紀(jì)秀鳳，呂長(zhǎng)鑫，王新明，巴俊文，于泳渤，勵(lì)建榮

（渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州121013）

果蔬是人們飲食中必不可少的食物，富含人體所必需的維生素、無(wú)機(jī)鹽、生物酶和纖維等物質(zhì)，調(diào)節(jié)飲食口味的同時(shí)，促進(jìn)了人體健康。木質(zhì)素廣泛存在于果蔬細(xì)胞壁中，是一類由苯丙烷類或其衍生物結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的芳香類化合物，其結(jié)構(gòu)包含酚羥基、羰基及甲氧基等多種活性基團(tuán)[1-3]。構(gòu)成木質(zhì)素的主要單體為對(duì)羥苯基丙烷（p-hydroxyphenyl propane，H）、紫丁香基丙烷（syringyl，S）和愈創(chuàng)木基丙烷（guaiacyl，G），其前體分別為香豆醇、芥子醇和松柏醇，這些單體由醚鍵和碳碳鍵隨機(jī)耦合形成木質(zhì)素分子骨架，如β-O-4、β-O-4′、β-β′、β-5′和 5-5′等化學(xué)鍵[4-5]。G 型木質(zhì)素僅由G單元構(gòu)成，SG型木質(zhì)素由S和G單位構(gòu)成，而HSG型木質(zhì)素則由3種以上的單體構(gòu)成[2]。木質(zhì)素的來(lái)源及提取方式不同，其結(jié)構(gòu)及性質(zhì)差異性較大，生物活性也不盡相同，因此，針對(duì)木質(zhì)素的提取方法和結(jié)構(gòu)表征進(jìn)行分析，可有效提高木質(zhì)素生物利用率。

木質(zhì)素約占果蔬本身質(zhì)量的15%～20%，具有硬化植物細(xì)胞、抗菌、抗氧化和抗紫外線等功能[4]。果蔬加工成果蔬汁、果蔬酒及果蔬醬等產(chǎn)品后，產(chǎn)生的廢棄物中含大量木質(zhì)素，如山竹皮、橘皮及石榴皮等果皮；葡萄籽、沙棘籽、樹莓籽、蓮籽及番茄籽等果蔬籽；大豆渣和木糖渣等果蔬渣等。果蔬加工產(chǎn)生的廢棄物中木質(zhì)素含量豐富，但多被直接丟棄或燒毀，造成資源浪費(fèi)及環(huán)境污染。目前，部分木質(zhì)素應(yīng)用于建材、石油、農(nóng)業(yè)及輕工業(yè)等領(lǐng)域，如制作黏合劑、表面活性劑、炭纖維和活性碳等，木質(zhì)素產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益較低，且產(chǎn)生大量廢液、廢渣和廢氣，污染環(huán)境[6-8]。果蔬木質(zhì)素中含有大量活性基團(tuán)，攝入體內(nèi)后，可對(duì)人體健康和疾病的防治發(fā)揮重要作用，是一種安全、綠色、健康的天然活性物質(zhì)，將其進(jìn)行提取分離和結(jié)構(gòu)表征，并應(yīng)用于食品、保健和醫(yī)藥等領(lǐng)域，即避免了資源浪費(fèi)，又提高了果蔬廢棄物附加值，具有廣闊開發(fā)應(yīng)用前景。因此，本文詳細(xì)綜述近年來(lái)果蔬中木質(zhì)素的提取純化技術(shù)、生物功能活性及其應(yīng)用，并分析果蔬中木質(zhì)素在加工應(yīng)用中存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)，旨在為果蔬中木質(zhì)素的應(yīng)用及發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 果蔬木質(zhì)素提取及結(jié)構(gòu)表征

