金永學(xué) 馮建國 鄭 淘曾藝瓊 鄭 慧 楊 勇,,3

(1. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院食品藥品工程系，湖南 長沙 410208；2. 懷化恒祺農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，湖南 懷化 418100；3. 湖南省藥食同源功能性食品工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410208)

藍(lán)莓為杜鵑花科越橘屬植物，藍(lán)莓果實(shí)富含多酚類物質(zhì)為主的多種功能性成分，其保健功效涉及抗氧化、心腦血管保護(hù)、輔助降血脂、增強(qiáng)記憶、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤和緩解視疲勞等[1-6]，為FAO推薦的五大健康水果之一。文章擬對(duì)藍(lán)莓的主要功能成分、保健作用及其開發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)綜述，旨在為藍(lán)莓的深度開發(fā)與利用提供參考。

1 藍(lán)莓的功能成分

1.1 花青素

藍(lán)莓中含有的花青素為一種水溶性黃酮類色素，廣泛存在于被子植物?；ㄇ嗨胤肿咏Y(jié)構(gòu)中具有非配對(duì)電子，可將電子和氫供給自由基，因此可有效終止機(jī)體內(nèi)的活性氧自由基?；ㄇ嗨氐目寡趸芰κ荲E的50倍，VC的200倍[7]，是人類至今為止發(fā)現(xiàn)的抗氧化效果最好的天然植物成分之一。葉紅玲等[8]利用超聲提取藍(lán)莓果渣中的花青素并進(jìn)行分析得到5種花青甙，即錦葵色素、飛燕草色素、矢車菊色素、矮牽牛色素和芍藥色素，藍(lán)莓果皮色澤即由花青甙類化合物的比例和含量決定。田密霞等[9]對(duì)采自吉林的60種藍(lán)莓果的花色苷含量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓鮮果花青素平均含量高達(dá)5.378 mg/g?；ㄇ嗨乇徽J(rèn)為是藍(lán)莓抗氧化、視力保護(hù)、抗癌、抗輻射、抗衰老、增強(qiáng)免疫力等作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[10-11]。藍(lán)莓功能性新產(chǎn)品研發(fā)契合當(dāng)前消費(fèi)者對(duì)抗衰老、抗腫瘤及美容養(yǎng)顏等健康產(chǎn)品的巨大市場需求，而藍(lán)莓花青素的工藝損耗控制也成為藍(lán)莓加工的核心關(guān)注點(diǎn)。

1.2 酚酸

酚酸是一類結(jié)構(gòu)中含有酚環(huán)的有機(jī)酸，多為羥基苯甲酸和對(duì)羥基肉桂酸的衍生物。酚酸是藍(lán)莓的主要功能性成分之一，具有很強(qiáng)的抗氧化作用，能有效清除人體細(xì)胞內(nèi)自由基，降低氧化損傷；酚酸還具有抗菌、預(yù)防心血管疾病、降壓、興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)等功能。天然酚酸類物質(zhì)是當(dāng)前營養(yǎng)學(xué)、醫(yī)學(xué)及食品科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于保健食品、化妝品、藥品等領(lǐng)域[12-13]。藍(lán)莓酚酸種類和含量豐富，是藍(lán)莓多種保健功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。劉翼翔等[14]研究發(fā)現(xiàn)大興安嶺野生藍(lán)莓含有11種以上酚酸類物質(zhì)，并分別鑒定出綠原酸、沒食子酸、咖啡酸、肉桂酸、阿魏酸、原兒茶酸和對(duì)香豆酸7種酚酸物質(zhì)。Mattila等[15]利用HPLC法測定得到藍(lán)莓中酚酸含量為85 mg/100 g。

