百香果化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展

樊鴻艷，粟 君，2，陳宇豪，付 敏，顧佳怡，賈 碩，李雪梅，駱寶儀，吳子玉，袁海青，鄭麗麗

（1. 上饒師范學(xué)院 生命科學(xué)院，江西 上饒 334001；2. 上饒農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院，江西 上饒 334001）

百香果又名“雞蛋果”“巴西果”，是西番蓮科、西番蓮屬草質(zhì)藤本植物，廣泛種植于南美洲、加勒比海、南佛羅里達(dá)等熱帶和亞熱帶地區(qū)，我國(guó)主要是在氣候溫暖的廣西、福建、云南等地有一定規(guī)模栽植[1-4]。其果汁具有神奇魔力，帶有多種水果的混合香味，馥郁芬香、沁人心脾，故而得名百香果[5]。百香果富含人體所需的各種具有調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和維持生理功能的物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素及Ca、K 等微量元素[6-7]，其中含有的黃酮類化合物、生物堿等生物活性物質(zhì)[8]，使其具備抗氧化、抗炎、抗抑郁等功效，極具應(yīng)用前景和開發(fā)價(jià)值。因此，對(duì)百香果的化學(xué)組成和生物活性進(jìn)行綜述，以期實(shí)現(xiàn)百香果價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益最大化，推動(dòng)我國(guó)百香果產(chǎn)業(yè)探尋和開辟新的產(chǎn)品和方向提供參考。

1 化學(xué)成分

1.1 多酚類化合物

西番蓮屬植物中有含量豐富的酚類化合物，其總酚含量通常在1 mg GAE/g 以上[9]。Carmona Hernandez 等人[10]以山奈酚為標(biāo)品，測(cè)定出紫皮百香果果漿中總酚含量為1.62±0.09 mg GAE/g（干重）、甜果西番蓮果漿中總酚含量為1.55±0.00 mg GAE/g（干重）、黃果西番蓮果漿中總酚含量為1.18±0.01 mg GAE/g（干重）。Matsui Yuko 等人[11]和Sano Shoko 等人[12]在其試驗(yàn)中表明在百香果籽中富含白皮衫醇和白皮杉醇二聚物這類多酚物質(zhì)。許夢(mèng)圓[13]在紫皮百香果皮中分析鑒定出了木犀草素-6-C-巖藻糖苷和木犀草素-7 - 0 -葡萄糖苷，這2 種黃酮苷是首次在我國(guó)紫皮百香果皮中被報(bào)道，除此之外還對(duì)比分析出了其余的9 種黃酮及其苷、4 種黃酮醇及其苷、4 種花青素及其苷。

1.2 苯丙素類化合物

郝麗麗[14]運(yùn)用1HNMR，13CNMR 等方法鑒定了從百香果皮的正丁醇部位分離得到的13 種化合物的結(jié)構(gòu)，包括1 個(gè)黃酮苷和12 個(gè)苯丙素類苷，其中化合物（-）-isolaiciresinol 3a-O-β-D-glucopyranoside、丁香脂素- 4 - O - B - D -吡喃葡萄糖苷、鵝掌楸苷、hyuganosideIIb、長(zhǎng)花馬先蒿苷B、citrusinB、淫羊藿苷E5、丁香苷、松柏苷、芐基- β - D -葡萄糖苷、芐基蕓香糖苷、苯乙基蕓香糖苷均是首次從百香果中分離得到。

1.3 萜類化合物

Yoshikawa K 等人[15]在百香果的莖葉中分析鑒定出了7 種三萜環(huán)西番蓮酸：cyclopassifloic acids（A～G） 和11 種環(huán)西番蓮苷：cyclopassiflosides（I～XI）。Cong Wang 等人[16]又在從百香果莖葉的乙醇提取液中分離出2 種新環(huán)西番蓮苷：cyclopassifloside XII～XIII。Feng-Qing Xu 等人[17]從百香果莖葉的正丁醇提取物中又分離鑒定出了4 種新的環(huán)阿屯烷型四環(huán)三萜類化合物，分別為cyclopassifloside XIV，cyelopassfloside XV，1a,3β-dihydroxy-16-keto-24-en-cycloartane，3l-methoxyl-passitloic acid。許鳳清等人[18]還在百香果莖葉丙酮提取物的水溶性部位中分離純化出了cyclopasiloside XVI，lanopassiloside I 這2 個(gè)新的三萜皂苷。