1.1 果蔬木質(zhì)素提取

果蔬木質(zhì)素的提取是保證其應(yīng)用的基礎(chǔ)，不同提取方法影響木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響其活性，故對(duì)木質(zhì)素提取方式進(jìn)行探索研究，在食品、醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用具有重要意義。果蔬中木質(zhì)素提取主要有無(wú)機(jī)和有機(jī)溶劑兩種方法，此外，還可采用酶解法、超聲波萃取法、微波加熱萃取法、超臨界萃取法等輔助方法對(duì)果蔬中木質(zhì)素進(jìn)行提取，其主要目的是促使植物細(xì)胞壁的破碎，加速木質(zhì)素溶出。無(wú)機(jī)溶劑提取法主要包括酸法和堿法[9]，如利用硫酸、硫酸鈉及氫氧化鈉等溶液進(jìn)行提取。孫文鵬等[10]將水葫蘆干燥、研磨、過(guò)篩后，置于料液比1∶20（mg/mL）的氫氧化鈉溶液中加熱提取4 h過(guò)濾取沉淀，冷凍干燥即得到堿木質(zhì)素；龐庭才等[11]通過(guò)堿法提取銀杏果殼中木質(zhì)素，在氫氧化鉀濃度 0.5 mol/L、溫度 60℃、料液比 1∶65（g/mL）、提取時(shí)間2 h條件下，木質(zhì)素提取率達(dá)10.78%，各影響因素中堿液濃度影響最大；張保平等[12]采用72%硫酸對(duì)稻草中的木質(zhì)素提取2 h后，木質(zhì)素產(chǎn)率達(dá)9.23%。有機(jī)溶劑提取法主要以乙醇、乙酸、丙酮和乙烷等為溶劑提取果蔬中木質(zhì)素。如龔衛(wèi)華等[13]以醋酸溶液為提取液，在油浴條件下浸提，并經(jīng)真空抽濾、濾液減壓濃縮、冷凍干燥后制得筍殼醋酸木質(zhì)素。張朝波等[14]通過(guò)蒸餾法去除南五味子中的揮發(fā)性油和水溶性雜質(zhì)，再利用高濃度乙醇提取，粗提液經(jīng)大孔樹脂柱和氧化鋁柱進(jìn)行純化，最終得到總木質(zhì)素含量為81.08%的木質(zhì)素提取物；Xie等[15]以二氧雜環(huán)乙烷為溶劑，在100℃下反應(yīng)12 h，濾渣重復(fù)提取2次，濾液經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后，在氯仿作用下浸出，最后經(jīng)乙醚沉淀得到芭蕉芋渣木質(zhì)素。此外，Li等[16]以有機(jī)酸為提取溶劑，微波加熱為輔助手段，109℃下萃取60 min，竹材木質(zhì)素提取率為17.98%；李維英[17]在無(wú)機(jī)鹽氯化鎂催化作用下，以乙醇為提取溶劑，并通過(guò)微波加熱的手段提高蔗渣木質(zhì)素提取率，其提取率可達(dá)68.06%，相比水浴加熱，提取率提高了20%～30%；唐婷范等[18]等以氫氧化鈉為提取劑，超聲波輔助提取蒜頭果殼及枝干木質(zhì)素，超聲功率為600 W，超聲時(shí)間為60 min，殼及枝提取率分別為45.21%和63.78%。超聲波法木質(zhì)素提取得率優(yōu)于微波法，但在微波作用下，木質(zhì)素可快速吸收微波能，在短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到較高的提取率，節(jié)省提取時(shí)間。其次，繆正調(diào)等[19]采用有機(jī)和無(wú)機(jī)結(jié)合法，在二氧六環(huán)80%和氫氧化鈉1%條件下對(duì)核桃殼中木質(zhì)素進(jìn)行連續(xù)提取，最終確定核桃殼中木質(zhì)素含量高達(dá)75.9%。目前，木質(zhì)素提取方法、原理及特點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 果蔬木質(zhì)素提取Table 1 Extraction of lignin from fruits and vegetables

