珍珠番石榴果實中的營養(yǎng)成分與活性物質(zhì)分析

彭 燕 張 敏 崔小麗 - 張仕鳳 - 湯 停

(嶺南師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東 湛江 524048)

番石榴(PsidiumguajavaLinn.)又名芭樂、雞矢果、拔子、喇叭番石榴、番桃樹，隸屬于桃金娘科番石榴屬，具有生津止渴、收斂止瀉、消炎止血等功效，是一種藥食兩用的果樹，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，中國臺灣、海南、福建、廣東、廣西等地均有栽培[1-2]。番石榴中的優(yōu)秀品種——珍珠番石榴，因具有易栽培、早果豐產(chǎn)、產(chǎn)品好看好吃等優(yōu)良性狀，已成為中國南方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要水果之一。

番石榴具有較高的藥用價值和食用價值，葉、花、根、皮、果均可入藥[3-5]，不同部位具有不同的功效[6-10]，且與化學(xué)成分密切相關(guān)[3,6,11]。相關(guān)文獻(xiàn)記載，番石榴葉含有脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、三萜、黃酮、鞣質(zhì)、多酚、倍半萜、雜源萜、揮發(fā)油、植物多糖等營養(yǎng)活性成分[6,12-15]，具有明顯的降血糖、降血脂、抗病毒、抗腹瀉、抗菌、抗炎、抗腫瘤等藥理活性[6,12-17]，民間常用其輔助降糖，治療急慢性腸炎、痢疾等疾病；花蕾可緩解消化障礙[7]；番石榴根含有三萜、酚酸等成分，具有收斂止瀉、止痛斂瘡等功效[11]；皮能止血和治療小兒腹瀉[9]；番石榴果實香味濃郁、脆甜爽口、風(fēng)味獨特，可用于營養(yǎng)補充劑和止瀉劑[1,3,10]，深受消費者的喜愛，臺灣本地人常用番石榴果汁或果醬來治療糖尿病。

目前對番石榴的研究主要包括葉、果實、根等部位，尤以番石榴葉研究最為深入和系統(tǒng)，而對食用價值較高的番石榴果實研究報道較少[3,10,18-21]，僅有幾篇文獻(xiàn)關(guān)于果實基本營養(yǎng)成分[3,18]、風(fēng)味成分[18]、黃酮[10]、萜類[20]和揮發(fā)性成分[21]的報道。為了進(jìn)一步闡述番石榴的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和合理利用番石榴植物資源，試驗擬對湛江河唇產(chǎn)的珍珠番石榴果實的營養(yǎng)活性成分進(jìn)行分析測定，以期為番石榴資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗材料

珍珠番石榴果實：2017年5月采摘于廣東省湛江市河唇鎮(zhèn)(東經(jīng)110°18′10.60″，北緯21°41′50.83″)，挑選果實柔軟有彈性、香味濃郁、表皮光滑、皺褶少、顏色淡而均勻、無機械傷、無病蟲害的鮮果，單果質(zhì)量為(485.15±10.21) g。

1.1.2 試劑

石油醚、乙醇、苯酚、濃硫酸、葡萄糖、沒食子酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉、福林試劑、蘆丁：分析純，湛江科銘科技有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：X Series 2 ICP-MS型，賽默飛世爾科技(中國)有限公司；

自動凱氏定氮儀：Kjeltec 8400型，德國塞卡姆公司；

氨基酸自動分析儀：L8900型，日本日立公司；

紫外分光光度計：A3600型，翱藝儀器(上海)有限公司；

酶標(biāo)儀：ELx 800型，美國BioTech公司；

液相色譜儀：1260型，美國Agilent公司；

可見分光光度計：V-1800型，浙江賽德儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理 將新鮮的珍珠番石榴切成小塊用打漿機打漿，立即進(jìn)行各項指標(biāo)的分析。