1.4 生物堿

目前，對(duì)有關(guān)百香果中生物堿類化合物的研究還不夠深入。Poethke W 等人[19]研究得到的這類化合物主要是哈爾滿、駱駝蓬醇、駱駝蓬靈、駱駝蓬堿、去甲駱駝蓬堿等一些基于β -咔啉環(huán)系的吲哚生物堿，對(duì)于可能在百香果中存在的其他類型的生物堿還知之甚少。Kamaldeep Dhawan 等人[20]研究發(fā)現(xiàn)，一種百香果（P.incarnata） 中含哈爾滿和駱駝蓬堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.012%和0.007%。

1.5 脂質(zhì)

百香果籽中有含量豐富的油脂，有研究數(shù)據(jù)表明在其果籽中有21%～27%的油脂[21]。在對(duì)紫色百香果、黃色百香果及嫁接的百香果籽油進(jìn)行性質(zhì)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，其酸價(jià)都不超過2.36 mg/KOH，低于食用植物油的國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（3 mg/KOH），具備制作成食用油的條件；又因其過氧化物值較低，都低于1.5 mmol/kg，使其能儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間不變質(zhì)，還有其較低的皂化值，含有的不溶性雜質(zhì)較少，可以為新型、優(yōu)質(zhì)、健康的食用油開發(fā)提供思路[22-25]。百香果籽中的脂肪酸主要是亞油酸，Giuffre A M[22]研究測(cè)得紫色百香果籽油中含有13 種脂肪酸，以多不飽和脂肪酸為主，總含量達(dá)72.60%，這其中主要是亞油酸，占不飽和脂肪酸總含量的72.26%。Steven A Nyanzi 等人[26]對(duì)黃色西番蓮變種、紫色西番蓮變種、淡黃色蘋果西番蓮，以及黃色西番蓮和紫色西番蓮雜交品種這4 種百香果籽油進(jìn)行分析，不飽和脂肪酸中都以亞油酸的含量最高，達(dá)67.8%～74.3%，其次是油酸（13.6%～16.9%）、棕櫚酸（8.8%～11.0%）、硬脂酸（2.2%～3.1%） 和α - 亞麻酸（0.3%～0.4%）。許曉靜[27]的試驗(yàn)中也同樣表明，黃色百香果和紫色百香果2 種果籽油的脂肪酸種類主要是亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸，其中測(cè)得亞油酸含量分別為73.44%和76.72%，同樣是含量最高的一種不飽和脂肪酸，其次是油酸，在2 種果籽油中占比分別為12.37%和11.81%。

1.6 揮發(fā)性成分

揮發(fā)性成分是百香果的芳香成分，主要為酯類（59.24%）、醛類（15.27%）、酮類（11.70%） 和醇類（6.56%） 等[28]。GC 和GC-MS 分析表明，果殼中主要的揮發(fā)性成分是2 -十三烷酮（62.1%）、（9Z）-十八烯酸（16.6%）、2 - 十五烷酮（6.2%）、十六酸（3.2%）、2-十三醇（2.1%）、十八酸（2.0%） 和石竹烯氧化物（2.0%）[29]。David Chassagne 等人[30]在百香果果汁中得到的芳香物質(zhì)主要有2,5 -二甲基- 4 -羥基- 3 -（2H）呋喃酮、2,6 -二甲基- 1,8 -辛二醇和（E）- 2,6 -二甲基乙酰胺- 2,7 -二烯- 1,6 -二醇等。韓素芳等人[31]采用固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析鑒定出百香果的主要香氣成分及其含量：丁酸己酯（19.87%）、丁酸乙酯（18.01%）、己酸己酯（11.53%）、己酸乙酯（8.90%）、乙酸乙酯（5.05%）、丁酸- 3 -己酯（4.36%）、3 -已烯- 1 -醇乙酸酯（2.65%）、己酸- 3 -已酯（2.64%）、丁酸辛酯（1.90%）、辛酸己酯（1.83%）、3,7 -二甲基-1,3.6 -辛三烯（1.48%） 和β -月桂烯（1.16%）。