表1中的方法均對(duì)果蔬中木質(zhì)素的提取有一定作用效果，主要依靠物理、化學(xué)或生物手段對(duì)植物細(xì)胞壁進(jìn)行破壞，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)容物溶出，但破壁后會(huì)溶出色素、蛋白、油脂和多糖等雜質(zhì)，故果蔬中木質(zhì)素提取前需對(duì)原材料進(jìn)行破碎，再通過(guò)蒸餾去除原料中油脂和可溶性雜質(zhì)，避免雜質(zhì)對(duì)木質(zhì)素測(cè)定及應(yīng)用的干擾。我國(guó)果蔬品種多樣，種植資源豐富，但不同果蔬木質(zhì)素提取方法及工藝不同，不同提取方法提取同種果蔬木質(zhì)素，木質(zhì)素提取率及其結(jié)構(gòu)變化亦不相同。目前，果蔬木質(zhì)素提取方法均存在一定缺陷，自木質(zhì)素提取試驗(yàn)階段至產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在諸多困難，例如，無(wú)機(jī)溶液提取易引起木質(zhì)素結(jié)構(gòu)變化，且不利于人體健康；超聲波法不利于木質(zhì)素大規(guī)模提取，且溫度易變化，影響木質(zhì)素結(jié)構(gòu)；酶法提取條件要求較高，成本較大；超臨界萃取法不可大規(guī)模生產(chǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，需從提取條件入手，深入研究木質(zhì)素結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理，從根本上解決問(wèn)題。其次，可將兩種或兩種以上提取方法相結(jié)合進(jìn)行提取，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，提高果蔬中木質(zhì)素提取率，減少時(shí)間及耗能，還可結(jié)合新興技術(shù)，尋找木質(zhì)素更佳的提取方法。

1.2 果蔬木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征

果蔬木質(zhì)素結(jié)構(gòu)及官能團(tuán)數(shù)量均隨木質(zhì)素平均分子質(zhì)量的變化而改變[27]，故木質(zhì)素分子量的大小嚴(yán)重影響了其結(jié)構(gòu)與生物功能。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)與植物部位、成熟度和種植地區(qū)息息相關(guān)，同時(shí)因提取純化方法不同，木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)也不盡相同，因此，充分表征果蔬中木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，有助于提高木質(zhì)素性質(zhì)的認(rèn)知，提高其生物利用率，增加經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

常用于結(jié)構(gòu)表征方法有傅里葉紅外光譜法、高場(chǎng)核磁共振法、基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜、掃描電鏡法和凝膠滲透色譜法等。如繆正調(diào)等[19]在高壓水熱條件下提取的核桃殼木質(zhì)素，通過(guò)紅外光譜和核磁共振分析可知，其結(jié)構(gòu)單元主要由S和G構(gòu)成，之間以 β-O-4′醚鍵，β-β′和 β-5′碳碳鍵相連接，且木質(zhì)素側(cè)鏈中部的S結(jié)構(gòu)單元β-O-4′結(jié)構(gòu)的γ位發(fā)生了酰化；楊東杰等[28]通過(guò)凝膠色譜、電位滴定、紅外、核磁等方法分析可知，小分子量蔗渣木質(zhì)素磺酸鎂H結(jié)構(gòu)較多，但隨分子量升高，S、H和G單體含量呈現(xiàn)均一化趨勢(shì)，酚羥基數(shù)量增加，羧基數(shù)量減少，物化特性隨之改變；彭鋒等[29]在堿性環(huán)境下醇法提取的蔗糖渣木質(zhì)素，經(jīng)紫外、紅外及核磁表征發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)單元主要為S、G和少量H；Yin等[30]利用傅里葉紅外光譜、核磁共振和電鏡掃描分析等方法，確定了木瓜果實(shí)和莖中木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)特性，主要化學(xué)鍵為醚鍵和碳碳鍵，而在兩個(gè)木質(zhì)素組分中S/G比存在顯著差異；此外，木瓜莖中分離的木質(zhì)素組分表現(xiàn)出較高熱穩(wěn)定性。因此，對(duì)木質(zhì)素結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，進(jìn)一步研究果蔬木質(zhì)素組分構(gòu)效關(guān)系，利于果蔬木質(zhì)素新的生物活性發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用，并為其應(yīng)用提供理論依據(jù)。

