胡蘿卜多糖結構及其功能探討

◎ 崔旭東

（長順縣農業局，貴州 長順 550700）

胡蘿卜作為草本植物中的一種，是百姓生活中常見的蔬菜，其具有很高的營養價值和功效。胡蘿卜多糖是胡蘿卜中水溶性多糖中的重要組成部分，其中的單糖分子縮合形成長鏈結構，降解后可變成可溶性的單糖、寡糖等。基于此，本文就其結構和功能展開分析。

1 胡蘿卜多糖結構

胡蘿卜是百姓日常生活中常見的一種蔬菜，其含有極為豐富的藥用價值，因此有“小人參”的美譽。根據相關研究來看，胡蘿卜中含有豐富的維生素、胡蘿卜素、揮發油、香豆素等多種營養成分，而其中多糖化合物極為豐富[1-3]，其主要成分及含量見表1。

表1 胡蘿卜主要成分及含量表

多糖在胡蘿卜中有著極為重要的比重，多糖本身的活性功能相對多樣，有降低淀粉酶活性、吸附葡萄糖等作用，這也是適當食用胡蘿卜能夠控制血糖水平的原因。相較于胡蘿卜中中性糖消化性相對較差這一點，胡蘿卜中的中性果膠類多糖的消化性作用較好。除此之外，胡蘿卜中酸性多糖的消化性作用也相對較好。多糖在動物、植物、微生物等中廣泛存在，而在來源上也很廣泛，從化學種類上來說屬于極性大分子化合物。在提取上，不同溫度的水、稀堿溶液等都可以，且在一定的酸性條件下也可以提取[4]。不同提取條件和提取方法可以提取出不同性質、不同種類的多糖化合物。胡蘿卜中多糖的主要呈現類型是果膠，在提取方法上可以利用水提、弱堿整合等方式，從而得到水溶性果膠、弱堿整合果膠等不同性質的多糖。除此之外，還可以采用微波、超聲、酶解等方法來提取胡蘿卜中的多糖。不同的提取方法所獲得的胡蘿卜多糖中的相對分子質量會有一定的差異。

在胡蘿卜多糖的結構研究上，綜合相關報道和研究來看，主要集中在對胡蘿卜多糖理化性質、單糖組成方面的研究。胡蘿卜多糖主要成分是果膠，而其中主要的單糖組成主要是果膠類單糖[5]。相關研究指出，從胡蘿卜多糖中能夠提取和分離出AIR、CSF等多種多糖成分，通過對多糖成分進行分析，可以進一步推測出多糖成分的主要構成。此外，一些研究中指出了胡蘿卜中水溶性成分的摩爾占比，并進一步深入分析胡蘿卜中阿拉伯半乳糖蛋白和其他果膠之間的關聯[6]。胡蘿卜來源的水溶性組分中Ara和Gal的摩爾百分比分別為26%和59%，GalA的含量為6%，同時檢測到少量GLCA。綜合相關研究成果來看，一些所占比重較小的多糖成分也相繼通過相關提取分離實驗被發現。從中可以看出，胡蘿卜多糖成分有多樣化特征，不同提取方法和提純方法會對胡蘿卜多糖成分的研究有很大幫助[7]。除此之外，胡蘿卜在生長發育過程中的多糖結構變化，特別是胡蘿卜果膠對于其細胞壁的黏附性有很大影響，后者又影響胡蘿卜的組織形態。相關研究也指出，胡蘿卜多糖結構在一定程度上也會受到胡蘿卜來源的影響，胡蘿卜內化學成分可能會隨著胡蘿卜質構的改變而發生變化；而處于生長期的胡蘿卜在水溶性果膠含量、碳水化合物等成分上也會隨著生長期的變化不斷發生變化，多糖結構也會隨之發生變化。

2 胡蘿卜多糖的功能

來自天然產物中的多糖具有更為優質的生物活性，在降血糖、免疫調節、抗氧化、腸道健康等方面具有更好的功效。而胡蘿卜多糖也有良好的活性功能，在抗氧化、降血糖等方面都有積極的作用。相關專家學者也就這些問題進行了深入研究分析，并通過熱水法對胡蘿卜中的多糖進行提取，并針對胡蘿卜中多糖的功能進行了一系列的深入研究。