1.3 熊果酸

熊果酸又稱烏索酸和烏蘇酸，是一種五環(huán)三萜類化合物，在植物中以游離苷元或糖苷存在，熊果酸具有抗菌、輔助降血糖、保肝等多種生物學(xué)效應(yīng)及抗氧化作用，已被廣泛應(yīng)用于臨床。Geon-Hee等[16]研究表明，熊果酸可通過降低膽固醇的作用抑制肝癌細(xì)胞的生長，可用于肝癌和固醇相關(guān)慢性疾病的預(yù)防和治療。孟艷秋等[17]采用MTT法研究熊果酸的體外抗腫瘤作用時(shí)發(fā)現(xiàn)熊果酸對(duì)HeLa、HepG2和BGC-823細(xì)胞增殖具有一定程度的抑制作用，且明顯高于已上市藥物吉非替尼的活性。熊果酸還可以通過提高小鼠肌細(xì)胞GLUT4蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)及表達(dá)來改善2型糖尿病[18]；對(duì)中樞神經(jīng)有明顯的安定與降溫作用，能夠顯著降低小鼠體溫，減少小鼠活動(dòng)[19]。有研究[20]測得藍(lán)莓干果中熊果酸含量為11.8 mg/100 g。基于抗腫瘤的自由基理論，藍(lán)莓多酚類物質(zhì)的抗氧化作用可與藍(lán)莓熊果酸協(xié)同發(fā)揮抗腫瘤作用。

1.4 綠原酸

綠原酸是由咖啡酸與奎尼酸組成的縮酚酸，又名咖啡單寧酸。綠原酸廣泛存在于金銀花、向日葵、藍(lán)莓、咖啡等植物中，是植物有氧呼吸過程中經(jīng)莽草酸生物合成途徑生成的一種苯丙素類化合物，為許多中草藥消炎、清熱解毒的主要活性成分[21]。龍妍等[22]利用HPCL法測定得藍(lán)莓果實(shí)中綠原酸含量為0.69 mg/g，藍(lán)莓葉中的綠原酸含量顯著高于果實(shí)中的含量[23]。藥理試驗(yàn)表明綠原酸具有抗氧化、消炎、保肝、抗凝血和抗腫瘤等多種生理活性[24]；綠原酸可與鋁離子發(fā)生螯合，其抗氧化作用可減弱氯化鋁對(duì)PC12的細(xì)胞毒性[25]，故攝入富含綠原酸的食物可以降低鋁對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。

1.5 鞣花酸

鞣花酸是一種多酚二內(nèi)酯，是沒食子酸的二聚衍生物，以游離、縮合等形式廣泛存在于各種軟果、堅(jiān)果等植物組織，具有抗氧化、抑制癌細(xì)胞增殖、抗菌、抗病毒等多種生物學(xué)效應(yīng)[26-27]。劉艷等[28]用高效液相色譜法測定藍(lán)莓果實(shí)中鞣花酸的平均含量為6.893 mg/g。鞣花酸具有美白淡斑作用，能抑制酪氨酸酶活性而阻斷黑色素生成，有效清除老年斑和太陽斑[29]。

1.6 紫檀芪

紫檀芪(3,5-二甲氧基-4′-羥基二苯乙烯)是藍(lán)莓和葡萄等漿果的功能性成分之一，Rodríguez-Bonilla等[30]利用RP-HPLC法得出藍(lán)莓中的紫檀芪含量為110 mg/100 g。紫檀芪是白藜蘆醇甲基化衍生物，該類成分比白藜蘆醇的親脂性高而更易被機(jī)體細(xì)胞攝取[31]。紫檀芪具有抗腫瘤、降血脂、抗炎等多種生物活性，在日光損傷、抗真菌、皮膚腫瘤等皮膚科疾病方面應(yīng)用前景廣泛[32]。

1.7 超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)是一種生物體內(nèi)廣泛存在的抗氧化性金屬蛋白酶，每100 g新鮮藍(lán)莓中SOD的含量可達(dá)5.39 IU[33]。SOD可以催化自由基歧化生成氧和過氧化氫，在體內(nèi)氧化與抗氧化平衡中起到關(guān)鍵作用，與人體多種疾病的發(fā)生與發(fā)展關(guān)聯(lián)密切。根據(jù)金屬離子的不同，SOD可分為3類：呈藍(lán)綠色真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Cu，Zn-SOD，呈粉紅色的線粒體Mn-SOD，呈黃褐色細(xì)胞核內(nèi)Fe-SOD。研究[34]證實(shí)，SOD在預(yù)防疾病、提高人體免疫力、抗衰老、抗腫瘤、抗炎癥等方面在人體內(nèi)發(fā)揮著非常重要的生理作用。

