无花果营养成分及生物活性研究进展

刘鹏莉，陈英乡，遇艳萍，于学娟，李 钢，邹晓宇

（1.烟台职业学院食品与生化工程系，山东烟台 264670；2.威海市教育教学研究院，山东威海 264200）

无花果又称隐花果、蜜果，是桑科榕属多年生木本落叶灌木无花果树的果实。无花果于汉代传入我国新疆南部，唐代由“丝绸之路”传入内地，在我国已有近2000年种植历史[1]。目前无花果栽培面积和产量较高的国家有土耳其、埃及、阿尔及利亚、伊朗、摩洛哥和中国，我国无花果种植区域主要分布在山东、新疆、江苏和云南等地[2]。无花果季节性较强，果实多为椭圆形，因品种不同，无花果果皮呈绿色到深紫色不等[3]，果肉质地软糯，口感酸甜。近年来，无花果由于具有丰富的营养成分和生理功效受到广泛的关注。《本草纲目》记载“无花果味甘、平、无毒，主开胃，止泄痢，治五痔、咽喉痛”，具有补脾益胃、润肺通便、利咽消肿的作用[4]。无花果富含糖类、氨基酸、不饱和脂肪酸、多酚及矿物质等成分，具有抗氧化、降血脂、抗肿瘤、抗菌等多重功效[5−8]。

无花果果皮薄、含水量高、果肉柔软，且在达到可食用状态后方可从树上采摘下来，因此无花果极易受到微生物污染和机械损伤而发生腐烂变质[9]，极大地限制了无花果销售的时间和区域。无花果深加工能够延长无花果销售时间，扩大销售范围。对无花果成分及生物活性的系统梳理是开展深加工的前提。因此，本文全面总结无花果的营养成分和生物活性，以期为无花果精深加工提供参考。

1 无花果的营养成分

1.1 碳水化合物

无花果中主要营养成分为碳水化合物，包括单糖、双糖和多糖，其含量占无花果干重的44.0%～74.3%[10]。无花果中的单糖以葡萄糖和果糖为主，此外还含有少量山梨糖醇[11]。Aljane等[12]发现27种无花果中葡萄糖含量为1.12～5.68 g/100 g鲜重（Fresh Weight, FW），果糖含量为0.86～5.43 g/100 g FW。无花果中葡萄糖和果糖含量与果皮颜色存在相关性，黑色果皮无花果中葡萄糖和果糖含量低于绿色果皮无花果和棕色果皮无花果[13]。环境气候、栽培措施和采收时间会影响无花果中糖分含量。郭傲等[14]对“波姬红”无花果中的可溶性糖进行分析，其果糖含量为30.5 mg/g FW，葡萄糖含量为26.7 mg/g FW，施钾肥处理后，可溶性糖含量升高，且葡萄糖含量超过果糖。

无花果中的双糖主要为蔗糖。曹丽春等[15]对5种无花果果实蔗糖积累情况进行检测，结果显示无花果成熟过程中蔗糖含量不断升高，成熟期无花果蔗糖含量为2～12 mg/g。此外，Palmeira等[16]从彼得蜜无花果中测定出少量海藻糖存在，果皮中含量为0.21 g/100 g FW，果肉中含量为0.161 g/100 g FW。

无花果中的多糖主要为果胶和中性多糖，无花果中部分多糖的结构特征如表1所示。Du等[17−18]采用热水-超声辅助提取法、碱液浸提法和模拟胃液提取法从无花果中分离得到四个纯度高于95%的多糖组分，四种无花果多糖的平均分子量在2.19×104～1.21×105Da之间，其单糖组成为甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖和鼠李糖，为支链多糖，不具有三螺旋结构。Gharibzahedi等[19]采用超声辅助法提取无花果果皮中的果胶，得到果胶平均分子质量为6.89×103kDa，由葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖和甘露糖组成，酯化度33.65%。

