青梅中有機(jī)酸的種類及營養(yǎng)健康效應(yīng)研究進(jìn)展

余洋洋 ，徐玉娟，余元善*，楊帆，鄒波，胡燕，朱婭媛

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510610；2.溜溜果園集團(tuán)股份有限公司，安徽蕪湖 241000）

青梅（Prunus mumeSieb.et Zucc.）又稱“酸梅子”“果梅”等，為薔薇科李屬，果實(shí)直徑2～3 cm，果皮顏色由綠色到黃色。青梅原產(chǎn)于我國長江流域，后被引入日本、朝鮮、越南等東南亞國家，已有3 000 多年的栽培歷史。我國是青梅的主產(chǎn)國，青梅的種植面積和產(chǎn)量均居世界第一，2019 年全國青梅種植面積3 000 hm2，產(chǎn)量達(dá)100 萬t，主要分布于廣東、江蘇、浙江、云南、福建、湖南、臺灣等地[1]。青梅味道極酸，是一種典型的低糖、高酸型水果，糖酸比僅為0.2，因此一般在加工后食用，如加工成咸水梅、烏梅、青梅果醬、梅酒、青梅精等產(chǎn)品[2]。研究表明，青梅中總有機(jī)酸含量一般在4.62%～6.78%，含有檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸等天然有機(jī)酸，其中，檸檬酸占總酸含量的90%左右[3]。青梅中的有機(jī)酸具有重要的生理功能和生物活性，因此其成分及健康效應(yīng)的研究受到科學(xué)家們廣泛關(guān)注。現(xiàn)代研究表明，有機(jī)酸是青梅重要的活性物質(zhì)成分[4]。本文對青梅有機(jī)酸的組成及其營養(yǎng)健康效應(yīng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，以期為青梅功能性食品的精深加工及產(chǎn)業(yè)化提供參考。

1 青梅中的有機(jī)酸

有機(jī)酸是指廣泛存在于生物中的一種含有羧基的酸性有機(jī)化合物（不包括氨基酸），易溶于水或乙醇，呈酸性。根據(jù)有機(jī)酸的結(jié)構(gòu)，將含有脂肪烴基的有機(jī)酸稱為脂肪族有機(jī)酸，含有芳香烴基的有機(jī)酸稱為芳香族有機(jī)酸，含有萜類結(jié)構(gòu)的有機(jī)酸稱為萜類有機(jī)酸。

1.1 脂肪族有機(jī)酸

脂肪族有機(jī)酸是青梅中有機(jī)酸的重要組成部分，其中，檸檬酸和蘋果酸的含量最大，分別達(dá)到6.5%和3.4%，其次是琥珀酸、酒石酸、乙酸、乳酸、草酸等[5]。林耀盛等[6]通過高效液相色譜對青梅有機(jī)酸特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，檸檬酸、蘋果酸、草酸是青梅及其加工制品的有機(jī)酸特征色譜峰，且檸檬酸的含量明顯高于蘋果酸和草酸，其組成的特征色譜峰形狀較穩(wěn)定。青梅不同部位中脂肪族有機(jī)酸的種類和含量有差別。梅枝中主要是檸檬酸和酒石酸，梅葉中主要是草酸和檸檬酸，梅花中主要是檸檬酸，林鑰銘等[7]分析了不同成熟度青梅中脂肪族有機(jī)酸的含量，結(jié)果顯示，果實(shí)顏色由青綠色轉(zhuǎn)為黃色略帶紅色時(shí)，檸檬酸由16.44 g/L 下降至13.49 g/L，蘋果酸由6.51 g/L下降至1.81 g/L，表明青梅中脂肪族有機(jī)酸的含量隨成熟度的升高而降低。

1.2 芳香族有機(jī)酸

芳香族有機(jī)酸因被認(rèn)為是天然酚類物質(zhì)的重要來源，具有重要的生物活性，因此受到人們廣泛關(guān)注[8]。Fattouch 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，完全成熟的青梅中芳香族有機(jī)酸的含量占果肉干質(zhì)量的1%；Mitani 等[10]用乙醇提取的方法測定了青梅種子中芳香族有機(jī)酸含量，發(fā)現(xiàn)其高達(dá)105±8.4 mg/g d.w，相當(dāng)于188.7±14.4 mg 沒食子酸/g d.w。

青梅中的芳香族有機(jī)酸大部分是水肉桂酸的衍生物，主要為咖啡酸、順式和反式對香豆酸、阿魏酸，但是，由于阿魏酸/咖啡酸的羧基與奎尼酸/莽草酸脂環(huán)上3 個(gè)羥基都容易?；?，因而同分異構(gòu)體特別豐富。青梅中綠原酸（5-咖啡酰奎尼酸）是由咖啡酸和奎尼酸通過酯化反應(yīng)形成的天然化合物，其衍生物包括新綠原酸（3-咖啡?？崴幔?、隱綠原酸（4-咖啡?？鼘幩幔@3 種同分異構(gòu)體的比例為55:20:25[11]。Shi 等[12]用乙醇在青梅花中提取出了具有生物活性的芳香族有機(jī)酸，通過紫外、質(zhì)譜和核磁共振等方法鑒定出是3 種綠原酸異構(gòu)體，即3-O-咖啡基奎寧酸、4-O-咖啡基奎寧酸和5-O-咖啡基奎寧酸，其中，5-O-咖啡基奎寧酸在這3 種異構(gòu)體中含量最高。

