美藤果伴隨人類的足跡,帶到全球各地,給人們帶去了健康和美麗。各國科研人員驚喜的發現,這株來自熱帶雨林的星星果,仿若一座龐大的的寶藏。它的葉子、殼、油、蛋白粉,都能給人們的生活和健康帶來巨大的好處。
(一)美藤果葉子和果殼的研究和應用
1.新型藥物的來源
長期以來,人們一直在研究天然產物的潛在益處。在20世紀初,大多數藥物是從烹飪、浸入或浸漬植物的根、皮、葉或花獲得的。時至今日,天然產物作為新葯和新線索的來源仍然具有巨大的重要性。大約60%的抗癌化合物和75%的傳染病藥物來自天然產物或它們的衍生物。為了開發新葯,科研人員正在隨機選擇或基於人工種植植物學和藥理學知識選擇不同的植物,然後使用多種方法在體外評估這些植物的提取物對正常和腫瘤細胞的作用。最後,將具有潛在價值的提取物純化,再次測試和分析其開發新葯的潛力。
2015年,Christhian Manuel Cabeza Luján等人[27]對28 只四氧六環誘發的糖尿病大鼠施用美藤果葉子提取液。最終試驗發現,美藤果葉子提取物含有抗脂質過氧化物。
2018年,杜冰等人[28]以美藤果葉提取物進行小鼠試驗,研究結果顯示50mg/kg .BW劑量組的美藤果葉子提取物即具有顯著降低人體血糖水平的效果,推測美藤果葉子中含降血糖的功能成分。美藤果葉子提取物屬於植物提取物,功效穩定平和,暫未發現明顯毒副作用,在發揮降血糖作用的同時避免了傳統西藥加劇糖尿病後遺症的弊端。
巴西科學家Ana Karina Lima Nascimento等人[30]通過對美藤果葉提取物進行薄層色譜分析表明:美藤果葉的提取物中存在類萜、皂苷和酚類化合物(類黃酮),這些化合物具有抗氧化、抗增殖和其他活性。此外,抗氧化活性,通過分析在體外測定和它們對細胞譜系效果。總抗氧化能力(TCA)以抗壞血酸當量(EEA / g)表示,並且觀察到美藤果葉提取物總抗氧化能力的值介於59.31至97.76 EAA / g之間。
此外,DPPH測定值的範圍為62.8%至88.3%。細胞活力分析表明,美藤果葉提取物能夠降低癌細胞如HeLa和A549細胞的活力。MEL(甲醇)和HEL(己烷)(250 µg / mL)提取物能夠分別將HeLa細胞的增殖降低至54.3%和48.5%。流式細胞儀結果表明,這些美藤果葉提取物通過凋亡途徑誘導細胞死亡。另一方面,美藤果葉提取物HEL(己烷)和AEL(水溶液)能夠誘導正常成纖維細胞3T3細胞的增殖。這些研究和探索也為新藥物的開發提供了新線索和參考。
2019年12月華南大學食品學院蔡欣等人[29]通過研究表明美藤果殼提取物(SISE)對血管緊張素轉化酶(ACE)活性抑制率為 74.18 %,顯著高於其他天然血管緊張素轉化酶抑製劑ACEI(菊花、銀杏提取物)。動物實驗表明,高劑量(400 mg/kg·BW)的美藤果殼提取物顯著降低了自發性高血壓大鼠(SHR)大鼠的血壓水平,用藥1 小時後,自發性高血壓大鼠收縮壓由166 mm Hg降低至135 mm Hg。體內外實驗結果初步證實了美藤果殼提取物具備降血壓功效。急性經口毒性試驗表明美藤果殼提取物屬於食品級無毒,且在觀察期內對實驗組小鼠體重、臟器功能無不良影響。該研究為進一步開發美藤果殼為天然降血壓藥物奠定了基礎。
2.抗氧化劑的新型替代來源
除了美藤果葉子,美藤果的果殼中也存在酚類。利馬拉莫利納農業大學的Rosana Chirinos等人[31]研究發現,美藤果果殼中存在的主要酚類,並評估用於萃取酚類化合物(PC)和抗氧化能力(AOXC)的最佳萃取溶劑。PC含量對應於74.5±5.1mg g -1,其中93.1%是縮合單寧,其餘為遊離結合酚酸、水解單寧、黃酮類和類黃酮。另外原兒茶酚酸、對香豆酸、阿魏酸、鄰香豆酸的羥基肉桂酸衍生物和木質素衍生物也被發現。這項研究強調了在營養食品和/或功能食品行業中,美藤果果殼作為酚類化合物抗氧化劑的新型來源的潛在用途。
3.微量成分的提取
羥基酪醇是一種天然的多酚類化合物,有很強的抗氧化性,具有多種生物和藥理活性,具有抗腫瘤、保護皮膚、抗炎、減肥等功能,可廣泛運用於食品、保健品、藥品等領域。在自然界中,主要分布於橄欖的果實和枝葉中,橄欖枝葉中的含量為0.3-0.8%。美藤果油葉中羥基酪醇的含量為0.7%-0.9%。含量明顯高於橄欖葉。
2014年胡思寧等人[6]發明一種水提美藤果葉中羥基酪醇的方法。該方法採用水作提取液,降低了生產成本且極為安全,操作簡單,提取物雜質少。本方法提取物的產率為2.5%-3.1%,其中羥基酪醇的含量為25%-30%。提取率高,有效成分的提取率為 82%-85%。
除了羥基酪醇外,美藤果果殼中的黃酮也受到關注。黃酮是一種主要的膽固醇酯酶抑製劑。高血脂、高膽固醇是目前影響人們健康的危險因素,目前降低膽固醇的藥物主要是西藥,例如洛伐他丁,但是西藥副作用大,且價格昂貴,易產生藥物依賴性,因此,從天然產物探求降低膽固醇的活性因子是目前的研究熱點。膽固醇酯酶可以在小腸內水解食品中膽固醇酯為遊離膽固醇,增加其在膽固醇膠束中的溶解度,促進小腸對膽固醇吸收。因此, 抑制膽固醇酯酶的活性,可以降低小腸對膽固醇吸收。目前膽固醇酯酶抑製劑主要是黃酮或黃酮衍生物。
鹽城工學院唐喆等人[32]將藤果殼烘乾、粉碎,再將粉碎後的美藤果殼與水混勻,並加入複合酶進行水解,然後酶解液內加入乙醇,超聲處理,過濾後減壓蒸餾,將得到粗提物通過大孔樹脂層析,收集洗脫液,濃縮後真空乾燥,得到黃酮提取物。該方法所得美藤果殼黃酮的提取率為10.4%,黃酮純度為91 .2%。 此方法提取純化後的美藤果殼黃酮對膽固醇酯酶具有很強的抑制效果。
4.化工行業應用