表1 无花果中多糖的结构特征Table 1 Structural characteristics of polysaccharides in ficus fig

1.2 蛋白质和氨基酸

无花果中蛋白质含量约占无花果鲜重的4.4%～6.7%[20]。无花果中氨基酸总量在3724～8091 mg/kg FW之间[21]，氨基酸分析结果表明，无花果中含有17种氨基酸，包括除色氨酸外的7种必需氨基酸、2种鲜味氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸）和8种非必需氨基酸[22]，其必需氨基酸与总氨基酸的比值为43.05%[23]，高于国际粮农组织和世界卫生组织推荐的理想模式（40%）。无花果中含量最高的氨基酸为天冬氨酸，含量为960～2257 mg/kg FW，其次为谷氨酸，含量为489～1237 mg/kg FW[21]。

1.3 脂类

无花果中脂肪酸含量在1～2.25 g/100 g之间[24]，其中亚油酸和亚麻酸含量最高。无花果中不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的80%以上，由于品种不同，无花果中脂肪酸种类及含量存在差异。强立敏等[25]采用超临界CO2萃取绿果无花果中的脂肪酸，并采用GC-MS对无花果中脂肪酸的组成进行分析，共鉴定出20种脂肪酸，其含量由高到低分别为：亚油酸（46.89%）、亚麻酸（31.11%）、棕榈酸（11.02%）、硬脂酸（2.65%）、10-十八碳烯酸（1.98%）、丁酸（1.22%）、山俞酸（1.16%）、二十三烷酸（0.86%）、棕榈油酸（0.61%）、二十四烷酸（0.54%）、十五烷酸（0.40%）、十三烷酸（0.34%）、10-十九碳烯酸（0.32%）、花生酸（0.21%）、十九碳烯酸（0.18%）、二十一烷酸（0.18%）、油酸（0.17%）、珠光脂酸（0.08%）、豆蔻酸（0.03%）和11-二十碳烯酸（0.03%）。Palmeira等[16]采用GC-FID对彼得蜜无花果的果皮和果肉中脂肪酸进行分析，共鉴定出23种脂肪酸，无花果果皮中亚麻酸含量最高，占脂肪酸总量的28.0%，其次为棕榈酸（23.9%）、亚油酸（12.6%）和油酸（12.2%）；无花果果肉中亚麻酸含量最高，占脂肪酸总量的51.8%，其次为亚油酸（19.9%）、棕榈酸（11.2%）和油酸（8.8%）。

1.4 矿物质和维生素

无花果中含有钾、钙、钠、铁、锌、硒等矿物质，其中含量最高的为钾元素和钙元素。无花果中硒元素含量明显高于其他水果，属于富硒水果[21]。无花果中各种矿物质含量因品种及产地不同存在显著差异。Pereira等[20]对9种无花果中矿物质含量进行分析，9种无花果中钾含量为8.2～11.4 g/kg DW，钙含量为1.9～3.1 g/kg DW，磷含量为1.0～1.4 g/kg DW，镁含量为1.0～1.5 g/kg DW，铁含量为30.2～40.0 mg/kg DW，锌含量为6.2～11.9 mg/kg DW，且随着无花果的逐渐成熟，各种矿物质含量不断降低。Turco等[26]对意大利（样品数量n=20）、希腊（样品数量n=8）和土耳其（样品数量n=8）三个地区的无花果进行元素分析，钾含量分别为8.12、3.50和4.86 g/kg DW，钙含量分别为1.46、2.35和4.49 g/kg DW，硒含量为0.14、0.12和0.06 mg/kg DW。

无花果中含有丰富的维生素C和维生素E。维生素C的含量为8～90 mg/kg DW[27]，果皮中维生素E含量为4.14 mg/100 g FW，果肉中维生素E含量为3.7 mg/100 g FW[16]。无花果中的维生素E有4种存在形式，分别为α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚。果皮中含量最高的为α-生育酚，含量为2.78 mg/100 g FW，果肉中含量最高的为γ-生育酚，含量为2.68 mg/100 g FW[16]。

1.5 类胡萝卜素和有机酸

无花果中的类胡萝卜素化合物包括叶黄素、β-胡萝卜素、玉米黄素、β-玉米黄素、紫黄素、番茄红素，类胡萝卜素总量为7.71 μg/g FW，其中叶黄素含量最为丰富，其含量为4.43 μg/g FW[28]。无花果中类胡萝卜素含量随着果实的成熟逐渐减少。

