芒果皮活性成分的萃取及其生理活性研究

王瑞兰, 张培丽

(广东食品药品职业学院食品科学系,广东广州 510520)

芒果 (Mangifera indicaL.)又名“望果”,是漆树科 (Anacardiaceae)芒果属 (MangiferaL.)的一种热带常青树产果实,其外形和果皮颜色多样,肉质细嫩、香甜、有特殊风味,集热带水果精华于一身,被誉为“热带水果之王”,是热带、亚热带地区的重要经济作物,是世界第二大热带水果.芒果除鲜食外,主要被加工成芒果饮料、芒果干、芒果罐头、果冻等.据估计,芒果皮占鲜果重的7%～24%,芒果皮作为芒果工业化加工生产中产生的加工副产物,一般被抛弃,既造成资源的巨大浪费,又污染环境.近几年,国内外学者对芒果皮的活性成分进行了大量的研究,建立从芒果副产物中提取分离有效功能因子的新技术,对提高芒果的附加值和利用率,避免资源浪费和环境污染,减少疾病发生,提高人民生活水平,均具有十分重要的意义.

1 芒果皮活性成分的提取

芒果皮中含有多种活性成分.国内外学者通个有机溶剂萃取、HPLC、RP-HPLC分析等方法对芒果皮进行了萃取和分析,结果发现芒果果皮中含有黄酮类、糖类、苷类、酚类、有机酸和挥发油等有效成分[1-7].

2 芒果皮活性萃取物的功能研究

2.1 抗食品病原微生物

徐志、吴莉宇[8]研究发现,芒果皮85%乙醇萃取物在浓度为2 mg/mL时,能抑制食品中常见的病源微生物,如沙门氏菌 (NICPBP 50115-12)、金黄色葡萄球菌 (MIG1.55)、大肠杆菌 (ATCC 8739)、大肠杆菌(MIG1.42)、志贺氏菌 (NICPBP 51592-7)的生长.而且在相同浓度、pH值、温度条件下,芒果皮萃取物对常见的食品病源微生物的抑制和杀灭效果明显好于化学防腐剂苯甲酸钠以及山梨酸钾,说明芒果皮活性萃取物具有很好的抑制作用,是一种很好的天然防腐剂.

2.2 抗植病真菌微生物

芒果皮活性物对植物病原真菌具有较强的抑制作用.国外学者研究发现未成熟的芒果果皮中含有5-(12-顺-十七烷基)-烯-间苯二酚和5-十五烷基-烯-间苯二酚,在削皮后24 h对链格孢属真菌(Alternaria alternata)有显著的抑制作用[5,9].国内学者[10]对果皮萃取物的抗植病真菌微生物的活性也进行了研究,抑菌谱测定结果表明,芒果皮萃取物除对链格孢属真菌有抑制作用外,对水稻纹枯、小麦纹枯、小麦赤霉等病原菌也具有很强的抑菌活性;平皿叶片法结果显示,萃取物对水稻纹枯病的保护和治疗作用亦非常明显,治疗效果接近于50%多菌灵WP 1000倍液的疗效.

2.3 抗氧化作用

李琳等[11]研究结果发现芒果皮粗提液对卵黄脂蛋白不饱和脂肪酸过氧体系和鲜榨花生油均有较强的抗氧化性能,并具有较强的清除OH·和O2-.自由基的能力.José等[4]采用硫酸氰铁比色法测定芒果皮中膳食纤维的抗氧化能力,当添加的质量百分比浓度为0.05%时,发现其分别是抗氧化剂BHA(2,3—丁基—4—羟基茴香醚)的0.75倍,法国PARAD′OX(一种商售多酚浓缩液)的1.4倍和DL-α-tocopherol(VE)的3.4倍.另外,Berardini.N等[12]将干芒果皮经硫酸溶液提取,吸附树脂吸附,甲醇洗脱得到的多酚化合物冻干后,采用DPPH、TEAC和FRAP方法分析,发现其抗氧化活性都超过芒果苷和槲皮素3-O-苷.

2.4 增强免疫调节作用[13]

通过免疫脏器指数法 (包括脾指数、胸腺指数)、小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红实验、碳粒廓清实验,研究了芒果皮中萃取物黄酮 (MPF)增强小鼠非特异性免疫功能的作用;通过脾细胞增殖实验,采用MTT法体外检测MPF对小鼠脾淋巴细胞的增殖作用,研究结果表明芒果皮中萃取物黄酮对小鼠免疫脏器指数有一定的影响.MPF中剂量治疗组脾指数下降,差异显著;低剂量MPF对碳粒廓清有一定影响,吞噬指数差异显著;MPF 200 ug/mL、400 ug/mL剂量组在体外均能促进小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红的能力 (P＜0.05),且具有剂量效应关系,而MPF 800 ug/mL高剂量组对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红的能力有一定增强作用,但结果不显著;MPF对小鼠脾淋巴细胞增殖有一定的影响,MPF体外均能直接促进小鼠脾淋巴细胞的增殖(P＜0.01),MPF亦能协同ConA刺激脾淋巴细胞增殖(P＜0.01),当剂量为100 ug/ml时,刺激指数已达1.83,其中MPF高剂量组协同效应相对较高.这些研究结果表明芒果皮中萃取物黄酮具有增强机体免疫功能的作用.

2.5 止咳化痰与抗炎作用

通过芒果皮萃取物对氨水气雾致小鼠咳嗽和二氧化硫致小鼠咳嗽的影响的研究发现,芒果皮提取物能够明显延长小鼠氨水气雾和二氧化硫引咳潜伏期,减少咳嗽次数;对小鼠气管段酚红排泌及二甲苯致小鼠耳肿胀影响的研究证明能增加小鼠气管酚红排泌量,抑制二甲苯致小鼠耳廓肿胀[14].表明其有镇咳化痰、抗炎作用.