Kumar等人[33]探究了美藤果殼作為生物吸附劑的可行性,用以去除水溶液中的Pb2+和Cu2+,研究出影響吸附效果的主要參數有p H值、接觸時間、吸附劑用量、溫度、溶液的濃度和攪拌速度等,其結果表明:最合適的等溫線模型為Langmuir,在50°C下,美藤果殼生物吸附劑對Pb2+和Cu2+的最大吸附量分別為17.066 mg/g以及9.699 mg/g。
紫外線下使用美藤果殼合成的 AgNps[33]
Kumar等人[34]同時也研究了一種使用美藤果殼合成銀納米結構顆粒( AgNps)的新方法,並指出美藤果殼是合成和穩定銀納米顆粒的重要植物化學物質來源,其研究結果表明:通過美藤果殼提取物(SISB)合成的AgNps主要為球形,平均尺寸為7.2 nm, 標準偏差= 1.7 nm。這種方法被證明是一種簡單、低成本且環保的方法。無需任何費力的預預處理,在光照下,p H為2.0時,可作為催化劑將水溶液中的甲基橙染料分解至少60%。美藤果殼提取物介導的AgNps合成是去除甲基橙染料的非常有前途的納米材料。需要說明的是,AgNps的應用也非常廣泛,已被用於紡織、印刷、造紙、食品和製藥行業以及研究實驗室。
5.農業應用
從成分來看,果殼中含有的較高的纖維素(77.8%)和大量元素(鉀,鈣,鎂),可以考慮作為反芻動物的飼料添加劑。同時,果殼焚燒後,大量營養元素(K,Ca和Mg)幾乎佔全部元素的98%,而其他元素是植物必需的微量元素( B,Co,Cu,Fe,Mn,Se,Zn),非必需元素(Al,Ga,Li)和重金屬(Ba,Be,Bi,Cd,Cr,Pb,Ni,Sr,Tl)佔到2.58%,可以作為土地肥料,以中和土壤中的酸度和供應土壤營養[76]。
在美藤果產業中,美藤果葉子和殼是數量較多的副產品,對它們的開發和利用,不僅能增加美藤果種植戶的經濟效益,還能為社會帶來給多的益處。隨着研究的深入,這些副產品價值在逐步的顯現和開發,相信在不久的未來,他們定能在食品、保健品、藥品等領域大放異彩。
參考文獻
【6】胡思寧, 王勇, 肖茜瑩,等. 水提美藤果葉中基酪醇的方法:, CN103804148A[P]. 2014.
【27】CMC Luján, JEC Muñoz, EMP Reyes,等. Efecto antilipoperoxidante de Plukenetia volubilis L. (Sacha inchi) en ratas con diabetes inducida por aloxano.[J]. 2015.
【28】杜冰, 陳軍, 謝藍華,等. 美藤果葉子提取物在製備降血糖藥物中的應用:, CN106074671A[P].
【29】蔡欣, 馬曉偉, 黎攀,等. 美藤果殼提取物降血壓功效的研究[J]. 食品研究與開發, 2019, 040(023):87-92.
【30】 Nascimento A , Melo-Silveira R F , Dantas-Santos N , et al. Antioxidant and Antiproliferative Activities of Leaf Extracts from Plukenetia volubilis Linneo (Euphorbiaceae)[J]. Evidence-Based Complementray and Alternative Medicine,2013,(2013-9-18), 2013, 2013:950272.
【31】Chirinos R , Necochea O , Pedreschi R , et al. Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) shell: An alternative source of phenolic compounds and antioxidants[J]. International Journal of Food Science & Technology, 2016, 51(4).
【32】唐喆, 蘇建輝, 董繼紅,等. 一種從美藤果殼提取黃酮的方法:, CN109364110A[P]. 2019.
【33】Kumar B , Smita K , E Sánchez, et al. Andean Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) shell biomass as new biosorbents for Pb2+ and Cu2+ ions[J]. Ecological Engineering, 2016, 93:152-158.
【34】Brajesh, Kumar, Kumari, et al. Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) shell biomass for synthesis of silver nanocatalyst[J]. Journal of Saudi Chemical Society, 2017.
【76】Ricardo B B , Carolina C T , ZAH Ordoñez, et al. Composición química de la cáscara de sacha inchi (Plukenetia volubilis) y alternativas para su aprovechamiento como subproducto agroindustrial. 2015.
了解更多,請下載電子書《探秘美藤果》