图1 罗汉果甜苷结构式
Fig.1 Chemical structure of mogroside
李雨蒙1，2，3，张泽生1，2，3，*，秦程广1，王春龙1，孙艳伟1
（1.天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津300457；2.天津科技大学食品工程与生物技术学院，食品营养与安全教育部重点实验室，天津300457；3.天津食品安全低碳制造协同创新中心，天津300457）
摘 要：罗汉果甜苷是罗汉果的甜味主要成分，我国具有丰富的植物来源。近年来研究发现，罗汉果甜苷具有多种生理活性，如降血糖、抗氧化、保肝、降脂减肥等，因此罗汉果可用于医药、食品添加剂、功能食品等领域。本文主要对罗汉果甜苷的理化性质、提取方法、生理活性及开发应用做简要概述。
关键词：罗汉果甜苷；提取方法；生理活性；开发应用
罗汉果（Siraitia grosvenorii），葫芦科多年生藤本植物，学名光果木鳖，是我国特有的药食同源植物，主要分布于广西、贵州、湖南等热带、亚热带地区[1]。据记载，罗汉果果实在我国已有三百多年的药用历史[2]，传统医学研究表明，罗汉果具有清热止咳、化痰、润肺、生津止渴、滑肠排毒等功效，《中国药典》在1977年将其作为常用中药收载[3-4]。对罗汉果成分分离鉴定，发现其含有多种脂肪酸、必需氨基酸、黄酮类化合物以及大量的三萜类糖苷化合物[5-7]。罗汉果甜苷是罗汉果中三萜类化合物的主要成分，它是一种具有强甜味的非糖物质，其甜度相当于等量蔗糖的300倍左右[8]。现代药理学研究证明罗汉果甜苷还具有调节血糖平衡、脂肪代谢、抗氧化及提高免疫等多种生物活性[9-11]，因此罗汉果甜苷在食品添加剂、功能食品及药食两用中药等方面有很大应用前景。本文主要对罗汉果甜苷的理化性质、提取方法、生理活性及开发应用做简要综述。
罗汉果甜苷又名罗汉果甜素、罗汉果皂苷等，分子式为C66H112O34，相对分子量为1 449.6，它是一种三萜烯葡萄糖苷，其苷元是三萜烯醇，两条由4个以下葡萄糖单位组成的葡萄糖苷侧链以β-糖苷键与苷元相连，侧链葡萄糖之间的连接键主要为β-1，6和β-1，2糖苷键，其结构式如图1。
罗汉果甜苷具有甜度大、热量低、非发酵等特点，其含量是罗汉果干果的3.8%～3.9%，浅黄色粉末，易溶于水，连续25 h处于120℃环境中仍不被破坏，使用时其性质不受pH值影响[12]。
图1 罗汉果甜苷结构式
Fig.1 Chemical structure of mogroside
随着罗汉果甜苷在食品、药品及功能食品等领域的广泛应用，采用有效的提取分离方法，提高罗汉果甜苷的得率，最大限度利用罗汉果资源，推动罗汉果甜苷的产业化生产，引起人们的重视。近年来，通常采用直接水煮或乙醇水煮法、微波和超声辅助提取法、闪提法等对罗汉果中的罗汉果甜苷进行提取。
2.1 水煮法提取罗汉果甜苷
罗汉果甜苷最初的提取方法为直接水煮提取或乙醇提取，研究发现，罗汉果干果中含13.5%的葡萄糖、10.0%的蛋白质及10.0%的果糖，这些物质均不易溶于乙醇溶液，且随着乙醇浓度提高固形物溶出量反而减少[13]。李雁群[14]等采用产于广西的罗汉果为原料，分别用水和不同浓度乙醇作为溶剂，料液比为1∶6（g/ mL），70℃下保温抽提1 h，得到罗汉果甜苷粗提物，采用Ca（OH）2作为澄清剂，室温澄清后，用强碱树脂D290或D280在25℃下慢速操作脱色，最后用50%乙醇水溶液使罗汉果甜苷从吸附树脂上解吸。结果发现，水作为溶剂时罗汉果甜苷的得率最高，可达2.4%，且经过澄清脱色的罗汉果甜苷品质得到大大提升。
2.2 微波和超声辅助提取罗汉果甜苷
微波辅助提取法是利用频率介于 300 MHz～300 GHz之间的电磁波，使罗汉果组织的部分细胞破裂。微波具有穿透性和加热功能，可从内部和外部同时加热，大大减少提取物阻滞扩散过程的阻力，从而加速罗汉果甜苷溶解到溶剂中[15]。朱晓韵[16]等对比常规水煮法和微波提取法对罗汉果甜苷得率的影响，结果发现，微波法最佳提取条件为：料液比1∶8（g/mL），微波输出功率750 W，提取时间15 min。微波提取罗汉果甜苷的效率明显优于常规水煮法，罗汉果甜苷得率达4.8%，是一种省时、省能、操作简便的提取方法。
超声波辅助提取法是利用超声波的线性交变震动和沿声波传播方向的辐射压强，使罗汉果原料的细胞和细胞膜结构遭到破坏，促进原料中罗汉果甜苷更快更多地释放出来[17]。李军生[18]等采用超声波提取法提取粉末罗汉果原料中的罗汉果甜苷，研究发现，最佳超声波水提条件为：80 W（50 kHz）的超声波处理80 min，罗汉果甜苷的得率可达3.4%，说明超声波处理可以显著提高罗汉果甜苷的得率。另外，超声波的频率也对罗汉果甜苷的得率有显著影响，当超声波振动频率与介质振动产生共振效应时提取得率最高。
2.3 闪提法提取罗汉果甜苷
