梁海峰，劉順枝，江學(xué)斌，胡位榮

(廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 510006)

嘉寶果生物活性物質(zhì)及加工研究進展

梁海峰，劉順枝，江學(xué)斌，胡位榮*

(廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 510006)

嘉寶果的種質(zhì)資源豐富，果實富含的花青素和酚類具有較強的抗氧化、預(yù)防糖尿病和肥胖等慢性疾病等功能，其深加工產(chǎn)品多樣化。綜述了嘉寶果種質(zhì)資源、生物活性物質(zhì)及貯藏加工的研究進展，對今后嘉寶果的生產(chǎn)和科研發(fā)展提出建議。

嘉寶果；種質(zhì)資源；生物活性物質(zhì)；貯藏；加工

Abstract: The germplasm of jaboticaba are rich. Its fruits contain rich amount of anthocyanin and phenolic compound which have some functions, including high anti-oxidation, and prevention of chronic diseases, such as, diabetes and hyperlipidemia. There are diversified products after deep-processing. This paper reviewed research progress in, bioactive substance and its storage and processing of Jaboticaba， some suggestions were also proposed for further production and science research development of jaboticaba.

Keywords: Jaboticaba; germplasm; bioactive substance; storage； processing

嘉寶果，又名樹葡萄、珍寶果、擬愛神木，屬桃金娘科擬愛神木屬果樹，原產(chǎn)巴西、巴拉圭、阿根廷和玻利維亞等南美地區(qū)[1]。嘉寶果清甜可口，花果同期，花果單生或簇生于樹干及枝干上，發(fā)育程度不一，果色青、紅、紫、黑夾雜而生，頗具觀賞價值[2-4]。果實似葡萄，味甘甜，富含花青素、酚類等生物活性物質(zhì)，具有重要的保健功效，深加工產(chǎn)品豐富，有美味的“熱帶葡萄”之稱[1,3]。在原產(chǎn)地，嘉寶果每年開花結(jié)果6次，平均每2個月開花結(jié)果1次。美國佛羅里達州和夏威夷、日本等都引種栽培了嘉寶果[5-7]，中國臺灣1962年從巴西引進嘉寶果種苗試種，1967年從夏威夷引進種子繁育。中國大陸從20世紀(jì)90年代開始從臺灣引種栽培，在福建、廣東、海南、廣西等地一年開花結(jié)果4次，表現(xiàn)出生態(tài)適應(yīng)性強、品質(zhì)優(yōu)良、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和抗病蟲能力強等優(yōu)點[8]。嘉寶果既可作為盆栽樹種，又能豐富果品市場，是一種綜合利用價值較高的植物，消費市場潛力大[7]。近年來，種植嘉寶果已成為農(nóng)業(yè)新、特開發(fā)項目。本文綜述了嘉寶果種質(zhì)資源、生物活性物質(zhì)及貯藏加工研究進展，以期為我國嘉寶果產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展提供參考。

1 嘉寶果的種質(zhì)資源

1.1生物學(xué)特性

嘉寶果屬陽生樹種，熱帶性質(zhì)強，需要全日照，最適生長溫度22～35 ℃，土壤適應(yīng)性強，但不耐鹽堿[9]。植株的主干低，分枝多，樹高3～6 m，屬常綠灌木或小喬木。根系淺，以須根為主。樹皮淺灰色，薄而光滑，衰老樹皮呈薄片狀脫落，脫落處留有亮色斑紋。葉對生，長2～6 cm，革質(zhì)，深綠色有光澤，披針形或橢圓形，葉柄短，有茸毛?；ü懿加谥鞲杉爸Ω缮希ㄐ?、白色，雌雄同花，雌蕊數(shù)量明顯多于雄蕊，自花授粉可育[1,9]?；ㄩ_3 d凋謝，7 d成果，花后55 d成熟[2,9]。果實圓形或扁圓形，堅硬有光澤，直徑2.0～3.5 cm；果皮較葡萄厚，顏色隨發(fā)育程度而變化，常由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樯钭仙蚝谏还獍咨蚵詭倒寮t，呈凝膠狀，柔軟多汁，含酸量低，口感甘甜。每顆果實有1～4粒種子，種皮膜質(zhì)，種子具多胚，每粒種子有3～5個珠心胚[5]。