1.3.2 一般營養(yǎng)成分測定

(1) 水分：稱取上述漿狀樣品2～4 g，加入1 g無水Na2SO4，攪拌均勻后，按GB 5009.3—2016的直接干燥法測定水分含量。

(2) 粗蛋白：稱取漿狀樣品2～5 g，小心移入干燥潔凈的250 mL或500 mL定氮瓶中，依次加入研細(xì)的CuSO40.4 g、K2SO46 g和濃硫酸20 mL，輕搖后，于消化電爐上加熱消煮至液體呈藍(lán)綠色透明，再繼續(xù)加熱30 min，冷卻后無損地轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，定容，同時做試劑空白，然后按GB 5009.5—2016的凱氏定氮法測定粗蛋白含量。

(3) 總糖：稱取漿狀樣品15～20 g置于250 mL容量瓶中，加水50 mL，依次緩慢加入5 mL乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液，加蒸餾水定容，靜置30 min后，過濾，棄去初濾液，取后續(xù)濾液加鹽酸(6 mol/L) 5 mL水解后，依據(jù)GB 5009.8—2016的酸水解—萊茵—埃農(nóng)氏法測定總糖含量。

(4) 粗脂肪：稱取5～10 g漿狀樣品于蒸發(fā)皿中，加入約20 g石英砂，于沸水浴上蒸干后，于95～105 ℃烘干、研細(xì)，全部移入濾紙筒內(nèi)，蒸發(fā)皿及粘附有樣品的玻璃棒均用沾有乙醚的脫脂棉擦凈，將棉花放入濾紙筒內(nèi)，然后按GB 5009.6—2016的索氏提取法測定粗脂肪含量。

(5) 灰分：按GB 5009.4—2016的灼燒法執(zhí)行。

(6) 粗纖維：按GB/T 5009.10—2003的重量法執(zhí)行。

1.3.3 可溶性糖與有機酸含量測定

(1) 果糖、葡萄糖、蔗糖：稱取5～10 g漿狀樣品于100 mL容量瓶中，加水約50 mL溶解，緩慢加入乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液各5 mL，接著加水定容，超聲30 min，用干燥濾紙過濾，棄去初濾液，后續(xù)濾液用0.45 μm 微孔濾膜過濾至樣品瓶，然后依據(jù)GB 5009.8—2016的高效液相色譜法測定。

(2) 總酸：稱取25～30 g漿狀樣品，用15 mL無CO2蒸餾水將其移入250 mL容量瓶中，在75～80 ℃水浴上加熱30 min，冷卻后定容，用干燥濾紙過濾，棄去初始濾液，收集濾液，然后按GB/T 12456—2008的滴定法測定。

(3) 檸檬酸：按GB 5009.157—2016的高效液相色譜法執(zhí)行。

1.3.4 氨基酸測定 按GB 5009.124—2016執(zhí)行。

1.3.5 礦物質(zhì)含量測定 稱取1.0 g漿狀樣品置于微波消解內(nèi)罐中，加入5～10 mL硝酸，加蓋放置1 h或過夜，旋緊罐蓋消解。冷卻取出，開蓋排氣和沖洗內(nèi)蓋，然后在100 ℃下加熱30 min或超聲脫氣2～5 min，加水定容至25 mL或50 mL，混勻，同時做空白試驗。將空白溶液和試驗溶液分別注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀中，按GB 5009.268—2016測定鉀、鈣、鈉、鎂、錳、鐵、銅、鋅、硒。

1.3.6 維生素C含量測定 稱取約20 g勻漿樣品于燒杯中，用2%草酸溶液將樣品轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，定容、過濾，收集濾液。若濾液有顏色，可用白陶土脫色后再過濾。取濾液按GB 5009.86—2016的2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C。

1.3.7 水溶性多糖的提取與含量測定 將新鮮珍珠番石榴果洗凈切片、曬干，粉碎備用。稱取10～20 g粉末樣品，依次用石油醚、80%乙醇對其進(jìn)行脫色和除單糖、低聚糖、苷類等成分處理，棄去醇液，使殘渣揮干醇液后，加入熱水(80 ℃)回流提取0.5 h，趁熱過濾，收集濾液為多糖含量測定備用液。

