谭思荣 ,陈豆,赵忠喜 *,胡兴娥
1. 湖北三峡职业技术学院(宜昌 443000);2. 宜昌市天然药材研究中心(宜昌 443000);3. 宜昌人福药业有限公司(宜昌 443003)
猕猴桃(Actinidia chinensisPlanch)属猕猴桃科猕猴桃属,《本草纲目》中记载:实(果实)止暴渴,解烦热,压丹石,下石淋;藤中汁与生姜汁同服可治热壅反胃;枝叶具有杀虫作用。中国是猕猴桃的起源地,原产地在湖北省宜昌市夷陵区雾渡河镇,主要分布在长江流域、秦岭及其以南、横断山脉以东的地区,经过人工改良,我国是猕猴桃栽培大国,国内10余个省份形成规模化种植。众多研究表明,猕猴桃具有较高的营养价值,同时具有良好的药用价值[1]。因此,对近年来猕猴桃的药理学作用,特别是在抗氧化方面的研究进行总结,为促进猕猴桃保健价值及药用价值的开发提供依据。
猕猴桃起源于中国,在中医方面用于缓解多种疾病的症状,包括消化问题、消化不良、风湿病还有痔疮。现代研究表明,猕猴桃中含有丰富的维生素C(VC)、多糖、多酚类、黄酮类成分,具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖、免疫调节、改善心血管疾病等方面的作用,此外一些研究发现猕猴桃还具有抗菌、抗感染、抗疲劳、抗突变、治疗便秘等功效[2]。除猕猴桃果实外,其根、茎、叶、种子均被证实具有药理学活性[3-5]。
氧自由基被证实与动脉粥样硬化、衰老、阿尔茨海默病、肝功能损伤、糖尿病等疾病相关[6],早期抗氧化可预防此类疾病的发生,植物来源的天然抗氧化剂具有安全性高、不良反应少等特点[7],逐渐被医药领域所重视。猕猴桃果实被誉为“世界之珍果”,尤其是VC含量很高,VC具有良好的还原性,因此猕猴桃果实被认为其具有良好的抗氧化活性。关于猕猴桃抗氧化活性成分的研究主要集中在VC、黄酮、多酚、多糖类成分,同时也有研究显示猕猴桃挥发油成分、生物碱成分也有一定的抗氧化活性。
猕猴桃被认为具有较高的营养价值,主要是因为其具有丰富的VC,VC是猕猴桃发挥抗氧化活性作用的主要活性成分之一[8],每100 g成熟猕猴桃鲜果中含100~420 mg VC[9]。唐功等[10]通过试验研究发现,采用盐酸作为提取溶剂,辅助超声提取法,可将猕猴桃中维生素C提取量达到140.15 mg/100 g。陈霞等[11]通过研究野生猕猴桃与VC对酒精肝脑损伤大鼠的预防性保护作用发现,野生猕猴桃比VC具有更好的保护作用,能显著降低脑丙二醛(MDA),升高脑超氧化物歧化酶(SOD),且比VC效果更为显著。
黄酮类化合物是一类具有广泛生物活性的物质,具有抗氧化、抗病毒等多种作用。黄酮类成分之一的花青素为常见的抗氧化成分,Lü等[12]采用超声提取法得到原花青素,结果发现猕猴桃中原花青素成分具有显著的自由基清除能力和细胞抗氧化活性能力。除原花青素外,彭雪[13]通过对长白山野生软枣猕猴桃黄酮提取分析发现,不同采收期的黄酮含量不同,在9月份采收期芦丁与槲皮素含量较高,8月份芸香糖苷含量高,10月份异鼠李素含量高。王菲等[14]通过研究软枣猕猴桃中总黄酮体外抗氧化作用发现,软枣总黄酮具有较强清除DPPH自由基能力,可有效抑制脂质过氧化,且抗氧化作用于软枣猕猴桃总黄酮含量呈现正相关。石浩等[15]通过研究猕猴桃中黄酮对过氧化氢损伤人永久生化表皮细胞的保护作用发现,猕猴桃黄酮可将HaCaT细胞存活率提升20%以上,细胞内SOD活力提升1倍,活性氧(ROS)水平显著降低,说明猕猴桃黄酮具有较好的抗氧化作用。
由于多酚类天然活性成分分子结构中含有酚羟基,而具有还原性,因此此类成分通常具有抗氧化作用。张云[16]通过对猕猴桃果实中多酚类化合物进行提取,试验发现猕猴桃果实中主要含有新绿原酸、咖啡酸-3-O-葡萄糖苷、2-O-咖啡酰基苏糖酸、表儿茶素、原花青素C1、Malaxinic acid、槲皮苷,其中原花青素C1与表儿茶素表现出很强的抗氧化活性。Liu等[17]通过对6种不同红心猕猴桃及绿心猕猴桃中酚性化合物及其抗氧化活性研究发现,红心猕猴桃中酚性化合物含量更高,体外对H2O2的清除作用比绿心猕猴桃更高。袁敏兰等[18]通过对高脂膳食所致肠道损伤大鼠进行猕猴桃多酚提取物灌胃干预,结果发现猕猴桃多酚提取物能够缓解肠道损伤,且发现与Nrf2抗氧化信号通路的mRNA表达水平升高有关。
