番石榴果实的化学成分及药理活性研究进展

2022-03-15郝宝燕刘庆旭孙敬勇

食品与药品 2022年6期

郝宝燕，刘庆旭，孙敬勇*

（1. 山东省济南市天桥人民医院，山东济南 250031；2. 山东第一医科大学（山东省医学科学院）药物研究所，山东济南 250117）

番石榴是桃金娘科（Myrtaceae Juss.）番石榴属（Psidium L.）植物，原产于美洲。番石榴生长在热带、亚热带地区，在我国广东、广西、四川等地均有分布[1]。番石榴具有极高的药用价值，其性涩、味甘平，具有止泻、止血、消炎、收敛和燥湿等功效[2-3]。传统中医使用番石榴治疗糖尿病已有数百年的历史[4]。另外，番石榴皮敷脐能治疗小儿腹泻，番石榴叶可治疗轮状病毒感染。番石榴果实中含丰富的维生素C，经常食用番石榴果实能促进新陈代谢，延缓衰老，使皮肤细腻有光泽[2,5]。番石榴果实主要用于食品加工行业，日韩等地使用番石榴制作饮品，在市场上广受欢迎。由于其富含维生素C，经常用作维生素C添加剂的替代品，增加食品的风味。

研究表明，番石榴果实富含甾醇、槲皮素、番石榴苷、没食子酸、维生素C及鼠李糖、木糖、果糖、半乳糖等单糖及多糖类成分；还含丙氨酸、胱氨酸和天门冬氨酸等多种氨基酸[4-8]。同时还发现番石榴果实具有降血糖、收敛止泻和止痒、抗氧化、抗衰老、平衡血糖及清肝等药理作用。番石榴果实挥发性成分的相对含量则随果实成熟度的变化而产生变化。

1 番石榴果实的化学成分

1.1 三萜类成分

五环三萜类化合物可分为齐墩果烷型、乌苏烷型和羽扇烷型等几种不同类型。番石榴果实中的三萜类化合物主要以乌苏烷型为主。舒积成等[9]从番石榴果实中分离得到 9个乌苏烷型三萜类化合物，包括乌苏酸（1），1β, 3β-二羟基乌苏烷-12-烯-28-酸（2），2α, 3β-二羟基-12-烯-28-乌苏酸（3），3β, 19α-二羟基-12-烯-28-乌苏酸（4），19α-羟基-12-烯-28-乌苏酸-3-O-α-L-阿拉伯吡喃糖（5），3β, 23-二羟基-12-烯-28-乌苏酸（6），3β, 19α, 23-三羟基-12-烯-28-乌苏酸（7），2α, 3β, 19α, 23-四羟基-12-烯-28-乌苏酸（8）和3α, 19α, 23, 24-四羟基-12-烯-28-乌苏酸（9）。其中化合物2，5～9为首次在番石榴果实中分离得到。另外，崔航青等[6]从草莓番石榴中分离得到12个化合物，其中，白桦脂醇（10）、2α-羟基白桦脂酸（11）和(-)-表丁香树脂醇（12）3个三萜类化合物为在该植物中首次发现。

1.2 黄酮类成分

黄酮类化合物具有广泛的活性，如抗氧化、抗菌、止泻等。研究发现，番石榴果实中含丰富的黄酮类化合物。白丽丽等[10]通过正交试验对番石榴果实中总黄酮的提取条件进行优化，确定了最佳提取工艺，总黄酮收率达1.54 %。张云竹等[11]通过单因素实验和正交试验确定了微波提取番石榴果实总黄酮的最佳方案：原料 2.00 g；乙醇浓度50 %；提取时间为20 min；料液比为1:35。彭英才等[12]从番石榴果实中提取分离了12个黄酮类化合物，包括：山萘酚（13）、槲皮素（14）、杨梅素（15）、槲皮苷（16）、异槲皮苷（17）、番石榴苷（18）、萹蓄苷（19）、金丝桃苷（20）、瑞诺苷（21）、槲皮素-3-O-β-D-葡糖醛酸（22）、杨梅素-3-O-β-D-半乳糖（23）和棉黄次苷（24）。其中化合物16，20和21为在此植物中首次分离得到。

