打瓜中的生理活性物质

张 扬，林凡胜，周鸿立*

(1．吉林化工学院化学与制药工程学院，吉林吉林132022;2．北京牧兰生物投资控股有限公司，北京100102)

打瓜(Seeding-watermelon)，又称籽瓜，为“籽用西瓜”的简称，属于葫芦科西瓜的变种［1］．打瓜形状似西瓜，但略小，籽多且味淡，主要分布于我国吉林、甘肃、山西、内蒙等地区［2］．打瓜在我国有着悠久的食用历史，《本草纲目》记载“籽瓜性味甘”、“籽瓜而入心脾胃，内有解心脾胃热，止消温”［3］．是一种具有较高营养和药用价值的农产品．由于打瓜是籽用西瓜，取籽加工是其传统利用方式，对打瓜籽的研究也比较多．然而，打瓜籽仅占鲜瓜重的3% ～5%［4］，其余部分多作为废弃物白白丢弃．如何更好利用废弃的打瓜皮和瓤，变废为宝，已经引起广大学者关注，对其研究也逐渐深入．本文综述了打瓜中的生理活性物质，为打瓜的综合利用及功能性产品的开发提供了依据．

1 打瓜籽油

打瓜籽中富含油脂类物质，含量高达44．14%，其中以亚油酸为主的不饱和脂肪酸含量较高［5］．宋颖凡等人［6］采用超声波辅助浸提技术对打瓜籽油的提取工艺进行了考察，并对其进行了气相色谱分析．结果表明，打瓜籽油中脂肪酸组成为亚油酸、油酸、反油酸、棕榈酸、DHA、EPA等，其中亚油酸含量高达184．37 mg/g．郭华等人［7］采用索氏提取法制备了打瓜籽中的脂肪酸，用气相色谱-质谱法分离鉴定10种脂肪酸，其主要成分为亚油酸(59．69%)，棕榈酸(14．72%)，和硬脂酸(10．59%)．由于成熟度较差及干燥管理不善等原因，打瓜籽中存在15% ～20%的残次品被废弃．罗鹏等人［8］以正己烷为溶剂，对残次打瓜籽中的油脂进行了提取．气相色谱分析表明，残次打瓜籽中脂肪酸种类和含量与优良打瓜籽类似，同样亚油酸含量最高．

成分研究基础上，多位学者对打瓜籽油的提取工艺进行了探索，除上述提及的索氏提取法、超声波辅助浸提技术外，安忠梅等人［9］以打瓜籽为原料，尝试采用超临界CO2流体萃取技术制备打瓜籽油，确定最佳工艺条件为:萃取温度40℃，萃取压力30 MPa，萃取时间20 min，粉碎粒度80目．该工艺条件下，打瓜籽油得率为42．42%，亚油酸提取量为 185．77 mg/g．刘程惠等人［10］应用响应面法中的BB设计对超声波辅助提取打瓜籽油的工艺进一步优化，确定最佳工艺为:超声频率36 kHz，超声温度50℃，粒度60目，料液比1 8(gmL)，该条件下打瓜籽油得率为23．59%，亚油酸提取量为 180．03 mg/g．罗述博等人［11］考察了6种酶对打瓜籽出油率的影响，确定碱性蛋白酶效果最好后，应用响应面法优化了水酶法提取打瓜籽油的工艺，确定最佳工艺条件为:酶解时间2．86 h，酶解温度 44．4 ℃，酶量 2．96%，料液比15．74，该条件下出油率为76．5%．由于打瓜籽油中不饱和脂肪酸含量较高，稳定较差，提取过程中应注意控制条件，防止其被理化因素破坏．因此，开发绿色、高效、可工业化的提取新工艺仍然是科研工作者应关注的问题．

2 多 糖

姜波等人［12］采用水提-醇沉淀法研究打瓜不同部位，即籽、外皮、内皮、瓜瓤中的多糖含量及体外抗氧化活性．结果表明，打瓜不同部位多糖含量依次为:瓜籽＞瓜瓤＞外皮＞内皮，见表1．各部位多糖提取物对DPPH、羟基自由基及超氧阴离子均有一定清除能力．其中，打瓜内皮多糖提取物对DPPH自由基的清除能力，瓜籽、外皮、内皮、瓜瓤中的多糖提取物对羟基自由基的清除能力，均优于维生素C．

表1 打瓜中不同部位的多糖含量

宋珅等人［13］以打瓜瓤为原料，应用微波辅助提取法制备打瓜多糖，并采用气相色谱-质谱法对打瓜多糖的单糖组分进行分析．结果表明，打瓜多糖由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成，归一化法确定各组分摩尔比为4．48 13．14 4．16 7．82 10．10 60．30．刘琴等人［14］采用气相色谱-质谱法对硫酸酯化后的打瓜多糖进行分析，进一步确证打瓜多糖由上述6种单糖组成，摩尔比为 4．29 11．72 8．66 5．35 13．62 56．36．体积排阻色谱测得打瓜多糖硫酸酯的数均分子量(Mw)为 1．232×105，重均分子量(Mn)为2．717×105．体外抗氧化实验结果表明，硫酸酯化有利于提高打瓜多糖清除DPPH和羟基自由基的能力．

