百香果皮多糖的分离纯化、结构特性及生物活性研究进展

刘纯友,殷朝敏,黄永春,耿 放,杨 锋,黄承都,张昆明

(1.广西科技大学生物与化学工程学院食品科学与工程系,广西柳州 545006; 2.华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070; 3.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所,湖北武汉430064; 4.成都大学药学与生物工程学院,四川成都 610106)

百香果(Passifloraedulis)又称为西番莲、鸡蛋果,属于西番莲科西番莲属植物果实,素有“果汁之王”、“摇钱树”的美誉,是一种典型的药食同源的高品质水果,具有很高的药用价值和食用价值。中医药研究表明,百香果具有消炎[1]、镇静[2]、抗焦虑[3-4]、抗成瘾[5]、治疗失眠[6]等多种功效。营养学研究发现,每100 g百香果果肉中含有组氨酸28.05 mg,赖氨酸8.27 mg,精氨酸3.94 mg,苏氨酸9.43 mg,缬氨酸6.63 mg,蛋氨酸0.56 mg,异亮氨酸6.92 mg,亮氨酸6.43 mg,苯丙氨酸5.61 mg,钙508.54 mg,铁0.39 mg,锌0.46 mg,硒0.19 mg[7]。根据加工适用性测定,发现百香果果肉的出汁率高达43.33%,但在其榨取果汁后,产生大量的废弃果皮,这不仅造成生物资源的极大浪费,同时也给环境带来严重污染,是长期以来困扰百香果加工产业的关键技术难题。鉴于此,对百香果果皮进行系统深入研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

近年来,随着植物多糖研究的快速发展,百香果皮多糖逐渐成为国内外学者关注的焦点。多糖是构成百香果果皮的主要功能成分,研究发现,百香果皮多糖具有抗肿瘤、抗炎、降血脂和抗氧化等多种生物活性[8]。基于近十年国内外学者的相关研究成果,本文对百香果果皮多糖的提取、分离纯化、结构特性和生物活性等方面进行了系统综述,以期为百香果果皮多糖的系统深入研究与综合开发利用提供科学依据。

1 百香果皮多糖的提取与分离纯化

1.1 百香果皮多糖的提取

根据果皮颜色,百香果主要分为紫百香果和黄百香果两个品种[9]。目前文献报道的提取百香果果皮多糖的原料主要为紫百香果和黄百香果果皮两种,且百香果果皮多糖,主要包括果胶、纤维素、半纤维素和木质素等[10]组分,其提取方法归纳起来主要有酸法提取法、生物酶法、超声波辅助提取法、微波辅助萃取法和高压提取技术等。

1.1.1 酸提法 由于多糖是极性大分子,提取时先将原料用甲醇、丙酮或石油醚等有机溶剂脱色、脱脂,再依次用水、稀酸(碱性多糖)、稀碱(酸性多糖)在不同温度下提取,提取液浓缩后,加入丙酮、乙醇等沉淀剂进行沉淀,再干燥后即可得到粗多糖。陈颖珊等[11]采用响应面法优化混合酸提取紫百香果皮果胶的工艺条得出,混合酸(盐酸∶30%柠檬酸=1∶2,V/V)提取紫百香果果皮果胶的最佳工艺条件为提取温度65.5 ℃,料液比1∶45 (w∶V),pH1.5,该提取条件下果胶得率为10.98%,酯化度(DE值)为63.77%。Kulkarni等[12]研究了百香果果皮中果胶提取工艺条件,结果显示提取温度98.7 ℃,pH2.0,料液比1∶30 (w∶V),提取时间60 min,提取次数2次,该条件下百香果果皮果胶得率为14.80%。Pinheiro等[13]采用响应面法优化百香果皮中高脂果胶的提取条件,得出当柠檬酸浓度0.086%(w/V)和提取时间60 min时,提取的果胶DE值达78.59%。Kliemann等[14]探讨了酸法提取条件对提取黄百香果皮中果胶的影响,研究发现提取温度、pH和提取时间对果胶得率有显著影响,且当提取温度为80 ℃,pH1.0,提取时间为10 min时,果皮中果胶得率高达70.00%。可见,不同学者采用酸法提取百香果皮果胶的得率存在较大差异,但采用较低的pH和较高的温度可获得相对较高的果胶得率,这可能是由于高温和低pH条件更有利于果皮中果胶的溶出,提高果皮中果胶的得率。