1.8 果膠物質(zhì)

果膠為聚半乳糖醛酸多糖，以原果膠，果膠和果膠酸等形態(tài)廣泛存在于植物的果實(shí)、根、莖中。果膠具有抑制脂肪消化吸收、調(diào)節(jié)血糖、抑制腫瘤等生理作用，低分子果膠還有一定的醒酒防醉效果[35]，可作為護(hù)肝解酒產(chǎn)品開發(fā)的功能性原料。藍(lán)莓果膠總含量可達(dá)4.1 g/kg[36]，果膠是一種重要的功能性膳食纖維，能賦予藍(lán)莓食品以優(yōu)良口感，而且有益于降低熱量攝入促進(jìn)人體腸道健康。

1.9 維生素及礦物質(zhì)

藍(lán)莓含VA81～100 IU/100 g，VE2.7～9.5 μg/100 g，遠(yuǎn)高于葡萄和蘋果含量[37]。藍(lán)莓微量元素種類及含量豐富，含量分別為鈣220～920 μg/g，銅2.0～3.2 μg/g，磷98～274 μg/g，鍺0.8～1.2 μg/g，鎂114～249 μg/g，鐵7.6～30.0 μg/g，鋅2.1～4.3 μg/g[37]。

1.10 其他營養(yǎng)成分

除上述主要功能性成分以外，藍(lán)莓還含有果糖、脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)和纖維素等成分，藍(lán)莓中的蛋白質(zhì)含量為400～700 mg/100 g，含有19種氨基酸且8種必需氨基酸比例適當(dāng)，脂肪含量為500～600 mg/100 g，總酸量1.6%～2.7%[37]。

2 藍(lán)莓保健功能

2.1 抗氧化

自由基氧化理論是人體衰老及多種疾病機(jī)制的理論基礎(chǔ)，80%～90%的衰老相關(guān)性疾病都與人體內(nèi)的自由基有關(guān)，而藍(lán)莓富含的花青素、鞣花酸等多酚類物質(zhì)具有很強(qiáng)自由基清除能力。周笑犁等[38]從藍(lán)莓皮渣中提取花色苷粗提物并測定了其抗氧化活性，表明藍(lán)莓花色苷自由基抑制率與VC相近，對(duì)脂質(zhì)的抗氧化作用比VC更強(qiáng)。張卓睿等[39]灌胃給予小鼠藍(lán)莓花青素30 d后發(fā)現(xiàn)，喂食花青素的小鼠肝臟總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶活力與對(duì)照組比較明顯增加，說明富含花青素、酚酸類多酚物質(zhì)的藍(lán)莓具有良好的體內(nèi)抗氧化作用。自由基及抗氧化是目前衰老、腫瘤和心血管病等疾病的重要理論基礎(chǔ)，藍(lán)莓富含的多酚類成分及其良好的抗氧化活性使其在疾病預(yù)防和健康維護(hù)方面具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值和前景。

2.2 輔助改善記憶

老年人認(rèn)知功能衰退和退行性神經(jīng)疾病的發(fā)生率隨著老齡化加深而增加。研究[40]表明藍(lán)莓對(duì)與衰老性瞬間失憶癥有明顯改善及預(yù)防作用，具有輔助增加記憶力作用。楊紅澎等[41]發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓花色苷單體可以顯著改善小鼠記憶功能，其機(jī)制與減少脂褐質(zhì)的積累及提高抗氧化防御等有關(guān)。李亞巍等[42]研究進(jìn)一步表明，藍(lán)莓花色苷能夠降低東莨菪堿誘導(dǎo)小鼠海馬組織NF-κB p65和 Cleaved caspase-3蛋白的表達(dá)，從而顯著改善小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙，可有效減少小鼠的跳臺(tái)錯(cuò)誤次數(shù)，明顯延長潛伏期。記憶減退與衰老相關(guān)疾病密切相關(guān)，藍(lán)莓及其花色苷輔助改善記憶的保健功能可能與其體內(nèi)自由基消除作用有關(guān)。

