猕猴桃的抗氧化研究进展
摘要：猕猴桃作为一种常见水果，含有多种抗氧化活性成分，能有效保护身体免于或减轻因氧化而引起的损伤。结合近年来的研究热点，对猕猴桃的抗坏血酸、黄酮、酚类物质和原花青素4种抗氧化活性成分的提取方法和抗氧化能力进行了综述，并展望了研究方向。
本文源自农技服务,2020,37(09):6-9.《农技服务》杂志主管主办：贵州省农业科学院。《农技服务》杂志国际标准连续出版物号：ISSN 1004-8421，国内统一刊号：CN52-1058/S，邮发代号：66-29。《农技服务》杂志是广大农技人员、农业院校师生和农业管理者科技成果发表、获取先进农业技术知识、了解农业政策和市场信息的优秀载体。该刊多次获得省级“优秀期刊”称号，在贵州省第二届科技期刊评比中获第一名。为了提高办刊质量，并解决作者发表科研成果所需，我刊特邀请您和您的同事投稿。
猕猴桃是猕猴桃科猕猴桃属的大型落叶木质藤本植物。猕猴桃含有猕猴桃碱、蛋白水解酶、单宁果胶和糖类等有机物，以及钙、钾、硒、锌、锗等微量元素和人体所需17种氨基酸，还含有丰富的抗坏血酸、酚类物质、黄酮和原花青素等多种对抗氧化起重要作用的生物活性物质。这些活性物质赋予猕猴桃良好的抗氧化、抗肿瘤、降低血液中的胆固醇、帮助消化、预防慢性便秘、止渴利尿和保护心脏等作用[1]。
自由基是机体受到氧化产生的一种具有强烈氧化性的有毒化学物质，其直接损伤细胞和机体的整个组织，并且伴随着年龄的增长而越发严重。自由基将加速衰老、引起心血管异常、血管动脉发生硬化以及炎症等病状[2]。因此，以平衡机体细胞氧化还原系统为目的的抗氧化已经广泛应用到食品、药品中。已有相关研究证明，在众多水果中，人体吸收利用猕猴桃抗氧化物质的效率比其他水果高[3]，因而具有作为天然抗氧化剂的应用前景。
1、猕猴桃的抗氧化活性成分
目前，已有大量研究证明，猕猴桃中含有的抗坏血酸、黄酮、多酚以及原花青素等均有显著抗氧化能力[4]。近年来，抗氧化活性物质提取工艺和抗氧化活性评价已成为研究热点。
1.1抗坏血酸
抗坏血酸(C6H8O6)是一种多羟基化合物，具有很强的还原性，在人体中的利用率可达94%[5]，对自由基有极强的清除效果，但人体缺乏合成抗坏血酸相应的酶，因此只能从外部摄取。新鲜的水果和蔬菜中均含有丰富的抗坏血酸，在猕猴桃中的含量尤为突出，素有维生素C之冠的美誉。在血清脂蛋白氧化的抗氧化剂临床试验中发现，抗坏血酸可以保护低密度脂蛋白(LDL)，减少心血管疾病的发生[6]和癌症的发病率[7]。此外，其还具有提高人体免疫力、治疗坏血症、防心脏病、保护牙齿和牙龈等多种功能[8,9,10,11,12,13]。
1.1.1抗坏血酸的提取工艺
提取猕猴桃抗坏血酸常用方法有浸提法和超声波辅助法。在浸提法提取抗坏血酸的试验中，唐功等[14]以三氯乙酸、草酸、盐酸+草酸混合溶液3种提取剂对猕猴桃抗坏血酸的提取量进行了对比;在超声波辅助法提取抗坏血酸的试验中，一般采用盐酸和乙醇作为提取剂对猕猴桃抗坏血酸进行提取试验[15,16]。由表1可见，采用浸提法时，使用2%草酸+10%盐酸混合液作为提取剂，可以获得最佳的提取效果，猕猴桃抗坏血酸提取量为78.73mg/100g;在超声波辅助法提取抗坏血酸的试验中，盐酸作为提取剂，猕猴桃抗坏血酸的提取量高达140.15mg/100g;而用乙醇作为提取剂，提取猕猴桃抗坏血酸的量为78.71mg/100g。因此，在对猕猴桃抗坏血酸的提取工艺上，采用以盐酸为提取剂的超声波辅助法可达最佳提取效果。
1.1.2抗坏血酸的抗氧化活性