1.1.2 生物酶法 除传统酸法外,生物酶法也是较为常用的方法,它具有条件温和、选择性强,无污染等优点。毛慧君等[15]选取百香果果渣为原料,添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种,探讨发酵法提取百香果果渣中膳食纤维工艺条件,结果显示,接种量5%,固液比1∶10 (w∶V),发酵温度33 ℃,发酵时间21 h,该条件下制备的百香果果渣膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量为29.01%,优于化学法提取的可溶性膳食纤维含量。Liew等[16]比较研究了酸法和酶法对提取黄百香果果皮中果胶的影响,发现提取时间对酶法提取果胶影响较大,而提取温度对酸法提取果胶影响较大;酶法提取得到的果胶得率为9.17%,DE值为86.96%,而酸法提取得到的果胶得率为7.71%,DE值为78.57%。Juliana等[17]进一步优化了酶法提取黄百香果皮中果胶的工艺条件,探讨了搅拌速度、酶用量、pH和温度对果胶提取得率的影响,研究发现当温度37 ℃,酶用量30 U/mL,pH3.0,搅拌速度408 r/min条件下,酶法提取的果胶得率为21.7 g/100 g,半乳糖醛含量为85 g/100 g,DE值为68%。可见,酶法提取可以获得更高含量的甲氧基果胶[7],这可能在多糖提取过程中,加入适当的果胶酶可以降解果皮细胞壁,使细胞壁中的果胶溶解能够有效的释放出来,从而提高果皮果胶多糖的提取率。

1.1.3 超声波辅助提取法 超声辅助提取法是目前提取百香果皮多糖的新型方法之一,它具有时间短、效率高、操作方便等优点。黄永春等[18]研究了超声辅助提取百香果果皮中果胶多糖,与传统酸法相比,提取时间由210 min缩短到35 min,提取时间大大缩短,且得率由2.22%提高到2.51%,相对提高率为13.06%。Oliveira等[19]研究了超声条件对提取黄百香果果皮中果胶多糖的影响,当超声功率644 W,超声温度85 ℃,料液比1∶30 (w∶V),pH2.0,超声时间10 min时,果胶的得率为12.67%,DE值为60.36%,半乳糖醛酸含量为66.65%。与传统酸法相比,当提取时间为30 min,且在相同的提取温度85 ℃、料液比1∶30 (w∶V)、pH2.0条件下,果皮中果胶的得率仅为9.21%[20]。Santos等[21]采用响应面法优化超声辅助提取百香果果皮中果胶,发现柠檬酸浓度为0.75 mol/L,超声时间90 min,该提取条件下果胶得率为55%。可见,相较于传统酸法,在相同的实验条件下超声辅助提取法不仅可以提高果胶的提取效率,还能显著增加果胶的得率。

