?

野山杏研究進展

2024-05-07 20:54衛丁一戴小華何子涵劉浩然依斯馬依力吾拉依木阿衣古麗艾力
園藝與種苗 2024年1期
關鍵詞:野山杏仁有機酸

衛丁一,戴小華*,丁 昱,何子涵,黃 磊,劉浩然,何 瑩,依斯馬依力·吾拉依木,阿衣古麗·艾力

(1.新疆農業大學動物醫學學院,新疆烏魯木齊 830052;2.新疆草食動物新藥研究與創制重點實驗室,新疆烏魯木齊 830052)

野山杏是一種重要的果樹,主要分布在喜馬拉雅山西北部的干燥溫帶地區[1],巴基斯坦、俾路支地區和克什米爾因野山杏種植面積大而聞名[2]。另外,俄羅斯的西伯利亞,蒙古東部、東南部以及我國內蒙古、遼寧、北京、山西、黑龍江、吉林、新疆等地區也有分布[3]。野山杏是薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus)落葉喬木,高6~10 m;樹冠圓形、扁圓形或長圓形;樹皮灰褐色,縱裂;枝條堅固、曲折,小枝無毛。多年生枝淺褐色,皮孔大而橫生,一年生枝淺紅褐色,有光澤,無毛,具多數小皮孔;葉片寬卵形或圓卵形,長5~9 cm,寬4~8 cm,突尖,深綠色,無毛或具腋毛,均勻排列有圓形齒;莖長達2.5 cm。野山杏不僅是一種優良的水土保持經濟植物,也是為嫁接仁用杏和優質肉用杏提供理想砧木的最佳選擇[4]。野山杏的杏仁有一定的毒素,使用時要進行解毒處理[5]。國內對野山杏的報道多集中在抗炎、鎮痛、調節血脂、抗氧化等藥效的研究方面;國外的研究則主要集中在杏仁的食用價值、工業用途及其分子構象、基因型變異等方面。

1 野山杏的成分及功效

野山杏中含有豐富的氨基酸、膳食纖維[6]、黃酮類化合物[7]、有機酸[8]。由于野山杏果肉高酸和低糖,所以不適合食用[1]。野山杏所含藥用成分主要有膳食纖維、總有機酸、總黃酮、杏仁蛋白、杏仁油等;各成分發揮的藥理作用主要有抗炎、鎮痛、調節血脂、抗氧化等。

1.1 膳食纖維

膳食纖維通常根據其溶解性分為可溶性膳食纖維(SDF)和不溶解膳食纖維(IDF)。已有研究證實IDF 對炎癥綜合征和肥胖有一定的緩解作用。尼格爾熱依等[9]研究發現,野山杏果肉IDF 能夠顯著改善和調節實驗大鼠的血脂,這種作用與其對腸道菌群的調節和影響腸道代謝物中短鏈脂肪酸的含量有關。彭禛菲[10]研究表明,野山杏果肉中IDF 和SDF 均對腸道菌群體外生長呈現出良好的作用效果,有益于腸道菌群發揮其調節免疫和代謝等作用,其中IDF 發揮的作用更突出。阿依姑麗等[11]研究還發現野山杏IDF 對高脂血癥大鼠血脂代謝和肝臟保護有顯著影響,可明顯地降低血脂并保護肝臟,其效果呈現一定的量效關系。

1.2 總有機酸

有機酸是指一些具有酸性的有機化合物,廣泛分布于植物的葉、根,特別是果實中。李珊等[8]發現,野山杏果肉總有機酸(TOAWA)成分中草酸、酒石酸、乙酸、富馬酸的含量相對較低,而奎寧酸、蘋果酸、檸檬酸的含量較高,其中檸檬酸和奎寧酸是導致野山杏果肉呈酸澀口感的主要原因。野山杏果肉TOAWA 的報道多見于對抗氧化能力和血脂水平影響的研究。阿依姑麗等[12]發現,野山杏TOAWA 對超氧陰離子自由基(DPPH)有較好的清除作用,當質量濃度為2、4、8 mg/mL 時,清除率均高于49%;在質量濃度為8 mg/mL 時,清除率達到97%。阿依姑麗等[13]還研究了野山杏TOAWA 對卵黃脂蛋白過不飽和脂肪酸(PUFA)對過氧化體系中脂質過氧化活性和小鼠脂質過氧化活性的影響,發現野山杏TOAWA 顯示了較強的體外抗脂質過氧化活性。有報道稱[14-16],野山杏果肉TOAWA 通過調節血清載脂蛋白(Apo)質量濃度、提高肝臟過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPAR-α)和低密度脂蛋白受體(LDL-R)基因表達量以及改善肝臟功能來實現調節血脂水平、提高抗氧化活性、保肝等作用。李珊等[17]發現,野山杏TOAWA 可能通過提升高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)濃度和機體抗氧化酶類活性、降低血清中血脂水平從而降血脂并保護機體細胞不被自由基損傷。

