番木瓜籽油的功效及提取方法研究进展

2017-08-22 16:09张健唯安娜张智陈萍
绿色科技 2017年14期
关键词:提取方法研究进展功效

张健唯+安娜+张智+陈萍

摘要:指出了番木瓜的果肉肉质鲜美,具有食用及药用的功效,但番木瓜籽常被作为垃圾扔掉,而目前有关番木瓜籽油脂提取的研究鲜有报道。对番木瓜籽油的功效和提取方法进行了比较研究,通过对比番木瓜籽油的几种提取方法,得出了超声波提取法和超临界CO2萃取法是较优的提取方法。

关键词:番木瓜籽油;功效;提取方法;研究进展

中图分类号:R284.2

文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)14-0269-03

1 引言

番木瓜(Carica papaya)原产于中美洲,在亚洲、美洲、非洲和大洋洲的热带亚热带地区有较广泛的分布,在饲用、医学、加工、保健等方面有较高的价值 [1]。番木瓜籽主要来自番木瓜加工产生的脚料,约占番木瓜总重的7%,番木瓜籽含油率高达32.21%[2]。而且番木瓜籽中还含有多种氨基酸,钠、钙、钾等人体所需矿物质的含量比较高。番木瓜籽油在营养保健及医疗等方面有极大的开发应用前景。因此,要满足开发应用番木瓜籽油及其生产的需要,建立一种高效、准确、简便的提取方法是十分必要的。

2 番木瓜籽的主要功效

番木瓜籽中含有24.91%的粗蛋白,其中必需氨基酸种类齐全,丰富的赖氨酸可与谷物起到蛋白质互补的作用;富含矿物元素,大约含32.21%的粗脂肪,重金属含量较低,饲用安全;番木瓜籽油具有较高营养价值,其中单不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸比例相对平衡[3],以单不饱和脂肪酸油酸为主,和橄榄油很相像,橄榄油中含油酸高达68.42%,参与人体脂类代谢,它可以维持有益胆固醇水平并降低有害胆固醇水平,使动脉粥样硬化减弱,有效减少冠心病等心血管疾病的发生率[2]。李永辉等人用分光光度法测定出番木瓜籽中总甾醇的含量较稳定且存在形式可能以甾醇脂肪酸酯为主[4],还对番木瓜籽油抗氧化和降血脂的药理活性进行了研究,得出结论:番木瓜籽乙醇提取物抗氧化、降血脂作用明显[5]。番木瓜籽的戊烷提取物中含有一种能使动脉收缩的药物[6,7]。前人研究表明[8~10],番木瓜种子中所含的ITCs(异硫氰酸酯类化合物)的保健和医疗作用要比其果肉中活性成分的大很多。ITCs对实体肿瘤和血液肿瘤等多种肿瘤有抗癌作用,如肺癌、膀胱癌、食管癌等[11~15]。经检测,BITC(异硫氰酸苄酯)是ITCs的一种[16,17],周骊等利用MTr法检测了番木瓜种子中所含的BITC(异硫氰酸苄酯)对肝癌细胞等6种常见癌细胞在体外的生长抑制率,得出BITC的抑癌效果良好[18],这和XIAO D等报道的BITC能抑制癌细胞生长活性相符[18~20]。朱明月等检测出BITC在番木瓜中丰富的含量以在种子中的最高[21]。BITC也可用来作驱虫剂、避孕药、动脉收缩剂等[22~24]。赵翠兰等报道了番木瓜籽的乙醇提液和水煎剂对人绒毛膜促性腺激素和孕酮的分泌,及绒毛组织中滋养层细胞的生长,均有抑制作用[25]。周开兵等人测定出对羟基苯甲酸和香草酸主要存在于番木瓜种子乙酸乙酯和正丁醇提取物中,在水提取物中几乎不存在[26]。李定琴等的研究指出番木瓜种子中以可溶性芥子酶为主的芥子酶活性很强,不溶性的芥子酶较少[27]。而番木瓜果肉中几乎未发现芥子酶活性[8]。

3 番木瓜籽油的提取方法

索式提取法[28]和溶剂浸提法[29]为番木瓜籽油的常用提取方法。索式提取法是一种通过回流、蒸馏等步骤进行操作的连续提取法。可以在始终维持较高浓度差的情况下将纯溶剂不停地浸提样品,提取效率高,但是提取时间长,提取的有机物长时间受热,热不稳定的有机物不适宜此法[28]。溶剂浸提法是通过回流、冷却过滤、旋转蒸发蒸馏得到番木瓜籽油的方法。此法工艺成熟,投资少,容易控制,然则提取率低[30]。因此,为了满足番木瓜籽油在生产过程中的需要,探索一种高效、准确、简便的提取方法是十分必要的。超声波提取法[28,31]和超临界CO2萃取法[32]逐漸发展成油料提取的有力技术,使油料提取上升到了新的水平。