闪提法是中药提取的一项较新的技术，其原理是在适当溶剂存在下，利用高速机械剪切力和超速动态分子渗透作用，迅速破坏细胞组织，使组织细胞内部的化学成分（或有效成分）迅速达到组织内外平衡，通过过滤达到提取的目的[19]。与传统方法相比具有高效、快速、不需加热、不破坏成分、适宜各种溶剂等优势[20]。刘兆[21]等通过正交实验优选罗汉果甜苷闪式提取工艺，并利用高效液相（HPLC）检测方法，检定纯化后的甜苷样品纯度。得到最佳提取条件为：料液比1∶20（g/ mL），刀片转速6 000 r/min，温度40℃，提取时间7 min，分4次进行，甜苷得率可达6.9%；获得的罗汉果甜甙苷纯度在92%以上。
罗汉果在我国的药用历史可追溯到300年以前，传统中医认为其具有润肺止咳、凉血滑肠之功效，用于治疗肺火燥咳、咽痛失音、肠燥便秘等。现代药理学研究发现，罗汉果甜苷具有降血糖、抗氧化、保肝、降脂减肥、润肠通便和抗炎等生理活性。
3.1 降血糖作用
罗汉果甜苷的甜度极大热量却很低，食用后不会引起机体血糖升高，这一特性受到研究者们的极大关注[22-25]。徐庆等[26]让志愿受试者一次性口服30%罗汉果甜苷200 mg/kg，相当于正常食品添加食用量（10 mg/kg）的20倍，通过对比受试者服用前后的血糖含量，结果表明，服用前后血糖含量相差极小，说明罗汉果甜苷在体内转化为葡萄糖的现象不明显。何超文等[27]以小鼠为实验对象，研究罗汉果甜苷对血糖的调节作用，结果发现，小鼠一次性服用罗汉果甜苷能显著抑制多糖类食物中淀粉和蔗糖的血糖生成，但对葡萄糖导致的血糖升高没有明显影响；对小鼠连续7 d灌胃罗汉果甜苷后，淀粉及葡萄糖的血糖生成均受抑制，血糖峰值或血糖生成指数（GI）显著下降，此外，罗汉果甜苷浓度对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用也呈剂量增加现象。故罗汉果甜苷可通过抑制食物葡萄糖转化和提高餐后胰岛素水平来调节机体血糖平衡。
3.2 抗氧化作用
自由基在生物体内呈游离状态，其诱导的脂质过氧化反应与许多疾病的发生有密切关系。近年来研究发现，罗汉果甜苷具有清除自由基和抗脂质过氧化的作用[28-29]。戚向阳等[30]采用抗超氧阴离子试剂盒法、比色法及D-脱氧核糖法分析罗汉果甜苷清除自由基及抗脂质过氧化的效果，结果显示，罗汉果甜苷可抑制大鼠肝脏组织脂质的过氧化，对Fe2+和H2O2诱导的肝组织过氧化损伤具有保护作用，说明罗汉果甜苷能有效地清除自由基。赵燕、张俐勤等[31-32]利用高脂模型小鼠研究罗汉果甜苷对血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSHPx）、超氧化物歧化酶（SOD）及丙二醛（MDA）的影响，结果表明，罗汉果甜苷能显著提高高脂模型小鼠的血清GSH-Px和SOD的活性，明显降低血清MDA的含量，说明罗汉果甜苷具有强的自由基清除能力和抗脂质过氧化作用。
3.3 保肝作用
罗汉果甜苷具有保肝作用[33]，肖刚等[34]分别采用大鼠和小鼠为实验对象。小鼠每日灌胃1次罗汉果甜苷，共7 d，最后一次灌胃1 h后，灌胃组及模型组腹腔注射0.08%CCl41次。造模后12 h，采血测定小鼠血清中丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）含量，并观察肝组织病理变化。大鼠则采用CCl4连续造模八周，形成慢性肝损伤大鼠模型，观察罗汉果甜苷对大鼠血清ALT、AST活性，透明质酸（HA）、Ⅲ型前胶原氨基端肽（PⅢNP）、羟脯氨酸（Hyp）含量，肝组织超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽（GSH-Px）活性及丙二醛（MDA）含量的影响。结果发现，罗汉果甜苷可降低急性肝损伤小鼠血清中ALT、AST活性，明显减轻肝组织病理变化程度。对CCl4所致大鼠慢性肝损伤，罗汉果甜苷可降低血清中ALT，AST活性；降低HA，PⅢNP，HyP含量；升高肝组织SOD，GSH-Px活性；降低肝组织MDA含量。说明罗汉果甜苷对CCl4所致小鼠急性肝损伤有保护作用；对CCl4所致大鼠慢性肝损伤有防治作用，并有一定的抗肝纤维化作用。
3.4 降脂减肥作用
罗汉果甜苷的甜味并非糖类，将其作为甜味剂使用，可减少葡萄糖的摄取。只要控制了糖类摄入，就能抑制皮下脂肪合成，促进脂质代谢，从而去除皮下脂肪，达到减肥作用。朱晓韵等[35]采用大鼠为实验对象，将大鼠随机分为空白组、模型对照组和实验组，实验组灌胃罗汉果甜苷，空白组和模型对照组分别灌胃蒸馏水，连续灌胃28 d。饲养过程中，每周记录大鼠体重及进食量，实验结束时测量体长，剖腹取体脂并称重，计算脂/体比；同时采血，分离血清，测定血清甘油三酯、总胆固醇水平。结果发现，试验组比对照组体重下降11.9%、低密度脂蛋白胆固醇LDL-C下降37.8%、血清甘油三酯下降38.9%、体内脂肪减少35.7%、总胆固醇下降21.2%，说明罗汉果甜苷具有明显的降脂减肥作用。