2 果蔬木質(zhì)素生理活性

2.1 抗氧化

果蔬木質(zhì)素可有效清除自由基，抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，是因?yàn)槟举|(zhì)素結(jié)構(gòu)中的酚羥基可釋放H＋，競(jìng)爭(zhēng)性地捕獲自由基，從而阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，保護(hù)脂質(zhì)不被氧化，是一類新興的植物天然抗氧化劑[31]。龔衛(wèi)華等[21]通過(guò)醋酸法提取葵花籽殼木質(zhì)素，并以化學(xué)合成的抗氧化劑二丁基羥基甲苯作陽(yáng)性對(duì)照，進(jìn)行抗氧化研究，結(jié)果表明木質(zhì)素對(duì)自由基的半數(shù)抑制率為0.65 mg/mL，自由基清除指數(shù)為1.54，顯著高于二丁基羥基甲苯，說(shuō)明葵花籽殼木質(zhì)素可作為天然抗氧化劑。Li等[32]采用微波輔助有機(jī)酸萃取法從竹材中提取小分子量木質(zhì)素，其自由基清除率高于人工合成的抗氧化劑二丁基羥基甲苯但低于丁基羥基茴香醚。Gong等[2]研究得出竹筍殼乙酸木質(zhì)素具有較高的苯酚羥基含量和S/G比，具有較強(qiáng)的自由基清除能力，且優(yōu)于BHT的抗氧化活性。楊玲等[33]通過(guò)微波輔助法提取胡蘿卜木質(zhì)素，當(dāng)胡蘿卜木質(zhì)素濃度為400 mg/L時(shí)對(duì)HO·的清除率為44.12%，說(shuō)明胡蘿卜木質(zhì)素抗氧化活性較強(qiáng)。因此，不同方法提取的果蔬木質(zhì)素均具有一定的抗氧化活性，且強(qiáng)于商業(yè)化學(xué)合成的抗氧化劑BHT，可作為天然植物抗氧化劑來(lái)源進(jìn)行開發(fā)，以延長(zhǎng)油脂類食品的貨架期，預(yù)防食品的風(fēng)味、顏色、活性物質(zhì)喪失等問(wèn)題[34]，又可乳化后用于新型化妝品的研發(fā)，為果蔬廢料應(yīng)用提供新的方向。

2.2 降血脂

高血脂主要由暴飲暴食、酗酒、吸煙和抑郁等不良習(xí)慣造成，表現(xiàn)為膽固醇和甘油三酯水平過(guò)高或高密度脂蛋白膽固醇含量過(guò)低，而小分子量果蔬木質(zhì)素能夠降低血液中膽固醇和甘油三酯水平，從而起到降血脂作用。膽固醇在肝臟中可形成膽汁酸，而木質(zhì)素可與膽汁酸結(jié)合，并將其排除體外。因此，膽固醇在肝臟中不斷轉(zhuǎn)化為膽汁酸，并能維持膽汁酸的動(dòng)態(tài)平衡，從而達(dá)到降血脂目的[35-36]。Rodríguez-Gutiérrez等[37]體外研究了橄欖核中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素對(duì)膽汁酸的吸附情況，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素對(duì)以鈉鹽形式存在的膽汁酸有較強(qiáng)地吸附能力，且與降膽固醇藥物消膽胺結(jié)合膽酸能力相似。龔衛(wèi)華等[13]在體外膽酸鹽吸附實(shí)驗(yàn)中，麻竹筍殼的醋酸木質(zhì)素對(duì)膽酸鈉和牛磺膽酸鈉具有較高的吸附率，其相對(duì)于消膽胺吸附率為82.46%和60.94%，同時(shí)對(duì)鵝脫氧膽酸鈉和脫氧膽酸鈉也表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力。Norikura等[38]發(fā)現(xiàn)木質(zhì)酚處理HepG2細(xì)胞后，減少了載體蛋白apo-B分泌，抑制了細(xì)胞甘油三酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白mRNA的表達(dá)，達(dá)到降低總膽固醇含量目的。表明木質(zhì)酚調(diào)節(jié)apo-B分泌的重要因素是甘油三酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白mRNA的表達(dá)、細(xì)胞膽固醇的代謝和成熟SREBP-2的表達(dá)。綜上可知，果蔬木質(zhì)素及其衍生物是潛在促進(jìn)人體健康的生物活性物質(zhì)，但果蔬木質(zhì)素對(duì)血脂代謝影響，尤其是飲食誘導(dǎo)的肥胖機(jī)制方面還需做進(jìn)一步研究。