1.7 其他成分

研究表明，百香果果肉中總蛋白質(zhì)含量為0.80mg/g[32]。百香果籽中也具有高含量的蛋白質(zhì)（10.80%），且具有多種人體所必需氨基酸[33]。百香果中同樣含有多種礦物質(zhì)，在百香果皮、果肉和種子中Fe，Zn，Mn，B，Cu，K，N，Ca，P，Mg，S 和Mo 的濃度分別為150，40，25，10，3，0.8，0.4，0.21，0.15，0.08，0.08 和110，50，16，9，6，2，1.4，0.1，0.25，0.15，0.08 和0.12 gm/L[34]。在He Xirui 等人[35]對(duì)黃色西番蓮果皮中多糖成分的研究中表明，是由（1→4）連接的半乳糖醛酸（44.2%）、阿拉伯（11.8%）、葡萄糖（11.8%）、麥芽糖（10.6%）、甘露糖（9.0%）、半乳糖（6.1%）、木糖（3.6%）、焦糖（1.6%） 和核糖（1.3%） 組成；而紫色西番蓮果皮中的多糖則由半乳糖醛酸（80.32%）、葡萄糖（4.65%）、核糖（4.41%）、半乳糖（3.84%）、阿拉伯糖（3.53%）、曼氏糖（1.34%）、木糖（0.72%）和鼠李糖（0.17%）組成。

2 生物活性

2.1 抗氧化活性

自由基是生物體經(jīng)新陳代謝而產(chǎn)生的具有活潑化學(xué)性質(zhì)和高度氧化活性，對(duì)機(jī)體有迅速而強(qiáng)烈的損傷影響，尤其與機(jī)體的衰老與疾病產(chǎn)生有密切聯(lián)系的一種物質(zhì)，因而對(duì)自由基的清除研究具有重要意義[36]。有研究顯示，百香果皮中可溶性膳食纖維對(duì)羥基自由基、超氧陰離子自由基有較強(qiáng)的清除能力，且對(duì)羥基自由基的清除能力隨著樣品溶液體積的增加而增加[37]。百香果在不同提取部位、不同溶劑處理下所得的各種萃提物在不同程度上顯示出一定的抗氧化活性。李欣燃等人[38]用乙醇溶劑分別對(duì)百香果果肉和果皮進(jìn)行萃取分析得出，當(dāng)百香果果肉和果皮2 個(gè)部位的黃酮提取物質(zhì)量濃度分別達(dá)到0.285 mg/mL 時(shí)，對(duì)羥自由基（清除率分別為51%和55%） 和超氧負(fù)離子（清除率分別為51%和58%） 都有較好的清除效果。許海棠等人[39]用石油醚、乙酸乙酯等不同溶劑萃取百香果葉所得的提取物也有一定的抗氧化活性，并通過相關(guān)性分析得出該抗氧化性與百香果葉多酚和黃酮含量密切相關(guān)。百香果種籽的乙酸乙酯提取物也具有一定的抗氧化活性[40]。同樣，許曉靜[27]研究發(fā)現(xiàn)，紫色百香果和黃色百香果2 種果籽油也具有良好的抗氧化活性，且通過方差分析得2 種果籽油在對(duì)DPPH 自由基和超氧陰離子自由基的清除方面均無明顯差異（清除率均達(dá)80%以上）。當(dāng)由百香果皮中所提取出的多糖質(zhì)量濃度達(dá)到2 mg/mL 時(shí)，其對(duì)DPPH 和羥自由基的清除率可分別達(dá)到32.8%和59%，且活性呈量效依賴關(guān)系[41]。