3.5 其他活性
据文献报道，罗汉果甜苷对肿瘤启动子TPA诱导的EB病毒早期抗原具有抑制作用[36]，还可通过抑制Cyp1a1基因的表达，抑制肝癌的产生[37]；在脂多糖激活的鼠巨噬细胞模型中，罗汉果甜苷能显著抑制诱导性一氧化氮合成酶和环氧合酶-2的蛋白及mRNA的表达，具有抗炎活性[38]；罗汉果甜苷能增加外周血酸性α-醋酸萘酯阳性淋巴细胞的百分率和脾特异性玫瑰花环形细胞的比率，提高环磷酰胺免疫抑制小鼠巨噬细胞的吞噬功能和T细胞的增殖，具有增强免疫力的作用[39]。
罗汉果甜苷作为一种新型的低热量、非糖甜味剂，近年来，广泛地应用于食品、添加剂及保健品行业[40]。20世纪90年代，美国食品药物管理局已批准罗汉果甜苷可作为甜味剂添加到食品中，我国也于1996年批准罗汉果甜苷作为肥胖病和糖尿病患者的代用糖，可部分或全部替代蔗糖而应用于保健品行业[41-42]。
目前，英国、韩国、日本、新加坡等国均允许罗汉果甜苷作为食品添加剂[43]。其中，日本是罗汉果甜苷的最大进口国，罗汉果甜苷在日本作为保健品，可制成减肥食品、降糖食品、增强免疫力食品及抗过敏颗粒等；作为甜味剂可加工为润喉糖、功能饮料、糖浆剂及泡腾片等；作为添加剂将罗汉果甜苷加入泡制酱菜的溶液中，可大幅度减少用盐量，且腌制出的泡菜清脆爽口、色泽鲜艳诱人[44-45]。在英国，罗汉果甜苷常与葛根提取物混合制成低糖固型饮料，冲溶后气味清新，具有缓解疲劳、促消化、降血压等保健功能；此外，可溶性淀粉与罗汉果甜苷混合，加工成方块糖，能调节冲泡咖啡的甜度，还可降低热量摄入。在我国，传统中医药学常将罗汉果甜苷作为中药药引，具有润肺止咳、凉血、润肠通便之效。21世纪以来，罗汉果甜苷在我国食品行业也有广泛应用，将其添加到淀粉软糖中，可制得口感、风味、色泽俱佳的糖果；添加到饼干中，可改善饼干结构质地，咀嚼润滑无干涩之感；添加到乳制品中可促进儿童、病人及亚健康人群的健康。
近年来，罗汉果甜苷更多的理化活性不断被证实，利用罗汉果甜苷具有的生理活性，开发抗糖尿病、抗老化、防便秘、降脂减肥及防龋齿等具有特殊功效的食品，把罗汉果甜苷的应用从传统药食两用食品转变为功能健康型新食品。可以预计罗汉果甜苷在未来会拥有广阔的市场前景，更有待于对罗汉果甜苷的进一步开发和利用。
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（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；2.Key Laboratory of Food Nutrition and Safety，Ministry of Education，College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China；3.Tianjin Food Safety and Low Carbon Manufacturing Collaborative Innovation Center，Tianjin 300457，China）
Abstract：Mogroside，one of the main active ingredients of Siraitia grosvenorii，has rich plant sources in our country.In recent years，the study found that mogroside has many biological activities，such as hypoglycemic，antioxidant，protecting liver and lipid-lowering diet.Mogroside can also be used in medicine，food additives，functional food and other fields.This article mainly to make a brief conclusion about the physical and chemical properties，extract method，biological activities and application development of mogroside.
Key words：mogroside；extraction method；physiological activity；application development
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2017.08.051
收稿日期：2016-07-08
作者简介：李雨蒙（1991—），女（汉），研究生，营养与食品卫生学专业。
*通信作者