水溶性多糖含量的測定：將多糖提取備用液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶，加水定容混勻，得到測試液，吸取樣液0.5 mL，以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，參照張惟杰[22]的苯酚—硫酸法測定多糖含量。

1.3.8 多酚的提取與含量測定 根據(jù)文獻(xiàn)[23]提取制備番石榴多酚貯備液。

多酚含量的測定：將多酚提取備用液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶，定容混勻，得到分析測試液，吸取0.5 mL測試液，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，采用Folin Ciocaltu比色法[24]測定多酚含量。

1.3.9 黃酮的提取與含量測定 黃酮的提取根據(jù)文獻(xiàn)[25]修改如下：將新鮮珍珠番石榴果洗凈切片、曬干后，粉碎備用。稱取15～20 g物料，按料液比1∶25 (g/mL)加入60%乙醇，于70 ℃下加熱回流提取2.5 h，提取3次，過濾得濾液，作為黃酮含量測定備用液。

黃酮含量測定：將黃酮提取備用液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶，加60%乙醇溶液定容混勻，得到分析測試液。吸取1.0 mL分析測試液，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，采用硝酸鋁—亞硝酸鈉比色法[25]測定黃酮含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有測定均為3次重復(fù)，除氨基酸和礦物質(zhì)測定結(jié)果以平均值表示之外，其余測定結(jié)果均以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)風(fēng)味成分

由表1可知，湛江河唇珍珠番石榴果的主要營養(yǎng)成分是水分、總糖和粗纖維。水分含量最高，為(88.98±0.04) g/100 g，高于文獻(xiàn)[3,18,26]報道的番石榴。總糖含量為(5.78±0.02) g/100 g，低于金斗香番石榴[27]。粗纖維含量為(2.27±0.01) g/100 g，低于文獻(xiàn)[3,26]報道的番石榴。蛋白質(zhì)含量為(0.78±0.01) g/100 g，灰分含量為(0.50±0.05) g/100 g，略低于周濃等[18]報道的珍珠番石榴；脂肪含量較低。可見，湛江河唇珍珠番石榴含有多種人體必需營養(yǎng)成分，其含量與文獻(xiàn)報道的番石榴存在明顯差異，原因可能與分析樣品種類、采摘地點、時間及檢測方法差異有關(guān)。

表1 珍珠番石榴果的營養(yǎng)成分及活性成分

此外，湛江河唇珍珠番石榴還含有葡萄糖、果糖、蔗糖、檸檬酸等非揮發(fā)性風(fēng)味成分，葡萄糖、果糖、蔗糖含量分別為(22.05±0.25)，(22.00±0.20)，(12.45±0.15) mg/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于檸檬酸含量。可見，糖酸含量的顯著差異賦予了珍珠番石榴果清甜的口味。

2.2 氨基酸

由表2可知，珍珠番石榴果中共檢測出16種氨基酸，包含7種必需氨基酸，其中天冬氨酸、亮氨酸、谷氨酸、纈氨酸和甘氨酸含量豐富。研究[28]表明，天冬氨酸能降血壓和保護(hù)肝臟；亮氨酸能降低血糖濃度、治療頭痛和促進(jìn)傷口愈合；谷氨酸能治療胃病、調(diào)節(jié)神經(jīng)衰弱和保護(hù)肝臟功能；纈氨酸能調(diào)節(jié)神經(jīng)機能；甘氨酸能治療糖尿病和防止高血壓。可見，珍珠番石榴果含有多種功能性氨基酸，對人體健康起重要調(diào)節(jié)作用。

表2 珍珠番石榴果中氨基酸含量?