2.3 降血糖

木質(zhì)素及其衍生物主要通過(guò)減少腸道葡萄糖吸收和促進(jìn)胰島素釋放等過(guò)程達(dá)到降血糖目的。Xie等[15]從芭蕉芋渣中提取的木質(zhì)素主要由G和H單體構(gòu)成，與阿卡波糖相比，對(duì)α-D-葡萄糖苷酶活性的抑制性能更強(qiáng)。分子對(duì)接分析表明，葡萄糖苷酶上存在木質(zhì)素單個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，而木質(zhì)素與α-D-葡萄糖苷酶的主要結(jié)合力為氫鍵、疏水相互作用和范德華力。Quesille等[39]研究表明修飾后的堿性木質(zhì)素在體外對(duì)α-淀粉酶具有較強(qiáng)地抑制活性。Hasegawa等[40]研究了木質(zhì)素磺酸對(duì)腸道葡萄糖吸收的影響，表明木質(zhì)素磺酸是α-葡萄糖苷酶的可逆非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，可結(jié)合酶和酶底物復(fù)合物，增強(qiáng)了對(duì)α-葡萄糖苷酶活性抑制作用，同時(shí)直腸細(xì)胞能有效抑制脫氧葡萄糖的攝取。因此，木質(zhì)素及其衍生物可通過(guò)抑制α-葡萄糖苷酶活性和腸道對(duì)葡萄糖的吸收達(dá)到降血糖效果，可在功能性食品和醫(yī)藥領(lǐng)域等方面廣泛應(yīng)用。

2.4 抗病毒

木質(zhì)素在較低濃度范圍內(nèi)，對(duì)艾滋病毒（human immunodeficiency virus，HIV）、單純皰疹病毒、梅毒和淋病奈瑟菌等均具有一定抗性，且已被大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，尤其對(duì)HIV-1具有廣泛抗性[41]。HIV-I是由人類免疫缺陷病毒感染和細(xì)胞免疫功能缺陷等因素引起，κB因子可引起炎癥、癌癥和克羅氏病等多種疾病，而小分子量木質(zhì)素可抑制HIV-1基因表達(dá)，也能抑制NF-κB活化及TNFα誘導(dǎo)，從而達(dá)到抗病毒目的[42]。其次，木質(zhì)素磺酸還具有廣譜的抗單純皰疹病毒活性，但不會(huì)干擾對(duì)人體有益的乳酸桿菌菌群生長(zhǎng)[43]。此外，木質(zhì)素和抗原肽結(jié)合制作的傳感器可成功免疫識(shí)別HIV，相對(duì)明膠凝集法、熒光抗體法、酶標(biāo)法和蛋白印跡法檢測(cè)更加方便快捷，同時(shí)為有機(jī)生物傳感器應(yīng)用提供了廣闊空間[44]。因此，木質(zhì)素及其衍生物可作為抗病毒制劑及生物傳感器進(jìn)一步研究，為人類病毒類疾病提供更加有效的治療藥物及檢測(cè)手段。