目前，嘉寶果以種子實生繁育為主，播種后1個月左右發(fā)芽，因嘉寶果的無融合生殖現(xiàn)象，種子具多胚性，實生苗基本可以保持母株的性狀[7]。通常實生苗需6、7年(童期)才能開花結(jié)果，營養(yǎng)繁殖苗需3～5年才能開花。壓條繁殖時不易生根。魏方穩(wěn)等[10]以2年生嘉寶果枝條為插穗對其進行生根試驗，結(jié)果表明：1000 mg/L IAA促進扦插繁殖的效果最佳，夏季(5月)扦插生根率可達63.3%。Balerdi等[7]以2、3年生苗為砧木，選用優(yōu)良品種母株剪取1年生枝條為接穗，在秋冬季進行切接或舌接，嫁接后遮陰處理，3年后可開花結(jié)果。

1.2種質(zhì)資源

已知嘉寶果有9個自然種群，其中嘉寶果、大嘉寶果和長柄嘉寶果自然分布最廣[6]。嘉寶果原產(chǎn)高地，樹勢強，果實較大(果皮深紫色，果徑2.0～3.5 cm)，是巴西商品化栽培面積最廣的一個種，也是中國目前引進主栽的種；大嘉寶果，果徑2.0～3.0 cm；長柄嘉寶果，果柄長，葉片和果實較小(果徑1.8～2.5 cm)[2]。經(jīng)過多年的選種栽培，極大豐富了嘉寶果的種質(zhì)資源，果實可食用的品種有果皮深紫色的M. grciariagrandifolia(Kiaersh.)Mattos(果徑1.5～2.5 cm)、M.oblongataMattos(果徑2.5～3.0 cm，)，以及M.phitrantha(Kiaersh.) Mattos(果徑1.5～2.5 cm，果色紅轉(zhuǎn)紫)、M.coronataMattos(果徑2.5～3.5 cm，果色紫)、M.aureanaMattos(果徑0.4～0.8 cm，果色綠轉(zhuǎn)紅)、M.glazioviana(Kiaersk.)G.M.Barroso ex Sobral(果徑2.0～3.0 cm，果色黃)等[11]。Litz等[12]利用種子多胚性離體培養(yǎng)M.cauliflora的體細胞胚獲得成功，Motoike等[13]以M.aureana的合子胚的子葉為外植體，在附加2,4-D、IASP(IAA-ASP)的培養(yǎng)基上誘導(dǎo)了體細胞胚，可用于超低溫保存，對嘉寶果種質(zhì)資源保存具有重要意義。

2 嘉寶果的生物活性物質(zhì)

2.1營養(yǎng)成分

嘉寶果果味甘甜，營養(yǎng)豐富，富含維生素和礦質(zhì)元素等，每百克果實含水87.1 g、蛋白質(zhì)0.11～0.32 g、脂肪0.01 g、碳水化合物12.58 g、纖維素0.08 g、灰分0.2 g、鉀13.2 mg、鈣6.3～7.6 mg、磷9.2～34.6 mg、鐵0.49～0.87 mg、鋅0.33 mg、維生素B10.04 mg、維生素B20.09 mg、煙酸1.3 mg、維生素C 17.7～238.0 mg、色氨酸1.0 mg、賴氨酸7.0 mg等[14]。

2.2生物活性物質(zhì)

嘉寶果果實中生物活性物質(zhì)主要有花青素、酚類、單寧、揮發(fā)性物質(zhì)。每百克果實含總花青素58.1～325.0 mg、總酚460.9 mg、總類胡蘿卜素0.32 mg、鞣花酸311 mg[15-16]?；ㄇ嗨刂饕獮槭杠嚲账?3-O-葡萄糖苷(C3G)、飛燕草素-3-O-葡萄糖苷(D3G)和芍藥素-3-O-葡萄糖苷(P3G)。每百克干果實中C3G和D3G含量分別為433 mg、81 mg，而每百克凍干果皮中C3G和G3G色素的含量分別高達1963.57 mg和634.75 mg[15,17-19]。

黃酮類物質(zhì)主要為檞皮苷、異檞皮苷、楊梅苷、檞皮黃苷等，以及沒食子單寧、鞣花單寧[20]。 ‘Sabara’果實的原花青素、鞣花酸含量高于‘Paulista’；未成熟果的原花青素和鞣花酸單寧含量高于成熟果，成熟果以種子中的原花青素和鞣花酸單寧含量最高，果皮則富含花青素和檞皮素類[21]。Reynertson等[18]從嘉寶果果實中分離鑒定出了嘉寶果素和2-O-(3,4-二羥苯甲酰)-2,4,6-三羥苯乙酸等縮酚酸類物質(zhì)。

嘉寶果葉片中主要揮發(fā)性物質(zhì)為鑰匙葉桉油烯醇和石竹烯氧化物等精油成分[22]。其中萜烯類化合物是嘉寶果風(fēng)味呈現(xiàn)的主要物質(zhì)，而β-蒎烯、δ-杜松烯、2-苯乙醇和芳樟醇是香味的主要物質(zhì)[23]。嘉寶果果實在成熟過程中，單萜(如α、β-蒎烯，α-松油醇)含量明顯增加，倍半萜(如δ-杜松烯)則顯著降低，但主要的萜烯類化合物含量沒有明顯變化[24]。