祝红等人报道了超声波提取法是一种间断式提取法,此法通过萃取、减压抽滤、旋转蒸发器蒸馏、干燥等步骤进行[31]。该方法是一种较好的提取方法[28],具有比常规方法操作容易快捷、提取用时短、出油率高、可低温提取保护有效成分等优点。严小平等利用正交试验研究了影响超声波辅助提取番木瓜籽油提取率的主要因素[31]。袁竹连采用超声波辅助提取法对如何提取番木瓜籽多酚进行了研究[33]。

超临界CO2萃取法采用Box-Behnken响应面试验设计建立数据集,通过建立JMP7.0软件中的神经网络平台,创建了超临界CO2萃取番木瓜籽油的神经网络模型,从而对番木瓜籽油进行提取,这是一种近些年刚兴起的新型高效提取技术。此法具有提取温度低、系统密闭、无溶剂残留、出油率高、能有效保护易被氧化的活性成分[32]等优点。李文钊等人对番木瓜籽中硫代葡萄糖苷(硫苷)的酶解条件[34]进行分析优化的方法是采用单因素试验和Box-Behnken试验设计响应面。

4 研究番木瓜籽油提取技术的必要性及展望

随着有关番木瓜籽油的研究日益增多,要加快其研究进展和生产效率,就要找到高效、准确、简便的提取方法。刘书成等通常将工厂里番木瓜加工后剩余的番木瓜籽当作垃圾扔掉,既污染环境又浪费大量的生物资源的现象进行了报道。目前有关提取番木瓜籽油的研究鲜有报道[28]。提取番木瓜籽油最佳的方法是超声波提取法,物质可以通过超声波的聚能效应、空化效应、界面效应和湍动效应等特性发生膨胀和水化,使可溶性成分很快扩散到溶剂中,可以极大地提高提取效率,节约提取成本,提高产品质量,此法已被广泛应用于各种天然活性成分的提取,是目前浸出提取中最具有前途的提取技术[35,36]。该方法是番木瓜籽油的研究及生产过程中可靠的技术支持,不论是对增加番木瓜籽油相关产品的种类,还是对增强产品品质和推动番木瓜籽油产业的高效良好发展,都将起到重要作用。

参考文献:

[1]陈 萍,张荣萍,阚丽艳.番木瓜s病毒病分子检测技术[J].热带农业工程,2010,34(1):11~13.

[2]邓楚津,董 强,张 良,等.番木瓜籽的基本成分及营养价值[J].食品研究与开发,2012,33(6):185~188.

[3]耿 薇.外标法与峰面积归一法对比分析番木瓜籽中的脂肪酸含量[J].化学工程师,2015,29(1):23~33.

[4]李永辉,李海龙,谭银丰,等.番木瓜籽中总甾醇的含量测定[J].海南医学院学报,2012,18(9):1223~1225.

[5]李永辉,李海龙,谭银丰,等.番木瓜籽油抗氧化和降血脂作用的实验研究[J].海南医学院学报,2012,18(8):1047~1053.

[6]Cherian T. Effect of papaya latex extract on graid and nongravid rat uterine preparations in vitro[J]. Joumal of Ethnophamacology, 2000,70(3):205~212.

[7]Wilson RK, Kwan TK, Kwan CY, et al. Effects of papaya seed extract and benzyl isothiocyanate on vascular contraction[J]. Life Science, 2002,71(5):497~507.

[8]YOSHIMASA N, MOTOKO Y, YOSHIYUKI M, et al. Papaya Seed Represents a Rich Source of Biologically Active Isothiocyanate[J]. J Agric Food Chem, 2007, 55(11):4407~4413.

[9]李泽友,沈文涛,言 普,等.番木瓜中异硫氰酸苄酯及其前体物质苄基硫代葡萄糖苷的含量分析[J].药物分析杂志,2011,31(4):678~681.

[10]刘 思,沈文涛,黎小瑛,等.番木瓜的营养保健价值与产品开发[J].广东农业科学,2007(2):68~69.

[11]汪俏梅.异硫代氰酸盐的抗癌机理及其相关研究[J].细胞生物学杂志,2002,24(3):171~175.

[12]季宇彬,池文杰,邹 翔,等.西兰花中胡萝卜硫素提取、分离与抗癌活性研究[J].哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2005,21(3):270~273.