2.3 消除眼睛疲勞與改善視力

藍(lán)莓花青素可促進(jìn)血液循環(huán)，維持正常的眼球壓[43]?；ㄇ嗨乜纱龠M(jìn)視網(wǎng)膜細(xì)胞中的視紅素再合成，從而提高人眼暗適應(yīng)能力，藍(lán)莓對(duì)視疲勞、弱視等都有輔助治療作用，每天攝入40～80 g藍(lán)莓，對(duì)眼睛視力有保護(hù)作用[44]?；ㄇ嗨乜捎糜谥委熐獠徽?、白內(nèi)障、青光眼等眼科疾病[45]。由于城市光污染的日趨嚴(yán)重導(dǎo)致各類視力問題日益突出，基于花青素及其功能開發(fā)藍(lán)莓為原料的護(hù)眼功能食品將極大地滿足潛在的巨大市場需求。

2.4 預(yù)防心腦血管疾病

近年來，高血壓、高血脂及動(dòng)脈粥樣硬化等心腦血管疾病的發(fā)病率逐年攀升且呈年輕化發(fā)展，這些疾病的發(fā)生和發(fā)展與現(xiàn)代人們的飲食習(xí)慣密切相關(guān)。研究[46]發(fā)現(xiàn)，藍(lán)莓所含的黃酮類物質(zhì)具有明顯的降血脂活性。李穎暢等[47]發(fā)現(xiàn)攝入藍(lán)莓花色苷后，高脂血癥大鼠血脂水平和動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)均較高脂組顯著降低，而血清和肝臟T-AOC、SOD和GSH-Px活性明顯增強(qiáng)，MDA的生成量顯著減少。藍(lán)莓花色苷可調(diào)節(jié)血管收縮，并維持人體正常血壓范圍，從而保護(hù)血管并維持毛細(xì)管的滲透性，按劑量200 g/d持續(xù)食用藍(lán)莓30 d，可有效改善心血管功能，降低收縮壓[48]。藍(lán)莓花色苷降血脂功能和抗氧化作用可能是其降低動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)性的主要原因和機(jī)制。

2.5 預(yù)防及治療癌癥

花青素顯著的抗癌效果主要通過清除活性氧，以減少DNA氧化加合物的生成、油脂過氧化，以及阻斷細(xì)胞增殖等[49]。研究[49]發(fā)現(xiàn)，花青素可通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡來有效抑制前列腺癌的發(fā)生，通過阻斷亞硝酸鹽的合成和清除亞硝酸鹽來預(yù)防胃癌的發(fā)生。林楊等[50]研究認(rèn)為藍(lán)莓花色苷能夠顯著地抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞增殖，上調(diào)抑癌基因p53表達(dá)，有效發(fā)揮結(jié)腸癌細(xì)胞抑制作用。癌癥的治療和預(yù)防是當(dāng)今醫(yī)療保健領(lǐng)域的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，安全有效的腫瘤防治產(chǎn)品廣受市場歡迎，花青素、鞣花酸和紫檀芪等藍(lán)莓活性物質(zhì)在預(yù)防和治療癌癥方面作用機(jī)制明確且食用安全性高，作為抗腫瘤相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值凸顯。

2.6 減肥

肥胖已正式被認(rèn)定為一種流行性疾病，藍(lán)莓花青素的減肥功能與機(jī)制研究廣受關(guān)注。楊晗等[51]研究野生藍(lán)莓和花青素提取物對(duì)高脂飲食小鼠腸道菌群的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓花青素提取物可有效改善高脂飲食小鼠腸道微生態(tài)失調(diào)，發(fā)揮調(diào)節(jié)腸道菌群功能，具有潛在的減肥消脂作用。還有研究[52]表明花青素可抑制前脂肪細(xì)胞的增殖及分化成熟，調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞調(diào)控酶活性，從而抑制肥胖。藍(lán)莓花青素干預(yù)肥胖的機(jī)制還可能與抑制脂肪酸合成基因表達(dá)、上調(diào)氧化脂質(zhì)基因表達(dá)、降低肥胖相關(guān)因子分泌有關(guān)[53]。