有机酸是水果中重要呈味物质，不仅能够赋予果实丰富的口味，还具有促进消化、软化血管的功能。无花果中的有机酸主要为苹果酸和柠檬酸，此外还有琥珀酸、草酸、奎宁酸、丁二酸、延胡索酸和莽草酸[29]。Hssaini等[30]对11种无花果中苹果酸和柠檬酸的含量进行测定，结果显示所有被测样品中苹果酸含量均显著高于柠檬酸，苹果酸最高含量达到499 mg/100 g DW，柠檬酸含量在31～100 mg/100 g DW之间，且深色无花果中有机酸含量低于浅色无花果。Palmeira等[16]分析无花果不同部位有机酸含量，果皮中含量最多的有机酸为柠檬酸，其含量为827 mg/100 g FW，果肉中含量最多的有机酸为琥珀酸，其含量为484 mg/100 g FW[16]。

1.6 酚类化合物

酚类化合物是水果中含量最丰富的抗氧化物质之一，能够有效清除自由基、保护机体生物大分子以及抗肿瘤、抗动脉硬化等[31]。无花果中的酚类化合物包括酚酸和黄酮类两大类，总酚含量在186～715 mg/100 g DW之间[10,24]。无花果中酚类化合物种类及含量因产地及品种不同存在显著差异，黑皮无花果比绿皮无花果含有更高的酚类物质[24]。无花果部分品种中主要酚类化合物含量如表2所示。无花果中的酚类化合物主要包括槲皮素及其衍生物、儿茶素、原花青素、咖啡酸、二羟基苯甲酸、绿原酸、表儿茶素、矢车菊素衍生物等。Palmeira等[16]采用液相色谱-光电二极管阵列检测-电喷雾串联质谱法在葡萄牙无花果中鉴定出18种酚类物质，其中无花果果皮主要酚类物质为芦丁，占酚类化合物总量的33.8%，果肉中的主要酚类物质是咖啡酸衍生物。国内对于无花果酚类物质的研究主要集中于总酚的提取及活性测定，无花果酚类物质组成分析鲜有涉及，且关于无花果酚类组成的研究未明确无花果品种[32]。

表2 无花果中酚类物质含量Table 2 Phenolics content in ficus fig

2 无花果的生物活性

2.1 无花果的抗氧化活性

体内产生的自由基会造成脂质过氧化、蛋白质氧化和DNA损伤，从而危害身体健康。无花果提取物具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的能力[6]，其抗氧化能力主要来源于多酚和多糖类物质[35]。蔡惠钿等[36]采用AB-8树脂分离纯化无花果多糖，并对其体外抗氧化活性进行评价，结果表明无花果多糖具有清除超氧阴离子自由基和羟基自由基能力，且其抗氧化活性与无花果多糖浓度有关，当无花果多糖浓度为2500 μg/mL时，其超氧阴离子自由基清除率和羟基自由基清除率最高，分别为75%和38%。无花果乙醇提取物中富含酚类化合物，具有DPPH自由基清除能力、还原能力、抑制胡萝卜素漂白能力和细胞抗氧化能力，且果皮部分抗氧化效果优于果肉部分。无花果果皮乙醇提取物清除DPPH自由基、还原能力、抑制胡萝卜素漂白的IC50分别为0.46、3.58、0.135 mg/mL，无花果果肉乙醇提取物清除DPPH自由基、还原能力、抑制胡萝卜素漂白的IC50分别为1.13、4.34、0.048 mg/mL，细胞抗氧化活性试验证明，无花果乙醇提取物能够抑制氧化溶血，果皮部分IC50为0.85 mg/mL，果肉部分IC50为1.21 mg/mL[16]。Beluith等[6]研究发现，无花果乙醇提取物具有体内抗氧化活性，能够提高高血脂症大鼠的抗氧化酶活力，降低硫代巴比妥酸反应物的含量，与高血脂症大鼠相比，喂食无花果乙醇提取物的大鼠肝脏谷胱甘肽过氧化物酶活力由1.5 μmol GSH/min/mg提高至2.8 μmol GSH/min/mg，超氧化物歧化酶活力由134 U/mg提高至240 U/mg，H2O2酶活力由86.6 μmol H2O2/min/mg提高至156.4 μmol H2O2/min/mg，硫代巴比妥酸反应物含量由0.29 nmol MDA/mg下降至0.18 nmol MDA/mg。

