酸木瓜资源利用及加工技术的研究进展

罗文静　李燮昕　张羽晨　敬艳

摘要：酸木瓜是一种营养丰富的果蔬原料，富含抗坏血酸、黄酮等抗氧化性卓越的物质，是一种优秀的抗氧化天然食品原料。本文对药食同源的酸木瓜所含的抗氧化物质的性质、分类、提取等研究进展以及其利用现状进行了综述，并进一步展望了其在植物医学、生物制药、保健食品等方面的应用研究。

关键词：酸木瓜；抗氧化活性；应用研究；黄酮；抗坏血酸

酸木瓜（Chaenomelessinensis），学名为贴梗木瓜，蔷薇科，木瓜属，是四川、贵州、云南重要的野生资源。在云南也称皱皮木瓜或光皮木瓜，是临沧市主要的药食同源经济作物之一。成熟的酸木瓜色泽金黄，气味芳香，营养成分丰富，大多数成分对人体有益。

自从果蔬抗氧化活性对于预防癌症、心血管疾病以及抗衰老等方面有很重要的生理功能被提出后，研究果蔬的抗氧化性已成为热门课题。黄酮类、抗坏血酸、多酚、多糖类物质被普遍认为具有很好的抗氧化性，而这几类物质广泛存在酸木瓜中，酸木瓜正作为一种抗氧化性优越的食品原料，逐步被科研人员开发利用。

1酸木瓜中主要的抗氧化物质

目前酸木瓜中存在的抗氧化物质主要有4种，分别为黄酮类、抗坏血酸、多酚及多糖类。

1.1黄酮类

阳小勇等以芦丁为标准样品，测得新鲜酸木瓜中总黄酮含量以芦丁计为（1.76±0.013）%。黄酮的功效有很多，是一种很强的抗氧化剂，能作为食品添加剂延缓脂肪的氧化，可有效清除体内的氧自由基，且可用于防治自由基引发的多种疾病，可以一定程度上阻止细胞的退化、衰老，也可预防癌症的发生。

研究人员以抗坏血酸作为对照，测定了光皮木瓜总黄酮的抗氧化能力，比较实验结果可知，光皮木瓜总黄酮无论是DPP H自由基清除能力、对羟基自由基清除能力还是还原能力，相比被人们熟知的抗氧化性极佳的抗坏血酸更加优秀。

通过实验测定野木瓜乙醇提取液和水提取液的总还原力及对羟自由基和超氧阴离子清除率，并以不同浓度的维生素C为对照，结果显示，尽管水提物中溶有更多多糖，使两者在清除羟基自由基能力上大致相同，但是醇提物中的黄酮含量高于水提物，其总还原力和对O₂的清除作用均高于水提物，并与维生素C相当，说明野木瓜具有很好的抗氧化作用主要来自于黄酮类化合物。

1.2抗坏血酸

据中国林业科学院分析测试中心检测，100克酸木瓜鲜果汁中含有抗坏血酸50.84～203.09毫克，而相同条件下100克苹果仅含抗坏血酸4毫克，说明酸木瓜中含有的抗氧化物质含量丰富，是不可多得的原材料。抗坏血酸在抑制黑色素生成、降低癌症发病率、清除自由基等方面都有显著的功效。

用ABTS/正铁肌红蛋白/H₂O₂体系测定了维生素C和多酚类对橙汁总抗氧化活性的贡献率，得出维生素C是最主要的贡献成分，贡献率高达87%。测定甜橙中反映总抗氧化能力的TEAC值，结果表明，维生素C的抗氧化能力贡献率仅次于多酚类物质，且通过比较不同品种甜橙的TEA C值与维生素C、多酚、及總类胡萝卜素含量的相关关系，得到TEA C值与维生素C含量达到显著水平（r=0.868，P=0.011），表明维生素C是良好的抗氧化性质。

1.3多酚

多酚是酸木瓜中含量丰富的生物活性物质中的一种，具有很高的抗氧化潜力，甚至可以预防和延缓一些疾病的发生。

通过试验测得番木瓜果皮中多酚含量为15.42毫克·克^-1，清除DPPH·的IC₅₀值为27.03毫克·毫升，番木瓜果肉中多酚含量为6.87毫克·克，清除DPPH·的I C₅₀值为63.16毫克·毫升^-1，且由表1可得，清除DPPH·能力与番木瓜皮和果肉中的多酚含量呈正相关，即多酚含量越高，清除DPPH·自由基的能力越大，抗氧化活性就越强。

以山奈酚和维生素C这两种已知抗氧化活性很强的物质作为对照，对番木瓜叶片提取物的抗氧化活性进行评价，结果均表明番木瓜叶片具有良好的抗氧化活性和还原能力，且番木瓜叶片提取液的抗氧化能力与溶液中总酚含量成正比关系。

