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辣木中功能性成分提取及产品开发的研究进展

 hj20 2018-06-18

284 2015, V ol.36, No.19食品科学※专题论述

率,同时提取液的抗氧化活性也最高。然而通常情况下由于溶剂萃取法中使用的有机溶剂易引起环境及食品污染,科学家们对新型的绿色提取技术也进行了探索性研究,Matshediso等[11]采用高压热水法提取辣木叶中的黄酮和多酚类化合物,并对提取工艺进行了优化,有效地避免了由于有机溶剂残留导致的产品品质问题。

国内学者也对辣木黄酮及多酚进行了系列研究,主要针对提取工艺的优化及生物活性的验证。张涛等[31]等证明超声波能显著提高辣木叶中总黄酮的浸提效果,并确定了超声波提取辣木叶黄酮的最佳工艺:水为溶剂,室温超声40 min,工作间歇比2 s/2 s,循环泵25 r/s,超声功率1 200 W,总黄酮提取率为96%。孙鸣燕[18]和陈瑞娇[32] 等采用乙醇回流法研究辣木叶总黄酮的提取效果,并对辣木叶黄酮降低小鼠血糖水平的作用进行了验证性研究。2.3 辣木多糖和苷类化合物

梁鹏等[33]以辣木茎叶干粉为原料,以水为提取溶剂对辣木茎叶中的植物多糖进行提取,并且对其提取物进行体外功能实验,证明了辣木多糖的抗氧化活性。孙鸣燕[34]采用苯酚-硫酸法探讨了辣木叶龄、器官、产地、采收期、管理水平、朝向等与辣木叶多糖含量的关系。

糖苷类化合物是单糖半缩醛羟基与另一个非糖分子的羟基、胺基或巯基缩合形成的含糖衍生物,是辣木中存在的另一种重要的功能性成分。芥子油苷(硫代葡萄糖苷)是一类葡萄糖衍生物的总称,广泛存在于十字花科等植物中。据报道,辣木中的芥子油苷存在于辣木叶的甲醇或水提取液中,具有抗菌、抗炎、抗癌的作用,Förster等[35]用甲醇提取辣木叶中芥子油苷,醋酸铵为缓冲液进行高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)测定,建立了一种辣木芥子油苷的提取及定量新方法,有效地避免了天然芥子油苷的转化和降解。芥子油苷本身是一种稳定的化合物,但在硫苷酸酶的催化作用或加压热处理条件下会发生降解并生成多种降解产物,如异硫氰酸盐类物质。Waterman等[36]以天然黑芥子硫苷酸酶催化辣木叶水提浓缩液中芥子油苷转化为异硫氰酸盐,并发现得到的异硫氰酸盐具有减轻慢性疾病中轻度炎症的功效。

2.4 辣木蛋白

目前为止,有关辣木蛋白在饲料、净水等方面的应用报道较多,本文不再赘述,此处主要针对新型辣木蛋白在其他方面的应用研究进行综述。

植物凝血素是一种与细胞质膜上的特定碳水化合物结合的植物糖蛋白,能加速动物淋巴细胞的繁殖和红细胞的凝结。Katre等[37]发现辣木中含有一种植物凝血素(Moringa oleifera lectin,MoL)能够促进人、兔凝血,且其促凝性受特异性糖蛋白的影响。Santos等[38]从辣木种子中提取纯化出另一种新型的植物凝血素蛋白(coagulant Moringa oleifera lectin,cMoL),该蛋白具有较强的热稳定性及pH值稳定性,100 ℃条件下可稳定存在7 h,可作为天然凝聚剂用于污水处理。Luz等[39]对cMoL的具体结构及其凝血功能进行了表征,结果表明cMoL由101 个氨基酸组成,等电点11.67;同时发现cMoL可有效地延长凝血时间,这也是目前为止辣木中发现的唯一具有抗凝血作用的蛋白。

另外,有报道表明,辣木还可作为蛋白酶抑制剂的重要来源。Bijina等[40]对辣木中的蛋白酶抑制剂进行了分离、纯化和特性表征,表明辣木中提取的蛋白酶抑制剂在pH 7、温度40 ℃条件下活性最高,属于丝氨酸蛋白酶抑制剂家族,可作用于如胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶等,因此辣木可作为重要的抗虫害、抗病毒和抗癌药物的原料。同时,该蛋白酶抑制剂还可作为海产品保鲜剂,防止海产品贮藏过程中蛋白质的水解[41]。而Sashidhara等[42]从辣木根中提取出半胱氨酸蛋白酶抑制剂,并证明其具有抗炎和镇痛的作用。

国内对辣木蛋白的研究缺乏针对性,主要研究不同提取技术对辣木中总蛋白提取效果的影响。阚欢等[43]以辣木叶粉为原料,采取复水、均质、浸提及等电点法,提取其中的蛋白质,提取率达到70%。而熊瑶[10]采用不同的方法提取辣木叶中的蛋白质,发现复合蛋白酶法提取效果最好,微波法提取时间最短。

2.5 其他

Satish等[44]证明辣木根的热水提取物具有一定的抗诱变活性,Jaiswal[45]和Yassa[46]等发现辣木叶的水提取物具有降血糖的作用,Choudhary等[47]发现辣木根和辣木树皮的乙醇提取物具有抗溃疡的作用,辣木叶的乙醇提取物具有镇静催眠、抗惊厥的作用,可以肯定这些作用与辣木提取液中所含有的活性成分密切相关,但上述作用的具体机理尚待进一步研究。

3 辣木系列产品开发研究进展

由于辣木中含有丰富的功能性成分,近年来人们对辣木系列产品开发研究的兴趣日趋浓厚,根据国内外辣木研究、开发的趋势和市场,辣木产品的开发利用主要集中在以下几个方面。

3.1 传统食品

辣木的全株几乎都具有食用价值,尤其可作为婴儿及哺乳期妇女的营养食品。世界各国都有用辣木烹制食物的习惯。在马来西亚,辣木种子被用来直接食用,嫩叶可被做成凉拌菜、蔬菜咖喱等;在孟加拉国、马尔代夫、泰国、柬埔寨等国家,辣木叶是当地一种常见的蔬菜,也可被做成调味料供日常使用。2007年,菲律宾参议员提议将辣木作为本国优先种植作物推广种植。

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