2.2 无花果的降血脂活性

高血脂症是引发心脑血管疾病的重要原因，2020年我国死于心脑血管疾病的人数高达457.66万人[37]，居各种死因首位。无花果中的酚类物质具有明显的降血脂作用。Beluith等[6]用乙醇提取无花果中的活性成分，并研究其对高血脂症大鼠的降血脂作用，饲养8周后，大鼠脂质谱得到明显改善，与高血脂症大鼠相比，其血液中总胆固醇含量由3.06 mmol/L降至2.07 mmol/L，甘油三酯含量由2.65 mmol/L降至1.50 mmol/L，低密度脂蛋白含量由0.97 mmol/L降至0.45 mmol/L，高密度脂蛋白含量由0.34 mmol/L升高至0.53 mmol/L，无花果降血脂活性可能与其含有的黄酮类化合物有关。Tawfik等[38]研究发现，无花果能够改善高脂饮食造成的小鼠体重增加和肝脏重量增加，降低天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶的活力。叶文斌等[39]研究了无花果多糖对四氧嘧啶诱导糖尿病大鼠血脂代谢的影响，与模型组相比，无花果多糖能够显著降低糖尿病大鼠血清中甘油三脂和胆固醇含量，从而提高主动脉内膜平坦度，减少内皮黏附及浸润于内膜的单核细胞数量，降低内膜厚度，说明无花果多糖能够降低糖尿病大鼠血脂水平，并对血管并发症具有一定的改善作用。无花果降血脂功效可能通过增加粪便胆汁酸和胆固醇的排泄、减少胆固醇的生物合成和酯化作用来实现。

2.3 无花果的抗肿瘤活性

癌症是全球最严重的公共卫生问题之一，其发病率高治愈率低，是威胁人类健康的第二大疾病[40]。无花果提取物能够通过促进癌细胞凋亡抑制肿瘤细胞增殖，从而起到抗肿瘤作用。周宁等[7]研究了无花果水提液对宫颈癌细胞Hella和肝癌细胞Hepg2的抑制作用，用无花果水提液处理癌细胞后，细胞形态发生明显改变，细胞固缩，失去正常形态，凋亡细胞数增多。Soltana等[41]研究证明无花果乙酸乙酯提取物对人结肠癌细胞HCT-116和HT-29具有显著抑制增殖效果，经无花果乙酸乙酯提取物处理24 h后，癌细胞相对活力显著降低，无花果乙酸乙酯提取物抑制癌细胞HCT-116的IC50为391 μg/mL，抑制癌细胞HT-29的IC50为381 μg/mL，蛋白免疫印迹分析结果表明，无花果乙酸乙酯提取物通过提高聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶的表达促进癌细胞凋亡。Gurung等[42]采用分子对接和动力学模拟探索无花果提取物抗肿瘤活性的分子机制，筛选出13种具有可接受的类药物性质的活性化合物，作用靶点包括细胞周期蛋白依赖性激酶-2、细胞周期蛋白依赖性激酶-6、拓扑异构酶I、拓扑异构酶II、B细胞淋巴瘤-2和血管内皮生长因子受体-2。

2.4 无花果的抗炎活性

炎症反应能够引发多种疾病，无花果中的黄酮类化合物和多糖具有高效的抗炎作用。Liu等[43]研究无花果中16种异戊烯基异黄酮衍生物的抗炎效果，16种黄酮衍生物对脂多糖诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7生成NO均有明显的抑制作用，IC50值在0.89～8.49 μmol/L之间，结构分析表明，这些化合物的抗炎作用与其固有的化学结构有关，C-3'处有氢原子、C-2''处有异丙醇并且具有呋喃环的化合物，或者具有取代形式的苯环，或者具有对二取代苯环的化合物，对NO的生成具有更显著的抑制作用。Zou等[44]证明无花果多糖对改善小鼠溃疡性结肠炎具有显著效果，与葡聚糖硫酸钠诱导结肠炎小鼠相比，口服饲养无花果多糖5周后，小鼠结肠长度增加，杯状细胞数增多，炎性细胞浸润减少，紧密连接蛋白claudin-1表达增加，细胞因子TNF-α和IL-1β生成受到抑制，无花果多糖抗结肠炎作用与其对肠道菌群的调节有关，无花果多糖能够通过提高S24-7、拟杆菌属和粪球菌属的丰度，抑制大肠杆菌和梭状芽胞杆菌来改造肠道菌群，同时促进短链脂肪酸的生成。Rtibi等[45]研究了无花果水提物对硫酸葡聚糖钠（DSS）诱导的急性结肠炎大鼠胃排空障碍和溃疡性结肠炎运动障碍的改善作用，结果表明口服无花果水提物能够明显提高实验大鼠的胃肠传输率水平，缩短胃排空时间，减轻结肠炎引起的便秘程度。

