APP下载

香蕉皮多酚应用研究进展

2021-01-10毛芹超林进昂罗肖华

食品安全导刊·中旬刊 2021年11期
关键词:生物活性抗氧化

毛芹超 林进昂 罗肖华

摘 要:为了促进香蕉产业发展,充分挖掘香蕉皮价值,减少其自然腐烂带来的环境污染问题,通过分析香蕉皮的研究文献,探寻香蕉皮多酚物质的活性应用,为后续产品开发提供参考。

关键词:香蕉皮多酚;生物活性;抗氧化

Review on Application of Banana Peel Polyphenols

MAO Qinchao, LIN Jin'ang, LUO Xiaohua

(Guangdong Maoming Health Vocational College, Maoming 525400, China)

Abstract: In order to promote the development of banana industry, fully excavate the value of banana peel and reduce the environmental pollution caused by its natural decay, the active application of banana peel polyphenols was explored by analyzing the research literature of banana peel, so as to provide reference for the subsequent product development.

Keywords: banana peel polyphenols; biological activity; antioxidant

香蕉是深受人們喜爱的一种热带水果,属于芭蕉科芭蕉属。中国是全球香蕉主要生产国,年产量1 100万t左右。在广东、广西、海南、福建等主要的香蕉产区,种植、加工、销售都极具规模,但大数据显示在香蕉产业领域存在浪费现象,主要表现为对果树、果皮资源开发利用不足。香蕉果皮占重30%左右,往往作为废弃物被丢弃。研究表明香蕉皮含有多种矿物质、微量元素、糖、粗蛋白等,可开发为动物饲料;富含膳食纤维素,可开发为减肥产品;含有较为丰富的果胶,可用于果胶提取;含有多糖、类胡萝卜素、多酚物质和生物胺,可用于维生素A制备,开发为具有预防、治疗和保健作用的多种产品。

多酚是一种重要的次生代谢产物,与其他果皮相比,香蕉皮中多酚物质含量较高,更具开发价值。香蕉皮多酚具有抗氧化、抑菌、抑制血管增生、加强神经传导等作用,因此在延缓衰老、延长商品货架期、防止食用油氧化、杀菌、净水、治疗帕金森病症、抗癌、预防神经退行性病变和预防心血管疾病中都有现实的或潜在的应用价值。本文从抗氧化活性、生物活性及其应用3个方面对香蕉皮多酚的应用研究情况进行总结,为更多应用产品的开发提供参考。

1 香蕉皮多酚的抗氧化活性研究

香蕉皮多酚的抗氧化活性因香蕉品种、种植环境、成熟度、提取工艺不同而不同。郭丽萍等比较了香蕉皮乙醇提取物和大孔树脂纯化物的抗氧化作用,发现香蕉皮乙醇提取物抗氧化能力更强,且随用量增加,作用增强,当用量>0.04%时,抗氧化作用趋于平缓并降低。SHANTHY SUNDARAM等研究发现香蕉皮多酚含量与氧自由基的清除能力(抗氧能力)呈正相关。不同成熟阶段香蕉皮提取物的抗氧化活性大小有差异,其中未成熟香蕉皮(绿色,不香)活性强于成熟香蕉皮(黄色,无斑),成熟香蕉皮(浅棕色,有斑)活性最差。用不同极性的溶剂萃取得到的多酚物质活性不同,乙酸乙酯、水中的活性大于三氯甲烷、正己烷萃取物质的活性。严业雄等发现不同溶剂萃取物的抗氧化活性不同,石油醚萃取物<乙酸乙酯萃取物<正丁醇萃取相,正丁醇萃取相在相同浓度下抗氧能力与维生素C相近。

上述研究表明采用具有一定极性的有机溶剂萃取的多酚物质比非极性溶剂中萃取的抗氧化能力强。多酚含量越多,抗氧化能力越强。随着香蕉的成熟,其果皮中多酚物质的抗氧化能力逐渐减弱。香蕉皮多酚的抗氧化活性使其具有开发为食品中天然抗氧剂的潜力和开发为人体预防保健品的潜能。

2 香蕉皮多酚的生物活性研究

香蕉皮总多酚由40多种单体成分组成,可划分为羟基肉桂酸、黄酮醇、黄烷-3-醇、儿茶酚胺4大类,主要发挥抗氧化作用,其中芦丁、阿魏酸、单宁、儿茶素含量最多。香蕉皮多酚可分为可溶性酚类物质和不溶性酚类物质,可溶性酚类物质含量为0.9~3.0 g/100 g(干香蕉皮),不溶性酚类物质存在于香蕉皮和果肉的细胞壁中。

