無花果全株化學(xué)成分及藥用價(jià)值研究進(jìn)展

胡雪梅,李金平,游 勇,羅芳耀,羅靜紅,唐月明,肖仁杰,高 佳*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,成都 610066;2. 四川省威遠(yuǎn)縣無花果科學(xué)研究所,四川 威遠(yuǎn) 642450;3. 四川金四方果業(yè)有限責(zé)任公司,四川 威遠(yuǎn) 642450)

無花果(FicuscaricaLinn)是桑科榕屬植物,因其果形似饅頭,南方多稱為“木饅頭”?！侗静菥V目》記載無花果是“不花而實(shí)”,其實(shí)不然,無花果不僅有花,而且數(shù)量很多,其花隱藏在可食用的“球狀果”中,人們平時(shí)吃的“無花果”其實(shí)是由花蕊和花托等發(fā)育形成的復(fù)果[1]。無花果營養(yǎng)豐富,功能強(qiáng)大,有“天堂圣果”,“抗癌斗士”和“21世紀(jì)人類健康的守護(hù)神”等美稱[2-4],其富含糖類、多酚、果膠、維生素等有效化學(xué)成分,具有抗菌殺蟲、抗腫瘤、降血糖、降血脂等諸多特性[5-6]。不僅無花果的果實(shí)對(duì)人體有益,無花果的根、葉都具有豐富的藥用成分和保健功能,已被廣泛用于食品產(chǎn)業(yè)和中藥產(chǎn)業(yè)[7]。

1 無花果品種介紹

無花果品種多樣,常見品種有波姬紅、日本紫果、金傲芬等,近年來我國陸續(xù)引進(jìn)或改良產(chǎn)生的新疆早黃、青皮、布蘭克瑞、美利亞、芭勞奈等,為無花果產(chǎn)品多樣化發(fā)展注入了活力[8-9]。芭勞奈為夏、秋果兼用品種,單果重40～110g,果肉可溶性固形物含量約18%,成熟果可達(dá)20%,肉質(zhì)為粘質(zhì)、甜味濃、糯性強(qiáng),有豐富的焦糖香味,含糖量高,外觀美麗,果實(shí)品質(zhì)優(yōu)[9]。波姬紅產(chǎn)自美國,夏秋果兼用,以秋果為主,果皮鮮艷,為條狀褐紅或紫紅色,果肋較明顯,果柄短,果長卵圓或長圓錐形,秋果平均單果重60～90g,最大單果重110g。果肉微中空,淺紅或紅色,味甜,汁多,可溶性固形物含量16%～20%,品質(zhì)極佳[10]。布蘭瑞克原產(chǎn)于法國,為夏秋果兼用品種,以秋果為主;夏果呈倒圓錐型,6月上旬成熟,成熟時(shí)果皮淡綠黃色,單果質(zhì)量可達(dá)100～140g;秋果呈倒圓錐形或倒卵形,成熟期始于8月中下旬,9～10月為成熟盛期,果形不正,多偏向一側(cè),成熟時(shí)果皮為黃褐色、果肉紅褐色,單果質(zhì)量40～60g[9-11]。日本紫果產(chǎn)自日本,成熟果呈深紫色,果肉鮮艷紅色,春果重量可達(dá)近百克,夏秋果在50～60g左右,味甘甜,品質(zhì)極上,呈亮紫色,極為艷麗美觀,耐貯藏結(jié)果早,特豐產(chǎn),抗寒性強(qiáng),耐旱耐澇。是鮮食加工兼用優(yōu)良品種[10]。金傲芬,原產(chǎn)于美國,為夏秋果兼用品種,秋果為主。呈為卵圓形,果頸明顯,果柄0.9～1.8cm,單果質(zhì)量80～100g,成熟時(shí),果皮呈金黃色、有光澤[9-10]。青皮,夏秋果實(shí)兼用品種。果實(shí)為扁圓或倒圓錐形,成熟時(shí)果皮為黃綠色、果肉淡紫色,夏果單果,質(zhì)量80～100g,秋果單果質(zhì)量40～60g。果面平滑,果皮韌性大,可溶性固形物含量約18%,汁多,風(fēng)味佳,鮮食加工均可[9]。美利亞產(chǎn)自土耳其,為夏秋兼用果,呈卵圓或倒圓錐形,果徑5～6.5cm,單果重70～110g,熟時(shí)果皮金,皮薄,光亮,果肉褐黃或淺,微中空,汁多,味甜,風(fēng)味佳,品質(zhì)優(yōu)良[9-10]。新疆早黃分布于南疆各地,果實(shí)大,扁圓形,兩端平,平均果重53.3g,最大果重69g。完全成熟后果皮呈黃色,有白色橢圓形果點(diǎn),果肉呈淡黃色,肉質(zhì)柔軟,味甜,品質(zhì)中上[10]。

