獼猴桃的抗氧化研究進(jìn)展

侯賀麗， 張陽陽， 馬玉軒， 朱 靜， 陳亞藍(lán)

(信陽農(nóng)林學(xué)院 食品學(xué)院， 河南 信陽 464000)

獼猴桃(ActinidiachinensisPlanch)是獼猴桃科獼猴桃屬的大型落葉木質(zhì)藤本植物。獼猴桃含有獼猴桃堿、蛋白水解酶、單寧果膠和糖類等有機(jī)物，以及鈣、鉀、硒、鋅、鍺等微量元素和人體所需17種氨基酸，還含有豐富的抗壞血酸、酚類物質(zhì)、黃酮和原花青素等多種對(duì)抗氧化起重要作用的生物活性物質(zhì)。這些活性物質(zhì)賦予獼猴桃良好的抗氧化、抗腫瘤、降低血液中的膽固醇、幫助消化、預(yù)防慢性便秘、止渴利尿和保護(hù)心臟等作用[1]。

自由基是機(jī)體受到氧化產(chǎn)生的一種具有強(qiáng)烈氧化性的有毒化學(xué)物質(zhì)，其直接損傷細(xì)胞和機(jī)體的整個(gè)組織，并且伴隨著年齡的增長而越發(fā)嚴(yán)重。自由基將加速衰老、引起心血管異常、血管動(dòng)脈發(fā)生硬化以及炎癥等病狀[2]。因此，以平衡機(jī)體細(xì)胞氧化還原系統(tǒng)為目的的抗氧化已經(jīng)廣泛應(yīng)用到食品、藥品中。已有相關(guān)研究證明，在眾多水果中，人體吸收利用獼猴桃抗氧化物質(zhì)的效率比其他水果高[3]，因而具有作為天然抗氧化劑的應(yīng)用前景。

1 獼猴桃的抗氧化活性成分

目前，已有大量研究證明，獼猴桃中含有的抗壞血酸、黃酮、多酚以及原花青素等均有顯著抗氧化能力[4]。近年來，抗氧化活性物質(zhì)提取工藝和抗氧化活性評(píng)價(jià)已成為研究熱點(diǎn)。

1.1 抗壞血酸

抗壞血酸(C6H8O6)是一種多羥基化合物，具有很強(qiáng)的還原性，在人體中的利用率可達(dá)94%[5]，對(duì)自由基有極強(qiáng)的清除效果，但人體缺乏合成抗壞血酸相應(yīng)的酶，因此只能從外部攝取。新鮮的水果和蔬菜中均含有豐富的抗壞血酸，在獼猴桃中的含量尤為突出，素有維生素C之冠的美譽(yù)。在血清脂蛋白氧化的抗氧化劑臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸可以保護(hù)低密度脂蛋白(LDL)，減少心血管疾病的發(fā)生[6]和癌癥的發(fā)病率[7]。此外，其還具有提高人體免疫力、治療壞血癥、防心臟病、保護(hù)牙齒和牙齦等多種功能[8-13]。

1.1.1 抗壞血酸的提取工藝 提取獼猴桃抗壞血酸常用方法有浸提法和超聲波輔助法。在浸提法提取抗壞血酸的試驗(yàn)中，唐功等[14]以三氯乙酸、草酸、鹽酸+草酸混合溶液3種提取劑對(duì)獼猴桃抗壞血酸的提取量進(jìn)行了對(duì)比；在超聲波輔助法提取抗壞血酸的試驗(yàn)中，一般采用鹽酸和乙醇作為提取劑對(duì)獼猴桃抗壞血酸進(jìn)行提取試驗(yàn)[15-16]。由表1可見，采用浸提法時(shí)，使用2%草酸+10%鹽酸混合液作為提取劑，可以獲得最佳的提取效果，獼猴桃抗壞血酸提取量為78.73 mg/100g；在超聲波輔助法提取抗壞血酸的試驗(yàn)中，鹽酸作為提取劑，獼猴桃抗壞血酸的提取量高達(dá)140.15 mg/100g；而用乙醇作為提取劑，提取獼猴桃抗壞血酸的量為78.71 mg/100g。因此，在對(duì)獼猴桃抗壞血酸的提取工藝上，采用以鹽酸為提取劑的超聲波輔助法可達(dá)最佳提取效果。