在香蕉皮的传统应用中,外敷防止伤口感染、消炎止痒是最为常见的。刘莎等用香蕉皮多酚对感染小孢子癣菌的豚鼠进行涂抹治疗,结果发现香蕉皮多酚的抗真菌作用与硝酸咪康唑相近。李丽等对香蕉皮中的单宁进行抑菌研究,发现香蕉皮单宁对霉菌、细菌、酵母菌有较强抑菌效果,且强于苯甲酸钠,并具有一定的热稳定性,随着pH值以及盐浓度的升高,抑菌效力降低,抑菌效果变差。实验表明,香蕉皮提取物可替代化学防腐剂用于食品保藏。柯薇等采用纸片法,发现香蕉皮多酚对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉均具有抑制作用,这与KAMEL等在对壳聚糖-香蕉皮敷料的抑菌检测中所得结果一致。柯薇还证明香蕉皮多酚在常温下具有较好的抑菌活性,在弱酸性条件下,其抑菌效果较好。

对香蕉皮多酚内服的研究也在各地开展,朱开梅等研究发现香蕉皮多酚具有降血脂和抗氧化的双重作用。因香蕉皮多酚具有安全低毒的特点,故具有开发为新型调血脂,预防动脉粥样硬化保健食品的潜能。WANG等通过肝损伤实验发现香蕉皮多酚对鼠肝损伤具有良好的保护作用,效能与阳性对照药水飞蓟素相似。香蕉皮多酚可能通过减少肝细胞的氧化损伤和促进损伤细胞修复而发挥作用。DAHHAM等发现香蕉皮的己烯提取物对结肠癌细胞株HCT-116有较强活性。JENSHI ROOBHA团队研究发现香蕉提取物对人类乳腺癌细胞系MCF-7具有抗增殖活性,且随着提取物浓度升高,肿瘤细胞的存活率呈现梯度下降。EZIUCHE AMADIKE UGBOGU1等通过连续对小鼠喂食香蕉水性发酵提取物并观察其行为,考查香蕉水性发酵提取物的毒性情况,通过血液成分检测和器官组织的病理性切片观察,发现香蕉水性发酵提取物对小鼠无毒,且对肝脏有保护作用。

以上研究表明,香蕉皮多酚具有广泛的生物活性。外用具有抑菌消炎、抗氧化的作用,通过动物实验发现,其具有降压、降脂、预防动脉粥样硬化、护肝和抗肿瘤等作用,且毒性低。

3 生物作用机制研究

香蕉皮多酚生物活性好,但是成分复杂,这对其作用机制研究带来困难。RONG FU等通过合成香蕉皮提取物XJP-1(7.8-二羟基-3-甲基-异苯并二氢吡喃酮-4),发现XJP-1可能通过抑制ROS/NF-ΚB,JNK和P38通路而阻断粘附分子的表达,从而降低氧化-低密度脂蛋白诱导的单核细胞对血管内皮细胞的粘附。江群等发现B-BCs(香蕉皮改性生物炭)在较高浓度(100 mg/L)时,对Atrazine降解菌Acinetobacter lwoffii DNS32降解的抑制达60%,材料处理后DNS32的透射电镜图表明B-BCs破坏了DNS32的细胞膜。这表明B-BCs具有生物毒性,会与细胞膜发生相互作用,造成物理损伤,进而抑制细胞活性。李海帆等研究了香蕉皮提取物单宁对大肠杆菌的作用机理,研究表明香蕉皮提取物单宁的最低抑菌浓度为2.5 mg/mL,其作用机理是通过破坏细胞膜实现的。

上述研究表明,香蕉皮多酚的抗动脉粥样硬化作用与其抗氧化活性有关,而抗菌作用与破坏微生物细胞膜有关,这为香蕉皮多酚物质的开发与利用提供了理论依据和研究方向。

4 香蕉皮提取物的应用研究

香蕉皮提取物作用广泛,含有香蕉皮提取物的专利产品包括保湿修复组合、手足皴裂膏、药皂等,多为外用。香蕉皮提取物作为抗氧剂具有天然无毒的性质,被广泛用于果汁饮料、食用油等产品的抗氧化。已上市流通的蕉皮素乳膏主要用于真菌和细菌感染。香蕉皮多酚在上述产品中发挥了抗氧化、抗菌、保湿等作用,但以香蕉皮多酚为主的制剂研究却较少。

梁红冬等通过正交实验摸索制备香蕉皮多酚护手霜的处方组成和制备工艺条件,成功研制了具有保湿功能的香蕉皮提取物护手霜。卢晔等申请一种蕉皮素纳米凝胶专利,通过壳-核结构使香蕉皮提取物稳定性加强,为蕉皮素的广泛应用提供了基础。

5 结语

目前相关文献研究的香蕉皮制剂大多是体外产品,内服较少。茶文化在中国源远流长,与香蕉皮多酚比较而言,茶多酚制剂研究更为充分,目前市场上已经有多种茶多酚新剂型产品,如滴丸、脂质体、液晶分散体、纳米乳和速溶固体饮料等。香蕉皮多酚与茶多酚具有相似的组分和性质,茶多酚产品的开发和应用研究为香蕉皮多酚的应用提供了参考,将有力推动香蕉皮产品的开发,促进香蕉产业的全面发展。

参考文献

[1]李仁茂,陈蓉,萧志成.粤西地区四种香蕉皮的成份分析[J].湛江师范学院学报,2001(6):44-47.