1.4多糖

通过光皮木瓜多糖的体外抗氧化实验结果表明，光皮木瓜多糖对自由基清除作用明显，具有较好的还原力，且随着质量浓度的升高而升高。光皮木瓜多糖结构中的醇羟基可与产生·OH等自由基所必需的金属离子（如Fe²⁺、CU²⁺等）络合，使自由基的产生受到抑制，进而影响脂质过氧化的启动，最终抑制活性氧的产生，多糖可以捕捉脂质过氧化链式反应中产生的活性氧，减少脂质过氧化反应链长度，阻断或减缓脂质过氧化的进行。对于·OH而言，多糖碳氢链上的氢原子可以与其结合成水，达到清除·OH的目的，而多糖的碳原子则因此成为碳自由基，并进一步氧化形成过氧自由基，最后分解成对机体无害的产物；对于O₂，多糖可与其发生氧化反应，达到清除的目的。

2抗氧化物质的提取方法

目前用于酸木瓜中抗氧化物质的提取方法主要有五种，分别为：超声波提取法（Ultrasonic extraction）、微波提取法（Microwave Extraction）、溶剂提取法（Solvent Extraction）、分离纯化法（Separation andpurification）和高压提取法（High hydrostatic）。

2.1超声波提取法

超声辅助提取技术具有能耗低、效率高、不破坏有效成分等特点，目前较多应用于提取植物中有效活性成分。

在单因素实验以及正交试验基础上，以总黄酮的得率为检测指标，采用了超声提取法与微波提取法进行提取，得结果如表2。通过比较两种方法，虽然微波提取法提取效果优于超声提取法，但由于微波提取法反应剧烈，较容易引起爆沸，提取过程不易控制，故最优还是选用超声提取法。

采用超声乙醇提取木瓜中的多酚类物质，得到最佳条件为：乙醇体积分数60%，料液比1：20，提取时间10分钟，提取次数为3次。且证明了该方法具有良好的重现性和稳定性，能够用于多酚类物质的分析。

通过超声波法提取光皮木瓜黄酮和多糖并确定最佳工艺条件为：超声波功率480瓦、提取时间35分钟、温度73℃、液料比为90：1（毫升/克），多糖和黄酮总得率为15.62%，比热水浸提法总得率提高了21.46%。说明超声波法提取光皮木瓜多糖和黄酮复合物得率较高。

2.2微波提取法

在植物多酚的提取上，运用微波提取技术，具有选择性高、重现性好、省时节能、提取率高、不会破坏所提取成分的生物活性与化学结构的特点。

以微波辅助提取高效液相色谱法提取测定番石榴等蔬果中的抗坏血酸含量，确定了当以0.25%偏磷酸为提取溶剂、固液比1：10、微波功率400瓦、提取时间10分钟时，微波辅助提取番石榴中抗坏血酸的提取率最高，且证明了微波辅助提取法适用于蔬果中抗坏血酸的提取。

2.3溶劑提取法

以光皮木瓜为研究对象由单因素试验和Box-Behnken试验设计及其分析结果获得的有机溶剂浸提法提取光皮木瓜中黄酮的最佳工艺参数为：乙醇体积分数90%，温度65℃，液料比22.5：1，提取时间4小时，在此工艺条件下，黄酮的得率为3.40毫克·克^-1。

采用水提醇沉法从皱皮木瓜中提取水溶性多糖，根据正交试验确定了提取温度是显著影响因素，优化后的提取工艺条件为：温度96℃，提取时间3小时，醇液比为3：1，料液比为1：40。

使用不同的溶剂提取所得维生素C含量存在一定差异。在相同条件下，维生素C提取率大小为酒精溶液>柠檬酸溶液>水溶液。以酒精作为抽提溶剂，最优条件：酒精浓度为30%，抽提时间为22小时，维生素C浸提率最高，为52.14%。以柠檬酸作为抽提溶剂，最优条件：柠檬酸浓度为0.25%，抽取时间为22小时，浸提效果最佳，浸提率为41.2%。

2.4分离纯化法

通过静态吸附解吸试验比较5种大孔树脂的吸附性能，确定D101大孔树脂为光皮木瓜总黄酮的纯化树脂。动态吸附解吸试验表明，当柱体积为80毫升，上样流速1.5毫升·分钟1时，其达到泄露终点时的吸附量为180毫克，乙醇浓度为30%时有较好的洗脱效果。

2.5高压提取法

与传统提取方法相比较，高压净水提取（HHPE）可以减少提取时间和提高提取效率，使提取达到最高的收益。这种方法已经成功的用于多酚类物质的提取中，利用HHPE法已成功提取荔枝中的黄酮类物质。

