珍珠番石榴果实中的营养成分与活性物质分析

彭 燕 张 敏 崔小丽 - 张仕凤 - 汤 停

(岭南师范学院生命科学与技术学院，广东 湛江 524048)

番石榴(PsidiumguajavaLinn.)又名芭乐、鸡矢果、拔子、喇叭番石榴、番桃树，隶属于桃金娘科番石榴属，具有生津止渴、收敛止泻、消炎止血等功效，是一种药食两用的果树，广泛分布于热带和亚热带地区，中国台湾、海南、福建、广东、广西等地均有栽培[1-2]。番石榴中的优秀品种——珍珠番石榴，因具有易栽培、早果丰产、产品好看好吃等优良性状，已成为中国南方农业经济的重要水果之一。

番石榴具有较高的药用价值和食用价值，叶、花、根、皮、果均可入药[3-5]，不同部位具有不同的功效[6-10]，且与化学成分密切相关[3,6,11]。相关文献记载，番石榴叶含有脂肪、蛋白质、糖类、三萜、黄酮、鞣质、多酚、倍半萜、杂源萜、挥发油、植物多糖等营养活性成分[6,12-15]，具有明显的降血糖、降血脂、抗病毒、抗腹泻、抗菌、抗炎、抗肿瘤等药理活性[6,12-17]，民间常用其辅助降糖，治疗急慢性肠炎、痢疾等疾病；花蕾可缓解消化障碍[7]；番石榴根含有三萜、酚酸等成分，具有收敛止泻、止痛敛疮等功效[11]；皮能止血和治疗小儿腹泻[9]；番石榴果实香味浓郁、脆甜爽口、风味独特，可用于营养补充剂和止泻剂[1,3,10]，深受消费者的喜爱，台湾本地人常用番石榴果汁或果酱来治疗糖尿病。

目前对番石榴的研究主要包括叶、果实、根等部位，尤以番石榴叶研究最为深入和系统，而对食用价值较高的番石榴果实研究报道较少[3,10,18-21]，仅有几篇文献关于果实基本营养成分[3,18]、风味成分[18]、黄酮[10]、萜类[20]和挥发性成分[21]的报道。为了进一步阐述番石榴的药效物质基础和合理利用番石榴植物资源，试验拟对湛江河唇产的珍珠番石榴果实的营养活性成分进行分析测定，以期为番石榴资源的开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试验材料

珍珠番石榴果实：2017年5月采摘于广东省湛江市河唇镇(东经110°18′10.60″，北纬21°41′50.83″)，挑选果实柔软有弹性、香味浓郁、表皮光滑、皱褶少、颜色淡而均匀、无机械伤、无病虫害的鲜果，单果质量为(485.15±10.21) g。

1.1.2 试剂

石油醚、乙醇、苯酚、浓硫酸、葡萄糖、没食子酸、硝酸铝、亚硝酸钠、福林试剂、芦丁：分析纯，湛江科铭科技有限公司。

1.2 主要仪器与设备

电感耦合等离子体发射光谱仪：X Series 2 ICP-MS型，赛默飞世尔科技(中国)有限公司；

自动凯氏定氮仪：Kjeltec 8400型，德国塞卡姆公司；

氨基酸自动分析仪：L8900型，日本日立公司；

紫外分光光度计：A3600型，翱艺仪器(上海)有限公司；

酶标仪：ELx 800型，美国BioTech公司；

液相色谱仪：1260型，美国Agilent公司；

可见分光光度计：V-1800型，浙江赛德仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理 将新鲜的珍珠番石榴切成小块用打浆机打浆，立即进行各项指标的分析。

1.3.2 一般营养成分测定

(1) 水分：称取上述浆状样品2～4 g，加入1 g无水Na2SO4，搅拌均匀后，按GB 5009.3—2016的直接干燥法测定水分含量。

(2) 粗蛋白：称取浆状样品2～5 g，小心移入干燥洁净的250 mL或500 mL定氮瓶中，依次加入研细的CuSO40.4 g、K2SO46 g和浓硫酸20 mL，轻摇后，于消化电炉上加热消煮至液体呈蓝绿色透明，再继续加热30 min，冷却后无损地转移至100 mL容量瓶中，定容，同时做试剂空白，然后按GB 5009.5—2016的凯氏定氮法测定粗蛋白含量。

(3) 总糖：称取浆状样品15～20 g置于250 mL容量瓶中，加水50 mL，依次缓慢加入5 mL乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液，加蒸馏水定容，静置30 min后，过滤，弃去初滤液，取后续滤液加盐酸(6 mol/L) 5 mL水解后，依据GB 5009.8—2016的酸水解—莱茵—埃农氏法测定总糖含量。

(4) 粗脂肪：称取5～10 g浆状样品于蒸发皿中，加入约20 g石英砂，于沸水浴上蒸干后，于95～105 ℃烘干、研细，全部移入滤纸筒内，蒸发皿及粘附有样品的玻璃棒均用沾有乙醚的脱脂棉擦净，将棉花放入滤纸筒内，然后按GB 5009.6—2016的索氏提取法测定粗脂肪含量。