1.1.4 微波辅助萃取法 微波辅助萃取法是另一种萃取百香果皮多糖的新方法之一,利用微波能的加热效应来加速溶剂对物料中多糖组分的溶解,具有溶剂用量少、提取时间短等优势,可避免长时间高温引起有效成分降解。黄永春等[22]采用均匀设计优化微波辅助萃取百香果果皮中果胶,研究发现与传统酸法相比,微波提取时间大大缩短,且果胶得率从2.22%提高到2.60%,相对提高率为17.12%。Seixas等[23]选择以酒石酸、乙酸和硝酸为萃取溶剂,探讨了微波辅助萃取条件对萃取黄百香果中果胶的影响,研究发现微波功率和萃取时间对果皮中果胶的得率有显著影响。当萃取的功率为628 W,萃取时间为9 min时,酒石酸、乙酸和硝酸萃取果胶的最高得率分别为18.2%、13.0%和12.9%。但是,乙酸和硝酸作为提取溶剂得到的果胶拥有更高的摩尔质量(4.625×105g/mol和4.966×105g/mol)、酯化度(64.56%和64.15%)和糖醛酸含量(62.5%和82.3%)。与传统酸法相比,微波辅助提取可以显著提高百香果皮中果胶的得率,这可能是由于微波中高频电磁波可直接穿透果皮内部,使果皮内部迅速升温,同时实现传热和传质,果皮细胞壁发生破裂,促进果皮中果胶更容易扩散到提取溶剂中,从而提高果皮中果胶多糖的得率。

1.1.5 超高压提取法 超高压处理是百香果皮多糖提取过程中采用的一种前处理手段,利用超高压作用于果皮细胞壁,使细胞壁破裂、释放出胞内多糖,再结合上述提取方法,可以有效提高多糖的提取效率。Oliveira等[24]探讨了高压处理对酸法提取黄百香果果皮中果胶的影响,研究发现果皮先用高压处理对果皮进行处理,再用酸法对果皮中果胶进行提取,果皮中果胶的得率为7.4%～14.34%,酯化度和糖醛酸含量分别为50%和65%。可见,高压处理可以作为一种有环境友好型前处理方法,使果胶多糖的提取效率显著增加,这可能是由于超高压作用于百香果皮,使得果皮细胞壁发生破裂并释放出果胶并溶于酸溶液中,从而提高果皮中果胶多糖的提取效率。

1.2 百香果皮多糖的分离纯化

百香果果皮提取的粗多糖是一个混合体系,具有结构复杂,分子量大,提取难度大的特点,对百香果皮多糖的有效分离纯化是对其结构和生物活性研究的首要前提条件。通过必要的手段除去非糖物质,将混合多糖分离纯化成化学组成、聚合度和分子形状相同的均一多糖。

1.2.1 柱层析分离法 柱层析分离法是分离纯化多糖的一种常用方法。根据多糖的理化性质,选取相应的固定相和流动相,实现多糖的高效分离纯化,在多糖的柱层析分离纯化中常见的固定相有纤维素、二乙基氨基纤维素(DEAE-cellulose)、琼脂糖等[25]。纤维素柱层析法可用于各种酸性多糖和中性多糖的分离纯化,通常先用不同浓度的洗脱液进行洗脱,样液中的分子与固定相之间发生相互作用,小分子与固定相作用力较弱先被洗脱下来,再是作用力较强的大分子的多糖被洗脱。陈颖珊[26]先采用混合酸法对百香果果皮多糖进行提取,以0.3 mol/L氯化钠作为洗脱溶剂,再用DEAE-cellulose柱对百香果果胶多糖进行进一步纯化,果胶多糖的回收率达84%,半乳糖醛酸含量达80%。纤维素柱层析法分离纯化得到的多糖的纯度高、分离效果好,但流速慢、分离纯化耗时长,消耗溶剂量较大。

1.2.2 分步沉淀法 分步沉淀是根据不同分子量多糖在不同乙醇等有机溶剂中的溶解不同,逐渐降低乙醇或丙酮溶液的浓度,使溶液的极性不断增大,随着溶液极性的增大,不同极性的多糖逐步沉淀析出的分离过程。Yapo[27]先用乙醇(95%)与黄百香果粗多糖(液固比1∶3)在温度4 ℃下混合,样液再进行离心、过滤,得到沉淀物,再分别用70%、55%乙醇溶液对沉淀物进行清洗、离心分离,然后沉淀物用蒸馏水悬浮后进行冷冻干燥,制得果胶的回收率为7.5%,凝胶时间为1082 s。分步沉淀法操作简单易行,可获得果皮中不同分子量多糖,但其分子量范围不明确。

