仙人掌果成分研究進(jìn)展概述

◎ 胡繼紅，李俊儒

（四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 都江堰 611830）

仙人掌屬被子植物門(mén)中的仙人掌科，為熱帶植物[1]，仙人掌果即為仙人掌的果實(shí)。其果實(shí)根據(jù)其口感與色澤主要有白仙人掌果、金紫仙人掌果和酸仙人掌果3個(gè)類(lèi)型。白仙人掌果果皮為綠色，果肉呈白色到淡綠色；金紫仙人掌果實(shí)皮肉皆為金紫紅色；酸仙人掌果實(shí)皮肉均為粉紅色。前兩種果肉汁多，色澤鮮艷，口感極佳，而第三種味道如檸檬，極酸。金紫仙人掌果在海南、廣西等地區(qū)大量種植，作為水果極受歡迎。而白仙人掌果主要產(chǎn)于四川甘孜州的干熱河谷中，主要為野生。

研究表明，仙人掌果實(shí)富含糖、氨基酸、有機(jī)酸、維生素、多種礦物質(zhì)，還含有大量的黃酮類(lèi)物質(zhì)、色素，以及醫(yī)用價(jià)值很高的玉芙蓉、抱壁蓮和角蒂仙等，不僅是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值極其顯著的水果[2]，還具有抗氧化、抗衰老、抗癌、降血脂及降血糖、養(yǎng)顏?zhàn)o(hù)膚等作用[3]，其提取物可作為著色劑與抗氧化劑用于食品行業(yè)，也可用于化妝品與保健用品。

1 金紫仙人掌果成分研究進(jìn)展

因金紫仙人掌果種植面積廣，果實(shí)期長(zhǎng)，在現(xiàn)有研究報(bào)道中主要是針對(duì)該類(lèi)仙人掌果。而對(duì)白仙人掌果和酸仙人掌果成分研究基本無(wú)報(bào)道。本文將對(duì)金紫仙人掌果成分研究成果進(jìn)行總結(jié)，為進(jìn)一步對(duì)仙人掌果成分分析提供參考，也希望能對(duì)另兩種仙人掌果成分研究與分析提供依據(jù)。

對(duì)金紫仙人掌果成分研究主要包括紅色素類(lèi)物質(zhì)、黃酮類(lèi)物質(zhì)、礦物元素、多糖類(lèi)物質(zhì)、蛋白質(zhì)等幾方面。

1.1 紅色素類(lèi)物質(zhì)的研究

1.1.1 仙人掌紅色素提取方法

研究表明，仙人掌中的紅色素主要是甜菜紅色素，主要成分為甜菜苷，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，易溶于水，水溶液呈紫紅色，色澤鮮艷。根據(jù)其特性，吳茂林[4]提出用食用酸（檸檬酸）作為穩(wěn)定劑，用水對(duì)仙人掌中的紅色素進(jìn)行浸提，經(jīng)過(guò)濾、濃縮，最后得粒狀蔗糖紅色素。李媛媛等[5]利用微波輔助提取仙人掌果紅色素，考察得到最佳提取條件為微波作用時(shí)間2 min，微波功率為119 W，料液比1∶20，溫度40 ℃，提取時(shí)間65 min，提取溶液為50%乙醇溶液。而在其他文獻(xiàn)中對(duì)仙人掌果紅色素提取方法基本采用微波輔助提取，為消除果膠對(duì)提取率的影響，耿曉玲[7]、全桂靜[8]等在進(jìn)行提取前在搗碎果肉中加入一定量果膠酶去除果膠。陳亞敏[9]利用甜菜苷類(lèi)物質(zhì)不溶于無(wú)水乙醇的特性，用無(wú)水乙醇將果汁中的紅色素沉淀下來(lái)，再經(jīng)分離干燥得紅色素。該法得到的色素純度較高。

圖1 甜菜苷結(jié)構(gòu)圖

1.1.2 紅色素穩(wěn)定性研究

在對(duì)紅色素的研究中，多篇文獻(xiàn)[4-9]皆利用仙人掌果紅色素在波長(zhǎng)530～540 nm處有強(qiáng)吸收考察了不同條件對(duì)紅素穩(wěn)定性的影響，結(jié)果基本一致，主要影響因素包括：溶液pH值、溫度、光照、食品添加劑、金屬離子等。①金紫仙人掌果中提取的紅色素在酸性條件下穩(wěn)定，而pH值在4～5時(shí)穩(wěn)定性最好。②光照與溫度對(duì)仙人掌果紅色素影響很大，溫度越高，光照時(shí)間越長(zhǎng)，該類(lèi)色素越不穩(wěn)定。③不同金屬離子對(duì)色素穩(wěn)定性的影響不同，其中影響最為明顯的是其中的Cu2＋，其他離子如 Fe2＋、Pb2+、Zn2+、Al3＋等對(duì)色素穩(wěn)定性也有影響。以上影響皆基于紅色素水溶液。研究表明，固態(tài)紅色素的穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液態(tài)，因此其貯存應(yīng)以固態(tài)形式為妥。