[2]VU H T,SCARLETT C J,VUONG Q V.Phenolic compounds within banana peel and their potential uses:A review[J].Journal of Functional Foods,2018,40: 238-248.

[3]郭丽萍.香蕉皮提取物对油脂抗氧化性能的研究[J].粮食与食品工业,2008(3):18-20.

[4]SUNDARAM S,ANJUM S,DWIVEDI P,et al.Antioxidant Activity and Protective effect of Banana Peel against Oxidative Hemolysis of Human Erythrocyte at Different Stages of Ripening[J].Appl biochem biotech,2011,164(7):1192-1206.

[5]嚴业雄,黄琼慧,颜荣森,等.香蕉皮多酚提取及其抗氧化性研究[J].广东化工,2017,44(23):26-28.

[6]SINGH B,SINGH J P,KAUR A,et al.Bioactive compounds in banana and their associated health benefits–A review[J].FOOD CHEM,2016,206:1-11.

[7]刘莎,唐玉芬,赵巧林,等.香蕉皮多酚类物质的提取及其抗真菌作用研究[J].湖南师范大学学报(医学版),2009,6(4):12-14.

[8]柯薇.香蕉皮中多酚类物质的抑菌活性研究[J].现代食品,2016(15):93-95.

[9]KAMEL N A,ABD E L,MESSIEH S L,et al.Chitosan/banana peel powder nanocomposites for wound dressing application: Preparation and characterization[J].Materials Science and Engineering:C,2017,72:543-550.

[10]朱开梅,赵文鹏,赵磊,等.香蕉皮多酚与辛伐他汀对高脂血症大鼠血脂水平的影响[J].中国老年学杂志,2015,35(5):1350-1352.

[11]WANG R,FENG X,ZHU K,et al.Preventive activity of banana peel polyphenols on CCl4-induced experimental hepatic injury in Kunming mice[J].EXP THER MED,2016,11(5):1947-1954.

[12]DAHHAMS S,MOHAMAD T,TABANA Y M,et al. Antioxidant activities and anticancer screening of extracts from banana fruit (Musa sapientum)[J].Academic Journal of Cancer Research,2015,8(2):28-34.

[13]JENSHI R,SARAVANAKUMAR M,ARAVINDHAN K M,et al. In vitro evaluation of anticancer property of anthocyanin extract from Musa acuminata bract[J].Research in Pharmacy,2011,1(4):17-21.

[14]UGBOGU E A,UDE V C,Elekwa I,et al.Toxicological profile of the aqueous-fermented extract of Musa paradisiaca in rats[J].Avicenna J Phytomed,2018,8(6):478-487.

[15]FU R,YAN T,WANG Q,et al.Suppression of endothelial cell adhesion by XJP-1, a new phenolic compound derived from banana peel[J].VASC PHARMACOL, 2012,57(2-4):105-112.

[16]江群,楊帆,朱墨染,等.玉米秸秆生物炭固定化Acinetobacter lwoffii DNS32性能研究[J].农业环境科学学报,农业环境科学学报,2017,36(2):382-386.

[17]李海帆,李玉环,黄杰,等.香蕉皮单宁提取物对大肠杆菌的抑菌机理探究[J].食品与发酵科技,2018,54(3):42-45.

[18]梁红冬,葛雅莉.含香蕉皮提取物的保湿护手霜的制备[J].精细与专用化学品,2018,26(11):34-37.

[19]卢晔.一种蕉皮素纳米凝胶:107823125A[P].2018-03-23.

基金项目:茂名市2019年科技计划立项项目(2019243);广东茂名健康职业学院2019年校级重点课题(MJZYK2019002)。

作者简介:毛芹超(1984—),女,湖北天门人,硕士,讲师。研究方向:药学教育教学和教科研等。

猜你喜欢

生物活性抗氧化
Task 1
跟踪导练(一)
鱼油和维生素E复合剂的抗氧化作用实验研究
品西湖龙井,悟千年茶道
不建议用橄榄油炒菜
黄芪甲苷提取纯化研究进展
留住容颜之抗氧化
畜禽类血清的应用研究进展
茶色素生物活性及制备技术研究进展
新型含芳醚结构的噻唑甲酰脲类化合物的合成及生物活性研究