楊梅的功能特性及其應(yīng)用研究進(jìn)展

林雨晴 ，胡洋健 ，李宗軍 ，2，3，秦 丹 ，2， 侯愛香 ，2，3

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410128；2.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙 410128；3.國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖南長沙 410128）

0 引言

楊梅屬雙子葉綱楊梅科常綠喬木植物，其果實(shí)酸甜可口，富含維生素、有機(jī)酸等營養(yǎng)成分，具有生津止渴、調(diào)五臟、滌腸胃、除煩憒惡之氣等功效[1]。楊梅含豐富的楊梅多酚、楊梅多肽等生物活性成分，能預(yù)防癌癥、減少疲勞、降血糖、減少神經(jīng)損傷等。由于這些功效的存在，楊梅在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等行業(yè)有著舉足輕重的作用。因此，針對楊梅的一系列功能特性及其開發(fā)應(yīng)用進(jìn)行概述，以期為楊梅的進(jìn)一步開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 楊梅功能特性

1.1 抑制癌細(xì)胞生長

1.1.1 抑制癌細(xì)胞生長機(jī)理

（1） 干預(yù)重要凋亡蛋白表達(dá)。用qRT-PCR和Western bolt等方法在癌細(xì)胞體內(nèi)和體外試驗(yàn)中都證實(shí)，楊梅多酚發(fā)揮抑制癌細(xì)胞生長作用與眾多凋亡蛋白有關(guān)，如Caspase，Bcl-2，Bax，Survivin蛋白，P21等。其中，大多數(shù)試驗(yàn)都表明楊梅抗癌作用與Caspase，Bcl-2和Bax蛋白有關(guān)。李有富等人[2]用Western bolt方法檢測加入楊梅素后受到了抑制作用的宮頸癌細(xì)胞Caspase蛋白和Survivin蛋白表達(dá)程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)楊梅素可有效抑制Survivin蛋白的表達(dá)，活化Caspase基因蛋白。同時(shí)還用免疫組織化學(xué)檢測加入楊梅素后產(chǎn)生抑制作用的肝癌細(xì)胞Bax和Bcl-2含量，結(jié)果表明楊梅素有效抑制了Bcl-2蛋白表達(dá)，促進(jìn)Bax蛋白表達(dá)[3]。除此之外，陳璇等人[4]還發(fā)現(xiàn)采用qRT-PCR和Western bolt等方法檢測到經(jīng)楊梅醇處理后的肝癌細(xì)胞Caspase蛋白和Bcl-2蛋白都被抑制了活性，p21蛋白和Bax蛋白活性得到促進(jìn)。何侃亮等人[5]通過Pharmmapper及DRAR-CPI平臺(tái)預(yù)測楊梅素發(fā)揮抗腫瘤作用的重要靶點(diǎn)位置蛋白與調(diào)控細(xì)胞凋亡有關(guān)，說明楊梅多酚抗癌性能與調(diào)控凋亡蛋白的表達(dá)有重要聯(lián)系。

（2）阻滯癌細(xì)胞分裂。楊梅多酚類物質(zhì)不僅可以通過干預(yù)凋亡蛋白的表達(dá)來抑制癌細(xì)胞的生長，而且還可以通過阻滯細(xì)胞有絲分裂來抑制癌細(xì)胞增殖。于洋等人[6]檢測了添加了楊梅素的卵巢癌細(xì)胞的DNA斷裂標(biāo)志物r-H2AX時(shí)發(fā)現(xiàn)，楊梅素可以導(dǎo)致癌細(xì)胞細(xì)胞核中雙鏈DNA斷裂，李有富等人[2-3]在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)楊梅素可將宮頸癌細(xì)胞有絲分裂周期阻滯在S期，將肝癌細(xì)胞有絲分裂周期阻滯在G2-M期，使癌細(xì)胞無法進(jìn)行有絲分裂，阻止癌細(xì)胞生長、增殖。