表1 不同提取方式提取抗壞血酸的效果

1.1.2 抗壞血酸的抗氧化活性 抗壞血酸是獼猴桃發(fā)揮抗氧化活性作用的主要活性物質(zhì)之一[17]，能有效清除活性氧和氮種類如超氧自由基、羥基自由基、二氧化氮和硝氧自由基[18]。目前，根據(jù)相關(guān)研究顯示，獼猴桃抗壞血酸的DPPH自由基清除率的IC50是0.003 9 mg/mL，ABTS清除率的IC50是0.050 5 mg/mL，當(dāng)抗壞血酸濃度在2.0～4.0 mg/mL時(shí)可100%清除超氧自由基[16]；抗脂質(zhì)過氧化能力的IC50為1.52 mg/mL，羥基自由基清除率的IC50為1.51 mg/mL[19]；并且，根據(jù)陳霞等[20]在大鼠身上進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果表明，抗壞血酸能有效降低丙二醛(MDA)，使超氧化物歧化酶(SOD)數(shù)量增加，保護(hù)肝臟不受酒精引起的過氧化損害?？梢?，抗壞血酸在體內(nèi)外均具有顯著的抗氧化效果。

1.2 黃酮

黃酮(C15H10O2)是由碳原子連接2個(gè)含有酚羥基的苯環(huán)而形成的化合物，多以苷類形式存在于植物中。已有相關(guān)研究證明，黃酮具有抗油脂過氧化、抗病毒、抑制癌細(xì)胞生長等功效[21]，作為一種抗氧化劑已經(jīng)應(yīng)用于食品、藥品中。目前，已有大量研究報(bào)道獼猴桃黃酮的提取工藝和抗氧化活性。

1.2.1 黃酮的提取工藝 由于黃酮結(jié)構(gòu)以及存在形式的不同，不同的黃酮甙元化合物的活性和溶解度之間也有顯著差異，一般情況下游離的甙元易溶于一些有機(jī)溶劑及一些稀堿性的溶液中。目前，黃酮的提取工藝已有大量的研究報(bào)道，劉長江等[22]利用乙醇為提取劑的超聲波輔助法提取獼猴桃黃酮，平均提取率為0.029 7%；王菲等[23]采用乙醇為提取劑的微波輔助法提取獼猴桃黃酮，平均提取量為0.322 mg/g；何婷婷等[24]使用乙醇作為提取劑對(duì)獼猴桃汁中的黃酮進(jìn)行提取，將多種提取方法進(jìn)行對(duì)比(表2)，結(jié)果顯示，在相同提取劑和料液比的條件下，微波輔助法、浸提法、閃氏提取法和超聲波輔助法4種方法中微波輔助法的提取率最高，達(dá)2.98%。之后何婷婷等[24]采用纖維素酶和果膠酶對(duì)獼猴桃汁進(jìn)行處理，微波輔助法、閃氏提取法和超聲波輔助法3種提取方法的提取效率分別在原有基礎(chǔ)上提高1%、3.7%和12.4%。因此，可以優(yōu)先考慮微波輔助法進(jìn)行獼猴桃黃酮的提取。

表2 不同提取方式提取黃酮的效果

1.2.2 黃酮的抗氧化活性 黃酮是一種天然抗氧化劑，可以起到清除一定自由基的能力。王菲[19]通過DPPH自由基、超氧陰離子自由基、羥基自由基的清除能力以及抗脂質(zhì)過氧化能力4個(gè)抗氧化指標(biāo)對(duì)獼猴桃中黃酮進(jìn)行了抗氧化評(píng)價(jià)，黃酮清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基、羥基自由基的IC50分別為0.016 mg/mL、7.33 mg/mL、9.16 mg/mL，抗脂質(zhì)過氧化能力的IC50為0.46 mg/mL，而且在試驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)，獼猴桃黃酮的抗氧化能力與其濃度成正相關(guān)。近年來，石浩等[25]發(fā)現(xiàn)黃酮能有效減少過氧化氫對(duì)HaCaT細(xì)胞產(chǎn)生的氧化傷害，對(duì)其起到很好的保護(hù)作用。表明，獼猴桃黃酮具有一定的抗氧化能力。

1.3 多酚

多酚是一種由40多種化學(xué)成分組成的酚類物質(zhì)，不同的結(jié)構(gòu)會(huì)有不同的抗氧化能力，主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)的形式存在于獼猴桃中。已有相關(guān)研究證明，多酚是獼猴桃抗氧化能力的重要成分之一，具有較強(qiáng)的清除自由基的效果。其能提高機(jī)體免疫力、治療消化不良、抑制糖尿病、抑制衰老、抗動(dòng)脈慢性粥樣硬化、降低膽固醇、抗過敏引發(fā)的皮膚炎、預(yù)防阿爾茲海默癥、預(yù)防腫瘤等[26-27]。

