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(yíng)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)濟(jì)作物之一。成熟的酸木瓜色澤金黃，氣味芳香，營(yíng)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(yáng)小勇等以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)樣品，測(cè)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(cè)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(wú)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)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，其總還原力和對(duì)O₂的清除作用均高于水提物，并與維生素C相當(dāng)，說(shuō)明野木瓜具有很好的抗氧化作用主要來(lái)自于黃酮類化合物。

1.2抗壞血酸

據(jù)中國(guó)林業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心檢測(cè)，100克酸木瓜鮮果汁中含有抗壞血酸50.84～203.09毫克，而相同條件下100克蘋果僅含抗壞血酸4毫克，說(shuō)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(cè)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(cè)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)率僅次于多酚類物質(zhì)，且通過(guò)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(guò)試驗(yàn)測(cè)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(guò)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，使自由基的產(chǎn)生受到抑制，進(jìn)而影響脂質(zhì)過(guò)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(guò)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中產(chǎn)生的活性氧，減少脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)鏈長(zhǎng)度，阻斷或減緩脂質(zhì)過(guò)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(guò)氧自由基，最后分解成對(duì)機(jī)體無(wú)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(cè)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(guò)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(guò)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%，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(guò)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(shuō)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(cè)定番石榴等蔬果中的抗壞血酸含量，確定了當(dāng)以0.25%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1：40。

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(guò)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(cè)定方法

目前酸木瓜抗氧化物質(zhì)的測(cè)定方法主要有3種：清除DPPH自由基的能力測(cè)定、清除羥自由基作用的測(cè)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(cè)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)成定量關(guān)系，因而可用分光光度法進(jìn)行定量分析來(lái)檢測(cè)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(shuō)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(cè)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。

用清除羥自由基的能力來(lái)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0.11～2.5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)

木瓜多酚粗提液對(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(shuō)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(guò)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(guó)內(nèi)云南、貴州、四川等地的特有野生資源在國(guó)際市場(chǎng)上的利用較少，存在較大的研究空間。其次，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，目前僅存在對(duì)酸木瓜果酒、果醋研制，而且因其成品具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)橹谱鞴に嚨穆浜螅坏靡怎r果的形式在市場(chǎng)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(yíng)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(wú)法滿足市場(chǎng)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(lái)滿足抗氧化這一需求。我國(guó)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)將研究和開發(fā)的目光投向醫(yī)食同源的酸木瓜新資源。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)酸木瓜含有多種對(duì)人體有益的成分如木瓜蛋白酶、酵素，可將脂肪分解為脂肪酸，有利于人體對(duì)食物進(jìn)行消化和吸收，有健脾消食之功；酸木瓜里的番木瓜堿具有抗菌素、抗腫瘤功效，酸木瓜所含的齊墩果具有護(hù)肝降酶、抗炎抑菌、降低血脂、軟化血管等功效。其維生素C含量是蘋果的48倍，還齊墩果酸、鉀、鈣、鎂、鋅等多種營(yíng)養(yǎng)元素，17種以上的氨基酸，大量的礦物元素、胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)，因此，酸木瓜是一種具有開發(fā)價(jià)值的原材料，其也是潛在的抗氧化物質(zhì)寶庫(kù)。