(5) 灰分：按GB 5009.4—2016的灼烧法执行。

(6) 粗纤维：按GB/T 5009.10—2003的重量法执行。

1.3.3 可溶性糖与有机酸含量测定

(1) 果糖、葡萄糖、蔗糖：称取5～10 g浆状样品于100 mL容量瓶中，加水约50 mL溶解，缓慢加入乙酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液各5 mL，接着加水定容，超声30 min，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，后续滤液用0.45 μm 微孔滤膜过滤至样品瓶，然后依据GB 5009.8—2016的高效液相色谱法测定。

(2) 总酸：称取25～30 g浆状样品，用15 mL无CO2蒸馏水将其移入250 mL容量瓶中，在75～80 ℃水浴上加热30 min，冷却后定容，用干燥滤纸过滤，弃去初始滤液，收集滤液，然后按GB/T 12456—2008的滴定法测定。

(3) 柠檬酸：按GB 5009.157—2016的高效液相色谱法执行。

1.3.4 氨基酸测定 按GB 5009.124—2016执行。

1.3.5 矿物质含量测定 称取1.0 g浆状样品置于微波消解内罐中，加入5～10 mL硝酸，加盖放置1 h或过夜，旋紧罐盖消解。冷却取出，开盖排气和冲洗内盖，然后在100 ℃下加热30 min或超声脱气2～5 min，加水定容至25 mL或50 mL，混匀，同时做空白试验。将空白溶液和试验溶液分别注入电感耦合等离子体质谱仪中，按GB 5009.268—2016测定钾、钙、钠、镁、锰、铁、铜、锌、硒。

1.3.6 维生素C含量测定 称取约20 g匀浆样品于烧杯中，用2%草酸溶液将样品转移至100 mL容量瓶中，定容、过滤，收集滤液。若滤液有颜色，可用白陶土脱色后再过滤。取滤液按GB 5009.86—2016的2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C。

1.3.7 水溶性多糖的提取与含量测定 将新鲜珍珠番石榴果洗净切片、晒干，粉碎备用。称取10～20 g粉末样品，依次用石油醚、80%乙醇对其进行脱色和除单糖、低聚糖、苷类等成分处理，弃去醇液，使残渣挥干醇液后，加入热水(80 ℃)回流提取0.5 h，趁热过滤，收集滤液为多糖含量测定备用液。

水溶性多糖含量的测定：将多糖提取备用液转移至100 mL容量瓶，加水定容混匀，得到测试液，吸取样液0.5 mL，以葡萄糖为标准品，参照张惟杰[22]的苯酚—硫酸法测定多糖含量。

1.3.8 多酚的提取与含量测定 根据文献[23]提取制备番石榴多酚贮备液。

多酚含量的测定：将多酚提取备用液转移至100 mL容量瓶，定容混匀，得到分析测试液，吸取0.5 mL测试液，以没食子酸为标准品，采用Folin Ciocaltu比色法[24]测定多酚含量。

1.3.9 黄酮的提取与含量测定 黄酮的提取根据文献[25]修改如下：将新鲜珍珠番石榴果洗净切片、晒干后，粉碎备用。称取15～20 g物料，按料液比1∶25 (g/mL)加入60%乙醇，于70 ℃下加热回流提取2.5 h，提取3次，过滤得滤液，作为黄酮含量测定备用液。

黄酮含量测定：将黄酮提取备用液转移至100 mL容量瓶，加60%乙醇溶液定容混匀，得到分析测试液。吸取1.0 mL分析测试液，以芦丁为标准品，采用硝酸铝—亚硝酸钠比色法[25]测定黄酮含量。

1.4 数据处理

所有测定均为3次重复，除氨基酸和矿物质测定结果以平均值表示之外，其余测定结果均以(平均值±标准差)表示。

2 结果与分析

2.1 营养风味成分

由表1可知，湛江河唇珍珠番石榴果的主要营养成分是水分、总糖和粗纤维。水分含量最高，为(88.98±0.04) g/100 g，高于文献[3,18,26]报道的番石榴。总糖含量为(5.78±0.02) g/100 g，低于金斗香番石榴[27]。粗纤维含量为(2.27±0.01) g/100 g，低于文献[3,26]报道的番石榴。蛋白质含量为(0.78±0.01) g/100 g，灰分含量为(0.50±0.05) g/100 g，略低于周浓等[18]报道的珍珠番石榴；脂肪含量较低。可见，湛江河唇珍珠番石榴含有多种人体必需营养成分，其含量与文献报道的番石榴存在明显差异，原因可能与分析样品种类、采摘地点、时间及检测方法差异有关。