2.5 其它活性

近年來(lái)，木質(zhì)素及衍生物已被證實(shí)具有預(yù)防癌癥、抗凝血、排毒、調(diào)節(jié)免疫等功效。如木質(zhì)素與碳水化合物結(jié)合的衍生物糖-木質(zhì)素，屬疏水性木質(zhì)素，水溶性較好，細(xì)胞毒性試驗(yàn)表明，糖-木質(zhì)素代謝物可抑制癌細(xì)胞中核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的激活，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[45]。洋槐木質(zhì)素提取物對(duì)乳腺癌細(xì)胞表現(xiàn)出較高的抗細(xì)胞毒性能力，但對(duì)肝星狀細(xì)胞無(wú)效[46]，而經(jīng)納米技術(shù)處理的木質(zhì)素，對(duì)癌細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑制作用[47]，有希望成為新一代天然抗癌劑。其次，Henry等[48]研究發(fā)現(xiàn)低分子量酸化木質(zhì)素可在肝素與凝血蛋白酶的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，有效抑制凝血酶和xa因子活性。Mehta等[49]研究表明木質(zhì)素能有效降低血小板凝塊的收縮力，干擾凝血酶和與目標(biāo)物的結(jié)合，預(yù)防動(dòng)脈閉塞。因此木質(zhì)素及其衍生物可作為肝素替代物發(fā)揮抗凝血作用，可作為一種全新的抗凝血和抗血栓藥物。除此之外，木質(zhì)素對(duì)金屬離子有一定的吸附效果，如鉛、鐵、銅等離子，故可利用木質(zhì)素此性質(zhì)研制減輕人體毒素的藥物。

目前，從果蔬中通過(guò)一系列工藝提取純化的木質(zhì)素及其衍生物主要作為能源物質(zhì)，急需通過(guò)努力開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。果蔬與人類飲食密切相關(guān)，對(duì)人體生命活動(dòng)有著重要作用，從果蔬加工廢棄物中提取的木質(zhì)素生物相容性較好，分子量較小，且生物活性較強(qiáng)，在抗氧化、降血脂、降血糖、抗病毒等方面具有重要作用，在食品、生物及醫(yī)藥等應(yīng)用中具有潛在的研究?jī)r(jià)值，必將會(huì)表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。

3 果蔬木質(zhì)素應(yīng)用

現(xiàn)階段，果蔬木質(zhì)素及其衍生物在食品、保健、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用較少，多集中于建材、石油、造紙等工業(yè)應(yīng)用，對(duì)木質(zhì)素利用率較低，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益較低。如將木質(zhì)素與大豆蛋白混合制備的膠黏劑強(qiáng)度、耐水性及耐腐蝕性得到大幅度提高[50]。Luo[51]等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大豆蛋白中添加10%的木質(zhì)素時(shí)，木質(zhì)素與蛋白分子活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，制備的膠黏劑耐水性是大豆蛋白膠黏劑的2倍。對(duì)木質(zhì)素分子中的羥基進(jìn)行甲基化、乙?；屯檠趸磻?yīng)，可調(diào)整木質(zhì)素分子中親水基與親油基比例，得到活性較高的表面活性劑。艾青等[52]對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行改性，制備的二乙醇胺基木質(zhì)素表面活性劑水溶性及表面張力得到大幅度改善。Doherty等[53]闡述了木質(zhì)素與淀粉、聚羥基乙酸和樹脂等聚合物組成的共混聚合物優(yōu)良性能及較好應(yīng)用前景。王芳等[54]通過(guò)酶法提取玉米秸稈中木質(zhì)素，采用苯酚-硫酸法對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行酚化改性，再與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)，生成具有較高熱穩(wěn)定性及剛性的環(huán)氧樹脂。其次，木質(zhì)素不僅能夠強(qiáng)烈吸附重金屬離子，對(duì)膽汁和膽固醇也具有較強(qiáng)的吸附效果，可望在食品、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域得到有效應(yīng)用。通過(guò)對(duì)木質(zhì)素構(gòu)效關(guān)系及活性的研究分析，總結(jié)果蔬木質(zhì)素的主要應(yīng)用見(jiàn)表2。