1.1.2 抑制癌細(xì)胞生長作用

楊梅多酚具有良好的抗腫瘤效應(yīng)，且抗癌作用與楊梅多酚劑量濃度呈良好的量效關(guān)系。良好的抗癌效應(yīng)可以使得癌細(xì)胞活力降低，形態(tài)趨于正?；＠钣懈坏热薣2]用MTT法和SRB法對經(jīng)不同濃度楊梅素處理后的宮頸癌細(xì)胞活力進(jìn)行檢測，也有研究者用CCK-8法檢測添加了楊梅素后腎癌細(xì)胞的活力。結(jié)果表明，楊梅素降低了癌細(xì)胞的活力，增加了癌細(xì)胞的凋亡率[7]。有研究者使用高倍顯微鏡觀察經(jīng)楊梅多酚處理后的癌細(xì)胞細(xì)胞形態(tài)，如劉師兵、戴關(guān)海、朱磊等人[8-10]用高倍顯微鏡發(fā)現(xiàn)添加了楊梅多酚后的腫瘤細(xì)胞體積變小、細(xì)胞核固縮，且細(xì)胞數(shù)量顯著減少，細(xì)胞趨于正常化，楊梅多酚對癌細(xì)胞活力及形態(tài)變化的改變一致反映了楊梅多酚對癌細(xì)胞具有明顯的毒性作用，可以抑制癌細(xì)胞生長，而且當(dāng)楊梅多酚劑量變化時(shí)，抗癌效果也發(fā)生了相應(yīng)變化。

1.2 降血糖作用

1.2.1 楊梅多酚降血糖機(jī)制及作用

（1） 保護(hù)胰島β細(xì)胞降血糖?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，降低機(jī)體內(nèi)血糖水平的其中一個(gè)重要途徑是保護(hù)胰島β細(xì)胞。戴承恩[11]在探索楊梅黃酮降血糖的試驗(yàn)中，連續(xù)2周對患有糖尿病的大鼠注射楊梅黃酮，2周后大鼠體內(nèi)Bax基因的表達(dá)豐度被抑制，進(jìn)而促進(jìn)了胰島β細(xì)胞再生及胰島素分泌，顯著增強(qiáng)了大鼠葡萄糖的耐受能力。張波[12]的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了楊梅多酚可以通過保護(hù)胰島β細(xì)胞達(dá)到降血糖的目的。對由H2O2引起損傷的胰島細(xì)胞添加楊梅花色苷后，胰島細(xì)胞凋亡、壞死、自噬等情況得到了顯著緩解，明顯降低了小鼠血糖水平。

（2） 抑制α-葡萄糖苷酶降血糖。機(jī)體內(nèi)血糖水平的降低與α-葡萄糖苷酶的活性密切相關(guān)，楊梅多酚可以抑制α-葡萄糖苷酶的活性，降低機(jī)體內(nèi)血糖水平。柳余莉等人[13]提取的楊梅多酚類粗提物對α-葡萄糖苷酶呈現(xiàn)混合型抑制作用，通過動(dòng)力學(xué)及熒光光譜分析表明，楊梅多酚粗提取物通過靜態(tài)熒光淬滅對α-葡萄糖苷酶產(chǎn)生抑制作用。劉合生等人[14]的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，使用C3G、楊梅苷、楊梅素等單體楊梅黃酮糖苷類物質(zhì)都可以通過疏水作用結(jié)合α-葡萄糖苷酶，抑制其活性，達(dá)到降低機(jī)體內(nèi)血糖水平的作用。

1.2.2 楊梅蛋白酶解肽降血糖作用

楊梅蛋白酶解肽可以抑制α-葡萄糖苷酶的活性，達(dá)到降血糖的功效。張一帆等人[15]以阿卡波糖為對照組，測量結(jié)果顯示，各分子量的多肽片段均可達(dá)到抑制效果，且 MW＜5 ku，MW＜3 ku，3 ku＜MW＜5 ku 3個(gè)分子量段多肽的IC50遠(yuǎn)低于目前市場上的降血糖藥劑阿卡波糖的IC50，表明楊梅蛋白酶解肽具有優(yōu)良的降血糖活性。

1.3 抗炎作用

楊梅提取物具有良好的抗炎效果，可有效預(yù)防心肌損傷、關(guān)節(jié)炎等多種疾病。在心臟病的治療過程中，炎癥是引發(fā)缺血性心臟病的最主要原因，王博等人[16]檢測了注射楊梅素后心肌損傷程度，大鼠體內(nèi)IL-6，TNF-α，CRP等炎癥因子及NP-kB的含量。結(jié)果顯示，測量的炎癥因子含量水平顯著低于對照組，并且大面積減少了心肌細(xì)胞壞死程度，在心臟病的治療過程中對炎癥的出現(xiàn)產(chǎn)生了很好的預(yù)防作用。