從具體分類上來說，胡蘿卜中的多糖化合物有可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維之分。不可溶性膳食纖維的主要組成部分是纖維素、木質素等，而可溶性膳食纖維主要成分是果膠。相關研究分析也指出，胡蘿卜中的不溶性纖維具有較為顯著的功效，如抑制淀粉酶活性、吸收葡萄糖等，還在一定程度上對控制餐后血糖有較好的功效[8]。胡蘿卜中的果膠可提取出巖藻糖、葡萄糖等，這些果膠提取物相較于中性糖成分更容易消化，其中酸性糖成分也比較容易消化。相關研究表明，胡蘿卜細胞壁中的主要成分多糖對酚酸、花青素等成分的釋放有一定的影響，這些成分的不完全釋放對人體內部腸道吸收酚類化合物有積極的作用，良好的腸道菌群對機體健康有重要的影響。現階段的相關研究對缺乏胡蘿卜多糖的機體腸道菌群變化、機體健康變化等方面的研究還不夠深入，這也是相關研究的重要方向[9]。

相關研究還指出，高溫、高壓條件可降低胡蘿卜細胞壁中果膠的甲酯化度，這一過程能夠在一定程度上延緩胡蘿卜質構的損失。而與之相反，在高溫、低壓的處理條件下，胡蘿卜的水溶性果膠含量會隨之增加，也會加快胡蘿卜質構的軟化速度。熱處理也會影響胡蘿卜中的胡蘿卜素，熱處理過程中胡蘿卜質構轉變和果膠結構變化有相關性。前處理時若果膠的甲酯化度顯著降低，則后續的熱處理能夠獲得更好質構的胡蘿卜。胡蘿卜果膠甲酯化度與胡蘿卜質構有很強的負相關性，即當胡蘿卜中果膠的甲酯化程度越高，加工過程中胡蘿卜質構變化阻力越小。此外，漂洗也會在一定程度上影響胡蘿卜中的總含糖量，在高溫狀態下進行瞬時漂洗能夠使果糖等中性糖中的半乳糖醛酸、總糖等更多保留下來。加熱狀態下的漂洗再輔之以超聲技術，能夠在很大程度上縮短處理的時間，在滅酶效果上也會更好，且這一過程能夠更好地使果膠的結構得以維持，進而保持胡蘿卜質構形態。

當前，對胡蘿卜的處理方法越來越多樣，不同的處理工藝對胡蘿卜的品質也會產生不同的影響。人們對從農場收集得到的胡蘿卜進行加工處理，如灌裝、干燥，制作成胡蘿卜汁、糖果和食品添加劑等，期間可能需要經歷漂洗、浸煮、殺菌、高壓或均質等諸多工藝，胡蘿卜的品質在加工過程中會受到很大影響。正因如此，加工方式對胡蘿卜及胡蘿卜多糖理化指標、結構和功能的影響一直受到廣泛關注。胡蘿卜中多糖成分結構也會在加工過程中受到不同程度的影響，這也是胡蘿卜品質發生變化的重要原因之一，也是胡蘿卜加工領域的研究內容。沸水會對胡蘿卜中碳水化合物含量及相關的組成比例產生一定的影響，對其水溶性、膳食纖維溶解性等的影響更為顯著。對胡蘿卜進行熱處理，初期胡蘿卜質構會快速發生變化，而達到一定程度后，質構變化的速度也會隨之放緩，這一過程中水溶性果膠會隨之降解，這一過程也會加快胡蘿卜的軟化速度。漂洗會降低胡蘿卜中半乳糖醛酸和總糖含量。高溫瞬時漂洗會使果膠、甲酯化果膠和中性糖中保留更多的半乳糖醛酸或總糖。

3 結語

當前，關于胡蘿卜多糖結構和功能等方面的研究還有著極為廣闊的空間，相關文獻報道等都對胡蘿卜多糖的功效進行不斷拓展，就胡蘿卜多糖的消化功能、對相關疾病的輔助療效等進行深入研究。胡蘿卜作為常見的一種蔬菜，不同的加工方式對胡蘿卜多糖結構及相關功效等都會有不同的影響，這也是現階段研究的一個重要方向。

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