果蔬中提取的木質(zhì)素是一種天然、安全、無(wú)污染、資源豐富的食品添加劑，可廣泛應(yīng)用于飲料、果醬、冷鮮肉保鮮等領(lǐng)域；降血糖、降血脂和消炎等藥物多為人工合成，造價(jià)昂貴，且存在不安全性，將果蔬中木質(zhì)素應(yīng)用于制藥，將會(huì)產(chǎn)生巨大社會(huì)效益；市場(chǎng)上植物性成分保健品多集中于原花青素、黃酮及茶多酚等活性物質(zhì)，而果蔬中木質(zhì)素的提取及應(yīng)用，拓寬了功能性成分來(lái)源；化妝品種類繁多，多為化學(xué)工業(yè)品或精細(xì)化工產(chǎn)品，化妝品與人體肌膚相連密切，保護(hù)和美化皮膚同時(shí)，揮發(fā)多種有害物質(zhì)，刺激人體皮膚，易引起皮膚疾病，而果蔬中木質(zhì)素可作為化妝品主要成分，對(duì)人體無(wú)危害。此外，木質(zhì)素可加工為食品包裝材料，具有綠色安全、無(wú)污染及易分解等優(yōu)點(diǎn)，具有較大開發(fā)價(jià)值。綜上所述，果蔬中木質(zhì)素提取后，在多領(lǐng)域及行業(yè)中具有較好應(yīng)用前景，必將產(chǎn)生較大社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

表2 果蔬木質(zhì)素應(yīng)用Table 2 The application of lignin in fruit and vegetable

4 展望

我國(guó)是果蔬種植加工大國(guó)，果蔬資源豐富，而木質(zhì)素廣泛存在水果蔬菜中，為木質(zhì)素的提取開發(fā)利用提供了物質(zhì)來(lái)源。果蔬木質(zhì)素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同來(lái)源及提取方式獲得的木質(zhì)素分子量、結(jié)構(gòu)及生物活性亦不相同。近年來(lái)，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究與開發(fā)，在果蔬木質(zhì)素及其衍生物的提取、結(jié)構(gòu)表征、功能活性及應(yīng)用等方面取得了巨大進(jìn)展，為木質(zhì)素在食品、保健品、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。此外，我國(guó)大量科研人員開始逐步深入開發(fā)果蔬木質(zhì)素資源，并充分與果蔬本身的醫(yī)藥理論結(jié)合，對(duì)果蔬木質(zhì)素資源充分利用，促進(jìn)了我國(guó)醫(yī)藥及保健品等行業(yè)發(fā)展。但果蔬木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)研究、提取純化技術(shù)還有待于深入，對(duì)其醫(yī)藥和保健領(lǐng)域某些機(jī)理仍需進(jìn)一步完善，尤其是果蔬木質(zhì)素在人類肌體的準(zhǔn)確生理功能、作用機(jī)理及代謝途徑還需進(jìn)一步探究。目前，國(guó)內(nèi)外迫切需求天然植物提取物的抗氧化劑及藥品，研究開發(fā)果蔬木質(zhì)素資源具有深遠(yuǎn)意義。因此，探討果蔬木質(zhì)素新的提取純化方法、質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、在肌體內(nèi)的吸收利用方式、作用機(jī)理、新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品穩(wěn)定性和產(chǎn)品貨架期等方面將成為日后科研及應(yīng)用研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。