芒果皮活性成分的萃取及其生理活性研究

王瑞蘭, 張培麗

(廣東食品藥品職業(yè)學院食品科學系,廣東廣州 510520)

芒果 (Mangifera indicaL.)又名“望果”,是漆樹科 (Anacardiaceae)芒果屬 (MangiferaL.)的一種熱帶常青樹產果實,其外形和果皮顏色多樣,肉質細嫩、香甜、有特殊風味,集熱帶水果精華于一身,被譽為“熱帶水果之王”,是熱帶、亞熱帶地區(qū)的重要經濟作物,是世界第二大熱帶水果.芒果除鮮食外,主要被加工成芒果飲料、芒果干、芒果罐頭、果凍等.據(jù)估計,芒果皮占鮮果重的7%～24%,芒果皮作為芒果工業(yè)化加工生產中產生的加工副產物,一般被拋棄,既造成資源的巨大浪費,又污染環(huán)境.近幾年,國內外學者對芒果皮的活性成分進行了大量的研究,建立從芒果副產物中提取分離有效功能因子的新技術,對提高芒果的附加值和利用率,避免資源浪費和環(huán)境污染,減少疾病發(fā)生,提高人民生活水平,均具有十分重要的意義.

1 芒果皮活性成分的提取

芒果皮中含有多種活性成分.國內外學者通個有機溶劑萃取、HPLC、RP-HPLC分析等方法對芒果皮進行了萃取和分析,結果發(fā)現(xiàn)芒果果皮中含有黃酮類、糖類、苷類、酚類、有機酸和揮發(fā)油等有效成分[1-7].

2 芒果皮活性萃取物的功能研究

2.1 抗食品病原微生物

徐志、吳莉宇[8]研究發(fā)現(xiàn),芒果皮85%乙醇萃取物在濃度為2 mg/mL時,能抑制食品中常見的病源微生物,如沙門氏菌 (NICPBP 50115-12)、金黃色葡萄球菌 (MIG1.55)、大腸桿菌 (ATCC 8739)、大腸桿菌(MIG1.42)、志賀氏菌 (NICPBP 51592-7)的生長.而且在相同濃度、pH值、溫度條件下,芒果皮萃取物對常見的食品病源微生物的抑制和殺滅效果明顯好于化學防腐劑苯甲酸鈉以及山梨酸鉀,說明芒果皮活性萃取物具有很好的抑制作用,是一種很好的天然防腐劑.

2.2 抗植病真菌微生物

芒果皮活性物對植物病原真菌具有較強的抑制作用.國外學者研究發(fā)現(xiàn)未成熟的芒果果皮中含有5-(12-順-十七烷基)-烯-間苯二酚和5-十五烷基-烯-間苯二酚,在削皮后24 h對鏈格孢屬真菌(Alternaria alternata)有顯著的抑制作用[5,9].國內學者[10]對果皮萃取物的抗植病真菌微生物的活性也進行了研究,抑菌譜測定結果表明,芒果皮萃取物除對鏈格孢屬真菌有抑制作用外,對水稻紋枯、小麥紋枯、小麥赤霉等病原菌也具有很強的抑菌活性;平皿葉片法結果顯示,萃取物對水稻紋枯病的保護和治療作用亦非常明顯,治療效果接近于50%多菌靈WP 1000倍液的療效.

2.3 抗氧化作用

李琳等[11]研究結果發(fā)現(xiàn)芒果皮粗提液對卵黃脂蛋白不飽和脂肪酸過氧體系和鮮榨花生油均有較強的抗氧化性能,并具有較強的清除OH·和O2-.自由基的能力.José等[4]采用硫酸氰鐵比色法測定芒果皮中膳食纖維的抗氧化能力,當添加的質量百分比濃度為0.05%時,發(fā)現(xiàn)其分別是抗氧化劑BHA(2,3—丁基—4—羥基茴香醚)的0.75倍,法國PARAD′OX(一種商售多酚濃縮液)的1.4倍和DL-α-tocopherol(VE)的3.4倍.另外,Berardini.N等[12]將干芒果皮經硫酸溶液提取,吸附樹脂吸附,甲醇洗脫得到的多酚化合物凍干后,采用DPPH、TEAC和FRAP方法分析,發(fā)現(xiàn)其抗氧化活性都超過芒果苷和槲皮素3-O-苷.