1.1.3 紅色素抗氧化能力研究

甜菜苷中有糖苷鍵，還有酚羥基，具有還原性，易被氧化，所以其有抗氧化作用。評(píng)價(jià)該物質(zhì)的抗氧化性能的重要指標(biāo)就是它的自由基清除率。一些文獻(xiàn)[7，10-11]研究中皆表明仙人掌果紅色素對(duì)羥自由基、超氧陰離子自由基都有很強(qiáng)的清除能力，其中對(duì)羥自由基的清除能力略高于VC。說(shuō)明其抗氧化能力很強(qiáng)。食品加工中添加仙人掌果紅色素，不僅可以改善食品的色澤，同時(shí)可以增強(qiáng)食品的抗氧化性。

1.2 黃酮類(lèi)物質(zhì)研究

仙人掌中富含黃酮類(lèi)物質(zhì)，具有抗氧化、降血糖、降血壓、抗腫瘤、抗菌、抗病毒等作用。對(duì)仙人掌肉、莖、皮中黃酮類(lèi)物質(zhì)的提取研究有報(bào)道[12-13]，但對(duì)仙人掌果中黃酮類(lèi)物質(zhì)的研究不多，集中在提取工藝條件優(yōu)化研究[14-15]。研究結(jié)果表明，果實(shí)中黃酮類(lèi)物質(zhì)最佳條件為提取溫度70 ℃，提取液為乙醇溶液，其濃度是50%，提取時(shí)間20 min，料液比是1∶20，在該條件下提取的黃酮類(lèi)物質(zhì)通過(guò)紫外可見(jiàn)分光光度法在420 nm波長(zhǎng)處測(cè)得其含量約為4.4 mg/g。黃酮類(lèi)物質(zhì)是以圖2結(jié)構(gòu)為母核衍生出的一大類(lèi)物質(zhì)，不同種類(lèi)的黃酮類(lèi)物質(zhì)如黃酮醇類(lèi)與查爾酮類(lèi)由于其結(jié)構(gòu)不同其藥用性質(zhì)也不同，但仙人掌果實(shí)中黃酮類(lèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)暫無(wú)文獻(xiàn)研究。

圖2 黃酮類(lèi)物質(zhì)母核圖

1.3 多糖類(lèi)物質(zhì)研究

仙人掌多糖（opuntia polysaccharide，OP）是從仙人掌果實(shí)或莖中提取的主要由阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖等組成的極性大分子化合物，含量及活性較高[16]。其提取方法可以用水提、酸提、酶提、微波或超聲提取等。但水提效果不及醇提，袁清霞等[17]用乙醇浸提，干粉得率可達(dá)15%，而劉洋等[18]用水提，OP利率不到1%。至于酶提法，趙龍巖等[19]采用果膠酶和纖維素酶雙酶提取OP，其得率以干粉計(jì)為20.08%，純度達(dá)83.02%，多糖具有多種生物活性，與維持生物機(jī)能密切相關(guān)，具有增強(qiáng)免疫力、抗氧化、抗癌、降血脂、降血糖等特性，但由于仙人掌及果實(shí)利用主要限于食用，其多糖的提取與純化、藥理性研究還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

1.4 其他類(lèi)物質(zhì)研究

王玲等[20]在其研究中明確指出，仙人掌果實(shí)中含有豐富的蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素以及礦物元素鈣、磷、鐵、鎂等多種營(yíng)養(yǎng)成分。仙人掌果實(shí)中含大量的籽，籽中含大量植物蛋白，李雪等[21]在其仙人掌果籽蛋白提取及功能性質(zhì)研究中用堿提酸沉法對(duì)籽中蛋白質(zhì)進(jìn)行提取，其最適提取條件為料液比1∶20，pH 10，提取時(shí)間40 min，提取溫度 40℃。該條件下蛋白提取率可達(dá)（68.17±0.33）%。

2 展望

食用仙人掌及其果實(shí)在我國(guó)已有大面積種植，仙人掌果也已成為人們喜愛(ài)的水果，但其提取利用和加工利用目前在我國(guó)鮮有報(bào)道，這也就限制了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文將現(xiàn)有有關(guān)仙人掌果實(shí)成分研究提取方法進(jìn)行總結(jié)，希望為以后進(jìn)一步研究提供一定幫助。另外，仙人掌果研究?jī)H限于金紫仙人掌果，而對(duì)白仙人掌果與酸仙人掌果并無(wú)研究，希望在金紫仙人掌果研究基礎(chǔ)上對(duì)另兩種果實(shí)進(jìn)行研究，特別是對(duì)白仙人掌果，該果在國(guó)內(nèi)為四川甘孜州特有，果實(shí)每年8月成熟，當(dāng)?shù)匕傩找恢庇胁梢吧⒊砸吧牧?xí)慣。由于該果難貯存運(yùn)輸，限制了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。希望能在現(xiàn)有仙人掌果研究基礎(chǔ)上對(duì)白仙人掌進(jìn)行分析研究，找到相關(guān)深加工產(chǎn)品，促進(jìn)該作物的發(fā)展，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展提供幫助。