氨基酸總量為4 546.32 mg/kg，高于人參果、余甘子、菠蘿等熱帶水果[29]。必需氨基酸含量為1 910.32 mg/kg，占氨基酸總量的42.02%，高于獼猴桃、閩南柑橘等水果[30]；非必需氨基酸含量為2 636.24 mg/kg，必需氨基酸和非必需氨基酸的比值為0.72，符合FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)條件：必需氨基酸占氨基酸總量的40%左右，必需氨基酸與非必需氨基酸比值在0.6以上。因此珍珠番石榴果具有較高的營養(yǎng)價值，可推薦為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)食物。

2.3 礦物質(zhì)元素

由表3可知，珍珠番石榴果含有鉀、鈣、鈉、鎂、錳、鐵、鋅、銅、硒等多種常量元素和微量元素，其中鉀含量最高，其次為鈣和鐵。鈉含量為0.90 mg/100 g，低于文獻(xiàn)[7]報道的番石榴果，鈉/鉀為0.004(<1)，不易引起高血壓[31]。鐵含量為1.15 mg/100 g，鋅含量為0.10 mg/100 g，鋅/鐵為0.087，配比理想，不產(chǎn)生拮抗作用[32]。硒含量為0.004 mg/100 g，是蘋果的40倍，遠(yuǎn)高于葡萄、柑、橙等市場常見水果[33-34]。硒與糖尿病關(guān)系密切，補硒可以緩解糖尿病病情[35]，這可能是中國臺灣民間用番石榴果汁治療糖尿病的原因之一。可見，珍珠番石榴果是有益于人體健康的食物，具有廣闊的市場開發(fā)前景。

表3 珍珠番石榴果中礦物質(zhì)

2.4 主要生物活性物質(zhì)

珍珠番石榴果中不僅含有人體需要的多種營養(yǎng)物質(zhì)，還含有多糖、多酚、黃酮、維生素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為(5.68±0.02) g/100 g，遠(yuǎn)高于多酚、黃酮和維生素C。多糖水溶性好，能改善糖代謝及糖尿病并發(fā)癥，且安全無副作用，已成為降糖藥物和保健品開發(fā)的熱點[37]。由此推測珍珠番石榴果多糖可能也是一種具有開發(fā)潛力的抗糖尿病藥物，有待于進(jìn)一步研究。

總多酚含量為(180.84±0.15) mg/100 g，高于泰國[38]和新加坡[39]的番石榴；總黃酮含量為(193.58±0.01) mg/100 g，低于鄭必勝等[40]的測定結(jié)果。多酚和黃酮是蔬果中重要的一類次生代謝產(chǎn)物，具有強抗氧化活性[41]，可以通過抗氧化活性顯示出降血糖、抗癌等生物活性[42]。維生素C含量為(94.02±0.22) mg/100 g，略低于周濃等[18]的測定結(jié)果，維生素C與鋅聯(lián)用具有明顯的降血糖作用[43]。由此可見，多酚、黃酮、維生素C可能也是番石榴果實中的降血糖活性成分，功能活性單體值得深入系統(tǒng)研究。

3 結(jié)論

通過對湛江河唇珍珠番石榴果實的營養(yǎng)活性成分分析可知，珍珠番石榴果實含有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、膳食纖維、礦物質(zhì)、氨基酸等多種營養(yǎng)成分，水分、脂肪、總糖、粗纖維、灰分等基本營養(yǎng)成分含量與文獻(xiàn)報道的番石榴存在明顯差異，原因可能與分析樣品的種類、采摘地點、時間及分析方法等密切相關(guān)。蛋白質(zhì)含量為0.78 g/100 g，含有16種氨基酸和7種必需氨基酸，質(zhì)量較好，具有良好的營養(yǎng)性。礦物質(zhì)種類較多，鉀、鈣、鐵等礦物質(zhì)含量較高，鈉鉀比值<1，不易引起高血壓，鐵鋅配比理想，不產(chǎn)生拮抗作用，硒含量為0.004 mg/100 g，補硒可以緩解糖尿病病情。從營養(yǎng)角度考慮，珍珠番石榴果實是一種營養(yǎng)成分種類較多、蛋白質(zhì)質(zhì)量較好、鈉鉀比例合理、鐵鋅比例理想的含硒營養(yǎng)保健食物，可作為糖尿病人的健康食物。活性成分分析表明，珍珠番石榴果還含有多糖、多酚、黃酮、維生素C等活性成分，將來可對珍珠番石榴果的功能性單體進(jìn)行深入研究。