西梅营养保健功能及其加工产品开发研究进展

2020-02-11 23:50张怀山王梦柳
江西农业 2020年13期
关键词:西梅糖苷酶骨质

张怀山 王梦柳

(六盘水市农业科学研究院,贵州六盘水 553000)

西梅(Prunus domesticaL.)分布于世界的温带地区,主要在欧洲的中部、南部和东南部,也被称为欧洲李或西洋李。栽培种引入我国较早,山东省烟台市最先栽培,适合生长在土质疏松、排水通畅的环境,在山坡、滩地上均可栽培,现在新疆、河南、河北、山东、川藏及云贵高原等地均有栽培[1-3],引进的栽培种中,“法兰西” 西梅栽培区域较广、研究也较多。

1 西梅的主要营养成分及功能

西梅果实的营养丰富,被称为第3 代功能性水果[4]。西梅味道甜美,口感润滑。果实中不含脂肪,富含钾、铁等矿物质,也含有维生素及抗氧化剂。在提倡健康饮食的现代社会,西梅受到越来越多的关注[5-6]。在试验研究中,法兰西品种最适宜鲜食[7]。法兰西的水分含量、洗涤纤维、维生素C、水解后还原糖含量含量分别为22.19%、7.28%、6.48 mg/100g FW、14.4%,不含脂肪,pH 值为3 ~4。在2012 年美国农业部门的参考标准中,西梅有关营养元素含量(每100 g 西梅鲜果)为:总膳食纤维7.1 g、钙43 mg、镁41 mg、铁0.93 mg、钾732 mg、锰0.3 mg、铜0.28 mg、硼2.2 mg、维生素A39 μg、维生素B20.19 mg、维生素E0.43 mg、维生素K59.5 μg、烟酸1.88 mg[8]。Bianda T[9]等评估发现,西梅的抗氧化能力优于常见水果。西梅维生素K 的含量较高,占我国成年居民维生素K 参考摄入量的74.4%,与腰果和榛子中的含量相当,比其他水果高出许多[10]。Wu[11]等人的试验也表明西梅总多酚含量很高。原花青素、绿原酸、新绿原酸等酚类化合物是其主要抗氧化成分来源,此外黄酮类化合物和芦丁也贡献了一定的抗氧化能力[12]。

西梅果实中的抗氧化剂能够降低自由基对人体细胞的伤害,经常食用西梅可延缓衰老[6]。西梅中富含膳食纤维,能促进肠道蠕动,对防治结肠肿瘤、预防便秘有很好的作用。西梅中富含的维生素A 对维持人体健康十分重要,有助于改善夜盲症和恢复视力。西梅中有丰富的钾和铁,分别是人体肌肉和血液的重要构成部分,能维持人体正常的生理机制。西梅富含的钙、硼、镁、钾、多酚类化合物、维生素K 等多种与骨质代谢有关的物质,能抑制骨吸收,促进骨生成,有效防治骨质疏松症[12-14]。

除西梅果实的重要营养功能外,西梅果核也有一定的营养保健价值。陈磊的研究表明,西梅果核具有较高的β- 葡萄糖苷酶水解活力,被视为β- 葡萄糖苷酶来源,而β- 葡萄糖苷酶是异黄酮的主要存在形式,而异黄酮因具有与雌激素相似的化学结构和对雌激素受体的识别能力而被称为植物雌激素。同雌激素类似,异黄酮也具有许多重要的生理调节功能[6]。例如,改善妇女绝经后的不良反应;增强骨骼密度,预防骨质酥松;降低人体内血清中的低密度脂蛋白胆固醇含量,从而降低罹患冠心病的风险;有助于降低乳腺癌的发病率,还具有预防癌症的功效,如抑制癌细胞的产生,防止氧化损伤以及通过对人体内甾类荷尔蒙和前列腺激素的调节抑制癌细胞的生长等。