對于關(guān)節(jié)炎，目前主要的觀點(diǎn)是由大量的免疫細(xì)胞及免疫因子參與形成的進(jìn)行性炎癥[17-18]。舒雪蓮等人[19]采取對照試驗(yàn)，研究楊梅素對佐劑性造模成功小鼠的影響，試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)組小鼠體重、關(guān)節(jié)炎指數(shù)、病毒切片顯示的病理情況均有明顯改善，且能顯著減少炎癥因子的數(shù)量，說明楊梅素具有良好的抗炎作用。

1.4 抗氧化作用

楊梅多酚類物質(zhì)對清除氧自由基、抑制氧化應(yīng)激水平具有顯著作用。氧化應(yīng)激被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老和疾病的重要因素，SOD，CAT和ROS等氧自由基含量常用來評定機(jī)體內(nèi)氧化應(yīng)激水平。陳亞萍等人[20]試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在對大鼠的離體心臟缺血再灌注損傷保護(hù)的試驗(yàn)過程中，與模型組相比，注射了楊梅苷的大鼠SOD，CAT活性水平得到了提高，MDA含量被降低，心肌損傷水平得到了顯著改善。在林文彬等人[21]的試驗(yàn)中被H2O2造成損傷的內(nèi)皮細(xì)胞在加入楊梅總黃酮后，抗氧化酶的活力得到了增強(qiáng)。楊梅多酚抗氧化作用在骨質(zhì)疏松等病癥中也得到佐證。甘寧等人[22]對患有骨質(zhì)疏松的大鼠投喂楊梅素后，大鼠體內(nèi)的ROS水平顯著降低，骨質(zhì)疏松癥狀減緩，內(nèi)源性BMMSCs成骨活性得到恢復(fù)。

1.5 其他

1.5.1 鎮(zhèn)痛作用

楊梅總黃酮其中一個(gè)重要的作用是減少疼痛感。減少疼痛感的其中一個(gè)辦法就是抑制神經(jīng)元的興奮性。宋英等人[23]的試驗(yàn)結(jié)果中，楊梅黃酮可以促進(jìn)患有炎性痛模型大鼠細(xì)胞膜上K+外流，抑制大鼠背根節(jié)神經(jīng)元的放電頻率，降低神經(jīng)元的興奮性，大鼠的疼痛感由此得到了顯著減緩。

1.5.2 緩解疲勞

楊梅提取物可有效緩解機(jī)體疲勞作用。小鼠負(fù)重游泳試驗(yàn)是典型的評價(jià)藥物抗疲勞作用的動(dòng)物模型，張穎等人[24]為試驗(yàn)小鼠注射楊梅提取物，設(shè)置對照組和試驗(yàn)組，研究發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組的肝糖原儲(chǔ)備量、運(yùn)動(dòng)后乳酸的積累、運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)功能的程度都得到了改善，且試驗(yàn)組小鼠的疲勞度明顯低于對照組。

1.5.3 預(yù)防精神損傷

研究發(fā)現(xiàn)，楊梅素可有效預(yù)防神經(jīng)損傷。黃景源等人[25]用CPZ刺激小鼠，造成精神損傷，在小鼠經(jīng)歷轉(zhuǎn)棒、水迷宮、曠場、髓鞘固藍(lán)染色等試驗(yàn)中，試驗(yàn)組小鼠表現(xiàn)明顯優(yōu)于對照組小鼠。張瀾奇等人[26]通過建立靶向Aβ纖維化和神經(jīng)毒性模型，在超聲波處理下的2種楊梅原花色素對模型細(xì)胞都表現(xiàn)出保護(hù)作用。

1.5.4 化感作用

楊梅對其他植物或生物具有一定的化感作用。朱成磊等人[27]用楊梅鮮葉對白菜種子生長發(fā)芽影響作用試驗(yàn)來探索楊梅鮮葉提取物的化感作用，發(fā)現(xiàn)楊梅鮮葉不同提取相提取的物質(zhì)對白菜種子的發(fā)芽具有不同的抑制或促進(jìn)作用。阮旭、葉火香、黃士文等人[28-30]在進(jìn)行楊梅果樹與其他植物間作生長試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，楊梅果樹可以提高茶樹的光合作用率、抑制病蟲害的生長、促進(jìn)蕨菜等其他作物生長。

