無花果全株化學成分及藥用價值研究進展

胡雪梅,李金平,游 勇,羅芳耀,羅靜紅,唐月明,肖仁杰,高 佳*

(1.四川省農業科學院農產品加工研究所,成都 610066;2. 四川省威遠縣無花果科學研究所,四川 威遠 642450;3. 四川金四方果業有限責任公司,四川 威遠 642450)

無花果(FicuscaricaLinn)是桑科榕屬植物,因其果形似饅頭,南方多稱為“木饅頭”。《本草綱目》記載無花果是“不花而實”,其實不然,無花果不僅有花,而且數量很多,其花隱藏在可食用的“球狀果”中,人們平時吃的“無花果”其實是由花蕊和花托等發育形成的復果[1]。無花果營養豐富,功能強大,有“天堂圣果”,“抗癌斗士”和“21世紀人類健康的守護神”等美稱[2-4],其富含糖類、多酚、果膠、維生素等有效化學成分,具有抗菌殺蟲、抗腫瘤、降血糖、降血脂等諸多特性[5-6]。不僅無花果的果實對人體有益,無花果的根、葉都具有豐富的藥用成分和保健功能,已被廣泛用于食品產業和中藥產業[7]。

1 無花果品種介紹

無花果品種多樣,常見品種有波姬紅、日本紫果、金傲芬等,近年來我國陸續引進或改良產生的新疆早黃、青皮、布蘭克瑞、美利亞、芭勞奈等,為無花果產品多樣化發展注入了活力[8-9]。芭勞奈為夏、秋果兼用品種,單果重40～110g,果肉可溶性固形物含量約18%,成熟果可達20%,肉質為粘質、甜味濃、糯性強,有豐富的焦糖香味,含糖量高,外觀美麗,果實品質優[9]。波姬紅產自美國,夏秋果兼用,以秋果為主,果皮鮮艷,為條狀褐紅或紫紅色,果肋較明顯,果柄短,果長卵圓或長圓錐形,秋果平均單果重60～90g,最大單果重110g。果肉微中空,淺紅或紅色,味甜,汁多,可溶性固形物含量16%～20%,品質極佳[10]。布蘭瑞克原產于法國,為夏秋果兼用品種,以秋果為主;夏果呈倒圓錐型,6月上旬成熟,成熟時果皮淡綠黃色,單果質量可達100～140g;秋果呈倒圓錐形或倒卵形,成熟期始于8月中下旬,9～10月為成熟盛期,果形不正,多偏向一側,成熟時果皮為黃褐色、果肉紅褐色,單果質量40～60g[9-11]。日本紫果產自日本,成熟果呈深紫色,果肉鮮艷紅色,春果重量可達近百克,夏秋果在50～60g左右,味甘甜,品質極上,呈亮紫色,極為艷麗美觀,耐貯藏結果早,特豐產,抗寒性強,耐旱耐澇。是鮮食加工兼用優良品種[10]。金傲芬,原產于美國,為夏秋果兼用品種,秋果為主。呈為卵圓形,果頸明顯,果柄0.9～1.8cm,單果質量80～100g,成熟時,果皮呈金黃色、有光澤[9-10]。青皮,夏秋果實兼用品種。果實為扁圓或倒圓錐形,成熟時果皮為黃綠色、果肉淡紫色,夏果單果,質量80～100g,秋果單果質量40～60g。果面平滑,果皮韌性大,可溶性固形物含量約18%,汁多,風味佳,鮮食加工均可[9]。美利亞產自土耳其,為夏秋兼用果,呈卵圓或倒圓錐形,果徑5～6.5cm,單果重70～110g,熟時果皮金,皮薄,光亮,果肉褐黃或淺,微中空,汁多,味甜,風味佳,品質優良[9-10]。新疆早黃分布于南疆各地,果實大,扁圓形,兩端平,平均果重53.3g,最大果重69g。完全成熟后果皮呈黃色,有白色橢圓形果點,果肉呈淡黃色,肉質柔軟,味甜,品質中上[10]。

2 無花果各部位的化學成分

作為一種藥食兩用的典型水果,無花果營養成分豐富,具有較高的食用價值和藥用價值[10]。根據美國農業部國家營養數據庫的數據顯示,每100g無花果含有水分79.11g、熱量309.47 kJ、碳水化合物

圖1 典型無花果品種

19.18g、糖分16.26g、膳食纖維2.9g、蛋白質0.75g、脂肪0.30g、維生素C 2 mg,且無花果果實中含有的氨基酸多達18種[8]。現代醫學研究證明,無花果果實及其葉、枝的汁液含有多種抗腫瘤成分,有一定的抗癌作用[13]。研究表明無花果的不同部位營養成分也存在顯著的差異,例如,苯甲醛和硒在葉中的含量最高,枝提取物中含量次之,果實中含量較少;果實中蛋白質含量最高,枝、葉次之;多糖的含量與其相對分子質量及無花果的不同部位有關[3,14]。可見,無花果的果實、枝、葉均具有一定的食用和潛在藥用價值。綜合開發利用無花果各個部位對于開發無花果藥用功效以及功能性食品具有重要意義。