2 西梅的医疗保健研究

2.1 治疗便秘 西梅具有治疗便秘的功效。西梅汁中含有丰富的膳食纤维和果胶,能够促进肠道蠕动,增加排便次数。西梅汁在体内合成的山梨糖醇和木糖醇,前者能起到调节肠内菌群的作用,后者能缩短肠的蠕动时间、加速排便。因此,西梅具有快速治疗便秘的功效。临床研究证明[15-16],混合痔术后的患者每天早上空腹服用一定量的西梅汁一段时间后,可以促进胃肠蠕动、缓解术后便秘。

2.2 防治骨质疏松症 西梅因富含钙、硼、镁、钾、多酚类化合物、维生素K 等多种与骨质代谢有关的物质,能够起到防治骨质疏松症的作用。细胞培养试验证明[17],西梅提取物显著增加了BALP(骨源性碱性磷酸酶)及成骨细胞前体活性,提高了与骨基质合成有关酶的水平。

西梅富含的钙会显著影响骨骼健康,钙可提高骨量峰值,并维持老年期的骨量[18]。硼与骨骼中的钙代谢密切相关。膳食中摄取较高含量的硼时,血液中的钙离子浓度会增加[17]。有研究用切除卵巢的雌鼠做试验,试图模拟绝经后妇女骨质的变化状态,用西梅粉饲喂小鼠一段时间后,能够提高骨生成的激素水平,并与西梅粉饲喂量呈正相关,证明西梅粉可能是通过刺激骨生成来预防骨质流失[19]。Arjmandi 等人研究也显示,妇女在绝经后每天摄入一定量的西梅,经过一段时间后,检测到骨生成标记物含量增加[20]。硼通过改变绝经后妇女的雌激素水平,能够改变人体的骨质状态。雌激素水平和骨质疏松水平呈负相关[21]。镁是促进骨骼生长、维护骨细胞结构与功能的重要元素,即使在钙充足的条件下,机体若缺乏镁,仍会出现低血钙与低血磷的现象,导致出现骨质疏松[22]。钾有助于维持人体的骨密度[23]。研究表明,体内氧自由基增多也是导致骨质流失的原因,这在雌激素缺乏的动物模型和绝经期妇女骨质流失研究中得到证明[24]。西梅中多酚类物质的酚羟基结构具有抗氧化作用,对自由基有较强的捕捉能力,能减缓骨质流失,还能降低破骨细胞的生成,同时增强成骨细胞的活性[25]。此外,西梅中含有的维生素K 可与钙共同生成骨质,增加骨密度,确保骨质健康[14]。

2.3 预防细胞病变,延缓衰老 氧化是引起人体衰老的最大威胁,如新陈代谢过程中产生的自由基过量会攻击人体细胞,从而造成损伤与老化。清除过多的氧化自由基,是预防和治疗由自由基过剩引起的人类疾病、预防细胞病变、延缓衰老的重要途径[26]。西梅中的新绿原酸和绿原酸在体外具有超强的抗氧化作用[27]。另外,西梅含有的黄酮类化合物有利于抵抗炎症反应,可能用于预防上皮癌症、心血管疾病、衰老相关的疾病等[28-29]。研究发现,动物机体MDA 含量、SOD 和GSH-Px 活性含量能反映其氧化衰老的程度[30],杨艳等[31]在小鼠的研究上显示,西梅汁灌胃试验后发现,西梅汁可显著降低血液中MDA 的含量,提高SOD 和GSH-Px 的酶活性,证明摄入适量的西梅汁能有效延缓小鼠的自然衰老。

2.4 降低胆固醇,减少动脉硬化 西梅中含有的多酚及黄酮类化合物能降低血清胆固醇水平,西梅中的果胶及膳食纤维也能用于降低胆固醇[32]。Gallaher 等[28]研究发现,食用西梅能降低胆固醇。用西梅粉持续喂养大鼠5 个月,与空白组相比,老鼠血清的胆固醇水平显著降低。Lucas 等[33]在以切除卵巢大鼠为模型试验时发现,高剂量西梅组抑制了血清及肝脏胆固醇的增加。此外,西梅的蛋白黑素具有抗氧化能力、降压能力和金属结合能力。研究表明,西梅干的蛋白黑素可以保护血管内皮细胞免受氧化应激损伤,以减小动脉粥样硬化面积,从而改善动脉粥样硬化症状[34]。

