科普 | 探秘奇妙無花果背后的科學(xué)

“千山花開萬樹香，唯獨(dú)無花不競芳。綠衣婆娑默然立，累累甜蜜請君嘗。”
——《吟無花果》

封面圖 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)址為：https://www.douyin.com/note/7210360045748440377）

1.背景
無花果（拉丁學(xué)名：Ficus carica Linn）是人類最早馴化的經(jīng)濟(jì)作物之一，其原產(chǎn)地在地中海沿岸地區(qū)。除此之外也有說法認(rèn)為其原產(chǎn)地可能是土耳其的卡里亞（Cariea）或阿拉伯南部（沙特及也門）?，F(xiàn)如今，無花果在我國的分布主要集中在新疆、 山東、四川等省份[1]。無花果不僅因其甜美的味道而備受喜愛，更因其獨(dú)特的白色汁液——“液體黃金”而引人注目。據(jù)考古證實(shí)，人類種植無花果的歷史可追溯至公元前5000年左右，至今已有近萬年歷史。在古希臘神話中，無花果樹是智慧女神雅典娜的圣物；在古埃及時期，無花果就被視為珍貴的水果，并被作為禮物獻(xiàn)給國王和貴族；到了古代羅馬帝國時期，無花果也廣泛種植，成為羅馬人飲食中的一部分；在印度教中，無花果被視為神圣的果實(shí)，被用來供奉神明。無花果在漢代時從波斯傳入中國新疆地區(qū)，到了唐代，無花果逐漸由新疆經(jīng)絲綢之路傳入中原各地。無花果如此充滿神秘色彩，那么無花果真的沒有花就能結(jié)果嗎？
無花果并非真無花
無花果是桑科榕屬的一種落葉灌木或小喬木，此類植物最大的特征就在于它獨(dú)特的花序結(jié)構(gòu)，膨大的花序軸中間凹陷形成空腔，無數(shù)的單性小花著生在內(nèi)壁上，頂端留有由覆瓦狀花托片組成的細(xì)小孔洞，這種獨(dú)特的花序結(jié)構(gòu)稱為“隱頭花序”，結(jié)構(gòu)如圖1所示。因此，從始至終，人們都看不到這些‘無花果’的小花，這也是它們名字的由來。
一般的花朵通過傳粉受精后，子房發(fā)育成果實(shí)，胚珠發(fā)育成種子，從而形成果實(shí)。無花果的結(jié)構(gòu)特殊，花托頂部有一個只允許榕小蜂等特定昆蟲進(jìn)入的小孔 [2]。當(dāng)榕小蜂進(jìn)入這個小孔后，它們會深入無花果內(nèi)部產(chǎn)卵，也會接觸到無花果的花蕊并沾滿花粉。這個過程既完成了榕果小蜂的繁殖，也實(shí)現(xiàn)了無花果的授粉。榕小蜂的卵在無花果內(nèi)孵化后，幼蟲會吃掉無花果內(nèi)的部分組織，這一過程實(shí)際上有助于無花果的發(fā)育和成熟。當(dāng)無花果成熟時，頂部小孔裂開，種子和部分果肉隨之散播。此時，新的榕果小蜂成蟲從無花果中飛出，尋找新的無花果進(jìn)行授粉，以此維持它們的共生關(guān)系。

圖1 無花果的花朵和果實(shí)圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)址為：https://www.ws46.com/showinfo-12-142080-0.html）

無花果果實(shí)味道鮮美，營養(yǎng)豐富，既可鮮食，也可制成干果、果醬、飲料等，乳白色汁液含有豐富的蛋白質(zhì)（如蛋白酶等）、植物酶、檸檬內(nèi)酯、生物堿、有機(jī)酸、維生素C、膠原蛋白、蛋白質(zhì)、檸檬酸鈉、蘋果酸、糖類、氨基酸等多種對人體有益的成分。無花果汁液在市場上具有較高的售價，一克售價可達(dá)50元，這也就是為什么它被稱為液體黃金。下面我們將從營養(yǎng)和功效的角度來分析，為什么無花果能夠賣到如此昂貴的價格。
2. 無花果的汁液之謎
明代朱橚的《救荒本草》、蘭茂的《滇南本草》和李時珍的《本草綱目》均記載無花果汁液的藥用價值，其功效總結(jié)如圖2所示[4]。