2.1 無花果果實的化學成分

無花果果實的營養成分主要有:碳水化合物、蛋白質和氨基酸、脂類、礦物質和維生素、類胡蘿卜素和有機酸以及酚類化合物[10]。其中豐富的多糖、多酚、礦物質、維生素、無機元素等營養成分具有抗氧化、抗炎、抗菌等多種生理活性,可作為功能食品原料進行深度加工。

無花果干果的多酚含有多酚羥基、C-H、羰基、芳香族環骨架、糖苷鍵等物質,最典型的就是黃酮類、木質素(Lignosulfonate)、香豆素(Coumarin)、生物堿等代謝物[12]。其中,類黃酮、酚酸等次生代謝物具有抗氧化、消炎、抗癌。抗菌等功效[15]。無花果果實含糖量高且豐富,主要包括單糖、雙糖和多糖,其含量占無花果干重的44.0%～74.3%[16]。單糖主要以葡萄糖為主,雙糖主要以蔗糖為主,多糖主要以果膠和中性多糖為主[10]。從中提取的有效成分多糖通過提高小鼠吞噬細胞的功能,增加抗體形成的細胞數,從而提升增強小鼠的免疫能力[17]。同時,無花果中提取的多糖具有增強超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化酶(MDA)活性的能力[18]。陳霞等發現無花果多糖具有明顯的增強鯽魚非特異性免疫功能的作用,已經用于日糧開發功能性食品[19]。品種間的的營養成分和無機元素存在顯著的差異,如水分、可溶性糖、蛋白質、總酸、Ca、Fe、Cu等。波姬紅含有豐富的蛋白質、Ca和Zn等微量元素,日本紫果中的總酸和Na含量較高,蛋白質、維生素C和Ca偏低。布蘭瑞克中有高含量的可溶性糖、Fe和Cu等微量元素[8-9]。

2.2 無花果葉的化學成分

通過對無花果葉的成分分析研究表明,主要有香豆素類、檀香萜醇類、黃酮類、苯甲醛、糖類(單糖、二糖及多糖)、單寧(多元酚化合物)、SOD、微量元素、維生素C[20]。除此之外,無花果葉中還存在氨基酸、果膠、樹脂、蛋白質等其他成分[21]。目前,通過高效液相色譜已經鑒定出無花果葉主要的化合物有補骨脂素(Psoralen)、佛手柑內酯(Bergapten)、傘形花內酯(Umbelliferone)、鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di-2-Ethylhexyl phthalate-D4)、3,4-環氧補骨脂素(3,4-Epoxide psoralen)、3,4-環氧-5-甲氧基補骨脂素(3,4-Epoxide-5-methoxy psoralen)[20,22]。蘇衛國等[23]采用分光光度計的方法檢測出了無花果各部位的黃酮類物質含量,其順序是嫩枝 >鮮葉 >干葉 >果實,鮮葉中黃酮的含量約是果實的6倍。無花果葉中苯甲醛含量約為51.10 mg/g[23-24]。無花果葉中還含有人體必需的微量元素如:Sr、Mn、Fe、Cu、Zn、Cr、Ni、Se、Co,其中以Fe、Zn含量最高,Mg、Ca含量也極高[25-26]。

2.3 無花果根的化學成分

無花果根具有豐富的化學成分和藥理作用,相關人員已經鑒定出其根中含有香豆素、三萜及其皂苷類成分,進一步采用UV、IR、1H-NMR、13C-NMR、MS等光譜技術鑒定其化學成分[27]。從無花果根乙醇提取物的石油醚萃取部分分離得到兩種化學物質,經波譜分析鑒定為β-谷甾醇(β-sitosterol)、羽扇豆醇(Lupeol);從乙酸乙酯萃取部分分離得到3種化學物質,鑒定為補骨脂素(Psoralen)、香檸檬內脂(Bergapten)以及胡蘿卜苷(Daucosterol)等化合物[28]。

3 無花果的藥用價值

①抗氧化作用:無花果富含的多糖具有增強抗氧化酶活性和清除自由基的作用,黃酮類物質具有清除羥自由基(·OH)和氧自由基(O2·)的作用[18]。②抗腫瘤作用:無花果所含的苯甲醛可以抑制小鼠Ehrlich腫瘤的增長,芳香化合物的苯環結構使得癌細胞蛋白質合成受到抑制,皂苷化合物(化合物Ⅰ:22-Cyclopentyloxy-22-Deisopentyl-5-Olefin-3β-Hydroxyfuran sterol)和糖苷化合物(化合物Ⅱ:1α-5O-[2′-(2′-Methyl, 5-Isopropyl, 3′-Olefin - Dihydrofuran)]-β-Dlactoside)可以有效抑制人體胃癌細胞和結腸癌細胞的活性;同時,維生素、脂溶性物質以及微量元素等也具有很強的抗腫瘤活性[29]。這些物質能夠抑制癌細胞的蛋白質合成,致使其失去營養而壞死,但對正常細胞不產生毒害作用[30]。③抗菌、抗病毒作用:從無花果根、莖、葉和果實中分離出的真菌代謝產物可以有效抑制金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、大腸桿菌(Escherichiacoli)的生物活性[31]。④降血糖、降血脂作用:無花果葉水提取物在動物及體外細胞模型中均對血糖、血脂產生一定的影響[3]。