1.2.3 透析法 透析法是植物多糖分离纯化中一种常用的分离技术,根据被分离植物多糖分子量的大小,选择孔径不同的半透膜,可将多糖按照其分子量从小到大的顺序分离开来。Yapo等[27]将含有果胶的多糖粗提液放入分子量为12000 Da的透析袋中,在温度为4 ℃蒸馏水中透析72 h,每隔8 h更换一次透析液,透析结束后将透析袋内的残留物进行冷冻干燥,制得果胶的回收率达6.8%,凝胶时间为1038 s。可见,透析法利用果胶多糖不能通过半透膜的性质,使果胶多糖和其他小分子如无机盐和单糖等分开,实现果皮中果胶多糖的进一步纯化,但透析时间长、消耗透析液量较大。

1.2.4 脱色 百香果皮中含有较丰富的可溶性膳食纤维和果胶多糖,但多糖中色素容易带来色泽变黑问题。因此,百香果果皮膳食纤维需要进行相应的脱色处理。陈颖珊等[26]研究了聚酰胺树脂、阳离子树脂、阴离子树脂和大孔树脂对紫百香果果胶多糖的影响,结果显示当进样3.5 BV,流速3 BV/h,pH3.5时,果胶多糖脱色率为53.41%,半乳糖醛酸保留率为87.20%。虞小珊等[28]采用大孔树脂对百香果皮中可溶性膳食纤维进行脱色,当脱色pH为3.34,流速1.36 BV/h,高径比11.8时,多糖的保留率为83.59%,混合脱色率为75.90%。张丰进等[29]四种常规脱色剂和五种大孔树脂对紫百香果皮可溶性膳食纤维的影响,研究发现大孔树脂脱色效果优于常规脱色剂,大孔树脂中D301R阴离子树脂脱色效果较好,脱色率达60.65%。可见,不同研究者对百香果皮多糖的脱色效果存在较大差异,这可能跟原料、多糖种类、提取、纯化和脱色方法有着密切联系。

1.3 百香果皮多糖含量的测定

目前文献报道的百香果果皮多糖含量测定的方法主要有苯酚-硫酸法和蒽酮-硫酸法。陈龙浩等[30]比较研究了两种方法测定百香果果皮中多糖的含量,结果表明苯酚-硫酸法和蒽酮-硫酸法分别在2.9～17.4 μg/mL和4.64～23.2 μg/mL范围内的相关系数R2分别为0.9994和0.9993,RSD值分别为0.43%和0.55%;苯酚-硫酸法在2 h内稳定,而蒽酮-硫酸法仅在1 h内稳定,样品中多糖含量测定分别为54.63和48.19 mg/g。因此,与蒽酮-硫酸法相比,苯酚-硫酸法测定百香果果皮多糖含量在测定范围内具有更好的线性相关性,且显色反应灵敏,颜色稳定,可作为百香果果皮多糖含量的测定方法。

2 百香果皮多糖的结构特性

多糖结构研究是一项非常有意义但又极具挑战性的工作,这主要是由于多糖的结构相当复杂,但多糖的结构与其生物活性功能密切相关。多糖的结构决定其生物活性,探明百香果皮多糖结构对研究其生物活性起关键作用。目前,由于国内外学者采用不同原料、提取、纯化方法及结构表征方法,文献报道的百香果果皮多糖结构在单糖组成、平均分子质量、糖苷键和分子修饰等方面均存在较大差异。