圖2 無花果的功效與化合物測試手段（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)：https://www.douyin.com/note/7399448547541781795， j.foodres.2019.01.055）
無花果汁液的神奇功能主要源于其所含的化學(xué)物質(zhì)，下面讓我們來逐一認(rèn)識它們。
①蛋白酶和植物酶
無花果汁液中含有豐富的蛋白酶和植物酶[5]。蛋白酶主要包括木瓜酶、無花果酶等，這些酶在醫(yī)藥、化妝品和食品工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，木瓜酶被廣泛用于肉類嫩化劑和護(hù)膚品中，能夠有效分解蛋白質(zhì)，促進(jìn)皮膚新陳代謝，增強(qiáng)皮膚彈性，減少皺紋和細(xì)紋；無花果酶可以促進(jìn)傷口愈合和組織修復(fù)，具有抗菌消炎的作用[6]。植物酶則具有廣泛的生物催化功能，如促進(jìn)細(xì)胞代謝、防御病蟲害。
② 植物堿
無花果汁液中還含有多種植物堿，如萜類化合物、生物堿等。這些植物堿具有顯著的生物活性，表現(xiàn)出抗菌、抗炎、抗腫瘤等多種藥理作用。萜類化合物具有抗菌作用，能抑制腫瘤細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，被視為一種潛在的抗癌藥物來源[7]。生物堿具有消腫止痛的功效，對風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)等引起的疼痛具有一定的緩解作用。
③檸檬內(nèi)酯
檸檬內(nèi)酯（結(jié)構(gòu)如圖3）是無花果汁液中的一種重要成分，屬于內(nèi)酯類化合物。它可以通過破壞細(xì)菌細(xì)胞膜、抑制細(xì)菌代謝等機(jī)制，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等常見病原菌具有顯著的抑制作用，它對皮膚炎癥、感染等問題有良好的治療效果；它還具有抗氧化作用，能夠清除自由基，保護(hù)皮膚細(xì)胞免受氧化損傷[8]，含有檸檬內(nèi)酯被用于抗衰老化妝品中，能夠延緩皮膚衰老過程，保持皮膚年輕態(tài)。

圖3 多種化合物結(jié)構(gòu)式
④有機(jī)酸
無花果汁液中還含有多種有機(jī)酸，如蘋果酸、檸檬酸等[9]。它們不僅具有潤腸通便的作用，還能促進(jìn)皮膚新陳代謝，改善皮膚狀態(tài)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)酸堿平衡、促進(jìn)養(yǎng)分吸收等功能。除此之外，無花果汁液中還富含維生素C、膠原蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)，能夠提高人體免疫力，增強(qiáng)體質(zhì)；對于提振食欲、促進(jìn)消化液分泌有幫助，還能改善口渴、口干等癥狀。此外，它對于消化不良、惡心、嘔吐等癥狀也有改善作用。

3.安全性評價
雖然無花果汁液具有多種生物活性成分和藥理作用，但其安全性評價也是科學(xué)研究中不可忽視的重要方面?？茖W(xué)家們通過急性毒性實(shí)驗(yàn)、皮膚刺激性實(shí)驗(yàn)等方法，對無花果汁液的安全性進(jìn)行了評估。結(jié)果表明，無花果汁液在適量使用下對皮膚無刺激性、無致敏性，且未發(fā)現(xiàn)明顯的急性毒性反應(yīng)。這一結(jié)果為無花果汁液在醫(yī)藥、化妝品和食品工業(yè)中的應(yīng)用提供了安全保障。
4.結(jié)語
無花果作為一種具有獨(dú)特性質(zhì)的水果，因其豐富的化學(xué)成分和生物活性而備受關(guān)注。通過現(xiàn)代分析技術(shù)和生物實(shí)驗(yàn)方法，科學(xué)家們對無花果汁液進(jìn)行了深入研究，揭示了其多種生物活性成分及其作用機(jī)制。在醫(yī)藥領(lǐng)域，無花果汁液被用于治療皮膚潰瘍、燒傷、痤瘡等皮膚疾??；在化妝品領(lǐng)域，無花果汁液被用作活性成分，增強(qiáng)皮膚彈性，延緩皮膚衰老；在食品工業(yè)中，無花果汁液被用作功能性成分，提高食品的營養(yǎng)價值和保健功能。隨著新技術(shù)的創(chuàng)新和新材料的發(fā)明，如何通過科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)無花果營養(yǎng)價值和藥用價值的進(jìn)一步深入挖掘已成為眾多科研工作者的研究課題。在未來，這將是一片“藍(lán)?！保却嗟目茖W(xué)家深耕其中。