1.3 萜類有機(jī)酸

青梅中主要的萜類有機(jī)酸為熊果酸，又稱烏索酸或?yàn)跆K酸，為五環(huán)三萜類化合物，熊果酸與齊墩果酸互為三萜酸類同分異構(gòu)體，性質(zhì)相似。熊果酸在植物中的存在形式有多種，有的呈游離態(tài)，有的呈酯或糖苷的結(jié)合態(tài)，也有的為其它多取代衍生物。莫崢嶸等[13]采用紫外分光光度法測定出青梅莖中萜類有機(jī)酸的含量約為2.5%，萜類有機(jī)酸雖然含量少，但卻有重要的生物活性。

2 健康效應(yīng)

2.1 脂肪族有機(jī)酸的健康效應(yīng)

2.1.1 促消化、改善腸道

青梅中檸檬酸、蘋果酸具有較為溫和爽快的誘食性酸味，一方面能起到調(diào)節(jié)食品風(fēng)味，改善食品的口感的作用；另一方面可刺激口腔內(nèi)的味蕾細(xì)胞，引發(fā)機(jī)體與消化機(jī)能相關(guān)的副交感神經(jīng)興奮，副交感神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿作用于唾液腺，使唾液的分泌量顯著增多；同時(shí)胃部節(jié)后纖維末梢釋放的乙酰膽堿作用于細(xì)胞膜上的膽堿能受體，提高胃酸分泌量，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。青梅中的脂肪族有機(jī)酸導(dǎo)致腸道內(nèi)pH 值降低，從而降低微生物的生存能力，具有重要的腸道調(diào)節(jié)功能[14]。溫靖等[3]研究發(fā)現(xiàn)，青梅有機(jī)酸提取物能明顯地改善大鼠的攝食量，促進(jìn)大鼠胃液和胃蛋白酶的分泌，并且對墨汁在小鼠小腸的運(yùn)動有明顯的推進(jìn)作用。

2.1.2 抗疲勞

青梅中含有的大量天然優(yōu)質(zhì)脂肪族有機(jī)酸（檸檬酸、蘋果酸）能促進(jìn)三羧酸循環(huán)，促進(jìn)乳酸分解為二氧化碳和水，排出體外，并將血液疲勞物質(zhì)經(jīng)乳酸分解排出體外，避免與肌肉蛋白結(jié)合[15]，有助于消除疲勞。其次，蘋果酸又是蘋果酸-天冬氨酸穿梭的重要組成部分，蘋果酸濃度上升使蘋果酸-天冬氨酸穿梭作用加強(qiáng)，基質(zhì)內(nèi)的NADH 進(jìn)入線粒體增多，機(jī)體ATP 的合成效率也相應(yīng)地得到提高。青梅有助于緩解或減少運(yùn)動疲勞，研究發(fā)現(xiàn)青梅提取物可以使運(yùn)動后的大鼠骨骼肌中乳酸脫氫酶活性降低而檸檬酸合成酶迅速增加，大鼠消耗脂肪酸來提供能量。除此之外，由于蘋果酸在物質(zhì)代謝途徑中所處的特殊位置，可直接參與人體代謝，被人體直接吸收，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)向肌體提供能量，消除疲勞，起到抗疲勞、迅速恢復(fù)體力的作用[16]。

2.2 芳香族有機(jī)酸的健康效應(yīng)

2.2.1 護(hù)肝

青梅中的芳香族有機(jī)酸具有護(hù)肝的功效。Pan 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，青梅芳香族有機(jī)酸通過抑制ROS 介導(dǎo)的p-53信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制了固醇與蛋白的結(jié)合，從而抑制肝細(xì)胞凋亡和炎癥，抑制肝組織中脂肪的生成。利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)鑒定了PME 中的8 個(gè)化合物及其結(jié)構(gòu)，并利用標(biāo)準(zhǔn)化合物高效液相色譜法對綠原酸和新綠原酸進(jìn)行了驗(yàn)證。用AML-12 細(xì)胞證實(shí)了綠原酸對酒精誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞損傷的作用；新綠原酸能顯著抑制酒精誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡；此外，綠原酸在酒精處理中的抗氧化活性與細(xì)胞氧化還原狀態(tài)和氧化損傷有關(guān)。這些結(jié)果都表明了青梅芳香族有機(jī)酸具有預(yù)防酒精肝的作用。