2.1 单糖组成

分析多糖的单糖组成是研究多糖结构与功能之间关系的基础。目前,研究百香果皮多糖的方法主要有气相色谱、气相色谱-质谱联用(GC-MS)和咔唑-硫酸法等。Seixas等[23]采用气相色谱对微波辅助萃取制得的黄百香果果皮果胶多糖组成进行表征,研究发现黄百香果果皮果胶多糖主要由糖醛酸(58.5%～82.3%)和葡萄糖(约26%)组成,同时还含有少量半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖等单糖。陈颖珊等[26]采用GC-MS联用法结合咔唑-硫酸法对柠檬酸-盐酸混合酸制得的紫百香果果皮果胶多糖的结构进行分析,研究发现紫百香果果皮果胶多糖主要由半乳糖醛酸(80.32%)组成,同时含有葡萄糖(4.65%)、核糖(4.41%)、半乳糖(3.84%)、阿拉伯糖(3.53%)、甘露糖(1.34%)、木糖(0.72%)和鼠李糖(0.17%)等。Silva等[31]GC-MS探讨了黄百香果果皮果胶多糖的组成,结果显示黄百香果果皮果胶多糖是由半乳糖醛酸(44.2%)、阿拉伯糖(11.8%)、鼠李糖(10.6%)、葡萄糖(11.8%)、甘露糖(9.0%)、半乳糖(6.1%)、木糖(3.6%)、核糖(1.3%)和岩藻糖(1.6%)等单糖组成的复杂水溶性多糖,其中半乳糖醛酸是构成黄百香果果皮多糖的主要成分。

2.2 平均分子质量

由于多糖的理化性质、生物活性与其平均分子量有着非常密切的联系[32],因此,平均分子质量是多糖研究的一个重要指标。陈颖珊等[27]采用高效凝胶过滤色谱对柠檬酸-盐酸混合酸制得的紫百香果果皮果胶分子量进行测定,结果显示紫百香果果皮果胶为多分散体系,其平均分子质量为307.859 kDa,分散系数为3.76,甲酯化度为71.60%。高建华等[33]采用高效液相凝胶色谱对盐酸(0.5%)提取制得的百香果果皮果胶平均分子质量进行测定,研究发现百香果果皮果胶平均分子质量为811 kDa。Yapo等[34]研究了黄百香果果皮细胞壁的分子结构特征,研究发现果皮细胞壁主要由79%的非淀粉多糖组成,其中42%纤维素、25%果胶物质和12%半纤维素,其中果皮细胞壁中果胶物质的甲酯化程度为5～40,粘度为170～580 mL/g,平均分子质量为58000～105000 g/mol;而半纤维素的粘度为40～55 mL/g,平均分子质量为21000～48000 g/mol[35]。Seixas等[24]采用高效体积排阻色谱结合多角度激光散射、折光指数检测器对百香果果皮果胶多糖的平均分子量进行测定,研究发现乙酸、硝酸和酒石酸提取制得的百香果果皮果胶多糖的平均分子量分别为4.625×105、4.966×105和2.298×105g/mol,分散系数分别为2.49、1.25和1.64。在百香果皮多糖平均分子质量测定中,不同学者的研究结果存在较大差异,这可能跟百香果的品种、提取方法、分离纯化方法、测定方法等的不同给其分子质量的测定带来一定影响。

2.3 糖苷键及其波谱表征

在百香果皮多糖结构分析过程中,确定各单糖残基之间是以糖苷键进行连接,其连接方式对多糖的生物活性有重要影响。Silva等[31]采用GC-MS探讨了百香果果胶多糖中各单糖残基的连接方式,它是D-半乳糖醛酸通过α-1,4糖苷键链接而成的在C6上有或无甲酯化的聚合物,其分子量为6.0×106g/mol;FTIR结果显示了1740和1653 cm-1处的谱带分别是酯化和未酯化的半乳糖醛酸中羰基(C=O)的伸缩振动。百香果果胶多糖的1H-NMR谱显示,δ 3.80是酯化的半乳糖醛酸(GalA Me)的甲基信号,δ 2.17和δ 2.06分别是与2-O-半乳糖醛酸和3-O-半乳糖醛酸连接的乙酰基信号,δ 1.25是L-鼠李糖的甲基信号,δ 4.6-4.7是未酯化的半乳糖醛酸H-5信号,而δ 4.9是酯化的半乳糖醛酸H-5信号。