近年来,大量研究表明多糖具有良好的生物学活性,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤、降血糖、降血脂等[19]。非淀粉类多糖是猕猴桃的主要活性成分之一[20]。宣丽[21]通过对软枣猕猴桃多糖结构进行单糖组成分析,结果发现其主要由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖构成,不同提取方法各成分含量有所不同,其中甘露糖、半乳糖含量相对较高。刘长江等[22]发现软枣猕猴桃多糖对DPPH自由基及烷自由基具有较强的清除能力,且与VC相近,但对羟自由基及O2-的清除率相对较弱,与宣丽[21]的结果一致。洪梦凌[23]通过酶解、不同提取方法等方式对软枣猕猴桃多糖进行纯化,同时改变其分子量、半乳糖醛酸含量及酯化度,研究改性前后多糖的体外抗氧化活性,结果发现通过降低分子量、增加半乳糖醛酸含量、降低酯化度可有效增强软枣猕猴桃多糖的抗氧化活性。
猕猴桃中挥发油成分的抗氧化活性研究较少。吴优等[24]采用水蒸气蒸馏法从新鲜软枣猕猴桃中提取到猕猴桃挥发油,提取率为1.04%,经分析,其成分主要为烷烃类化合物和芳香族化合物,对挥发油进行DPPH自由基、H2O2清除试验及总还原力测试后发现,挥发油的还原能力与对照VC(相同浓度下)基本一致,说明猕猴桃挥发油也具有较好的抗氧化活性。
猕猴桃生物碱近年来也被证实具有抗氧化活性。刘旸旸[25]采用LC-MS对猕猴桃生物碱进行结构分析,其主要包含乌头碱、小檗碱、延胡索碱、次乌头原碱、扁豆素和猕猴桃碱,通过体外抗氧化活性研究发现软枣猕猴桃生物碱清除DPPH能力和抗脂质体过氧化能力要优于VC,说明软枣猕猴桃生物碱具有一定抗氧化作用。
猕猴桃的抗氧化活性已被大量研究所证实,相关研究主要对猕猴桃品种、部位、处理方式进行考察,同时也对猕猴桃对动物及人体的抗氧化作用进行深入研究。
猕猴桃属共有66种,其中我国有62种,不同品种猕猴桃的营养成分存在一定差异,抗氧化活性也存在一定区别。Zhang等[26]对15种进口和国产猕猴桃的抗氧化成分进行分析发现,总多酚含量与抗坏血酸含量呈正相关,总多酚含量对抗氧化活性的影响最大,红心猕猴桃抗氧化活性明显高于黄心猕猴桃和绿心猕猴桃。Liu等[17]的研究也表明红心猕猴桃抗氧化活性高于绿心,通过比较6种红心猕猴桃及6种绿心猕猴桃的酚类化合物发现,红心猕猴桃中总酚和花青素含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化氢酶活性要高于绿心猕猴桃,且在ABT、DPPH、FRAP分析中表现出更好的抗氧化活性。李瑞娟等[27]对我国常见栽培品种美味、中华和软枣猕猴桃中的12个品种进行抗氧化成分及活性研究,结果发现,不同品种抗氧化能力有显著性差异,VC含量范围在27~130 mg/100 g,其中软枣系(益玉与绿迷)类黄酮含量明显高于其他品种,抗氧化能力最强。赵燕妮等[28]对陕西产量较大的3个品种进行体外抗氧化活性(自由基清除能力及铜离子螯合能力)研究结果发现,3个品种的抗氧化能力为徐香>哑特>海沃德。
为综合利用猕猴桃,众多研究者分别研究猕猴桃果皮、果肉、肉心、种子、根的抗氧化活性,研究结果表明果皮和果肉为主要的抗氧化活性部位,种子和根的研究较少。Alim等[3]对猕猴桃果皮及果肉成分和活性进行研究,结果发现猕猴桃中果皮中具有更高的多酚及黄酮类成分,抗氧化能力更强,且抗菌和抗癌活性也优于果肉。张婷等[29]及李小艳等[30]的研究结果也证实果皮的抗氧化活性明显高于果肉的抗氧化活性,研究表明果皮的酚类成分、黄酮类成分含量较高,果肉中的VC含量较高,果心的抗氧化活性要弱于果皮和果肉。此外,黄瑾等[4]研究猕猴桃根对小鼠抗脂质过氧化及延缓衰老的作用,结果发现猕猴桃根提取物对小鼠的红细胞SOD及肝总抗氧化能力有显著增高,具有增强清除自由基功能和延缓衰老的作用。Deng等[5]为充分利用猕猴桃资源,对猕猴桃籽进行成分分析和抗氧化研究,结果发现猕猴桃籽中总酚含量可达53.73 mg/g,同时也表现出优异的抗氧化和抗炎活性。