2.5 治疗其他疾病 西梅可能有利于改善肝脏疾病,Ahmed等[35] 的研究表明,饮用西梅汁8 周后,与对照组饮用同量水的人员相比,饮用西梅汁的人员的血清丙氨酸转氨酶及碱性磷酸酶水平较前显著降低。西梅干能有效预肾结石,李扬[12]的试验证明,西梅干能明显减少乙二醇诱导的草酸钙肾结石的生成。西梅在人类疾病防治中的重要作用及对其他疾病的治疗作用还有待临床研究和证实。

3 西梅的加工产品开发

西梅鲜果不易贮藏保存,以西梅为主要原材料的食品、营养保健品及各类提取物正不断通过加工延长产业链,增加产业附加值,对增加农民收入具有重要的意义。近年来,西梅加工产品开发逐渐增多,加工技术和层次也有所提高。

3.1 西梅干、果酱及果汁等食品类加工产品 新鲜西梅果实经制干后其果肉内微量元素钙、镁、钾、铁的含量都有所提高,西梅干食用方便、易于携带,含钠量极低,富含维生素A 和纤维素。韩宏伟等[36]研究发现温度是制作西梅干的关键。西梅适宜的制干工艺条件为:用浓度7.5 g/L、80℃的碱液浸泡西梅90 s 后于65℃的温度条件下烘制,至含水量为15% ~18% 时结束,此时所制的西梅干品质最优。采用该工艺能够有效缩短西梅制干的时间,且最大限度地保持了鲜果的颜色和品质。

热娜古丽·木沙等[37]以新紫兰品种西梅为原料制作西梅果酱,采用低温真空浓缩工艺,结果表明,在55℃的浓缩温度下,添加38% 蔗糖、0.4% 果胶、0.04% 抗坏血酸,所制得的西梅果酱的香味、颜色、口感最佳。

努力曼·阿布拉等[38]以来客品种的西梅为原材料,研究果胶酶用量、料水比、浸提温度、浸提时间、pH 值、加糖量对西梅汁可溶性固形物含量的影响,以确定最佳浸提工艺。结果表明,西梅果汁浸提的最佳工艺条件为:果胶酶用量0.5%、料水比为1 ∶4(体积比)、浸提时间为2.5 h、浸提温度为40℃、pH 为4.0、加糖量为6%。

3.2 西梅果皮色素及西梅籽β- 葡萄糖苷酶提取 在注重食品安全的今天,利用安全无毒的自然资源提取天然色素是食品加工的重要研究方向[12]。西梅表皮深紫色,颜色鲜艳,稳定性较好,而西梅作为一种天然果品,食用后对身体有益,因此西梅果皮色素可作为安全的食用色素来进一步研究利用。杨永利等[39]研究发现,西梅色素的最佳提取工艺为:提取剂0.5% 盐酸乙醇,浸提温度70℃、浸提时间5 h,料液比1 ∶10。在大量的西梅食品级产品的生产加工中,产生了大量被遗弃的西梅果核,而研究表明,西梅果核具有较高的β- 葡萄糖苷酶水解活力,利用西梅籽粗粉催化逆水解反应可以合成各类有价值的糖苷类化合物,故西梅果核能作为又一新型的β- 葡萄糖苷酶来源[40]。

4 西梅的发展前景及展望

西梅因其营养价值丰富,颜色鲜艳,保健功能突出,被越来越多的人所喜爱,因此西梅的栽培技术和加工业正蓬勃发展。西梅作为扶贫产业正为新疆等适宜地区的农民增收致富,研究者们正加大西梅加工产品的开发力度,医学家们正用临床实验来探究西梅在疾病防治中的具体作用。在不断规模化引种栽培及深入研究的背景下,西梅产业不仅拥有广阔的市场前景,还会给种植户带来较高的经济效益。

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