2 楊梅的開發(fā)應(yīng)用

2.1 楊梅單寧制備吸附劑

水中的金屬離子可通過多種途徑污染食物，威脅到人體健康，楊梅單寧分子結(jié)構(gòu)中含有鄰位酚羥基，可以與金屬離子形成螯合物，是制備吸附劑的良好原材料。童培杰、羅揚(yáng)等人[31-32]將楊梅單寧固載在不溶于水的介質(zhì)上，研究由楊梅單寧為原料的吸附劑及其吸附金屬離子的能力，發(fā)現(xiàn)楊梅單寧在一定的溫度和pH值下可以高效吸附水中的金屬離子。

2.2 研發(fā)固體醒酒顆粒

楊梅具有消食解酒、和五臟、滌腸胃的功效，可以與其他具有解酒去肝毒作用的中草藥一起制備醒酒劑。黃國清等人[33]結(jié)合古代宮廷醒酒秘方和現(xiàn)代工藝技術(shù)，以楊梅、葛根、葛花、甘草和菊花為原料，通過浸提、噴霧干燥等工藝研制出的粒狀醒酒片且易于攜帶，且浸于水中可快速溶解，口感與楊梅原飲料十分相近。

2.3 提取天然色素

楊梅中的紅色素主要由花色苷組成，是一種天然的色素，用酸水結(jié)合離子交換樹脂法可以低廉、高效地制取楊梅紅色素。李帥等人[34]研究了使用酸水提取楊梅渣紅色素結(jié)合離子交換樹脂純化的提取工藝，發(fā)現(xiàn)使用D002離子交換樹脂對楊梅紅色素提取純化效果最好，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化提取色素的工藝，獲得了天然的楊梅紅色素。

2.4 制備涼茶

楊梅具有生津止渴、味美多汁的優(yōu)點(diǎn)，可用于制備涼茶。菊花、夏枯草等具有清肝明目、清熱瀉火等功效。張明等人[35]以濃縮楊梅汁、菊花、桂花、夏枯草、陳皮為原料，經(jīng)過混合、粉碎、浸提后進(jìn)行酶解、離心處理，再通過風(fēng)味調(diào)整，制得的楊梅涼茶不僅具有楊梅獨(dú)特的風(fēng)味，還兼具祛暑敗火的功效。

2.5 合成金納米粒子

楊梅素具有較強(qiáng)的還原性，可以還原氯金酸形成金納米粒子。金納米粒子在各領(lǐng)域都有著廣闊的前景，但由于傳統(tǒng)方式合成的金納米粒子穩(wěn)定性不夠、易污染。馬海翔[36]將楊梅素作為還原劑及保護(hù)劑還原氯金酸制取金納米粒子，合成的楊梅素金納米粒子不僅穩(wěn)定性好，而且綠色無污染，與使用傳統(tǒng)材料制備的金納米粒子相比，更適合在生物醫(yī)藥方面應(yīng)用。

2.6 調(diào)味品

楊梅果實(shí)酸甜可口，特別適合用來制作以鮮甜為主的海鮮菜肴的調(diào)味品。黃俊生等人[37]研發(fā)了一種以楊梅提取液為原料，經(jīng)過與檸檬酸、谷氨酸鈉、麥芽糊精等混合、干燥，最終制得顆粒狀固態(tài)調(diào)味品，該調(diào)味品香氣濃郁、滋味醇厚，十分適合海鮮為主要原料的菜肴，尤其適合潮州的打冷魚飯海鮮菜肴。

3 結(jié)語

從楊梅資源的擁有量來說，我國目前是世界上楊梅栽培面積最大的國家，楊梅中的各種生物活性成分功效突出，尤其在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域，眾多學(xué)者通過試驗(yàn)證實(shí)了楊梅活性成分在抗癌[38]、降血糖[39]、抗炎[40]、化感[27]、抗氧化[41]等方面的突出功效，因此可根據(jù)不同的目的設(shè)計(jì)相應(yīng)的路線開發(fā)藥品、新型農(nóng)藥、休閑食品等。此外，楊梅還可以用于制備天然吸附劑、新型材料、提取色素等。楊梅作為一種功能特效多、資源豐富的作物，其應(yīng)用方面還應(yīng)進(jìn)行更為全面和深入的研究。