2 無花果各部位的化學(xué)成分

作為一種藥食兩用的典型水果,無花果營養(yǎng)成分豐富,具有較高的食用價(jià)值和藥用價(jià)值[10]。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部國家營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示,每100g無花果含有水分79.11g、熱量309.47 kJ、碳水化合物

圖1 典型無花果品種

19.18g、糖分16.26g、膳食纖維2.9g、蛋白質(zhì)0.75g、脂肪0.30g、維生素C 2 mg,且無花果果實(shí)中含有的氨基酸多達(dá)18種[8]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明,無花果果實(shí)及其葉、枝的汁液含有多種抗腫瘤成分,有一定的抗癌作用[13]。研究表明無花果的不同部位營養(yǎng)成分也存在顯著的差異,例如,苯甲醛和硒在葉中的含量最高,枝提取物中含量次之,果實(shí)中含量較少;果實(shí)中蛋白質(zhì)含量最高,枝、葉次之;多糖的含量與其相對(duì)分子質(zhì)量及無花果的不同部位有關(guān)[3,14]?？梢?無花果的果實(shí)、枝、葉均具有一定的食用和潛在藥用價(jià)值。綜合開發(fā)利用無花果各個(gè)部位對(duì)于開發(fā)無花果藥用功效以及功能性食品具有重要意義。

2.1 無花果果實(shí)的化學(xué)成分

無花果果實(shí)的營養(yǎng)成分主要有:碳水化合物、蛋白質(zhì)和氨基酸、脂類、礦物質(zhì)和維生素、類胡蘿卜素和有機(jī)酸以及酚類化合物[10]。其中豐富的多糖、多酚、礦物質(zhì)、維生素、無機(jī)元素等營養(yǎng)成分具有抗氧化、抗炎、抗菌等多種生理活性,可作為功能食品原料進(jìn)行深度加工。

無花果干果的多酚含有多酚羥基、C-H、羰基、芳香族環(huán)骨架、糖苷鍵等物質(zhì),最典型的就是黃酮類、木質(zhì)素(Lignosulfonate)、香豆素(Coumarin)、生物堿等代謝物[12]。其中,類黃酮、酚酸等次生代謝物具有抗氧化、消炎、抗癌?？咕裙π15]。無花果果實(shí)含糖量高且豐富,主要包括單糖、雙糖和多糖,其含量占無花果干重的44.0%～74.3%[16]。單糖主要以葡萄糖為主,雙糖主要以蔗糖為主,多糖主要以果膠和中性多糖為主[10]。從中提取的有效成分多糖通過提高小鼠吞噬細(xì)胞的功能,增加抗體形成的細(xì)胞數(shù),從而提升增強(qiáng)小鼠的免疫能力[17]。同時(shí),無花果中提取的多糖具有增強(qiáng)超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化酶(MDA)活性的能力[18]。陳霞等發(fā)現(xiàn)無花果多糖具有明顯的增強(qiáng)鯽魚非特異性免疫功能的作用,已經(jīng)用于日糧開發(fā)功能性食品[19]。品種間的的營養(yǎng)成分和無機(jī)元素存在顯著的差異,如水分、可溶性糖、蛋白質(zhì)、總酸、Ca、Fe、Cu等。波姬紅含有豐富的蛋白質(zhì)、Ca和Zn等微量元素,日本紫果中的總酸和Na含量較高,蛋白質(zhì)、維生素C和Ca偏低。布蘭瑞克中有高含量的可溶性糖、Fe和Cu等微量元素[8-9]。

2.2 無花果葉的化學(xué)成分

通過對(duì)無花果葉的成分分析研究表明,主要有香豆素類、檀香萜醇類、黃酮類、苯甲醛、糖類(單糖、二糖及多糖)、單寧(多元酚化合物)、SOD、微量元素、維生素C[20]。除此之外,無花果葉中還存在氨基酸、果膠、樹脂、蛋白質(zhì)等其他成分[21]。目前,通過高效液相色譜已經(jīng)鑒定出無花果葉主要的化合物有補(bǔ)骨脂素(Psoralen)、佛手柑內(nèi)酯(Bergapten)、傘形花內(nèi)酯(Umbelliferone)、鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di-2-Ethylhexyl phthalate-D4)、3,4-環(huán)氧補(bǔ)骨脂素(3,4-Epoxide psoralen)、3,4-環(huán)氧-5-甲氧基補(bǔ)骨脂素(3,4-Epoxide-5-methoxy psoralen)[20,22]。蘇衛(wèi)國等[23]采用分光光度計(jì)的方法檢測出了無花果各部位的黃酮類物質(zhì)含量,其順序是嫩枝 >鮮葉 >干葉 >果實(shí),鮮葉中黃酮的含量約是果實(shí)的6倍。無花果葉中苯甲醛含量約為51.10 mg/g[23-24]。無花果葉中還含有人體必需的微量元素如:Sr、Mn、Fe、Cu、Zn、Cr、Ni、Se、Co,其中以Fe、Zn含量最高,Mg、Ca含量也極高[25-26]。