抗坏血酸是猕猴桃发挥抗氧化活性作用的主要活性物质之一[17]，能有效清除活性氧和氮种类如超氧自由基、羟基自由基、二氧化氮和硝氧自由基[18]。目前，根据相关研究显示，猕猴桃抗坏血酸的DPPH自由基清除率的IC50是0.0039mg/mL,ABTS清除率的IC50是0.0505mg/mL，当抗坏血酸浓度在2.0～4.0mg/mL时可100%清除超氧自由基[16];抗脂质过氧化能力的IC50为1.52mg/mL，羟基自由基清除率的IC50为1.51mg/mL[19];并且，根据陈霞等[20]在大鼠身上进行试验结果表明，抗坏血酸能有效降低丙二醛(MDA)，使超氧化物歧化酶(SOD)数量增加，保护肝脏不受酒精引起的过氧化损害。可见，抗坏血酸在体内外均具有显著的抗氧化效果。
表1不同提取方式提取抗坏血酸的效果
1.2黄酮
黄酮(C15H10O2)是由碳原子连接2个含有酚羟基的苯环而形成的化合物，多以苷类形式存在于植物中。已有相关研究证明，黄酮具有抗油脂过氧化、抗病毒、抑制癌细胞生长等功效[21]，作为一种抗氧化剂已经应用于食品、药品中。目前，已有大量研究报道猕猴桃黄酮的提取工艺和抗氧化活性。
1.2.1黄酮的提取工艺
由于黄酮结构以及存在形式的不同，不同的黄酮甙元化合物的活性和溶解度之间也有显著差异，一般情况下游离的甙元易溶于一些有机溶剂及一些稀碱性的溶液中。目前，黄酮的提取工艺已有大量的研究报道，刘长江等[22]利用乙醇为提取剂的超声波辅助法提取猕猴桃黄酮，平均提取率为0.0297%;王菲等[23]采用乙醇为提取剂的微波辅助法提取猕猴桃黄酮，平均提取量为0.322mg/g;何婷婷等[24]使用乙醇作为提取剂对猕猴桃汁中的黄酮进行提取，将多种提取方法进行对比(表2)，结果显示，在相同提取剂和料液比的条件下，微波辅助法、浸提法、闪氏提取法和超声波辅助法4种方法中微波辅助法的提取率最高，达2.98%。之后何婷婷等[24]采用纤维素酶和果胶酶对猕猴桃汁进行处理，微波辅助法、闪氏提取法和超声波辅助法3种提取方法的提取效率分别在原有基础上提高1%、3.7%和12.4%。因此，可以优先考虑微波辅助法进行猕猴桃黄酮的提取。
表2不同提取方式提取黄酮的效果
1.2.2黄酮的抗氧化活性
黄酮是一种天然抗氧化剂，可以起到清除一定自由基的能力。王菲[19]通过DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基的清除能力以及抗脂质过氧化能力4个抗氧化指标对猕猴桃中黄酮进行了抗氧化评价，黄酮清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基的IC50分别为0.016mg/mL、7.33mg/mL、9.16mg/mL，抗脂质过氧化能力的IC50为0.46mg/mL，而且在试验过程中还发现，猕猴桃黄酮的抗氧化能力与其浓度成正相关。近年来，石浩等[25]发现黄酮能有效减少过氧化氢对HaCaT细胞产生的氧化伤害，对其起到很好的保护作用。表明，猕猴桃黄酮具有一定的抗氧化能力。
1.3多酚
多酚是一种由40多种化学成分组成的酚类物质，不同的结构会有不同的抗氧化能力，主要以环状结构的形式存在于猕猴桃中。已有相关研究证明，多酚是猕猴桃抗氧化能力的重要成分之一，具有较强的清除自由基的效果。其能提高机体免疫力、治疗消化不良、抑制糖尿病、抑制衰老、抗动脉慢性粥样硬化、降低胆固醇、抗过敏引发的皮肤炎、预防阿尔兹海默症、预防肿瘤等[26,27]。
1.3.1多酚的提取工艺