2.5 无花果的抗菌活性

人类多种疾病与细菌感染有关，如结核病、尿路感染等，无花果中的酚类物质能够抑制细菌生物被膜的形成，从而起到抗菌效果[16]。Palmeira等[16]研究了无花果乙醇提取物对5种革兰氏阴性菌和4种革兰氏阳性菌的抑菌效果，结果表明无花果果皮和果肉乙醇提取物具有几乎相同的抗菌能力，且对革兰氏阳性菌抑菌效果优于革兰氏阴性菌，特别是对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌抑菌效果最明显，其最低抑菌浓度为2.5 mg/mL。Souhila等[46]研究了无花果水提物和甲醇提取物对3种阴沟肠杆菌的抑菌效果，无花果水提物和甲醇提取物均能有效抑制阴沟肠杆菌的生长，其抑菌圈直径为10～17 mm，最低抑菌浓度为1.17～37.75 mg/mL，甲醇提取物的抑制效果优于乙醇提取物。

2.6 无花果其他生物活性

无花果还具有抗辐射、降血糖、调节免疫、提高记忆力等多种活性[47−48]。无花果主要生物活性见表3所示。Fouad等[49]发现无花果能减弱γ射线辐射大鼠血清中丙氨酸转氨酶和天门冬氨酸转氨酶的活力，降低尿素含量，提高白蛋白水平，能够有效减弱γ辐射造成的肝脏和肾脏损伤。叶文斌[39]对四氧嘧啶诱导糖尿病大鼠模型进行无花果多糖灌胃治疗，灌胃处理28 d后，糖尿病大鼠空腹血糖水平及糖化血红蛋白含量显著降低，且呈现明显的量效关系，高剂量组（400 mg/kg体重）模型小鼠空腹血糖水平由27.15 mmol/L下降至14.79 mmol/L，糖化血红蛋白含量由13.54%下降至9.75%。Du等[17]从无花果中分离出一种新型多糖，体外试验证明这种多糖能够明显促进NO、肿瘤坏死因子、白细胞介素-6分泌，增加RAW264.7巨噬细胞的吞噬作用，具有免疫调节活性。Raafat等[50]对无花果低聚糖的抗痉挛活性作用机理进行研究，发现其作用机制是由甘氨酸受体的增强介导的。

表3 无花果主要生理活性Table 3 Major biological activity of ficus fig

3 结论与展望

无花果含有丰富的多糖、多酚、矿物质、维生素等营养成分，具有抗氧化、降血脂、抗炎、抑菌等多种生理活性，可作为功能食品的原料进行深度开发利用。目前市场上无花果加工产品种类较少，主要为无花果干制品、果脯、果酱、罐头、果醋、果酒、果汁等产品[51−54]，初加工产品比重较大。由于加工工艺粗放，产品的品质较差，果汁色泽暗沉、果干表皮皱缩、果脯味道苦涩，对消费者吸引力小，影响其市场推广。随着对无花果生理活性的深入了解，生产高附加值、具有生理活性的无花果功能食品有望形成市场前景广阔、经济效益显著的新兴产业。此外，无花果生理活性主要与其多糖和多酚有关，目前研究主要集中在多糖、多酚类物质的分离纯化和活性验证，其活性机理及构效关系有待进一步探索，无花果在抗氧化、抗菌等方面的积极作用，可用于开发具有抗氧化、抗菌功能的添加剂和包装材料。未来的无花果的研究方向及重点主要包括：a.无花果不同部位活性成分数据库的建立；b.不同活性成分功能机理的探究；c.无花果活性成分在功能材料开发方面的应用；d.无花果功能性食品开发。这些将为无花果的高值化利用提供理论技术和数据支撑。