苹果果胶的生物活性

背景及概述^[1-2]

苹果是蔷薇科苹果属植物的果实，它营养丰富，利于食用和保健。中医认为苹果有生津、润肺、醒酒、止泻等功效，现代科学研究表明，苹果具有抗癌作用。苹果果胶是一类相对分子质量在1万～40万u之间的多糖聚合物，其主要结构是以α－1，4－糖苷键相连接的多聚半乳糖醛酸链。苹果果胶是一种完全无毒的天然食品添加剂，广泛用于食品工业，主要作为凝胶剂、稳定剂和增稠剂，可显著提高食品品质。苹果果胶是从苹果渣中提取的高分子多糖类物质。据资料显示，干苹果渣中含有15%～18%的果胶，而且果胶又有可观的市场价格，提取、利用苹果果胶具有十分重要的意义。

苹果果胶组分分级与特性研究^[1]

近年来，人们对果胶中不同组分的分离和特性进行了研究。果胶的提取、纯化、分离、改性的方法不同，理化性质也就不同，目前用于苹果果胶的分离、分级方法有超滤法、透析法、离子交换法等。研究不同性质的果胶对苹果果胶的深度开发有着重要意义。

1. 不同分子量的苹果果胶的性质研究

苹果果胶是一类分子量不均一的多糖。分子量不同的果胶有着不同的理化性质，如半乳糖醛酸含量、酯化度、黏均分子量、透光率、吸光度等。通过XX80EL005型超滤设备获得了6种不同分子量的苹果果胶，随着果胶分子量的减小，半乳糖醛酸含量随之降低，分子量小于10万的果胶中半乳糖醛酸含量很低，可能是多糖成分，虽然各级果胶的酯化度随分子量的减小而降低，但仍为高酯果胶。通过其他理化性质鉴定发现，随着果胶分子量的降低，黏均分子量、胶凝度及单糖种类都随之降低，透光率却因果胶分子的减小而增大，这说明超滤膜对果胶具有脱色作用。

2. 不同极性的苹果果胶自由基清除能力

研究目前，纤维素(DEAE)常用于离子交换层析法中分离纯化大分子物质，如蛋白质、多糖等。通过不同浓度的洗脱液，可以将不同分子量、不同极性的物质依次洗脱下来，得到性质不同的同类大分子。将中温酸提取法提取的苹果果胶利用DEAE－650M层析柱用不同浓度的NaCl溶液洗脱出具有弱、中、强极性的纯品果胶，三种果胶的抗氧化能力各不相同，其对于二苯代苦基肼基自由基(DPPH·)的半抑制浓度(IC50)大小顺序为：水洗组分＜0.3mol/LNaCl洗脱组分＜0.1mol/LNaCl洗脱组分，这表明各极性组分对自由基清除能力的大小为：弱极性组分＞强极性组分＞中极性组分。研究还表明，酸提法提取果胶的提取温度也会影响其自由基清除活性，高温(100℃)酸提的果胶多糖得率和活性均高于中温(87℃)酸提的果胶。

3. 苹果果胶寡聚半乳糖醛酸的分离分离分级

不仅可以用于苹果果胶，对于苹果果胶的降解产物也可以通过分级得到聚合度不同的寡聚糖。将酶解后的果胶通过Dowex1X4－400和Dowex50WX8－200型树脂和薄层色谱法(TLC)制得了聚合度为2～5的寡聚半乳糖醛酸，并用电喷雾离子化质谱法(ESI－MS)对其进行了分析。通过这种方法制备的各种寡聚半乳糖醛酸纯度较高(≥92%)，而且比液相色谱法简便易行。

生物活性^[3]

果胶是膳食纤维的一种，苹果果胶是苹果活性成分的一种。对于苹果果胶的生物活性，国外有一定的研究，国内研究的较少，现代生物学与医学研究表明，苹果果胶具有抗氧化、降血脂、抗菌、预防结肠癌与前列腺癌等功效。

1. 降血脂：高脂血症，指血液中一种或几种脂肪成分的增加，如胆固醇、脂蛋白、甘油三酯等，它是造成动脉粥样硬化症和心脏病发生的一个重要的危险因子。国外研究显示，苹果果胶对促进人体脂质代谢、降血脂有很好的效果。通过人体实验发现，苹果果胶在促进脂肪代谢，降低血液中胆固醇，高密度脂蛋白以及甘油三酯方面有着较为显著的作用，并通过实验建模：y=x(A+Bx)，式中x为时间，y为调查参数，A、B为实验常数，该模型能很好地模拟脂质代谢的动力学特征。另外通过实验还发现，山梨醇在降血脂方面与苹果果胶起协同作用。

2. 抗癌作用：氧化偶氮甲烷引起结肠癌的发生与肠道细菌代谢物中的β－葡萄糖苷酶和色氨酸酶的含量和活性有显著关系。通过大鼠实验发现，苹果果胶能显著减少排泄物中β－葡萄糖苷酶和色氨酸酶的水平，并且能够在早期阶段抑制结肠内β－葡萄糖苷酶的活性，膳食中添加20%的苹果果胶喂养的大鼠的结肠癌病发率明显低于对照组，因此苹果果胶具有抗结肠癌的活性。丁酸盐在促进肠道健康和抑制结肠直肠癌方面有着重要作用，国外有研究表明，某些多糖如苹果果胶能够被肠道中的菌群利用作为丁酸盐的前体物质，因此苹果果胶摄入量的增加能间接促进肠道健康和减少结直肠癌的发生。

3. 其他生物活性：通过实验发现，苹果果胶具有抑制胰脂酶的作用，因此苹果果胶具有预防肥胖的潜在功效。长期摄入膳食纤维会改善肠道的形态学和生理学特性，能够增加肠道的容积率和消化能力，通过动物实验证明了这一点：长期摄取苹果果胶能够增强肠道对槲皮苷的吸收能力。苹果果胶除具有上述生物活性外，还具有排除体内某些放射性元素的特殊功效，对受“切尔诺贝利”事件影响，对体内137Cs含量超标的孩子做了人体实验，研究发现，在膳食中添加苹果果胶能显著降低这些孩子体内的137Cs水平。

主要参考资料

[1] 苹果果胶研究进展

[2] 苹果果胶的结构、单糖组分和稳定性研究

[3] 苹果果胶制备工艺及研究进展