1.3.1 多酚的提取工藝 多酚由羥基化合物構(gòu)成，其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了可與多種溶劑相溶。周躍勇等[28]利用甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯溶劑進(jìn)行獼猴桃多酚提取對(duì)比試驗(yàn)顯示，丙酮的提取效果最好，達(dá)78.3 mg/100mL；卜凡瓊等[16]確定乙醇為提取劑，采用超聲波法進(jìn)行了獼猴桃多酚的提取試驗(yàn)，提取量為12.3 mg/100mL；張馳松等[29]使用微波輔助法提取獼猴桃多酚，提取量為28.2 mg/100mL(表3)。經(jīng)過數(shù)據(jù)對(duì)比得知，在以丙酮為提取劑的浸提法、以乙醇為提取劑的超聲波輔助法和微波輔助法的3種提取方法中，使用丙酮溶液作為提取劑的浸提法提取量最大，達(dá)78.3 mg/100mL，而微波輔助法的提取時(shí)間最短，效率最高，但提取效果欠佳。

表3 不同提取方式提取多酚的效果

1.3.2 多酚的抗氧化活性 多酚是得到廣泛認(rèn)同的有機(jī)抗氧化劑，其可提供出氫原子或電子，與金屬離子進(jìn)行螯合[31-32]。卜凡瓊等[16]研究發(fā)現(xiàn)，獼猴桃多酚清除超氧自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的IC50值分別為0.438 6 mg/mL、0.003 5 mg/mL和0.043 3 mg/mL。另有相關(guān)研究表明，獼猴桃多酚的羥基自由基清除率和抗脂質(zhì)過氧化IC50值分別為6.61 mg/mL和251.87 mg/mL，并且獼猴桃多酚能在一定程度上緩解60Coγ射線對(duì)小鼠造成的氧化損傷[27]。說明，獼猴桃多酚在體內(nèi)和體外都具有較強(qiáng)抗氧化效果。

1.4 原花青素

原花青素是由數(shù)量不同的表兒茶素或兒茶素組成，主要以糖苷的形式存在，作為目前國際上普遍認(rèn)可的天然抗氧化劑，在食品、化妝品和藥品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[33]。此外，有臨床研究顯示，原花青素可以起到保護(hù)血管[34]、減少類似骨質(zhì)疏松的癥狀、保護(hù)皮膚和減少腎結(jié)石等作用[35]。

1.4.1 原花青素的提取工藝 因?qū)υㄇ嗨氐奶崛」に囇芯肯嚓P(guān)文獻(xiàn)偏少，目前僅石浩等[37]采用超聲波提取法對(duì)獼猴桃原花青素進(jìn)行了提取，即以70%乙醇作為提取劑對(duì)獼猴桃果實(shí)干燥粉進(jìn)行超聲提取，再加入體積比為1∶4的正丁醇-氯仿溶液，體積為乙醇提取液的1/3，充分混勻后靜置15 min，去除變形蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，經(jīng)過洗脫、干燥得到純度為82.36%的原花青素粉末。

1.4.2 原花青素的抗氧化活性 原花青素因其單體的聚合數(shù)量和方式的不同，導(dǎo)致其功能和活性出現(xiàn)差異。關(guān)于獼猴桃原花青素的抗氧化活性研究方面鮮有報(bào)道，獼猴桃原花青素可以保護(hù)HaCat細(xì)胞免受過氧化氫的氧化傷害[36]。另有其他原花青素的研究顯示，清除DPPH自由基和ABTS自由基的IC50值分別為0.083 mg/mL和0.054 mg/mL[37]；清除羥基自由基的IC50為0.474 mg/mL[38]；原花青素對(duì)不飽和脂肪酸的氧化有較好的抑制效果[39]。因此，原花青素具有較強(qiáng)的抗氧化效果。

2 展望

獼猴桃含有多糖、三萜及生物堿等生物活性成分，其中抗壞血酸、黃酮、多酚和原花青素提取工藝研究和抗氧化能力評(píng)價(jià)均有相關(guān)研究。在提取工藝方面，獼猴桃黃酮的提取工藝種類繁多，獼猴桃抗壞血酸和多酚次之；獼猴桃中原花青素的提取工藝研究較少；因而應(yīng)進(jìn)一步探討原花青素的提取工藝方法。在抗氧化性方面，抗壞血酸和多酚的抗氧化能力較強(qiáng)，黃酮和原花青素的抗氧化能力相對(duì)次之。獼猴桃原花青素的抗氧化能力相關(guān)研究偏少，作為一種天然抗氧化劑，有待于對(duì)其進(jìn)一步研究。