表1 珍珠番石榴果的营养成分及活性成分

此外，湛江河唇珍珠番石榴还含有葡萄糖、果糖、蔗糖、柠檬酸等非挥发性风味成分，葡萄糖、果糖、蔗糖含量分别为(22.05±0.25)，(22.00±0.20)，(12.45±0.15) mg/g，远远高于柠檬酸含量。可见，糖酸含量的显著差异赋予了珍珠番石榴果清甜的口味。

2.2 氨基酸

由表2可知，珍珠番石榴果中共检测出16种氨基酸，包含7种必需氨基酸，其中天冬氨酸、亮氨酸、谷氨酸、缬氨酸和甘氨酸含量丰富。研究[28]表明，天冬氨酸能降血压和保护肝脏；亮氨酸能降低血糖浓度、治疗头痛和促进伤口愈合；谷氨酸能治疗胃病、调节神经衰弱和保护肝脏功能；缬氨酸能调节神经机能；甘氨酸能治疗糖尿病和防止高血压。可见，珍珠番石榴果含有多种功能性氨基酸，对人体健康起重要调节作用。

表2 珍珠番石榴果中氨基酸含量†

氨基酸总量为4 546.32 mg/kg，高于人参果、余甘子、菠萝等热带水果[29]。必需氨基酸含量为1 910.32 mg/kg，占氨基酸总量的42.02%，高于猕猴桃、闽南柑橘等水果[30]；非必需氨基酸含量为2 636.24 mg/kg，必需氨基酸和非必需氨基酸的比值为0.72，符合FAO/WHO提出的理想蛋白质条件：必需氨基酸占氨基酸总量的40%左右，必需氨基酸与非必需氨基酸比值在0.6以上。因此珍珠番石榴果具有较高的营养价值，可推荐为优质蛋白质食物。

2.3 矿物质元素

由表3可知，珍珠番石榴果含有钾、钙、钠、镁、锰、铁、锌、铜、硒等多种常量元素和微量元素，其中钾含量最高，其次为钙和铁。钠含量为0.90 mg/100 g，低于文献[7]报道的番石榴果，钠/钾为0.004(<1)，不易引起高血压[31]。铁含量为1.15 mg/100 g，锌含量为0.10 mg/100 g，锌/铁为0.087，配比理想，不产生拮抗作用[32]。硒含量为0.004 mg/100 g，是苹果的40倍，远高于葡萄、柑、橙等市场常见水果[33-34]。硒与糖尿病关系密切，补硒可以缓解糖尿病病情[35]，这可能是中国台湾民间用番石榴果汁治疗糖尿病的原因之一。可见，珍珠番石榴果是有益于人体健康的食物，具有广阔的市场开发前景。

表3 珍珠番石榴果中矿物质

2.4 主要生物活性物质

珍珠番石榴果中不仅含有人体需要的多种营养物质，还含有多糖、多酚、黄酮、维生素C等生物活性成分(表1)。由表1可知，珍珠番石榴果多糖含量为(5.68±0.02) g/100 g，远高于多酚、黄酮和维生素C。多糖水溶性好，能改善糖代谢及糖尿病并发症，且安全无副作用，已成为降糖药物和保健品开发的热点[37]。由此推测珍珠番石榴果多糖可能也是一种具有开发潜力的抗糖尿病药物，有待于进一步研究。

总多酚含量为(180.84±0.15) mg/100 g，高于泰国[38]和新加坡[39]的番石榴；总黄酮含量为(193.58±0.01) mg/100 g，低于郑必胜等[40]的测定结果。多酚和黄酮是蔬果中重要的一类次生代谢产物，具有强抗氧化活性[41]，可以通过抗氧化活性显示出降血糖、抗癌等生物活性[42]。维生素C含量为(94.02±0.22) mg/100 g，略低于周浓等[18]的测定结果，维生素C与锌联用具有明显的降血糖作用[43]。由此可见，多酚、黄酮、维生素C可能也是番石榴果实中的降血糖活性成分，功能活性单体值得深入系统研究。

3 结论

通过对湛江河唇珍珠番石榴果实的营养活性成分分析可知，珍珠番石榴果实含有蛋白质、脂肪、糖类、膳食纤维、矿物质、氨基酸等多种营养成分，水分、脂肪、总糖、粗纤维、灰分等基本营养成分含量与文献报道的番石榴存在明显差异，原因可能与分析样品的种类、采摘地点、时间及分析方法等密切相关。蛋白质含量为0.78 g/100 g，含有16种氨基酸和7种必需氨基酸，质量较好，具有良好的营养性。矿物质种类较多，钾、钙、铁等矿物质含量较高，钠钾比值<1，不易引起高血压，铁锌配比理想，不产生拮抗作用，硒含量为0.004 mg/100 g，补硒可以缓解糖尿病病情。从营养角度考虑，珍珠番石榴果实是一种营养成分种类较多、蛋白质质量较好、钠钾比例合理、铁锌比例理想的含硒营养保健食物，可作为糖尿病人的健康食物。活性成分分析表明，珍珠番石榴果还含有多糖、多酚、黄酮、维生素C等活性成分，将来可对珍珠番石榴果的功能性单体进行深入研究。