3 果皮萃取物稳定性的研究[15]

以水稻纹枯病菌为指示菌,用生长速率法对芒果皮萃取物活性成分的稳定性进行了研究.

3.1 热处理对萃取物抑菌活性的影响

温度对芒果皮萃取物抑菌活性影响最大,超过40℃抑菌能力明显下降,但80℃后有所回升.说明萃取物中活性物质在高温下发生了一定物理或化学变化.

3.2 pH对萃取物抑菌活性的影响

随着pH值的降低或升高,芒果皮萃取物对病原菌的抑制作用基本保持不变,说明萃取物中的活性物质对酸碱有很强的稳定性.

3.3 紫外光照射对萃取物抑菌活性的影响

随着紫外光处理时间的延长,萃取物的抑菌活性基本保持不变.可见芒果皮萃取物中的活性物质对紫外光具有极高的稳定性.

3.4 金属离子对萃取物抑菌活性的影响

金属离子溶液对病原菌的生长没有影响,但与萃取物结合后,只有Na+和K+两种离子溶液的抑菌活性基本保持不变,Ca2+、Mg2+、Fe2+和Fe3+4种离子溶液的抑菌能力下降.这可能是金属离子与萃取物中活性物质发生一定的化学变化从而降低其抑菌活性有关.

4 芒果皮的应用前景

目前,国内外对芒果皮活性物的研究绝大多数仍停留在实验室的试验阶段,严重影响了芒果皮的开发与利用.在今后随着人们对芒果皮活性物生理功能认识的加深,无论其是作为食品添加剂还是保健食品的功能配料,必然会受到人们越来越多的关注.

4.1 新的食品添加剂

芒果皮中的活性萃取物能抑制食品中常见的病源微生物,利用芒果果皮开发广谱、高效、低毒、天然的食品防腐剂,既能够降低天然的食品防腐剂的成本,又能保证食品的品质,有利于进一步推动绿色食品工业的发展.

4.2 新的食品抗氧化剂

天然抗氧化剂越来越受到大众的欢迎,以果皮为原料,从芒果果皮中提取和分离廉价的天然抗氧化剂,研究其作用性能,解决溶解性、耐热耐酸性、增效剂配伍及色泽与风味问题,可广泛应用于煎炸食品、油脂工业及其他食品工业,取代或部分取代目前食品中常用的合成抗氧化剂.

4.3 开发新的保健食品

芒果果皮中含有黄酮化合物、多酚化合物、有机酸及多种挥发油等保健食品的有效成分,它们分别具有清除氧自由基、增强免疫调节作用、止咳化痰与抗炎作用等生理功能,把它们分离后可应用于延缓衰老、调节血脂、增强体质、止咳化痰等保健食品的配方设计,开发新的保健食品.

可见,开发芒果皮功能性产品不但能提供新的产业,而且能提高芒果种植的经济附加值,其生产及应用前景非常广阔,市场潜力巨大.

[1]吴莉宇,汤建彪,尹桂豪.芒果果皮中类黄酮化合物的研究 [J].热带作物学报,1998,19(增刊)：96-99.

[2]黄敏琪,甄汉深,熊万娜等.RP-HPLC法测定芒果皮中芒果苷 [J].中草药,2006,8(37)：1262-1263.

[3]王维民,汪敏.芒果皮粗多糖提取的影响因素及工艺的研究 [J].农产品加工 (学刊),2005,Z2,26：129-132.

[4]JoséA,Larrauri,Pilar Rupérez,Saura-Calixto F.Mango peel fibres with antioxidant activity[J].Euro-pean Food Research and Technology,1997,205(1)：39-42.

[5]Cojocaru M,Droby S,Glotter E,Goldma A,Gottlieb H E,Jacoby B,Prusky D.5- (12-heptadeconyl) -resorcinol,the major component of the antifungal activity in the peel of mango fruit[J].Phytochemistry,1986,25(5)：1093-1095.

[6]Schieber A,Berardini N,Carle R.Identification of flavonol and xanthone glycosides from mango(Mangifera indica L.cv.“Tommy Atkins”)peelsby high -performance liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2003,51(17)：5 006-5 011.

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[8]徐志,吴莉宇.芒果皮萃取物在抗食品病源微生物中的应用 [J].华南热带农业大学学报,2002,8(4)：11-14.

[9]Droby S,Prusky D,Jacoby B,et al.Induction of antifungal resorcinols in flesh of unripe mango fruits and its relation to latent infection by Alternaria alternate[J].Physiological and Molecular Plant Pathology,1987,30(2)：285-292.

[10]覃丽俭,吴长兴,吴莉宇.木亡果皮不同萃取物的抑菌活性初探 [J].热带农业科学,2007,27(2)：21-25

[11]李琳,姜新发,张志斌等.枇杷皮和芒果皮粗提液抗氧化活性研究 [J].电子科技大学学报,2003,6(32)：168-172.

[12]BerardiniNicolai,MatthiasKnodler,Andreas Schieber.Utilization of mango as a source of pectin and polyphenolics[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies,2005,6：442-452.

[13]王维民,汪敏,谌素华.2007中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨中国中部地区农产品加工产学研研讨会论文集 [C].2007.

[14]黄敏琪,林忠文,曾宪彪等.芒果皮提取物止咳化痰和抗炎作用研究 [J].中草药,2007,8(38)：1233-1234.

[15]覃丽俭,王强,吴莉宇.芒果皮萃取物抑菌成分稳定性探讨 [J].广西农业科学,2007,4(38)：423-426.