2.4 分子修饰

分子修饰是目前天然植物活性多糖研究的热点之一,采用物理、化学或生物手段对植物活性多糖进行分子修饰,改变其化学结构及理化性质,从而导致增强其生物活性。程明明等[37]采用干法、湿法超微粉碎对百香果果皮膳食纤维进行改性,研究发现改性后的膳食纤维晶区并未发生改变,但改性后膳食纤维的持水力、膨胀力、水溶性膳食纤维溶出率都显著增强;电镜结果显示改性后水不溶性膳食纤维的羟基所在峰位均发生蓝移,促进亲水基团的暴露,且改性后的膳食纤维对胆固醇、胆酸钠和脂肪酸的吸附能力显著提高,且湿法优于干法。Contrerasesquivel等[38]先采用柠檬酸对百香果果皮中果胶多糖进行提取,再用真菌果胶甲酯酶对其进行酶法改性,结果显示改性后果胶多糖的凝胶强度显著增加,改性后的果胶多糖可作为食品或医药行业的原料。目前,关于百香果皮多糖的分子修饰研究报道相对较少,因此通过采用适当方法对其化学结构进行分子修饰,可增强百香果皮多糖的生物活性。

3 百香果皮多糖的生物活性功能

百香果皮多糖具有多种生物活性功能,目前国内外文献报道主要集中在抗肿瘤、抗炎、降血脂和抗氧化等四个方面。

3.1 抗肿瘤作用

研究发现,百香果皮多糖可以有效抑制动物肿瘤细胞的生长繁殖。Silva等[31]用水提醇溶法制得的百香果皮多糖饲养患有肿瘤的瑞士小鼠,研究发现当瑞士小鼠口服剂量分别为50、100 mg/kg的百香果皮多糖时,瑞士小鼠的肿瘤抑制率分别为40.59%和48.73%;而当瑞士小鼠腹腔分别注射剂量10、25 mg/kg的百香果皮多糖时,瑞士小鼠的肿瘤抑制率分别达70.40%和72.89%。由此可见,百香果皮多糖可以显著抑制瑞士小鼠肿瘤细胞的正常增殖,且百香果皮多糖的给药方式对瑞士小鼠的肿瘤抑制率存在显著差异。活性多糖对肿瘤细胞的抑制作用可能跟动物体的免疫调控系统密切相关,活性多糖通常被认为是一种生物反应调节剂,通过激活机体免疫系统中的巨噬细胞、T-淋巴细胞和B-淋巴细胞,提高机体对肿瘤细胞的抵抗能力[39],但活性多糖抑制肿瘤细胞生长的作用机制还需要进一步深入研究。

3.2 抗炎作用

研究表明百香果皮多糖具有一定的抗炎作用。陈颖珊等[27]采用灌胃方式每天给予Wistar大鼠(80～100 mg/kg)的紫百香果果皮果胶多糖可以上调大鼠血清炎症因子IL-10的表达水平,下调肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-1β(IL-1β)等促炎症细胞因子,减少大鼠结肠粘膜的损伤。Cazarin等[40]研究了黄百香果果皮的摄入对大鼠结肠炎的影响,先用3%葡聚糖硫酸钠(DDS)诱导雌性Wistar大鼠发生结肠炎作为实验对照组,而雌性Wistar大鼠百香果果皮摄入组(40 mg/kg)作为实验组,研究发现与对照组相比,实验组可以有效降低IL-1β,Il-6和IL-17等促炎细胞因子的表达,而且实验组通过增加黏蛋白的表达有助于保持小鼠肠道的屏障功能,同时降低MPP-2金属蛋白酶、MPP-9金属蛋白酶的表达,促进短链脂肪酸的生成,从而减低结肠炎的产生。因此,香果果皮多糖通过调节炎症因子和金属蛋白酶的表达,可以有效降低动物溃疡性结肠炎等肠道疾病的发生。Silva等[41]先将角叉菜胶注入小鼠腹膜使其发生爪水肿,再注入剂量分别为0.3、1.0和3.0 mg/kg百香果皮多糖,研究发现百香果皮多糖可以显著抑制角叉菜胶诱导的小鼠爪水肿,显著降低髓过氧化物酶(MPO)活性,减少谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量。百香果皮多糖减少炎症反应的作用机制在于通过调控组胺和5-羟基胺的释放或合成,减少中性粒细胞迁移,降低IL-1β表达水平来减少炎症反应。