2.3 無花果根的化學(xué)成分

無花果根具有豐富的化學(xué)成分和藥理作用,相關(guān)人員已經(jīng)鑒定出其根中含有香豆素、三萜及其皂苷類成分,進(jìn)一步采用UV、IR、1H-NMR、13C-NMR、MS等光譜技術(shù)鑒定其化學(xué)成分[27]。從無花果根乙醇提取物的石油醚萃取部分分離得到兩種化學(xué)物質(zhì),經(jīng)波譜分析鑒定為β-谷甾醇(β-sitosterol)、羽扇豆醇(Lupeol);從乙酸乙酯萃取部分分離得到3種化學(xué)物質(zhì),鑒定為補(bǔ)骨脂素(Psoralen)、香檸檬內(nèi)脂(Bergapten)以及胡蘿卜苷(Daucosterol)等化合物[28]。

3 無花果的藥用價(jià)值

①抗氧化作用:無花果富含的多糖具有增強(qiáng)抗氧化酶活性和清除自由基的作用,黃酮類物質(zhì)具有清除羥自由基(·OH)和氧自由基(O2·)的作用[18]。②抗腫瘤作用:無花果所含的苯甲醛可以抑制小鼠Ehrlich腫瘤的增長,芳香化合物的苯環(huán)結(jié)構(gòu)使得癌細(xì)胞蛋白質(zhì)合成受到抑制,皂苷化合物(化合物Ⅰ:22-Cyclopentyloxy-22-Deisopentyl-5-Olefin-3β-Hydroxyfuran sterol)和糖苷化合物(化合物Ⅱ:1α-5O-[2′-(2′-Methyl, 5-Isopropyl, 3′-Olefin - Dihydrofuran)]-β-Dlactoside)可以有效抑制人體胃癌細(xì)胞和結(jié)腸癌細(xì)胞的活性;同時(shí),維生素、脂溶性物質(zhì)以及微量元素等也具有很強(qiáng)的抗腫瘤活性[29]。這些物質(zhì)能夠抑制癌細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成,致使其失去營養(yǎng)而壞死,但對(duì)正常細(xì)胞不產(chǎn)生毒害作用[30]。③抗菌、抗病毒作用:從無花果根、莖、葉和果實(shí)中分離出的真菌代謝產(chǎn)物可以有效抑制金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、大腸桿菌(Escherichiacoli)的生物活性[31]。④降血糖、降血脂作用:無花果葉水提取物在動(dòng)物及體外細(xì)胞模型中均對(duì)血糖、血脂產(chǎn)生一定的影響[3]。

3.1 無花果果實(shí)的藥用價(jià)值

無花果巨大的藥用價(jià)值主要與其組織或果實(shí)中豐富的內(nèi)源菌及內(nèi)源菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物相關(guān)。無花果根、莖、葉及果實(shí)中均含有豐富的內(nèi)源菌,包括具有發(fā)酵性能的酵母菌和具有抑菌性能的真菌[32]。通過對(duì)無花果果實(shí)中的內(nèi)生菌分離篩選出的酵母菌可以作為無花果果酒發(fā)酵的優(yōu)良菌株ZJUY2[33]。研究人員已經(jīng)從無花果的果實(shí)中分離出多種強(qiáng)抑菌活性的內(nèi)生菌;其中,多數(shù)內(nèi)生菌對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、志賀氏菌、黑霉菌以及大腸桿菌等食源性致病菌具有較強(qiáng)的抑菌活性,同時(shí),在內(nèi)生菌菌株分離提取出的胞外蛋白也具有明顯的抑菌能力[32-34]。因此,無花果果實(shí)具有豐富的食用和藥用價(jià)值,其開發(fā)應(yīng)用將具有更廣闊的前景。前人的研究已經(jīng)充分論證了無花果中的多種化學(xué)物質(zhì)和營養(yǎng)成分具有豐富的藥用價(jià)值,其中顏色較深的無花果成熟果實(shí)的營養(yǎng)價(jià)值和藥用成分更高。無花果果實(shí)中特定的活性成分的功能如下:①黃酮類化合物能調(diào)節(jié)身體機(jī)能,清除心血管自由基,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡,高含量黃酮類化合物能修護(hù)機(jī)體組織,促進(jìn)新陳代謝[35]。②粗纖維能加強(qiáng)腸胃蠕動(dòng),促進(jìn)食物的消化與吸收,具有潤腸通便的效果[36]。③補(bǔ)骨脂素是有的植物雌激素樣作用,可以調(diào)節(jié)雌激素受體,同時(shí)還具有抗腫瘤、抗骨質(zhì)疏松、抗氧化以及保護(hù)心血管等類雌激素活性[37]。④活性多糖可以刺激免疫活性,增強(qiáng)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬腫瘤細(xì)胞的作用,促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,激活T細(xì)胞和B細(xì)胞,從而促進(jìn)抗體的形成[38]。