多酚由羟基化合物构成，其化学结构决定了可与多种溶剂相溶。周跃勇等[28]利用甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯溶剂进行猕猴桃多酚提取对比试验显示，丙酮的提取效果最好，达78.3mg/100mL;卜凡琼等[16]确定乙醇为提取剂，采用超声波法进行了猕猴桃多酚的提取试验，提取量为12.3mg/100mL;张驰松等[29]使用微波辅助法提取猕猴桃多酚，提取量为28.2mg/100mL(表3)。经过数据对比得知，在以丙酮为提取剂的浸提法、以乙醇为提取剂的超声波辅助法和微波辅助法的3种提取方法中，使用丙酮溶液作为提取剂的浸提法提取量最大，达78.3mg/100mL，而微波辅助法的提取时间最短，效率最高，但提取效果欠佳。
表3不同提取方式提取多酚的效果
1.3.2多酚的抗氧化活性
多酚是得到广泛认同的有机抗氧化剂，其可提供出氢原子或电子，与金属离子进行螯合[31,32]。卜凡琼等[16]研究发现，猕猴桃多酚清除超氧自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的IC50值分别为0.4386mg/mL、0.0035mg/mL和0.0433mg/mL。另有相关研究表明，猕猴桃多酚的羟基自由基清除率和抗脂质过氧化IC50值分别为6.61mg/mL和251.87mg/mL，并且猕猴桃多酚能在一定程度上缓解60Coγ射线对小鼠造成的氧化损伤[27]。说明，猕猴桃多酚在体内和体外都具有较强抗氧化效果。
1.4原花青素
原花青素是由数量不同的表儿茶素或儿茶素组成，主要以糖苷的形式存在，作为目前国际上普遍认可的天然抗氧化剂，在食品、化妆品和药品等领域应用广泛[33]。此外，有临床研究显示，原花青素可以起到保护血管[34]、减少类似骨质疏松的症状、保护皮肤和减少肾结石等作用[35]。
1.4.1原花青素的提取工艺
因对原花青素的提取工艺研究相关文献偏少，目前仅石浩等[37]采用超声波提取法对猕猴桃原花青素进行了提取，即以70%乙醇作为提取剂对猕猴桃果实干燥粉进行超声提取，再加入体积比为1∶4的正丁醇-氯仿溶液，体积为乙醇提取液的1/3，充分混匀后静置15min，去除变形蛋白质等杂质，经过洗脱、干燥得到纯度为82.36%的原花青素粉末。
1.4.2原花青素的抗氧化活性
原花青素因其单体的聚合数量和方式的不同，导致其功能和活性出现差异。关于猕猴桃原花青素的抗氧化活性研究方面鲜有报道，猕猴桃原花青素可以保护HaCat细胞免受过氧化氢的氧化伤害[36]。另有其他原花青素的研究显示，清除DPPH自由基和ABTS自由基的IC50值分别为0.083mg/mL和0.054mg/mL[37];清除羟基自由基的IC50为0.474mg/mL[38];原花青素对不饱和脂肪酸的氧化有较好的抑制效果[39]。因此，原花青素具有较强的抗氧化效果。
2、展望
猕猴桃含有多糖、三萜及生物碱等生物活性成分，其中抗坏血酸、黄酮、多酚和原花青素提取工艺研究和抗氧化能力评价均有相关研究。在提取工艺方面，猕猴桃黄酮的提取工艺种类繁多，猕猴桃抗坏血酸和多酚次之;猕猴桃中原花青素的提取工艺研究较少;因而应进一步探讨原花青素的提取工艺方法。在抗氧化性方面，抗坏血酸和多酚的抗氧化能力较强，黄酮和原花青素的抗氧化能力相对次之。猕猴桃原花青素的抗氧化能力相关研究偏少，作为一种天然抗氧化剂，有待于对其进一步研究。
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