木瓜葉的營養素及功能活性成分研究進展

摘要：木瓜學名為貼梗海棠（Chaenomeles speciosa S. Nakai），是中國的珍稀藥食兩用植物資源，木瓜葉、莖以及木瓜子具有食用和保健價值。近年來有關木瓜葉營養素成分及功能活性成分的研究取得了積極的進展。綜述了木瓜葉中營養成分和各類功能活性成分的研究進展，旨在為木瓜葉資源的綜合利用提供理論依據。

關鍵詞：木瓜（Chaenomeles speciosa S. Nakai）葉；營養素成分；功能活性成分；應用

中圖分類號：S661.6 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）01-0005-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.002

木瓜學名為貼梗海棠（Chaenomeles speciosa S. Nakai），又稱為鐵腳梨、皺皮木瓜、宣木瓜等，是中國珍稀的集園林觀賞、藥食兩用為一體的野生植物資源，主要分布在安徽、江蘇、山東、陜西、湖北、江西、廣西、云南、廣東、貴州、四川等地。木瓜不同于番木瓜，其屬薔薇科木瓜屬，為落葉灌木植物，枝干有刺，花色紅黃兼具。木瓜不僅具有較高的營養價值，而且具有獨特的藥用和保健價值，有百益之果美譽。據《本草綱目》記載，木瓜具有舒筋絡、和脾胃、益筋血的藥理作用。現代醫學研究表明，木瓜中含有木瓜堿、蛋白酶、多糖、維生素C、17種以上的氨基酸、黃酮類、香豆素類、萜類、揮發油、植物甾醇、鞣質、生物堿、有機酸以及齊墩果酸、熊果酸等，不僅具有降血脂、保護肝臟、增強人體免疫力的功效，而且具有良好的抑菌性能、抗氧化特性以及抗癌特性[1-5]。2003年木瓜被衛生部列為藥食同源食品，不僅其果實含有豐富的營養成分和功能因子，而且木瓜葉、莖以及木瓜子中都具有食用和保健價值。對木瓜果實的營養成分和保健功能研究較多，但對木瓜葉成分、功效和應用的研究相對較少。近幾年隨著現代提取工藝和檢測分析技術的進步，對木瓜葉的研究日益增加。

木瓜葉呈卵形或橢圓形，長3.0～10.0 cm，寬1.5～5.0 cm，基部楔形或近圓，邊緣細尖呈鋸齒狀，葉面微光亮，深綠色，表面無毛，幼葉葉脈有稀疏柔毛。生長期內，木瓜葉長勢旺盛，全年可以采摘，具有較大的開發和利用價值。木瓜葉的合理采摘和加工利用，有助于提高木瓜種植的綜合效益，彌補木瓜生長緩慢，效益邊際空間狹窄的缺陷。木瓜葉中含有豐富的生物活性物質包括黃酮類、酚類、多糖類、齊墩果酸、香豆素與內酯、強心苷、揮發油及油脂、植物甾醇、三萜類、苷類、鞣質、有機酸、生物堿等[6]。本文從木瓜葉營養素成分、功能活性成分以及木瓜葉應用前景等方面進行了綜述分析，以期為木瓜葉資源的綜合利用開拓思路。

1 木瓜葉的營養素成分

木瓜葉含有豐富的營養素成分。楊光等[7]研究了木瓜葉中礦物質的動態變化規律，發現木瓜葉中的氮、磷、鋅、銅等元素的含量隨著生長發育先增后降，4月中旬逐漸趨于穩定；鈣、鎂元素則隨著生長發育的進行不斷累積增加，以中期增幅最大；硼、鋅元素在生長發育前期波動較大，后期則較為穩定；鐵元素在整個生長期波動都較大，至6月下旬后期才逐漸變化較小。研究木瓜葉生長期礦物質元素的變化規律可為后續木瓜葉的采摘和綜合利用提供理論依據。張岳文等[8]研究了木瓜葉、莖和果實在生長發育和貯藏期間的含水量、總糖、還原糖、粗蛋白、熊果酸和齊墩果酸的動態規律。在生長發育期間，木瓜葉各類成分隨著木瓜的生長發育，總量逐漸降低，最后趨于穩定；在貯藏保鮮過程中，木瓜葉、莖和果實各類成分含量均呈下降趨勢，低溫可以明顯延緩含量降低速度。因此在木瓜葉的綜合利用中，為了更好地保留其營養成分，應該在低溫下進行貯藏保鮮。王艷等[9]研究了木瓜葉芽和木瓜果實的主要營養成分和含量對比，發現木瓜葉芽中含有17種氨基酸，其中包括8種必需氨基酸，氨基酸的總量是木瓜果實的31倍，且木瓜中蛋氨酸含量較高；木瓜葉芽含有7種有機酸，總量為果實的1.2倍，其中蘋果酸含量最高；木瓜葉芽含有5倍于果實的礦物質含量，且包含硒元素；木瓜葉芽中維生素E為木瓜果實的31倍。王漢屏等[10]采用氨基酸分析儀、高效液相色譜儀、原子吸收儀和原子熒光分光光度計定量測定了100 g木瓜葉芽中的各類營養成分含量，發現木瓜葉芽中氨基酸總量為17.273 g，谷氨酸含量最高，達2.250 g，胱氨酸含量最低，約為0.054 g；有機酸總量為3.605 g，蘋果酸含量最高，達1.819 g，琥珀酸含量最低，僅有0.005 g。礦物質元素總量1.289 g，鉀元素含量最高，可達1.010 g；木瓜葉芽中維生素E含量為0.036 g，維生素C含量為0.021 g。李南薇等[11]利用水浴浸提法提取木瓜葉中的氨基酸，通過標準曲線、吸光度法計算氨基酸的量；以氨基酸提取量為指標，通過單因素和正交試驗確定了最佳提取條件：提取溫度80 ℃、提取時間 5 h、料液比1∶30；同時還對提取的氨基酸采用HPLC分析，得到木瓜葉中含有13種氨基酸，氨基酸的含量和種類都很豐富。

