胡蘿卜多糖結(jié)構(gòu)及其功能探討

◎ 崔旭東

（長(zhǎng)順縣農(nóng)業(yè)局，貴州 長(zhǎng)順 550700）

胡蘿卜作為草本植物中的一種，是百姓生活中常見(jiàn)的蔬菜，其具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功效。胡蘿卜多糖是胡蘿卜中水溶性多糖中的重要組成部分，其中的單糖分子縮合形成長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，降解后可變成可溶性的單糖、寡糖等。基于此，本文就其結(jié)構(gòu)和功能展開(kāi)分析。

1 胡蘿卜多糖結(jié)構(gòu)

胡蘿卜是百姓日常生活中常見(jiàn)的一種蔬菜，其含有極為豐富的藥用價(jià)值，因此有“小人參”的美譽(yù)。根據(jù)相關(guān)研究來(lái)看，胡蘿卜中含有豐富的維生素、胡蘿卜素、揮發(fā)油、香豆素等多種營(yíng)養(yǎng)成分，而其中多糖化合物極為豐富[1-3]，其主要成分及含量見(jiàn)表1。

表1 胡蘿卜主要成分及含量表

多糖在胡蘿卜中有著極為重要的比重，多糖本身的活性功能相對(duì)多樣，有降低淀粉酶活性、吸附葡萄糖等作用，這也是適當(dāng)食用胡蘿卜能夠控制血糖水平的原因。相較于胡蘿卜中中性糖消化性相對(duì)較差這一點(diǎn)，胡蘿卜中的中性果膠類多糖的消化性作用較好。除此之外，胡蘿卜中酸性多糖的消化性作用也相對(duì)較好。多糖在動(dòng)物、植物、微生物等中廣泛存在，而在來(lái)源上也很廣泛，從化學(xué)種類上來(lái)說(shuō)屬于極性大分子化合物。在提取上，不同溫度的水、稀堿溶液等都可以，且在一定的酸性條件下也可以提取[4]。不同提取條件和提取方法可以提取出不同性質(zhì)、不同種類的多糖化合物。胡蘿卜中多糖的主要呈現(xiàn)類型是果膠，在提取方法上可以利用水提、弱堿整合等方式，從而得到水溶性果膠、弱堿整合果膠等不同性質(zhì)的多糖。除此之外，還可以采用微波、超聲、酶解等方法來(lái)提取胡蘿卜中的多糖。不同的提取方法所獲得的胡蘿卜多糖中的相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)有一定的差異。

在胡蘿卜多糖的結(jié)構(gòu)研究上，綜合相關(guān)報(bào)道和研究來(lái)看，主要集中在對(duì)胡蘿卜多糖理化性質(zhì)、單糖組成方面的研究。胡蘿卜多糖主要成分是果膠，而其中主要的單糖組成主要是果膠類單糖[5]。相關(guān)研究指出，從胡蘿卜多糖中能夠提取和分離出AIR、CSF等多種多糖成分，通過(guò)對(duì)多糖成分進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步推測(cè)出多糖成分的主要構(gòu)成。此外，一些研究中指出了胡蘿卜中水溶性成分的摩爾占比，并進(jìn)一步深入分析胡蘿卜中阿拉伯半乳糖蛋白和其他果膠之間的關(guān)聯(lián)[6]。胡蘿卜來(lái)源的水溶性組分中Ara和Gal的摩爾百分比分別為26%和59%，GalA的含量為6%，同時(shí)檢測(cè)到少量GLCA。綜合相關(guān)研究成果來(lái)看，一些所占比重較小的多糖成分也相繼通過(guò)相關(guān)提取分離實(shí)驗(yàn)被發(fā)現(xiàn)。從中可以看出，胡蘿卜多糖成分有多樣化特征，不同提取方法和提純方法會(huì)對(duì)胡蘿卜多糖成分的研究有很大幫助[7]。除此之外，胡蘿卜在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的多糖結(jié)構(gòu)變化，特別是胡蘿卜果膠對(duì)于其細(xì)胞壁的黏附性有很大影響，后者又影響胡蘿卜的組織形態(tài)。相關(guān)研究也指出，胡蘿卜多糖結(jié)構(gòu)在一定程度上也會(huì)受到胡蘿卜來(lái)源的影響，胡蘿卜內(nèi)化學(xué)成分可能會(huì)隨著胡蘿卜質(zhì)構(gòu)的改變而發(fā)生變化；而處于生長(zhǎng)期的胡蘿卜在水溶性果膠含量、碳水化合物等成分上也會(huì)隨著生長(zhǎng)期的變化不斷發(fā)生變化，多糖結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之發(fā)生變化。

2 胡蘿卜多糖的功能

來(lái)自天然產(chǎn)物中的多糖具有更為優(yōu)質(zhì)的生物活性，在降血糖、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、腸道健康等方面具有更好的功效。而胡蘿卜多糖也有良好的活性功能，在抗氧化、降血糖等方面都有積極的作用。相關(guān)專家學(xué)者也就這些問(wèn)題進(jìn)行了深入研究分析，并通過(guò)熱水法對(duì)胡蘿卜中的多糖進(jìn)行提取，并針對(duì)胡蘿卜中多糖的功能進(jìn)行了一系列的深入研究。