不同处理方式对猕猴桃抗氧化能力的影响研究主要集中在储存及加工方面,这些研究将有助于猕猴桃抗氧化产品的开发。曹森等[31]研究不同采收期的贵长猕猴桃果实品质,结果发现采收期为生长发育期130~ 140 d可有效抑制VC含量和超氧化物歧化酶活性的下降。曹森等[32]研究1-MCP对货架期东红猕猴桃品质的影响,结果发现0.75 μL/L的1-MCP可有效抑制超氧化物歧化酶活性的下降。盘柳依等[33]采用外源茉莉酸甲酯对采购猕猴桃果实抗氧化酶活性进行研究,结果发现经茉莉酸甲酯处理后果实总酚含量升高,过氧化物酶活性显著高于对照组。Park等[34]发现用乙烯处理后,在第6天猕猴桃可达到最大抗氧化作用。
在猕猴桃果实抗氧化活性成分提取方面,不同的提取方法也会对猕猴桃抗氧化活性产生影响。张伟利等[35]以水作为溶剂采用不同提取方法研究其提取液抗氧化活性,结果发现回流提取法所获得的提取液抗氧化活性最佳。何婷婷等[36]以多糖和黄酮成分指标研究提取工艺,最佳工艺为复合酶(纤维素酶+果胶酶)0.5%+0.4%、料液比1∶15、乙醇∶水=6∶4、10 min、功率300 W,可获得较高的多糖及黄酮提取率。吴丽等[37]通过利用植物乳酸菌、嗜酸乳杆菌复合菌种发酵猕猴桃,在最佳发酵条件下,该饮料抗氧化较强,总黄酮含量增加,VC含量不变。
猕猴桃抗氧化活性评价主要在体外进行,评价方式主要为对自由基的清除能力及总还原能力的考察,重点关注其单个活性成分的抗氧化作用,为整体评价猕猴桃抗氧化作用,需要进行一定的动物体内研究。现阶段的动物试验发现猕猴桃在动物体内表现出较好的抗氧化活性,其抗氧化的作用在抗衰老、抗肿瘤、氧化应激、脑损伤、脂代谢等方面具有积极的治疗作用。郑长慧等[38]采用D-半乳糖建立衰老小鼠模型,在给予猕猴桃液灌胃后发现小鼠的血清及脑组织中SOD活力和抑制羟自由基能力明显升高,明显延缓小鼠的衰老。王宇[39]采用水提醇沉的方法提取软枣猕猴桃多糖,同时对猕猴桃多糖抗氧化活性进行研究,结果发现4种猕猴桃多糖均具有较强的DPPH清除作用,对羟基自由基也有一定清除,同时可保护pBR322质粒DNA,使其免受氧化损伤。石浩等[15]研究猕猴桃中黄酮类成分对过氧化氢诱导的损伤HaCaT细胞的抗氧化作用,结果发现加入猕猴桃黄酮类成分后细胞存活率提高20%,SOD活力提升1倍,显示猕猴桃黄酮类成分具有显著的抗氧化作用。Xue等[40]探讨猕猴桃缓解铅暴露导致的学习记忆障碍的作用及机制,结果发现猕猴桃可有效通过抗氧化应激来缓解SD大鼠铅诱导的认知障碍。
关于猕猴桃抗氧化活性的人体试验研究较少,国内未见相关报道。新西兰的一项为期9周的饮食干预研究发现[41],服用猕猴后后,血脂、血糖、胰岛素和抗氧化活性均有所改善。Imai等[42]研究猕猴桃对经常处于氧化应状态的男性中长跑运动员的抗氧化能力影响,试验人群每天服用2个黄心猕猴桃,在服用1~2个月后,发现服用猕猴桃组人员氧化应激水平明显降低,抗氧化能力增强。Sun等[43]对2型糖尿病患者进行猕猴桃果汁干预后发现,服用猕猴桃果汁后可提高糖尿病患者的抗氧化和抗炎水平,且主要是通过上调miR-424激活Keap1和Nrf2实现的。
猕猴桃在我国历史悠久,众多研究表明其具有较好的营养价值和医学价值。研究显示其具有良好的抗氧化活性,其抗氧化作用主要由VC、多酚、黄酮类、多糖等成分产生,不同品种抗氧化活性有一定差异,不同部位抗氧化作用也有所不同,不同处理方式对猕猴桃抗氧化活性也有影响。猕猴桃抗氧化活性大多数主要进行的是体外抗氧化研究,动物与人体的抗氧化活性研究偏少,今后需更进一步进行体内抗氧化研究,从而为猕猴桃抗氧化活性提供强有力的依据。经在国家市场监督管理总局及国家药品监督管理局查询,国内无猕猴桃抗氧化活性产品,随着猕猴桃抗氧化活性研究的深入和拓展,猕猴桃在抗氧化方面的性能在治疗疾病、保健品、食品开发等方面将发挥更大作用。