3 蛋白质和氨基酸

打瓜籽中蛋白质含量较高，约为36% ～40%［15］，除赖氨酸外，其他必需氨基酸均达到联合国粮农组织(FAO)推荐的标准［16］．张超等人［17］比较了大豆、花生、葵花籽、打瓜籽中的蛋白质含量，发现打瓜籽中蛋白质含量最高．氨基酸分析结果表明，打瓜籽的必需氨基酸组成、含量与大豆类似(11．6%vs．13．8%)，但打瓜籽蛋白中必需氨基酸配比更适宜．打瓜果肉与西瓜类似，富含L-瓜氨酸(0．656 ～2．563 mg/g)［18］．

此外，不同品种打瓜，蛋白质特性略有不同．邓芝串等人［19］探究了黑打瓜籽蛋白的功能特性，实验结果表明，黑打瓜籽蛋白热稳定性较好，变性温度84．79℃;等电点(pI)为4．5;低浓度 NaCl(0～1mol/L)对黑打瓜籽蛋白的功能性质有利．

4 果 胶

果胶(Pectin)为存在于植物细胞壁中的线性多糖聚合物［20］，研究表明，果胶具有降糖、调节血脂、增殖脾细胞、抗补体活性、刺激巨噬细胞和噬菌细胞等生理功能［21］．打瓜中也富含果胶，是一种新的果胶资源．杨成德［22］采用乙醇精制与盐析混合法制备去籽打瓜中的果胶，提取率为14．1%，所得产品纯度高，色泽好．刘金郎等人［23］研究了打瓜皮中果胶的提取及脱色工艺，通过正交实验得出最佳工艺为:温度85～90℃，pH=2，提取60 min;温度15℃，100 mL提取液中加入6 mL 30%的双氧水，脱色48 h．该工艺条件下所得产品色泽较好，但由于部分分解，得率较低．王雅婷等人［24］以打瓜瓜瓤为原料，采取酸提醇析法提取果胶，确定工艺条件为:提取温度80℃，提取时间1．5 h，料液比 1 15(g/mL)，pH 2．0，提取率18．7%，所得产品符合国家质量标准．

5 挥发油

挥发油类物质主要存在于打瓜籽中，朴金哲等人［25］采用气相色谱-质谱法从打瓜籽挥发油中鉴定出42个化合物．包括酯类、烷烃类、烯烃类、软脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、肉豆蔻酸、丁羟甲苯、亚油酸、角鲨烯、醇类、维生素E等．

6 维生素

打瓜中富含维生素，其中水溶性维生素主要存在于瓜瓤和瓜皮中，瓜籽中脂溶性维生素含量丰富．吴霞明等人［26］采用高效液相色谱法和紫外法对打瓜不同部位的维生素进行定性定量，如表2所示，打瓜中VC和VD含量较高，其中瓜皮、瓜瓤中VC含量高于瓜籽，VD和VE主要存在于瓜籽中［26］．

表2 打瓜中不同部位的维生素含量(μg·g )

7 微量元素

微量元素参与机体代谢，对维持生理功能的正常起了重要作用．姜波等人［27］采用超声波和微波消解法，对打瓜不同部位(内皮、外皮、瓜瓤、瓜籽)中的微量元素进行了分析，结果如表3所示．

结果表明，打瓜内皮、外皮、瓜瓤和瓜籽中含有丰富的微量元素．除K外，外皮中其他微量元素含量均高于瓜瓤和内皮;瓜籽中除Ca外，其他微量元素含量明显高于内皮、外皮和瓜瓤．

8 其他

此外，打瓜皮和瓤中总皂苷含量为5．03%［28］．打瓜瓤中环磷酸腺苷(CAMP)含量达到256．86 mg/kg(md)［29］．王翠平［30］研究了打瓜皮和打瓜瓤提取物的抗氧化及抗肿瘤活性，结果表明，打瓜皮和瓤提取物体外具有较强的自由基清除能力，显示一定抗氧化活性，其中黄酮、多酚是其活性成分，萜类物质贡献较少;打瓜皮和瓤提取物对肝癌细胞7721增殖具有一定抑制作用，活性与酚类物质相关性不大，推测抗肿瘤活性可能由其他次级代谢产物贡献，仍需要进一步研究证实．

总之，打瓜浑身是“宝”，通榆县是吉林省打瓜主产区，目前全县每年仅打瓜籽产量就超过1．5万吨．然而，由于深度开发不够，90℅以上的打瓜皮和瓤没能充分利用，被白白丢弃．相信在不久的将来，随着对打瓜生理活性物质的深入研究和产业化开发进程的加快，我省打瓜产业将步入良性循环，迎来曙光．

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