從具體分類上來(lái)說(shuō)，胡蘿卜中的多糖化合物有可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維之分。不可溶性膳食纖維的主要組成部分是纖維素、木質(zhì)素等，而可溶性膳食纖維主要成分是果膠。相關(guān)研究分析也指出，胡蘿卜中的不溶性纖維具有較為顯著的功效，如抑制淀粉酶活性、吸收葡萄糖等，還在一定程度上對(duì)控制餐后血糖有較好的功效[8]。胡蘿卜中的果膠可提取出巖藻糖、葡萄糖等，這些果膠提取物相較于中性糖成分更容易消化，其中酸性糖成分也比較容易消化。相關(guān)研究表明，胡蘿卜細(xì)胞壁中的主要成分多糖對(duì)酚酸、花青素等成分的釋放有一定的影響，這些成分的不完全釋放對(duì)人體內(nèi)部腸道吸收酚類化合物有積極的作用，良好的腸道菌群對(duì)機(jī)體健康有重要的影響。現(xiàn)階段的相關(guān)研究對(duì)缺乏胡蘿卜多糖的機(jī)體腸道菌群變化、機(jī)體健康變化等方面的研究還不夠深入，這也是相關(guān)研究的重要方向[9]。

相關(guān)研究還指出，高溫、高壓條件可降低胡蘿卜細(xì)胞壁中果膠的甲酯化度，這一過(guò)程能夠在一定程度上延緩胡蘿卜質(zhì)構(gòu)的損失。而與之相反，在高溫、低壓的處理?xiàng)l件下，胡蘿卜的水溶性果膠含量會(huì)隨之增加，也會(huì)加快胡蘿卜質(zhì)構(gòu)的軟化速度。熱處理也會(huì)影響胡蘿卜中的胡蘿卜素，熱處理過(guò)程中胡蘿卜質(zhì)構(gòu)轉(zhuǎn)變和果膠結(jié)構(gòu)變化有相關(guān)性。前處理時(shí)若果膠的甲酯化度顯著降低，則后續(xù)的熱處理能夠獲得更好質(zhì)構(gòu)的胡蘿卜。胡蘿卜果膠甲酯化度與胡蘿卜質(zhì)構(gòu)有很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，即當(dāng)胡蘿卜中果膠的甲酯化程度越高，加工過(guò)程中胡蘿卜質(zhì)構(gòu)變化阻力越小。此外，漂洗也會(huì)在一定程度上影響胡蘿卜中的總含糖量，在高溫狀態(tài)下進(jìn)行瞬時(shí)漂洗能夠使果糖等中性糖中的半乳糖醛酸、總糖等更多保留下來(lái)。加熱狀態(tài)下的漂洗再輔之以超聲技術(shù)，能夠在很大程度上縮短處理的時(shí)間，在滅酶效果上也會(huì)更好，且這一過(guò)程能夠更好地使果膠的結(jié)構(gòu)得以維持，進(jìn)而保持胡蘿卜質(zhì)構(gòu)形態(tài)。

當(dāng)前，對(duì)胡蘿卜的處理方法越來(lái)越多樣，不同的處理工藝對(duì)胡蘿卜的品質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。人們對(duì)從農(nóng)場(chǎng)收集得到的胡蘿卜進(jìn)行加工處理，如灌裝、干燥，制作成胡蘿卜汁、糖果和食品添加劑等，期間可能需要經(jīng)歷漂洗、浸煮、殺菌、高壓或均質(zhì)等諸多工藝，胡蘿卜的品質(zhì)在加工過(guò)程中會(huì)受到很大影響。正因如此，加工方式對(duì)胡蘿卜及胡蘿卜多糖理化指標(biāo)、結(jié)構(gòu)和功能的影響一直受到廣泛關(guān)注。胡蘿卜中多糖成分結(jié)構(gòu)也會(huì)在加工過(guò)程中受到不同程度的影響，這也是胡蘿卜品質(zhì)發(fā)生變化的重要原因之一，也是胡蘿卜加工領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容。沸水會(huì)對(duì)胡蘿卜中碳水化合物含量及相關(guān)的組成比例產(chǎn)生一定的影響，對(duì)其水溶性、膳食纖維溶解性等的影響更為顯著。對(duì)胡蘿卜進(jìn)行熱處理，初期胡蘿卜質(zhì)構(gòu)會(huì)快速發(fā)生變化，而達(dá)到一定程度后，質(zhì)構(gòu)變化的速度也會(huì)隨之放緩，這一過(guò)程中水溶性果膠會(huì)隨之降解，這一過(guò)程也會(huì)加快胡蘿卜的軟化速度。漂洗會(huì)降低胡蘿卜中半乳糖醛酸和總糖含量。高溫瞬時(shí)漂洗會(huì)使果膠、甲酯化果膠和中性糖中保留更多的半乳糖醛酸或總糖。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，關(guān)于胡蘿卜多糖結(jié)構(gòu)和功能等方面的研究還有著極為廣闊的空間，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道等都對(duì)胡蘿卜多糖的功效進(jìn)行不斷拓展，就胡蘿卜多糖的消化功能、對(duì)相關(guān)疾病的輔助療效等進(jìn)行深入研究。胡蘿卜作為常見(jiàn)的一種蔬菜，不同的加工方式對(duì)胡蘿卜多糖結(jié)構(gòu)及相關(guān)功效等都會(huì)有不同的影響，這也是現(xiàn)階段研究的一個(gè)重要方向。

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