1.3 其他成分

番石榴果实中存在着数量可观的多糖化合物。邱敏芳等[13]通过正交试验优化了番石榴多糖提取工艺，研究发现料液比1:8，提取2次，每次提取50 min，提取物中多糖含量最高。郭开平[14]从珍珠番石榴果实中提取出多糖，经测试发现能显著降低糖尿病小鼠的血糖值。另外一种含量比较高的成分为维生素C，这也是其具有抗氧化、抗衰老活性的主要物质基础。番石榴果实中还含丰富的矿物质，如磷、钙、铁，还含丰富的微量元素，其平均含量由高到低依次为 Cu＞Zn＞Cr＞As＞Ni＞Pb＞Cd＞Hg。

番石榴还富含挥发油，从果实挥发油鉴定出13个脂类成分，占挥发油总量的 62.53 %，也是果实具有浓郁香味的主要成分[15]。

2 番石榴果实的药理活性

2.1 降血糖活性

传统中医使用番石榴叶和果实降血糖历史悠久。吴建中等[13]通过研究发现，番石榴多糖对糖尿病小鼠的降血糖作用可能是通过抗氧化作用实现的。雷琦等[16]提取了番石榴果实粗蛋白液，并对其降血糖作用进行研究。结果表明粗蛋白液能通过清除超氧自由基来保护胰脏细胞，从而实现降血糖。粗蛋白液也能作用于肝脏及其外周组织，增大肝脏对葡萄糖的利用率，从而表现出降血糖作用。郭开平等[13]从珍珠番石榴果实中提取多糖，发现多糖成分能显著降低糖尿病小鼠的血糖。白丽丽等[17]发现番石榴降血糖的作用可能与其中黄酮类物质有关。莫斯锐等[18]发现，番石榴果实水提物能降低患有糖尿病的蚕的血糖，给予浸膏0.25 g/d干预后降血糖效果最明显，且低剂量降血糖效果优于高剂量。König等[19]研究发现番石榴果实提取物可有效降低人体餐后葡萄糖峰值。番石榴果实提取物通过特异性抑制葡萄糖转运蛋白II来减少葡萄糖转运，实现肠道对葡萄糖的吸收。Xu等[20]采用光谱技术、动力学分析和分子对接等方法研究了番石榴苷对α-葡萄糖苷酶的抑制活性和作用机制。结果表明，番石榴苷对α-葡萄糖苷酶具有显著的抑制能力，约为阿卡波糖的10倍。

另外，番石榴果实中含大量的维生素C及锌、硒、铬等微量元素。其中维生素C具有还原作用，锌、硒等具有清除自由基的作用，这些物质都能参与到保护胰岛、促进胰岛素分泌的过程中，从而发挥降血糖作用[21-22]。

2.2 抗氧化活性

邝高波等[23]从番石榴果实多酚粗提物中分离出4种组分，经测试发现其具有抗氧化能力和清除自由基活性。番石榴多酚能有效清除羟基自由基、1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基和超氧阴离子自由基，且在一定范围内多酚浓度和自由基清除率呈良好的线性关系。实验发现番石榴多酚清除自由基能力还与其极性有关：极性越小，清除自由基能力越强。番石榴果实维生素C含量丰富，含量可达333.8 mg/100 g，其较强的抗氧化能力与维生素C有一定的关系。番石榴果实中的锌、硒等微量元素也具有清除自由基的作用。Brito等[24]研究发现番石榴果实的番茄红素提取物具有明显的抗氧化作用。王记莲[25]发现在索氏抽提时间40 min、超声波频率30 kHz、液料比21 ml/g条件下得到的番石榴提取物番茄红素含量最高，并发现番茄红素对DPPH自由基和羟基自由基的清除效果与Vc的清除效果相近。