1.3 總黃酮

黃酮類化合物是一類廣泛存在于蔬菜水果、中草藥、豆類及豆制品的多酚類代謝產物,目前已發現黃酮類化合物多達9 000 余種。植物黃酮具有抗氧化、抗菌、抗病毒以及抗腫瘤等生物活性功能[18]。Dulf 等[19]研究表明,野山杏經過固體發酵后的甲醇提取物具有清除自由基的能力,經測定蘆丁和槲皮素為該發酵產物的主要黃酮類物質。郭元印等[20]發現,不同劑量的野山杏總黃酮可顯著改善三黃肉雞的屠宰性能,包括宰前體重、屠體重、半凈膛重、全凈膛重、皮下脂肪厚度、肌間脂肪寬度、腹脂重、胸肌重、腿肌重。谷虹霏等[21]發現,野山杏總黃酮在使用醋酸扭體法、熱板致痛法、溫浴甩尾法建立的小鼠疼痛模型當中,均有明顯的鎮痛作用。阿依姑麗等[22]通過研究野山杏總黃酮對高血脂大鼠的降血脂作用和抑制肝臟脂質過氧化的能力,發現野山杏總黃酮可降低高血脂大鼠的血脂,減少肝臟損傷,抑制肝臟脂質過氧化過程,并且具有劑量依賴性。束佳敏[23]通過建立脂多糖(LPS)誘導三黃雞雛雞炎癥模型,對比不同劑量野山杏總黃酮對雛雞抗炎效果以及對宿主腸道菌群的影響,發現野山杏總黃酮具有良好的抗炎效果并可改善雛雞腸道菌群的結構和功能。

1.4 杏仁蛋白

杏仁蛋白質中氨基酸含量豐富,苦杏仁中蛋白質含量為19.6%~25.7%[24]。Beenu 等[25]研究證明,野山杏杏仁經過脫毒處理后減少了其中的抗營養素,顯著提高了營養質量,因此脫毒的杏仁粉可以作為一種優質且經濟的蛋白質補充品用于制作高附加值的杏仁蛋白產品。蔣麗等[26]通過測定衰老小鼠血清、肝組織以及腦組織勻漿中的總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量,研究野山杏多肽各劑量組對衰老模型小鼠的體內抗氧化作用,發現野山杏杏仁多肽對衰老小鼠具有良好的體內抗氧化作用。田絲雨等[27]分析比較不同濃度野山杏杏仁多肽對自由基的清除能力,發現野山杏杏仁多肽表現出良好的清除自由基的能力,尤其是在清除DPPH 自由基方面,其清除率高達75.48%,展現了野山杏杏仁多肽較強的抗氧化能力。

1.5 杏仁油

杏仁出油率高達45.8%,是食品工業、化妝品工業、醫藥工業的主要原料[28]。野山杏杏仁油作為一種綠色能源,也是新型而高效的生物柴油潛在來源[29]。生物柴油和傳統柴油相比,生物柴油具有包括十六烷值高、無毒、可生物降解、高閃點、低溫下發動機啟動性能良好等多種優勢。Ashok 等[30]使用單級堿催化酯交換法將野山杏杏仁生產為山杏甲酯(PAME),作為化石燃料的替代品用于柴油發動機,并且無需對發動機進行任何重大修改。Nabi 等[31]測得野山杏杏仁的含油率為38%~55.3%,油酸是其中的關鍵脂肪酸,占比60.01%~70.56%。Etminan 等[32]研究發現,野山杏杏仁油制備的納米乳可以抑制A549 癌細胞的生長和增殖,減少癌細胞誘導的細胞凋亡,并減少對血管生成的影響,故有可能用于癌癥治療。郝文杰[33]發現,野山杏杏仁油清除DPPH 自由基、羥自由基、超氧自由基和還原力均具有劑量依賴性,并且隨濃度的增加,清除自由基能力隨之增強。姚健等[34]發現,高中低劑量的野山杏杏仁油均對高血脂大鼠模型具有輔助降血脂的作用。