3.3 降血脂作用

研究发现百香果膳食纤维具有良好的降血脂作用。程明明等[42]采用酶碱法提取百香果果皮中水不溶性膳食纤维,再用湿法对其进行改性处理,改性后的膳食纤维以高剂量(0.036 g/d)、中剂量(0.018 g/d)和低剂量(0.009 g/d)灌胃给昆明小鼠6周,结果显示与模型组相比,高剂量组和中剂量组小鼠血清中甘油三酯含量、总胆固醇含量、丙二醛活性和低密度脂蛋白含量显著下降,但血清中谷丙转氨酶、谷草转氨酶和高密度脂蛋白含量均显著增加。实验结果证实百香果膳食纤维具有良好的降血脂和保肝功效,且剂量和功效呈现一定的量效关系。百香果降血脂的作用机制可能是由于改性后的膳食纤维具有良好的吸附性和持水性,可以吸附结合胆固醇,促进肝脏分泌胆汁酸,加快胆固醇的代谢速度,并促进排便,减少肠道的吸收,从而起降血脂的效果。

3.4 抗氧化作用

百香果果皮是人们膳食纤维的重要来源,具有较强的抗氧化活性,可以保护机体细胞免受氧化应激损伤。研究发现百香果果皮中含有果胶、粗纤维、多糖、黄酮和多酚类物质,且百香果果皮的乙醇、水提物都具有良好的抗氧化活性,可以有效清除DPPH·和·OH,且果皮提取物的抗氧化活性随其用量的增加,其抗氧化活性不断增强[43-44]。Silva等[45]采用动物实验探讨了百香果果皮纤维素摄入对Wistar大鼠组织抗氧化状态的影响,实验先将雄性Wistar大鼠分为标准饮食对照组和果皮摄入实验组,实验组中50%的纤维素来自百香果果皮粉,研究发现与对照组相比,实验组不仅血清表现出较低的脂质过氧化含量,同时有效减少大鼠肾脏中的脂质过氧化,还能显著降低肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性。因此,动物实验进一步证实了百香果果皮多糖具有较强的抗氧化活性。

4 总结与展望

近年来,百香果皮多糖受到国内外科学家的高度关注,并在百香果皮多糖的提取、分离纯化、结构特性和生物活性方面开展了大量研究工作,并且取得了一定的研究成果。百香果皮多糖作为一种天然活性多糖,基于目前的研究成果而言,百香果皮多糖的结构研究还不够系统和深入,但还存在许多亟待解决的问题，主要集中在一级结构中单糖组成、分子量和糖苷键分析等,但关于百香果皮多糖的分子构像、二级、三级和四级等高级结构则罕见报道。国内外学者普遍认为与一级结构相比,多糖的高级结构对其生物活性的影响更为重要[36],因此在今后的研究工作中百香果皮多糖的高级结构是研究的热点和难点。随着现代分析技术的快速发展,如高场核磁共振技术、质谱技术、高分辨率显微技术(如原子力显微镜)、X-射线衍射技术以及多种分析技术的联用,将为百香果皮多糖分子结构,特别是高级结构的研究起到巨大的推动作用。其次,深入挖掘百香果皮多糖新的生物活性及其作用机理,并进一步对百香果皮多糖的抗肿瘤、抗炎、降血脂、抗氧化等活性的构效关系、量效关系及其作用机制开展更加深入的研究工作。最后,鉴于百香果皮多糖具有多种生物活性,大力开发百香果皮多糖成为一种天然的新型功能性食品添加剂或药物原料。百香果皮多糖的食用价值和药用价值极高,具有广阔的应用和市场前景。

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