3.2 無花果葉的藥用價(jià)值

無花果葉的提取物可通過調(diào)節(jié)炎癥因子、抑制胰島B細(xì)胞損傷和凋亡,促進(jìn)糖代謝以及改善糖尿病的并發(fā)癥而起到治療糖尿病的作用。無花果葉片中含有的多糖可以誘導(dǎo)人體胃癌細(xì)胞SGC-7901細(xì)胞凋亡基因表達(dá),抗凋亡基因和周期基因表達(dá)受抑,細(xì)胞活性氧上升,抑制細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[6]?？傮w而言無花果葉提取物主要有以下作用:①具有較強(qiáng)的體外清除自由基活性,也具有清除羥自由基(·OH)和氧自由基(O2·)[3];②降低糖刺激下膽固醇含量,減少高膽固醇血癥,尤其是餐后的高膽固醇血癥[39];③對(duì)革蘭陽性和革蘭陰性球菌或桿菌均有良好的抑菌效果,對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟狀芽孢桿菌等多種細(xì)菌均具有顯著抑制作用[40]。花果葉提取液經(jīng)口灌胃法(IG)最大耐受量試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)劑量為7.82g /(kg·d)(25倍于臨床劑量)時(shí),未見動(dòng)物死亡,說明口灌胃法基本無毒性。但是,通過給動(dòng)物空腹注射高劑量的無花果葉的水溶性成分會(huì)存在一定的毒性[29]。綜上,無花果藥用價(jià)值研究還存在諸多的研究空白。

3.3 無花果根的藥用價(jià)值

目前,對(duì)無花果根的開發(fā)應(yīng)用較為匱乏,其藥用價(jià)值還存在大量的研究空白。通過一些民間無花果根的藥用方式,歸納出無花果根主要有一下功能:清熱解毒,散瘀消腫,主治肺熱咳嗽,咽喉腫痛,痔瘡,癰疽,瘰癘,筋骨疼痛[27]。無花果根通過熏蒸的方式可以用于收提肛門,有治療痔瘡的作用,并取得顯著療效[41]。同時(shí),無花果根中黃酮類提取物中黃酮含量較高,且通過黃酮提取物制成的制劑有助于開發(fā)具有增強(qiáng)免疫作用的食品、保健食品或藥品[42]。無花果樹在我國資源豐富,對(duì)無花果葉、根在臨床治療方面進(jìn)一步研究,其開發(fā)應(yīng)用具有更廣闊的的前景。

4 小結(jié)

無花果的功能價(jià)值非常符合現(xiàn)代人的保健需求,具有廣泛的食品開發(fā)市場前景。目前,無花果加工產(chǎn)品種類較少,主要集中在無花果果實(shí)的食品加工,對(duì)于無花果葉、莖和根的開發(fā)與研究較為匱乏,鮮果的采后的貯藏流通也面臨挑戰(zhàn)。此外,對(duì)于無花果各部位活性成分的種類及含量還有待深入研究,其活性機(jī)理與藥用價(jià)值的關(guān)系有待進(jìn)一步探索。因此,無花果未來的研究方向和重點(diǎn)主要包括:①創(chuàng)新采后處理與冷鏈流通技術(shù),延長無花果采后供應(yīng)鏈。②無花果果實(shí)、葉、莖和根的各部位活性成分?jǐn)?shù)據(jù)庫的建立。③無花果活性成分與功能價(jià)值的關(guān)聯(lián)研究。④無花果休閑食品和功能食品的開發(fā)。⑤無花果營養(yǎng)成分的高效利用。綜上,為無花果的藥食兩用提供理論依據(jù),擴(kuò)大對(duì)無花果全株的產(chǎn)品開發(fā)利用,助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。