2.3提取工藝

Santos等[25]利用高壓CO2輔助萃取法(HPCDAE)，以酸化水(pH值2.5)為提取劑，在CO2壓力117 bar、萃取溫度80 ℃、固液比1∶5的最優(yōu)萃取條件下，從嘉寶果干果皮中提取得到花青素(C3G)、多酚(沒食子酸)含量分別為(2.2±0.3)mg/g和(13±1)mg/g。該方法提取效率高，且能有效保持提取物的活性。Rodrigues等[26]利用響應(yīng)曲面分析法(RSM)優(yōu)化了超聲波輔助提取法(UAE)的提取條件：46%(V/V)乙醇，pH值1.0，固液比1∶20，150 W、25 kHz超聲波10 min，從干果皮中分別提取了4.8 mg/g花青素、92.8 mg/g沒食子酸、4.9 mg/g C3G、7.8 mg/g鞣花酸。Veggi等[27]比較了以乙醇為提取劑提取嘉寶果果皮花青素的成本，認為加壓溶劑萃取法(PLE)最經(jīng)濟高效，其次依次為UAE、索氏提取法(SE)、攪拌提取法(ABE)。

2.4保健功效

嘉寶果曾長時間作為巴西的民族醫(yī)藥藥物來使用，果實富含的花青素和酚類等物質(zhì)具有較強的抗氧化、抗炎、抑菌、止瀉、預(yù)防糖尿病和肥胖等慢性疾病功能[28-30]。Alezandro等[21]采用Folin-ciocalteu法、FRAP法(鐵離子還原力)、DPPH法檢測表明，嘉寶果的種子抗氧化能力最強，其次為果皮和果肉，且抗氧化能力與所含的活性物質(zhì)含量呈正相關(guān)。嘉寶果果皮凍干粉的甲醇提取物中總酚、花青素、類黃酮和鞣花酸含量較高，其抗氧化活性體外評價的DPPH、FRAP、ORAC(氧自由基吸收能力)值較高，而水提物中的C3G、沒食子酸，ABTS(自由基去除能力)值較高[31]。

成熟果凍干粉提取物可強烈抑制碳水化合物代謝關(guān)鍵酶(α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶)的活性，可控制餐后高血糖，其中種子中的酚類物質(zhì)是α-葡萄糖苷酶活性最有效的抑制劑；果皮凍干粉的醇提取物和水提物都可降低肥胖大鼠血、肝中的丙二醛(MDA)水平，增加血、肝中還原性谷胱甘肽(GSH)水平和肝中過氧化氫酶(CAT)活性[31]。Batista等[32]給肥胖大鼠喂食果皮凍干粉，可降低大鼠腦組織和肝臟中脂質(zhì)過氧化物含量，減緩高脂飲食誘導(dǎo)肥胖大鼠的氧化應(yīng)激，使血脂的多不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值增加。Alezandro等[33]用嘉寶果凍干粉對鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病患病大鼠灌胃40 d，血漿中總膽固醇、三酰甘油含量分別降低32%、50%，F(xiàn)RAP抗氧化值增加2.0～2.5倍，血和腦中的脂質(zhì)過氧化物含量分別下降22%和10%～17%；腦中超氧化物歧化酶(SOD)，腎和肝中的CAT、谷胱甘肽過氧化酶(GPX)和血漿中的GPX活性增加，表明嘉寶果可減輕糖尿病的氧化應(yīng)激，改善血脂水平。Lenquiste等[34]將嘉寶果凍干果皮添加到小鼠的高脂食譜中，發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-cholesterol)升高，同時降低了胰島素抵抗(IR)。Caroline等[35]發(fā)現(xiàn)嘉寶果果肉和果皮中的酚類物質(zhì)可顯著降低人胚肺成纖維細胞(MRC-5)的氧化應(yīng)激。