2 野山杏有效成分的提取純化和測定

野山杏各類成分的提取方式多樣,一般采用酶處理、酸堿處理等方式;純化工藝主要是大孔樹脂吸附法;測定方法多使用高效液相色譜法(HPLC)。

2.1 膳食纖維

野山杏果肉膳食纖維的主要提取方法包括酸處理法、堿處理法以及酸堿共處理法。張繼等[35]采用堿處理法,堿溶液用量11 mL/g 果肉,處理溫度30℃,處理時間60 min,獲得的膳食纖維的純度為82.60%,溶脹性為8 mL/g。阿依姑麗[36]用4 種方法對野山杏果肉膳食纖維進行了提取,其中酸堿共處理法相比單用酸或單用堿提取的膳食纖維得率稍低,但純度較高,質量較好,酶法處理后的膳食纖維較化學法提取的膳食纖維品質更高。

2.2 總有機酸

有機酸的傳統提取方式主要有回流提取法、水蒸氣蒸餾法、連續回流滲漉法,隨著科技的進步和學科之間的交互發展,一些新的提取方式逐漸被廣泛應用,如超聲提取技術、超臨界流體萃取技術、微波輔助提取法等。李珊[37]對野山杏果肉TOAWA 提取工藝進行研究,得出最佳提取工藝是采用50%~60%的乙醇超聲提取,具體操作方式為使用50%乙醇,進行2 次1∶10 的回流提取,濃縮回收乙醇;使用717 型交換樹脂,洗脫得到洗脫液并濃縮,用正丁醇萃取得到正丁醇相并回收,最終干燥得到TOAWA 純品。有機酸的測定方式主要有酸堿滴定法、毛細管電泳法、高效液相色譜法,其中以高效液相色譜法最為普遍。在野山杏TOAWA 的測定中,Hasib 等[38]使用高效液相色譜法測定山杏中有機酸的含量,主要的有機酸是檸檬酸,其次是半乳糖醛酸、蘋果酸、奎寧酸和酒石酸,草酸、莽草酸和富馬酸則含量較少;李珊等[8]測定了野山杏中10 種有機酸的含量,奎寧酸、蘋果酸、檸檬酸含量偏高,草酸、酒石酸、乙酸、富馬酸含量較低。

2.3 總黃酮

黃酮類化合物的提取和純化技術主要包括溶劑萃取法、大孔樹脂吸附法和離心分離法等。金科旭等[39]采用D101 大孔吸附樹脂對野山杏總黃酮進行了分離,其最佳分離純化工藝是:D-101 大孔樹脂直徑高比為1∶6,野山杏粗提液最大加樣量為6.3 BV,最佳加樣濃度0.3 mg/mL,加樣速率為1.0 mL/min,靜置時間為2 h,水洗體積為5 BV,水洗液洗脫流速為1.5 mL/min,洗脫溶劑為80%乙醇,洗脫溶劑用量為2 BV,洗脫劑流速為0.5 mL/min。

2.4 杏仁蛋白

常用的植物蛋白提取方式包括:堿溶酸沉法、酶解法、反膠束法、鹽溶提取法、膜分離法等。溫程程[40]采用超聲波輔助堿溶酸沉法提取杏仁蛋白的最佳的工藝條件為pH 8.7、料液比為1.5 g/mL、超聲提取時間是46 min、超聲溫度33℃,產率為85.80%。李大文[41]用超聲波輔助鹽溶法對杏仁蛋白的提取工藝進行優化,優化后的最佳工藝為NaCl 濃度3%、料液比50∶1 g/mL、超聲時間30 min、溫度50℃、固定在超聲波功率400 W,提取次數為2 次,所得產率為79.60%。

2.5 杏仁多肽

生物活性肽的制備方式主要是酶解法、微生物發酵法、化學合成法、化學水解法、基因重組法等。部分學者[42-44]已經對杏仁多肽的酶解工藝進行了探索,而蔣麗等[26]用酶解法獲得的杏仁多肽水解度最高,該法提取野山杏杏仁多肽的最佳工藝為:酶底物比為4%,酶解時間120 min,pH 8,酶解溫度為65℃。用酶解法提取生物活性肽所含雜質較多,還可以通過膜分離法、大孔樹脂吸附法、色譜法、毛細管電泳法進一步純化[45]。