2.2.2 預(yù)防心腦血管疾病

青梅芳香族有機(jī)酸能夠舒張血管、降低心腦血管疾病的發(fā)生。Kang 等[18]用高效液相色譜分析了青梅乙醇提取物，得出其含有綠原酸、咖啡酸、蘆丁、葉黃素-7-糖苷、柚皮苷、芹菜素-7-糖苷和橙皮苷。青梅提取物增加了C2C12 肌小管對葡萄糖的吸收，并且提高了PPAR-γ活性或PPAR-γ mRNA 表達(dá)。動物試驗(yàn)結(jié)果表明，5%的青梅提取物喂養(yǎng)小鼠時(shí)，可減輕高脂飲食引起的體質(zhì)量增加和脂肪堆積，改善受損的空腹血糖水平和糖耐量。綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明青梅提取物在體外和體內(nèi)都具有抗糖尿病作用。

2.2.3 抑菌、消炎

青梅中的酚類物質(zhì)是重要的抑菌因子。宋爽等[19]用乙醇、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取青梅中的有機(jī)酸，對4個(gè)萃取組分進(jìn)行抗菌活性的測定，并對活性最高的組分進(jìn)行液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）分析。結(jié)果表明各組分對5種食源性致病菌都有一定的抑菌活性，其中乙酸乙酯萃取物的抑菌能力最強(qiáng)，其主要化學(xué)成分類型為咖啡酰莽草酸及其衍生物。Xia 等[20]用乙醇從青梅中分離出3-鄰咖啡基奎寧酸、5-鄰咖啡基奎寧酸和4-鄰咖啡基奎寧酸，這3 種物質(zhì)具有明顯的抑菌作用，但對酵母和霉菌的抑制作用較弱或無抑制作用；同時(shí)，單一的酚類化合物具有較低的抗菌活性，低于混合酚類提取物。Mitani 等[21]研究了青梅中香豆酸、咖啡酸、阿魏酸3 種主要酚類物質(zhì)的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)這3 種物質(zhì)均能抑制腸道大腸桿菌的生長，其中香豆酸抗菌活性最強(qiáng)，IC50值為300～400 μg/mL。

炎癥反應(yīng)是機(jī)體自身免疫的重要表現(xiàn)形式，而核轉(zhuǎn)錄因子kappa B（nuclear factor kappa B，NF-κB）信號通路與機(jī)體自身免疫緊密相關(guān)，對促炎性細(xì)胞因子的分泌起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。青梅中綠原酸和新綠原酸可抑制NF-κB，減少炎癥因子的分泌，改善機(jī)體的炎癥反應(yīng)。

2.2.4 抗氧化

芳香族有機(jī)酸具有重要的抗氧化功能。Kyung 等[22]對青梅提取物研究發(fā)現(xiàn)，青梅中綠原酸和新綠原酸抗氧化能力顯著高于咖啡酸、阿魏酸和維生素C 等常見抗氧化劑，這主要取決于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，綠原酸和新綠原酸結(jié)構(gòu)中含有5 個(gè)活性羥基和1 個(gè)羧基，能夠提供一定量的活性氫來消除氧自由基和羥基自由基。此外，綠原酸和新綠原酸還能激活機(jī)體內(nèi)抗氧化酶的活性，從而提高機(jī)體抗氧化能力，延緩衰老。Yan 等[16]用甲醇從青梅中提取得到了4 種咖啡基奎尼酸衍生物（綠原酸、新綠原酸、隱綠原酸、異綠原酸），均有顯著的抗氧化活性。

2.3 萜類有機(jī)酸的健康效應(yīng)

萜類有機(jī)酸具有廣泛的生物活性，如抗炎、降血糖、殺菌和抗病毒以及抗腫瘤等。熊果酸和齊墩果酸下調(diào)凋亡抑制蛋白生存素，從而激活下游的半胱天冬酶活性，引起腫瘤細(xì)胞凋亡。Yan 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，青梅中的齊墩果酸可以促進(jìn)腫瘤壞死因子如TNF-·釋放，其作為一種強(qiáng)效的炎癥因子，具有促凝活性；同時(shí)，可激活與抗氧化響應(yīng)元件結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子Nrf2，熊果酸和齊墩果酸是通過抑制絲裂原活化的蛋白激酶/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（MAPK/ERK）信號通路誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用。

3 結(jié)語

青梅中的有機(jī)酸與人體健康密切相關(guān)。本文綜述了青梅中有機(jī)酸的主要種類及健康效應(yīng)。青梅中的有機(jī)酸具有促消化、抗疲勞、預(yù)防心腦血管疾病、抗菌和抗氧化等功效。因此希望通過本文，讓食品產(chǎn)品開發(fā)人員全面了解青梅果實(shí)部分中的生物活性成分及保健功能，為全面利用青梅奠定基礎(chǔ)。本文僅綜述了青梅鮮果中有機(jī)酸的種類及其健康效應(yīng)，缺少對青梅加工過程中有機(jī)酸變化的研究及開發(fā)利用。未來，可以重點(diǎn)研究青梅中有機(jī)酸的變化規(guī)律，利用現(xiàn)代化的加工技術(shù)減少加工過程中的損失；其次，針對青梅中的天然有機(jī)酸，開發(fā)功能性產(chǎn)品，提高其經(jīng)濟(jì)效益。