3抗氧化性的测定方法

目前酸木瓜抗氧化物质的测定方法主要有3种：清除DPPH自由基的能力测定、清除羟自由基作用的测定和清除超氧阴离子自由基的试验。

3.1清除DPPH自由基的能力测定

DPPH是最常用的评估物质抗氧化能力的方法之一。依据DPPH-在可见光区最大吸收峰为517纳米，其乙醇溶液呈深紫色，当有自由基清除剂存在时，由于与其单电子配对而使其吸收逐渐消失，其褪色程度与接受的电子数成定量关系，因而可用分光光度法进行定量分析来检测自由基消除情况，从而评价某种物质的抗氧化能力。其能力用消除率表示，消除率越大，其抗氧化能力越强。

试验发现，实验物质对DPPH清除能力从高到低依次为维生素C>番木瓜叶>山奈酚。而维生素C和山奈酚是已知公认强抗氧化性物质，番木瓜叶片提取物的清除能力介于两者之间，说明其具有良好的自由基抑制能力。

3.2清除羟基自由基（·OH）作用的测定

羟基自由基（·OH）是目前所知活性氧中对生物体毒性最强，危害最大的一种自由基，可以与生物体内的多种分子作用，造成糖类、氨基酸、蛋白质、核酸和脂类等物质的氧化性损伤，使细胞坏死或突变。

用清除羟自由基的能力来研究木瓜多酚粗提液的抗氧化性能，在木瓜多酚提取液浓度为0.11～2.5毫克·毫升^-1浓度范围内，维生素C和木瓜多酚粗提液对羟基自由基均有较强的清除能力，且随浓度的增加而增大。当浓度小于1.0毫克·毫升^-1时，随着浓度的增加，清除率增加速率较大；当浓度大于1.0毫克·毫升，随着浓度的增加，清除率趋于稳定；浓度为2.5毫克·毫升^-1时，水提物和醇提物对·OH的清除能力最强，清除率分别达89.64%、83.97%。

3.3清除超氧阴离子自由基的试验

木瓜多酚粗提液对超氧阴离子自由基具有较强的清除能力，且随着多酚浓度的增加，清除能力呈先增强后减弱的趋势。在浓度为0.5毫克·毫升^-1左右时，对超氧阴离子自由基达到半数清除；在浓度为1.5毫克·毫升^-1时，醇提物和水提物的清除效果均达到最好，说明了木瓜多酚粗提液具有较强的综合抗氧化能力。

超氧阴离子是人体内最常见的自由基，按照超氧阴离子自由基毒性理论，不仅超氧阴离子自由基的衍生物过氧化氢和轻自由基具有细胞毒性，而且超氧阴离子自由基本身也具有毒害作用。因此及时清除体内聚集的超氧阴离子自由基意义重大。

4酸木瓜的利用现状

首先，酸木瓜作为国内云南、贵州、四川等地的特有野生资源在国际市场上的利用较少，存在较大的研究空间。其次，在国内市场，目前仅存在对酸木瓜果酒、果醋研制，而且因其成品具有一定局限性而很少进入消费者眼球，导致大量的酸木瓜还是因为制作工艺的落后，只得以鲜果的形式在市场进行直销，又因其鲜食的酸涩口感又是消费者难以接受的，这就使酸木瓜产业的发展暂时遇到了瓶颈。

关于酸木瓜的研究，在营养成分方面，已经有关于酸木瓜中总生物碱的抗菌性能、齐墩果酸降血糖作用、总黄酮含量方面的研究；在食品加工方面，酸木瓜在云南民间加工食用方法较多，且具有浓厚民族特色，如苗族酸木瓜炒鸡、丽江纳西族酸木瓜炒鱼；此外还有一部分与酸木瓜籽、酸木瓜皮利用方面的研究。

5酸木瓜的应用展望

抗氧化性是当今植物医学、生物制药、保健食品研究的热点之一。随着人民生活水平的提高和膳食结构的改善，合成抗氧化剂已经无法满足市场需求，人们开始挑选更加天然健康，风味独特并且珍奇的材料来满足抗氧化这一需求。我国酸木瓜资源丰富，随着科技水平的进步，从酸木瓜中提取抗氧化物质的技术也日益成熟，人们已经将研究和开发的目光投向医食同源的酸木瓜新资源。

此外，研究还发现酸木瓜含有多种对人体有益的成分如木瓜蛋白酶、酵素，可将脂肪分解为脂肪酸，有利于人体对食物进行消化和吸收，有健脾消食之功；酸木瓜里的番木瓜碱具有抗菌素、抗肿瘤功效，酸木瓜所含的齐墩果具有护肝降酶、抗炎抑菌、降低血脂、软化血管等功效。其维生素C含量是苹果的48倍，还齐墩果酸、钾、钙、镁、锌等多种营养元素，17种以上的氨基酸，大量的矿物元素、胡萝卜素等生物活性物质，因此，酸木瓜是一种具有开发价值的原材料，其也是潜在的抗氧化物质宝库。