2.4 增強免疫調節(jié)作用[13]

通過免疫臟器指數(shù)法 (包括脾指數(shù)、胸腺指數(shù))、小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅實驗、碳粒廓清實驗,研究了芒果皮中萃取物黃酮 (MPF)增強小鼠非特異性免疫功能的作用;通過脾細胞增殖實驗,采用MTT法體外檢測MPF對小鼠脾淋巴細胞的增殖作用,研究結果表明芒果皮中萃取物黃酮對小鼠免疫臟器指數(shù)有一定的影響.MPF中劑量治療組脾指數(shù)下降,差異顯著;低劑量MPF對碳粒廓清有一定影響,吞噬指數(shù)差異顯著;MPF 200 ug/mL、400 ug/mL劑量組在體外均能促進小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅的能力 (P＜0.05),且具有劑量效應關系,而MPF 800 ug/mL高劑量組對小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅的能力有一定增強作用,但結果不顯著;MPF對小鼠脾淋巴細胞增殖有一定的影響,MPF體外均能直接促進小鼠脾淋巴細胞的增殖(P＜0.01),MPF亦能協(xié)同ConA刺激脾淋巴細胞增殖(P＜0.01),當劑量為100 ug/ml時,刺激指數(shù)已達1.83,其中MPF高劑量組協(xié)同效應相對較高.這些研究結果表明芒果皮中萃取物黃酮具有增強機體免疫功能的作用.

2.5 止咳化痰與抗炎作用

通過芒果皮萃取物對氨水氣霧致小鼠咳嗽和二氧化硫致小鼠咳嗽的影響的研究發(fā)現(xiàn),芒果皮提取物能夠明顯延長小鼠氨水氣霧和二氧化硫引咳潛伏期,減少咳嗽次數(shù);對小鼠氣管段酚紅排泌及二甲苯致小鼠耳腫脹影響的研究證明能增加小鼠氣管酚紅排泌量,抑制二甲苯致小鼠耳廓腫脹[14].表明其有鎮(zhèn)咳化痰、抗炎作用.

3 果皮萃取物穩(wěn)定性的研究[15]

以水稻紋枯病菌為指示菌,用生長速率法對芒果皮萃取物活性成分的穩(wěn)定性進行了研究.

3.1 熱處理對萃取物抑菌活性的影響

溫度對芒果皮萃取物抑菌活性影響最大,超過40℃抑菌能力明顯下降,但80℃后有所回升.說明萃取物中活性物質在高溫下發(fā)生了一定物理或化學變化.

3.2 pH對萃取物抑菌活性的影響

隨著pH值的降低或升高,芒果皮萃取物對病原菌的抑制作用基本保持不變,說明萃取物中的活性物質對酸堿有很強的穩(wěn)定性.

3.3 紫外光照射對萃取物抑菌活性的影響

隨著紫外光處理時間的延長,萃取物的抑菌活性基本保持不變.可見芒果皮萃取物中的活性物質對紫外光具有極高的穩(wěn)定性.

3.4 金屬離子對萃取物抑菌活性的影響

金屬離子溶液對病原菌的生長沒有影響,但與萃取物結合后,只有Na+和K+兩種離子溶液的抑菌活性基本保持不變,Ca2+、Mg2+、Fe2+和Fe3+4種離子溶液的抑菌能力下降.這可能是金屬離子與萃取物中活性物質發(fā)生一定的化學變化從而降低其抑菌活性有關.

4 芒果皮的應用前景

目前,國內外對芒果皮活性物的研究絕大多數(shù)仍停留在實驗室的試驗階段,嚴重影響了芒果皮的開發(fā)與利用.在今后隨著人們對芒果皮活性物生理功能認識的加深,無論其是作為食品添加劑還是保健食品的功能配料,必然會受到人們越來越多的關注.

4.1 新的食品添加劑

芒果皮中的活性萃取物能抑制食品中常見的病源微生物,利用芒果果皮開發(fā)廣譜、高效、低毒、天然的食品防腐劑,既能夠降低天然的食品防腐劑的成本,又能保證食品的品質,有利于進一步推動綠色食品工業(yè)的發(fā)展.

4.2 新的食品抗氧化劑

天然抗氧化劑越來越受到大眾的歡迎,以果皮為原料,從芒果果皮中提取和分離廉價的天然抗氧化劑,研究其作用性能,解決溶解性、耐熱耐酸性、增效劑配伍及色澤與風味問題,可廣泛應用于煎炸食品、油脂工業(yè)及其他食品工業(yè),取代或部分取代目前食品中常用的合成抗氧化劑.

4.3 開發(fā)新的保健食品

芒果果皮中含有黃酮化合物、多酚化合物、有機酸及多種揮發(fā)油等保健食品的有效成分,它們分別具有清除氧自由基、增強免疫調節(jié)作用、止咳化痰與抗炎作用等生理功能,把它們分離后可應用于延緩衰老、調節(jié)血脂、增強體質、止咳化痰等保健食品的配方設計,開發(fā)新的保健食品.

可見,開發(fā)芒果皮功能性產品不但能提供新的產業(yè),而且能提高芒果種植的經濟附加值,其生產及應用前景非常廣闊,市場潛力巨大.

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[13]王維民,汪敏,諶素華.2007中國農業(yè)工程學會農產品加工及貯藏工程分會學術年會暨中國中部地區(qū)農產品加工產學研研討會論文集 [C].2007.

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[15]覃麗儉,王強,吳莉宇.芒果皮萃取物抑菌成分穩(wěn)定性探討 [J].廣西農業(yè)科學,2007,4(38)：423-426.