通過分析木瓜葉的成分特點，部分營養素如氨基酸、礦物質、維生素E等的含量顯著高于木瓜果實，因此新鮮木瓜嫩葉可作為富硒、補充維生素和氨基酸的新型茶用資源。為了更加有效地綜合利用木瓜資源，木瓜葉的采摘時間需科學合理。一方面充分利用植物生長周期，采摘營養成分含量較高時期的木瓜葉；另一方面，必須考慮木瓜葉的采摘對木瓜果實產量和質量的影響，綜合分析以確定合理的采摘時間和采摘量。

2 木瓜葉的功能活性成分

2.1 木瓜葉的齊墩果酸

木瓜葉中含有一類非常重要的生理活性物質——齊墩果酸。齊墩果酸屬于皂苷類化合物中的齊墩果烷型五環三萜類，分子式C30H48O3。純齊墩果酸是白色簇狀針晶，無色，無味，無臭，熔點為308～310 ℃，不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙酮和氯仿等，具有獨特的生理活性，是木瓜的主要藥效成分之一。齊墩果酸具有消除炎癥、抑制病菌、降低肝臟中轉氨酶活性、降血糖、降血脂、抗血栓形成、抗突變、抗艾滋病、抗腫瘤等作用，可用于促進肝細胞再生、防止肝硬化，強心利尿，抑制變態反應[12-14]。試驗證實木瓜葉中齊墩果酸含量較為豐富。丁之恩等[15]對木瓜葉提取物進行顯色劑沉淀反應，鑒定出宣木瓜中含有生物堿、多酚以及皂苷等生物活性物質，其中回流所提取的齊墩果酸，最高得率達到23.258%。殷彪等[16]在對宣木瓜葉進行TLC定性研究時，發現其中含有齊墩果酸，并采用正交法優化了宣木瓜葉中齊墩果酸的回流提取工藝；在95%乙醇、料液比1∶10、提取時間2 h、提取溫度60 ℃時，齊墩果酸的提取率可以達到90.500%，其含量為2.860%。尋華鳳等[17]利用超聲波輔助提取木瓜葉中齊墩果酸，與傳統的索式提取法進行比較，超聲波提取具有提取時間短、簡單、提取物純度高等優點。丁之恩等[18]利用微波輔助萃取技術，通過對樣品目數、微波功率、時間等因素的研究分析，發現提取率隨著微波作用時間的增加而提高，獲得了微波輔助萃取木瓜葉齊墩果酸的最佳工藝。