3.1 無花果果實的藥用價值

無花果巨大的藥用價值主要與其組織或果實中豐富的內源菌及內源菌產生的代謝產物相關。無花果根、莖、葉及果實中均含有豐富的內源菌,包括具有發酵性能的酵母菌和具有抑菌性能的真菌[32]。通過對無花果果實中的內生菌分離篩選出的酵母菌可以作為無花果果酒發酵的優良菌株ZJUY2[33]。研究人員已經從無花果的果實中分離出多種強抑菌活性的內生菌;其中,多數內生菌對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、志賀氏菌、黑霉菌以及大腸桿菌等食源性致病菌具有較強的抑菌活性,同時,在內生菌菌株分離提取出的胞外蛋白也具有明顯的抑菌能力[32-34]。因此,無花果果實具有豐富的食用和藥用價值,其開發應用將具有更廣闊的前景。前人的研究已經充分論證了無花果中的多種化學物質和營養成分具有豐富的藥用價值,其中顏色較深的無花果成熟果實的營養價值和藥用成分更高。無花果果實中特定的活性成分的功能如下:①黃酮類化合物能調節身體機能,清除心血管自由基,誘導腫瘤細胞死亡,高含量黃酮類化合物能修護機體組織,促進新陳代謝[35]。②粗纖維能加強腸胃蠕動,促進食物的消化與吸收,具有潤腸通便的效果[36]。③補骨脂素是有的植物雌激素樣作用,可以調節雌激素受體,同時還具有抗腫瘤、抗骨質疏松、抗氧化以及保護心血管等類雌激素活性[37]。④活性多糖可以刺激免疫活性,增強網狀內皮系統吞噬腫瘤細胞的作用,促進淋巴細胞的轉化,激活T細胞和B細胞,從而促進抗體的形成[38]。

3.2 無花果葉的藥用價值

無花果葉的提取物可通過調節炎癥因子、抑制胰島B細胞損傷和凋亡,促進糖代謝以及改善糖尿病的并發癥而起到治療糖尿病的作用。無花果葉片中含有的多糖可以誘導人體胃癌細胞SGC-7901細胞凋亡基因表達,抗凋亡基因和周期基因表達受抑,細胞活性氧上升,抑制細胞增殖,促進細胞凋亡[6]。總體而言無花果葉提取物主要有以下作用:①具有較強的體外清除自由基活性,也具有清除羥自由基(·OH)和氧自由基(O2·)[3];②降低糖刺激下膽固醇含量,減少高膽固醇血癥,尤其是餐后的高膽固醇血癥[39];③對革蘭陽性和革蘭陰性球菌或桿菌均有良好的抑菌效果,對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟狀芽孢桿菌等多種細菌均具有顯著抑制作用[40]。花果葉提取液經口灌胃法(IG)最大耐受量試驗,結果發現當劑量為7.82g /(kg·d)(25倍于臨床劑量)時,未見動物死亡,說明口灌胃法基本無毒性。但是,通過給動物空腹注射高劑量的無花果葉的水溶性成分會存在一定的毒性[29]。綜上,無花果藥用價值研究還存在諸多的研究空白。

3.3 無花果根的藥用價值

目前,對無花果根的開發應用較為匱乏,其藥用價值還存在大量的研究空白。通過一些民間無花果根的藥用方式,歸納出無花果根主要有一下功能:清熱解毒,散瘀消腫,主治肺熱咳嗽,咽喉腫痛,痔瘡,癰疽,瘰癘,筋骨疼痛[27]。無花果根通過熏蒸的方式可以用于收提肛門,有治療痔瘡的作用,并取得顯著療效[41]。同時,無花果根中黃酮類提取物中黃酮含量較高,且通過黃酮提取物制成的制劑有助于開發具有增強免疫作用的食品、保健食品或藥品[42]。無花果樹在我國資源豐富,對無花果葉、根在臨床治療方面進一步研究,其開發應用具有更廣闊的的前景。

4 小結

無花果的功能價值非常符合現代人的保健需求,具有廣泛的食品開發市場前景。目前,無花果加工產品種類較少,主要集中在無花果果實的食品加工,對于無花果葉、莖和根的開發與研究較為匱乏,鮮果的采后的貯藏流通也面臨挑戰。此外,對于無花果各部位活性成分的種類及含量還有待深入研究,其活性機理與藥用價值的關系有待進一步探索。因此,無花果未來的研究方向和重點主要包括:①創新采后處理與冷鏈流通技術,延長無花果采后供應鏈。②無花果果實、葉、莖和根的各部位活性成分數據庫的建立。③無花果活性成分與功能價值的關聯研究。④無花果休閑食品和功能食品的開發。⑤無花果營養成分的高效利用。綜上,為無花果的藥食兩用提供理論依據,擴大對無花果全株的產品開發利用,助力產業發展。