2.2 抗菌活性

Jusuf Nelva K等人[42]研究顯示，百香果中的白杉醇對(duì)痤瘡桿菌有較好的抗菌活性，且抑菌效果隨濃度增加而增強(qiáng)，并且采用Mann-Whitney 試驗(yàn)比較了該提取物與克林霉素、紅霉素的抑菌活性，結(jié)果表明5%種子提取物與克林霉素抑菌效果相當(dāng)，其平均抑制帶MIZ 為8 mm，紅霉素的MIZ 值優(yōu)于種子提取物，為22.67 mm（p<0.05）。百香果籽中某些蛋白質(zhì)也具有一定的抑菌作用，Ana Paula Agizzio 等人[32]從百香果籽中分離得到2S 白蛋白，并通過試驗(yàn)證明得這種蛋白質(zhì)可以使真菌細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，進(jìn)而抑制尖孢鐮刀菌的活性。Frank Mayta-Tovalino 等人[43]以西番蓮為原料配制的新型試驗(yàn)性牙膏測(cè)定其對(duì)變形鏈球菌、糞腸桿菌、放線菌、乳酸桿菌、白色念珠菌、血鏈球菌和口腔鏈球菌7 種菌的抗菌活性，結(jié)果顯示該試驗(yàn)性牙膏對(duì)這7 種微生物菌株在24 h和48 h 內(nèi)均有明顯的抑制作用，以變形鏈球菌、糞腸桿菌、放線菌和乳酸桿菌的抑制活性最高，這顯示百香果可能可作為一種新型功效牙膏應(yīng)用于市場(chǎng)。在Calderon Adrián等人[44]試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，西番蓮果實(shí)和葉片的乙醇提取物對(duì)變形鏈球菌、腎球菌、血鏈球菌均有抑制作用，對(duì)白色念珠菌抑菌活性不明顯。還有學(xué)者研究了西番蓮甲醇提取物的抑菌活性及其協(xié)同作用，結(jié)果表明西番蓮有助于控制許多傳染病，特別是耐多藥革蘭氏陰性菌引起的傳染病，該甲醇提取物可單獨(dú)使用或與某些抗生素（如四環(huán)素、環(huán)丙沙星、諾氟沙星、氯霉素、紅霉素、卡那霉素）聯(lián)合使用[45]。

2.3 抗腫瘤作用

Draulio C Silva 等人[46]用水提醇溶法將制得的百香果皮多糖以口服和注射2 種方式分別飼養(yǎng)患有腫瘤的瑞士小鼠，觀察小鼠腫瘤抑制率情況，發(fā)現(xiàn)小鼠口服劑量分別為50，100 mg/kg 時(shí)，對(duì)腫瘤的抑制率為40.59%和48.73%；而當(dāng)向瑞士小鼠腹腔分別注射劑量10，25 mg/kg 的百香果皮多糖時(shí)，腫瘤抑制率可分別達(dá)70.40%和72.89%，表明百香果皮多糖可以顯著抑制瑞士小鼠腫瘤細(xì)胞的增殖，且百香果皮多糖的給藥方式對(duì)瑞士小鼠的腫瘤抑制率存在顯著差異。