2.2 木瓜葉的多酚、黃酮、皂苷類物質

多酚類化合物是指分子結構中有若干個酚羥基植物成分的總稱，屬于植物的次生代謝產物，廣泛存在于植物體內。植物多酚具有清除體內自由基、抗炎、預防心血管疾病、防癌、抗凝血等多種生物功能。李南薇等[19]以木瓜葉為原料，采用乙醇回流浸提提取木瓜葉中的多酚。以多酚提取率為指標，確定最佳的提取條件為提取溫度70 ℃、乙醇體積分數70%、提取時間2.5 h、料液比1∶15（m/V）。多酚得率高達18 mg/g。通過DPPH法、水楊酸法檢測其對DPPH·和·OH的清除作用從而判斷其抗氧化性的能力，結果表明木瓜葉多酚清除DPPH·和·OH的半抑制質量濃度分別為67 μg/mL和0.44 mg/mL。這和Hu等[20]研究結果一致，都發現木瓜葉中的成分具有較好的清除自由基的作用。黃酮類化合物是植物多酚中的一大類物質，其結構具有4位羰基的化合物，大多為結晶體，不溶或難溶于水，具有抗氧化性、預防心血管疾病、防癌、抗菌、調節免疫等生物功能[21]。張丹等[22]采用DPPH法、ABTS法和FRAP法對比測定了木瓜葉和木瓜果實體外抗氧化活性，發現木瓜葉乙酸乙酯提取物清除ABTS自由基及還原Fe3+作用最強，這與木瓜葉中多酚、黃酮含量較高直接相關。周吳萍等[23]采用超聲波輔助提取法提取木瓜葉中黃酮，并通過單因素和正交試驗設計法考察了乙醇濃度、固液比、提取溫度和提取時間對木瓜葉總黃酮提取率的影響。黃鎖義等[24]采用超聲波輔助乙醇浸提法從木瓜葉中提取黃酮類物質，并用紫外分光光度法測定其含量，測得樣品中總黃酮的含量為0.988 mg/mL，回收率為97.79%，其純度和產率均較高，這是一種節能高效的提取方法。李娜等[25]采用分光光度法，測定了木瓜葉和果實中總皂苷含量，并進行了對比分析，得出木瓜葉中的總皂苷含量約為4.52%，大約為果實中總皂苷含量的3倍，具有較高的研究與開發價值。

2.3 木瓜葉的其他活性成分

研究發現木瓜葉中富含具有生物活性的多糖成分。李南薇等[26]以木瓜葉為原料，用超聲波輔助提取木瓜葉中的多糖。通過單因素試驗和正交試驗確定最佳提取條件為超聲波頻率90 kHz、醇沉濃度95%、提取時間60 min、料液比1∶25，該條件下木瓜葉中多糖得率最高可達2.47%。以清除DPPH·自由基為指標研究其抗氧化性，發現木瓜葉多糖具有較強清除DPPH·和·OH自由基的能力，其半抑制濃度分別為29 μg/mL 和110 μg/mL。木瓜葉含有的豐富多糖類成分，在保健食品和醫藥領域有著巨大的應用前景。

木瓜葉色素像其他天然色素一樣，不僅無毒無害，還具有食品本身的色澤并促進食欲和消化液的分泌，并對人體有一定的保健效用。農貴生等[27]研究發現木瓜葉色素是一種水溶性色素，水相提取可獲得穩定鮮艷的色素提取液，色素受體系pH的影響較大。提取獲得的木瓜紅色素具有良好的熱穩定性和抗氧化性，不容易受到食品添加劑和金屬離子的影響。

3 木瓜葉的應用展望

隨著木瓜葉化學成分的深入研究，以及木瓜葉生物活性成分功能性試驗的開展，木瓜葉的保健價值和醫療價值將進一步凸顯，為以后木瓜葉的廣泛應用奠定基礎。當前木瓜葉的研究也存在不足，研究主要都集中在木瓜葉的化學組成成分、木瓜葉營養規律和生物活性物質的提取，木瓜葉的應用研究尤其是相關產品的開發嚴重滯后。木瓜葉的產品形式主要是以初級的茶用資源出現，王艷等[28]以木瓜嫩葉、富硒茶、梔子花為原料研究木瓜富硒茶工藝，研究表明添加了木瓜葉的富硒茶湯色明亮，口感清香，回味持久，提高了富硒茶的保健功能。另外，木瓜葉化學成分的提取所采用的還都是傳統方法，提取的效率與純度不高，含量測定繁瑣；木瓜葉中的多種化學成分有待進一步純化分析，并結合生物活性加以綜合利用；對木瓜葉研究的基礎理論還需要進一步完善。

未來木瓜葉研究重點將集中在以下3個方面：①采用現代分離純化技術研究木瓜葉生物活性成分，如在分離提取中可采用超臨界萃取、硅膠柱分離、大孔吸附樹脂分離純化以及環糊精選擇性提取等技術，改進生物活性成分測定方法，尤其是在定量時，可應用薄層掃描法、高效毛細管電泳法等方法。②對木瓜葉中的活性物質開展動物試驗，探索明晰各成分的確切功效及作用機制，深入挖掘木瓜葉的保健價值。③根據木瓜葉的組成特點和生物活性成分含量及特性，加大開發木瓜葉相關產品的力度，實現科研成果的轉化，以進一步帶動木瓜產業，拓展中國這一特有珍惜果木資源的生存利用空間。

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