3 嘉寶果的貯藏與加工

3.1采收貯藏

嘉寶果果實貯藏性較差，采后常溫貯藏2、3 d即可發(fā)酵，一般4 d后即腐敗，采收后根據(jù)品質(zhì)優(yōu)劣及時分級包裝，及時鮮銷或貯藏。低溫貯藏是嘉寶果采后貯藏的關(guān)鍵[36]。成熟果實貯藏性優(yōu)于未成熟果實，故不宜提前采收；果實置于6 ℃下貯藏易發(fā)生冷害；24℃條件下用塑料薄膜包裹的或涂蠟后包裹貯藏性優(yōu)于涂蠟處理；12℃條件下用塑料薄膜包裹和涂蠟處理可使嘉寶果貨架期延長3、4周，貯藏效果最佳[37]。采用聚乙烯薄膜包裝可使嘉寶果貨架期延長2周，包裝后貯藏于5～7℃下則可使貨架期延長2個月。采后對嘉寶果果皮進行涂蠟和涂氯化鈣處理，不能延長其貨架期，而采前疏花、疏果可促進果實糖分積累，增大果實直徑，使采后貨架期延長8 d[38]。果實置于12.5℃及不同氧氣濃度條件下貯藏，低氧貯藏條件明顯減緩果實的呼吸速率，雖果實硬度下降明顯，但能較好保持果實營養(yǎng)品質(zhì)[39]。

3.2加工利用

嘉寶果營養(yǎng)豐富，深加工可提高其附加值，常加工成果汁、果醬、果醋、冰淇淋、甜點、茶制品等，在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛。嘉寶果果皮置于45 ℃下烘干制成干制品，則可保存12個月[40]。將嘉寶果果皮添加到小麥和燕麥粉中，制成嘉寶果餅干，可促進農(nóng)產(chǎn)品深加工工業(yè)發(fā)展[41]。嘉寶果自身易發(fā)酵，采用醋酸菌和氧化葡萄糖桿菌發(fā)酵制作嘉寶果果醋，果醋營養(yǎng)成分及風(fēng)味較好[42]。發(fā)酵制酒則一般采用酵母菌(如UFLA CA 1162型酵母)，嘉寶果發(fā)酵制成的起泡酒，富含肉桂酸乙酯、反-肉桂酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯、苯甲酸甲酯、里那醇、異戊酸乙酯、月桂酸等20種揮發(fā)性物質(zhì)，酒味香濃；酒中的酚類、類黃酮、黃烷-3-醇含量較高，分別為2018.97 mg/L、1002.09 mg/L、53.85 mg/L，均明顯高于赤霞珠和山葡萄北冰紅酒，抗氧化、清除自由基能力強[3,43-44]。在南美地區(qū)，民間常將嘉寶果樹皮、果皮曬干后熬制酸澀汁液，可治療腹瀉、氣喘及扁桃體炎。也可將嘉寶果果皮制成茶制品，泡水飲用，具有良好的保健功效[45]。Duarte等[46]利用RSM優(yōu)化嘉寶果飲料制作條件，在20℃和22°Brix的條件下發(fā)酵，其餾出物的品質(zhì)最佳，且餾出物中含有20種揮發(fā)性和半揮發(fā)性混合物，以2-甲基-1-丁醇和3-甲基-1-丁醇含量最高。

4 展望

嘉寶果原產(chǎn)巴西等南美地區(qū)，一年可多次開花結(jié)果，花果同現(xiàn)，果色各異，形態(tài)優(yōu)美。且果實營養(yǎng)豐富，果味甘甜，食用價值高。目前已在原產(chǎn)地(巴西)及美國、中國等地推廣種植。國外對嘉寶果研究較早，對其植物學(xué)基本特征研究較全面，對花青素等生物活性物質(zhì)提取及其抗氧化性和保健功效的報道逐年增加；國內(nèi)對嘉寶果的研究主要集中在引種表現(xiàn)和栽培技術(shù)方面。嘉寶果植株生長緩慢，實生樹童期長，無性繁殖成功率低，同時果實不耐貯藏，導(dǎo)致嘉寶果苗價偏高、果實昂貴。今后可加強嘉寶果新品種的引種和雜交選育，借助植物組織培養(yǎng)體系開展種苗離體繁育和新種質(zhì)創(chuàng)制，并挖掘與植株和果實生長發(fā)育特性相關(guān)的功能基因；探索提高嫁接成活率和適宜的砧穗組合，以及縮短植株營養(yǎng)生長期、促成開花結(jié)果的栽培措施；研發(fā)果實采后貯藏保鮮方法和功能食品深加工技術(shù)，以促進我國嘉寶果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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(責(zé)任編輯：黃金澤)

ResearchprogressinbioactivesubstanceandprocessingofJaboticaba

LIANG Hai-feng, LIU Shun-zhi, JIANG Xue-bin， HU Wei-rong*

(CollegeofLifeScience,GuangzhouUniversity,GuangdongProvince510006)

2017-06-05

梁海峰，男，1991年生，碩士研究生。

*通訊作者：胡位榮，男，1966年生，教授 (E-mail:weironghu@163.com)。

廣東省科技計劃項目(2015A020209190、2016A 020210137)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.06.026