2.3 抗肿瘤活性

邹湘辉等[26]发现番石榴果实黄酮提取物体外可显著抑制HeLa细胞和Ec109细胞的生长，同时发现番石榴果实黄酮提取液的抗肿瘤活性可能与抑制癌基因的表达有关。陈永红等[27]评价了番石榴果皮、果肉和果核三部分提取物对A549肺癌细胞、MCF-7乳腺癌细胞、HepG2肝癌细胞和HT-29大肠癌细胞的抗癌活性，发现不同部位的抗癌活性存在一定差异。

2.4 抗菌作用

赵天野[28]研究发现，番石榴果实提取物对大肠杆菌的抑制效果较好。邝高波[29]发现番石榴多酚能较好地抑制金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、单增李斯特菌、铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌。同时发现番石榴多酚在pH 4～5范围内的抑菌活性最强，在不同温度、紫外照射条件下抑菌效果稳定，且在低盐度下抑菌活性更好。有研究发现，未成熟的番石榴果实甲醇提取液对引起腹泻的志贺菌和霍乱弧菌的生长具有明显的抑制作用[30]。雷琦等[16]研究发现，番石榴果实水提物对阴沟肠杆菌、大肠杆菌、溶血葡萄球菌的抑制效果强于醇提液，但对金黄色葡萄球菌、枯草芽抱杆菌的抑制效果弱于醇提液。

2.5 保肝护肝

仇凯[31]发现，番石榴汁对左、中胆管结扎诱导的小鼠胆淤型肝损伤具有抑制作用。研究发现，番石榴汁能降低小鼠的丙氨酸转氨酶和胆红素水平，对胆管上皮细胞增殖也有显著抑制作用，还能抑制小鼠肝纤维化；实验组小鼠的肝细胞凋亡和坏死均受到抑制。番石榴果实中的维生素C等物质能清除肝脏内的氧化物和自由基，也能实现保肝护肝作用。有研究表明，番石榴果实的甲醇提取物具有明显的抗炎活性，这也与其保肝护肝功效相关。

2.6 其他活性

番石榴果实中富含维生素C、黄酮等成分，有助于提高机体免疫力，具有抗疲劳、预防病毒性感冒、预防慢性疾病、收敛止泻等作用。番石榴果实中的抗氧化剂具有延缓肌肤衰老、美白肌肤、防止色斑形成、增加皮肤抵抗紫外线能力等作用[29]。番石榴还能驱除肠道中的寄生虫，抑制肠道有害菌群的生长，从而起到保护肠道的作用[32]。番石榴还能通过抗氧化、清除自由基等作用对胃溃疡起到治疗和保护作用。有研究发现，番石榴果胶经过提取后，在体外具有良好的降脂作用[33]。

Wu[34]探讨了番石榴水醇提取物降低膝骨关节炎患者关节软骨细胞抵抗素基因和肿瘤坏死因子α（TNF-α）基因表达的作用。结果表明，番石榴果实水醇提取物使抵抗素基因和TNF-α基因的表达量分别降低至56.59 %和51.86 %，番石榴果实水醇提取物可被认为是膝关节骨性关节炎的有效补充和替代疗法。

Li等[35]探讨了番石榴多糖的抗肥胖作用与肠道微生物群之间的关系，番石榴多糖治疗恢复了厚壁菌门/拟杆菌门的比例，诱导了包括梭状芽孢杆菌、细小杆菌和肠杆菌在内的有益细菌的生长，减少了小鼠粪便样本中与炎症相关的粘毛菌，同时增加了结肠短链脂肪酸尤其是丁酸的产生。番石榴多糖通过调节肠道微生物群依赖性途径改善了高脂饮食诱导的肥胖小鼠的代谢状况，可作为益生元开发用于保健食品。