2.4 降血糖作用

Salanee Kandandapani 等人[47]研究顯示，百香果皮提取物對(duì)患高血糖小鼠具有明顯降低氧化應(yīng)激，從而達(dá)到控制血糖的作用，經(jīng)高效液相色譜測(cè)得該提取物含有類固醇、類黃酮和三萜類化合物。Guan Yuan 等人[48]證明，從百香果皮中分離得到的一種多糖具有降糖活性, 可以改善糖尿病小鼠的腸道功能，并將該多糖命名為WPEP-A。多糖和低聚糖由于分子大，不能透過細(xì)胞膜，所以攝入的糖類物質(zhì)要被生物體吸收必須要在α -淀粉酶和α -葡萄糖苷酶等消化酶的作用下降解成單糖。因此，可以通過抑制消化酶活力，阻礙或減緩碳水化合物分解為葡萄糖的速率，抑制葡萄糖在腸道內(nèi)的吸收，達(dá)到降低血液中的葡萄糖濃度的目的[49]。種俸亭等人[50]研究表明，百香果皮及其提取物可以通過抑制α -淀粉酶和α -葡萄糖苷酶的活力，降低葡萄糖的濃度，且這種作用效果呈現(xiàn)出顯著的劑量-效應(yīng)關(guān)系。此外，還有研究顯示西番蓮的中果皮纖維在15%和30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)下同樣具有降血糖活性，可作為治療糖尿病的重要膳食補(bǔ)充劑，同時(shí)在其研究中也說明了百香果的中果皮纖維能夠促進(jìn)降低甘油三酯、VLDL -膽固醇、胰島素和瘦素水平[51]。

2.5 抗焦慮、抗疲勞作用

Kamaldeep Dhawan 等人[52]試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)百香果甲醇提取物達(dá)到10 mg/kg 時(shí)能夠有效緩解小鼠的焦慮癥狀。同樣，也有研究顯示百香果的其他萃提物，如乙醇提取物、乙酸乙酯提取物和汽油醚提取物等均有抗焦慮作用[53]。還有研究人員分別向大鼠體內(nèi)注入劑量為25，50，100，150 mg/kg 的百香果水提取物，結(jié)果顯示當(dāng)注入劑量為100 mg/kg 或150 mg/kg時(shí)所起到的抗焦慮作用與1 mg/kg 的安定相類似[54]。農(nóng)生斌等人[55]通過測(cè)定衰老小鼠在力竭游泳過程中體內(nèi)各成分如肝糖原和股四頭肌糖原含量的變化，以及SOD 活性的變化，證明了百香果果汁有促進(jìn)機(jī)體清除自由基、延緩機(jī)體過度疲勞、抵抗衰老小鼠腎臟損害的作用。胡敏[56]采用小鼠強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑴y(cè)定力竭游泳時(shí)間和小鼠各項(xiàng)生化指標(biāo)，結(jié)果表明紫果百香果外果皮花青素（PFEA） 能通過抑制乳酸脫氫酶（LDH） 活性和蛋白質(zhì)的分解代謝，減少血乳酸（BLA） 和血尿素氮（BUN） 的累積，使生物體內(nèi)相關(guān)酶處于較穩(wěn)定的活性狀態(tài)并緩解肌肉收縮力的下降，從而滿足組織劇烈運(yùn)動(dòng)的需求；同時(shí)，PFEA也能提高肝糖原（LG） 含量，為疲勞小鼠提供能量，起到抗疲勞的作用。

3 結(jié)語

如今已有越來越多的研究人員投入到百香果化學(xué)成分及其生理活性的研究中，目前已知的主要化學(xué)成分有黃酮類、有機(jī)酸、生物堿、多糖和三萜類等，這些生物活性物質(zhì)與生物體抗氧化應(yīng)激、抗腫瘤、抗焦慮、降血糖等功能密切相關(guān)。在如今快節(jié)奏的社會(huì)發(fā)展和城市化中，人們?cè)絹碓阶⒅馗咂焚|(zhì)綠色健康的生活，具有“百果之王”美稱的百香果不僅因其獨(dú)特濃郁的香味，更因其具有多重藥理活性而深受人們的喜愛。然而，目前市場(chǎng)上更多的只是將它簡(jiǎn)單制備成各種果茶、飲品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，對(duì)百香果廣泛的生理活性功能未能有充分而全面的開發(fā)利用。因此，在今后的研究中，應(yīng)提高對(duì)百香果化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性的認(rèn)識(shí)，充分利用其特性和功能，實(shí)現(xiàn)其作為一種藥食同源產(chǎn)品的不斷發(fā)展，拓寬我國(guó)百香果的產(chǎn)品市場(chǎng)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。