[13]BASU A, HALDAR S. Dietary isothiocyanate mediated apoptosis of human cancer cells is associated with Bel-xL phosphorylation[J].Int J Oncol,2008,33(4):657~663.

[14]GAMEL-PAYRASTRE L, LI P,et al. Sulforaphane,a naturally occurring isothiocyanate,induces cell cycle arrest and apoptosis in HT29 human colon cancer cells[J]. Cancer Res, 2000, 60(5):1426~1433.

[15]曹 波,王晓芹,李泽桂,等.异硫氰酸苄酯诱导人急性白血病细胞凋亡的分子机制研究[J].第三军医大学学报,2009,31(3):209~212.

[16]CHEN Y R, WANG W, KONG A N, et al. Molecular mechanisms of c-June N-terminal kinase-mediated apoptosis induced by anticarcinogenic isothiocyanates[J]. J Biol Chem, 1998,273:1769~1775.

[17]KIM S H, SINGH S V. P53-Independent apoptosis by benzyl isothiocyanate in huamn breast cancer cells is mediated by suppression of XIAP expression[J]. Cancer Prev Res, 2010,3(6):718~26.

[18]周 驪,李泽友,沈文涛,等.番木瓜种子中异硫氰酸苄酯(BITC)的抑癌试验[J].热带生物学报,2012,3(2):130~134.

[19]XIAO D, POWOLNY A A, SINGH S V. Benzyl isothiocyanate targets mitochondrial respiratory chain to trigger reactive oxygen species-dependent apoptosis in human breast cancer[J]. J Biol Chem. 2008,283(44):30151~30163.

[20]MI L, GAN N, CHEEMA A,et al.Cancer preventive isothiocyanates induce selective degradation of cellular {alpha}-and {be-ta}-tubulins by proteasomes[J]. J Biol Chem,2009,284(25):17039~17051.

[21]朱明月,李 伟,鲁 琰,等.番木瓜种子提取物异硫氰酸苄酯对肝癌细胞凋亡的影响[J].世界华人消化杂志,2014,22(16):2277~2284.

[22]袁志超,汪芳安.番木瓜的开发应用及研究进展[J].武汉工业学院学报,2006,25(3):15~20.

[23]Rohan Kermanshai, Brian E Mccarry. Benzyl Isothiocyanate is the Chief or Sole Anthelmintic in Papaya Seed Extracts[J]. Phytochemistry, 2001(57):427~435.

[24]Nirmal K Lohiya, N Pathak, Pradyumna K Mishra. Reversible Contraception with Chloroform Extract of Carica Papaya Linn. Seeds in Male Rabbits[J]. Reproductive Toxicology, 1999,13(1):59~66.

[25]赵翠兰,丁 明,江 燕,等.番木瓜籽粗提液对体外培养的人早期胎盘绒毛组织分泌功能的影响[J].云南大学学报,1986,8(3):325~328.

[26]周开兵,王 辉,梅文莉,等. HPLC法测定番木瓜种子对羟基苯甲酸和香草酸的含量[J].果树学报,2012,29(5):939~944.

[27]李定琴,常凯军,麻琼丽,等.番木瓜芥子酶基因的表达调控和酶活性研究[J].中国农学通报,2009,25(15):252~257.

[28]祝 红,祝 玲,叶曼红.番木瓜种子油提取方法及成分的研究[J].中药材,2007,30(7):857~860.

[29]刘书成,邓楚津,钟益强,等.番木瓜籽油的提取工艺优化及其理化特性[J].中国粮油学报,2010,25(8):42~46.

[30]赵娟娟.溶剂浸提法和超声法提取番茄红素比较研究[J].江苏农业科学,2010(5):375~376.

[31]严小平,王 楠,刘彩琴,等.超声波辅助提取番木瓜籽油最佳工藝的研究[J].中国粮油学报,2014,29(9):65~68.

[32]邓楚津,董 强,张常松,等.神经网络优化番木瓜籽油的超临界CO2萃取工艺[J].中国粮油学报,2012,27(2):47~51.

[33]袁竹连.超声波辅助提取番木瓜籽多酚的工艺研究[J].河南农业科学,2013,42(5):173~176.

[34]李文钊,杜依登,朱华平,等.响应面试验优化番木瓜籽中硫代葡萄糖苷酶解工艺[J].食品科学,2014,35(18):28~31.

[35]Toma M, Vinatoru M, Paniwnyk L,et al. Investigation of the effects ultrasound on vegetal tissues during solvent extraction[J]. Ultrasonics Sonochemistry,2001,8(2):137~142.

[36]邓 红,仇农学,孙 俊,等.超声波辅助提取文冠果籽油的工艺条件优化[J].农业工程学报,2007,23(11):249~254.

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