依据㊂

2.3　花色苷和原花青素

山竹中的花色苷由花青素通过糖苷键与糖结合而成,其稳定性㊁颜色(红色)与温度㊁pH㊁可见光有关㊂从山竹中提取的花色苷作为功能性水溶色素普遍应用于食品㊁药品㊁化妆品中㊂Piacham等[18]测定了山竹果中总花色苷的平均含量㊂原花青素又可称之为缩合单宁,由儿茶素的单体㊁二聚体㊁五聚体等组成的聚多酚类化合物,其在热酸下可水解产生花青素㊂测定原花青素的方法很多,优缺点也很明显㊂黄雪松等[19]用分光光度法并以对-二甲基氨基肉桂醛(DMAC)为显色剂测定山竹壳原花青素的含量,该方法简便灵敏,应用于商业检测中实用并且准确㊂

3　生物活性

3.1　抗氧化性

山竹突出的抗氧化性归功于果皮中含量较多极性较大的植物缩合多酚㊂张晓南等[20]测试山竹果皮多酚类物质的抗氧化活性㊂实验表明:清除DPPH自由基的量与多酚类浓度呈线性,为山竹的抗氧化性研究提供依据㊂Tjahjani S等[21]在SOD活性测试和总抗氧化能力的测试中都表明山竹提取物具有抗氧化活性㊂陈海光等[22]对山竹多酚物质的研究表明,即使在体外,多酚物质仍然具有良好的抗氧化性㊂相对于有机相中的多酚,水相中的多酚抗氧化能力更佳㊂

3.2　抗炎㊁镇痛

多项研究成果表明山竹果壳提取物具有抗炎㊁镇痛活性㊂Chomnanwang等[23]用山竹果壳提取物处理痤疮丙酸杆菌引起炎症,发现促炎性因子被抑制㊂Cui等[24]对山竹果皮乙醇提取物进行热板和扭体,发现氧杂蒽酮物质表现出抗炎与镇痛的作用㊂Sukma等[25]用γ-倒捻子素处理神经瘤细胞,发现某些受体的mRNA转录提高了,表明γ-倒捻子素具有抗炎治疗疼痛的作用㊂

3.3　抗癌和防癌

国内外在关于山竹提取物的抗癌方面的研究一向热度不减㊂曹菁等[5]曾报道山竹醇对口腔鳞状细胞癌的预防机制,并验证了山竹醇第13位㊁14位两个羟基是其抗癌活性的基础㊂通过改造山竹醇C8位置上过大的支链,提升山竹醇抗癌活性以及吸收度㊂Kosen等[26]验证了山竹果壳甲醇对小鼠结肠腺癌细胞的抑制作用㊂Ho等[27]研究发现了Garcinone E对包括肺癌㊁肝癌㊁胃癌等在内的癌细胞具有很强的细胞毒性㊂Garcinone E在抗肿瘤药物的研制上具有广阔的前景㊂

3.4　抗菌和抑菌

相比化工制品,人们更倾向于安全无毒害的天然防腐剂㊁添加剂㊂刘爽等[28]研究山竹果皮提取物对食品加工及贮藏环节易滋生的细菌的抑菌效应㊂实验表明偏酸性环境下抑菌效果明显㊂彭文书等[29]研究了山竹果壳色素的抑菌活性㊂实验表明果壳色素对霉菌㊁细菌㊁酵母菌都有较好的抑菌能力,适用于食品保鲜㊁饮料提色㊁添加剂等行业㊂Koh等[30]在研究山竹果壳提取物的抗菌活性时发现,α-倒捻子素通过破坏细菌细胞壁结构从而达到杀灭细菌的目的㊂而α-倒捻子素㊁γ-倒捻子素㊁藤黄酮E对MRSA菌株具有体外抑制作用㊂

4　结　语

随着生活水平的提高,人们逐渐重视养生,营养价值高且富含活性物质的山竹受到人们追捧,科研人员也更多地投入山