2.6 杏仁油的提取

杏仁油的提取方法主要有冷榨法、熱榨法、有機溶劑浸提法、超臨界CO2萃取法和超聲波提取法等。趙云霞[46]和郝文杰[33]均采用冷榨法對杏仁油進行了提取,但后者提取得率較高。有機溶劑浸提法中,有文獻[47]報道,乙醇水劑法提取野山杏杏仁油的最佳提取工藝是:乙醇濃度18%,料液比1∶7 g/mL,溫度34℃,攪拌轉速120 r/min,提取時間120 min;在此條件下,油脂提取率為28.34%,亞油酸和油酸含量分別為23.72%、66.47%。王巨成[48]、范翠麗等[49]均采用超臨界CO2萃取法提取了杏仁油,但產率不超過50%,而郝文杰[33]用相同方法提取了野山杏杏仁油,其得率可以達到81.57%。

3 野山杏種植工藝

3.1 生長特性

野山杏具有較強的保水能力[50],喜光照、高溫,耐旱、耐寒,很適宜在缺水、土層較薄的荒坡地帶種植,對土壤要求不高,屬暖溫帶樹種[51]。

3.2 花期

花期是當花的各部分發育成熟時,從花朵開放,雌、雄蕊從花被中暴露出來,至完成傳粉和受精作用,花朵凋謝的一段時期。野山杏一般在每年秋季10 月底播種,花芽一般在翌年3 月下旬開始萌動,4 月上旬或中旬進入初花期,始花至落花持續時間6~9 d,整個過程需26~31 d[52]。

3.3 種植工藝

野山杏秋季播種造林時間應安排在入冬封凍之前。播種前,種子用殺蟲劑及殺菌劑消毒,一般用敵殺死、甲拌磷(3911)和甲基硫菌靈拌種,1 kg 藥劑可拌150~200 kg種子,播種后,造林地要撒防鼠害藥劑,以保證出苗率[53]。據張鑫[52]研究,不同濃度多效唑(PP333)、矮壯素(CCC)處理均可顯著提高野山杏果實可溶性固形物含量,不同濃度果樹促控劑(PBO)和摘心處理均能使野山杏果實平均單果重較不進行處理組明顯增加。在培育選種時,還原糖、樹干周長、樹種空間多樣性、果重、果核寬度、非還原糖、葉面積、果核重量、果核長度和糖酸比等幾個性狀和最終果實產量呈正相關關系[54],可以將這些性狀作為野山杏品種改良的選擇指標。

4 展望

綜上所述,野山杏的有效成分有膳食纖維、總有機酸、總黃酮和杏仁中的杏仁蛋白、杏仁油,其藥效主要體現在抗炎、降血脂、調節腸道菌群、保肝、抗氧化、改善肉雞屠宰性能、鎮痛、抗癌等方面。野山杏成分的提取方法主要有化學提取法、酶解法、超聲波輔助提取法、冷榨法、有機溶劑浸提法、超臨界CO2萃取法;一般采用大孔樹脂吸附法對有效成分進行分離純化;常用HPLC 對野山杏成分進行測定。國內外缺少使用高新科技、附加值較高的綠色野山杏加工產品,推測其原因可能是野山杏食用、藥用相關研究欠缺,對其生理功效的報道主要局限在國內研究,野山杏成分發揮功效的機制和同一成分對不同種屬動物之間藥效的區別還有待進一步探究。野山杏種植技術的報道仍局限在十幾年以前,近年來少有對種植技術改良和培育新品種的研究,野山杏的優良性狀選擇培育仍有開發的潛力。新疆哈密葦子峽有不少85 歲以上的老人身體非常健康,該地區的人們也很少患肺結核病,這可能與長期食用野山杏有關。野山杏作為新疆特色林果業資源之一,對帶動地方經濟的發展具有十分重要的意義,故可在探明新疆野山杏果實有效成分藥用機制的基礎上對野山杏相關食用、藥用產品進行開發。

猜你喜歡
野山杏仁有機酸
A Skopos Theory-based Study of Translation Principles of Traditional Chinese Medicine Decoctions
我忘了這是冬天
我忘了這是冬天
瞬間
金銀花總有機酸純化工藝的優化
杏仁糖小兔
固相萃取-高效液相色譜測定果酒中的有機酸
餐桌觀察員之五仁月餅
汪杏仁誕生記
白茶中的有機酸高效液相色譜分析方法的建立
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合