2.7 增強(qiáng)免疫力

藍(lán)莓花青素具有促進(jìn)小鼠脾細(xì)胞增殖和協(xié)同ConA促進(jìn)小鼠脾細(xì)胞分泌干擾素-α和白細(xì)胞介素-2活性，且呈一定的劑量相關(guān)性[54]。紫檀芪能夠和VD協(xié)同作用，提高環(huán)磷酸腺苷基因的表達(dá)，促進(jìn)人體免疫功能[55]。胡向陽等[56]研究紫檀芪對(duì)應(yīng)激負(fù)荷+高脂血癥小鼠的免疫功能影響，發(fā)現(xiàn)小鼠脾臟T淋巴細(xì)胞免疫指標(biāo)有不同程度升高，可以認(rèn)為紫檀芪對(duì)免疫有一定影響作用。因此，藍(lán)莓紫檀芪和花青素可能是影響免疫的主要成分。

2.8 輔助降血糖

糖尿病是以高血糖為主要特征的代謝紊亂綜合征，其病理過程涉及多器官病變。田密霞等[57]研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓花青素可以顯著降低試驗(yàn)性糖尿病小鼠的血糖含量和肝臟中的MDA含量，同時(shí)保持肝細(xì)胞的完整性。因此，藍(lán)莓花色苷具有一定增強(qiáng)肝臟組織的抗氧化能力和保護(hù)肝細(xì)胞作用?；ㄇ嗨乜赡芡ㄟ^促進(jìn)葡萄糖吸收及糖原合成，調(diào)節(jié)脂質(zhì)、腸道菌群平衡、胰島素合成和分泌，以及胰島β細(xì)胞增殖等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)糖尿病的控制。

3 藍(lán)莓的開發(fā)利用

3.1 藍(lán)莓普通食品

由于藍(lán)莓果實(shí)出汁率高達(dá)80%以上，適宜于飲料制造，目前藍(lán)莓普通食品開發(fā)主要以飲料、果酒及果醬等產(chǎn)品形式為主。目前市場上藍(lán)莓飲料主要有果汁飲料、清汁飲料、濁汁飲料、茶飲料、果肉飲料、果醋飲料、固體飲料、乳酸菌發(fā)酵飲料和復(fù)合型功能飲料等。

藍(lán)莓果酒產(chǎn)品因其良好的保健功能和口感正在成為果酒飲料行業(yè)新的消費(fèi)熱點(diǎn)，藍(lán)莓果酒、藍(lán)莓果啤、藍(lán)莓復(fù)合果酒等產(chǎn)品的研究與開發(fā)日益增加。鄭萬明[58]對(duì)藍(lán)莓果酒工藝進(jìn)行研究，確定了最佳酶解工藝條件為果膠酶添加量40 mg/L、酶解溫度55 ℃和酶解時(shí)間60 min，最佳發(fā)酵工藝為酵母接種量7%、初始含糖量220 g/L、初始pH 4.0和主發(fā)酵時(shí)間8 d。張方艷[59]研究了藍(lán)莓—獼猴桃復(fù)合果酒的生產(chǎn)工藝，獲得果香濃郁、透明清亮、風(fēng)味獨(dú)特的藍(lán)莓復(fù)合果酒。

藍(lán)莓富含高甲氧基果膠，適于制作各種果凍及果醬食品。夏其樂等[60]研發(fā)的藍(lán)莓大果粒果醬配方為藍(lán)莓鮮果40%、半干果粒10%、白砂糖25%、果葡糖漿20%、水5%、黃原膠1%、海藻酸鈉1%、檸檬酸0.2%，該工藝耗時(shí)短、適合工業(yè)化生產(chǎn)?？軤N等[61]研制的低糖型藍(lán)莓玫瑰花復(fù)合保健果醬具有藍(lán)莓風(fēng)味和玫瑰花特有的香氣和口感，甜酸適口，適合糖尿病人食用。

3.2 藍(lán)莓保健食品

藍(lán)莓保健品開發(fā)主要基于藍(lán)莓的花青素成分及其抗氧化作用，主要產(chǎn)品有藍(lán)莓花青素咀嚼片、藍(lán)莓花青素護(hù)眼膠囊、藍(lán)莓葉黃素酯咀嚼片、藍(lán)莓決明片、藍(lán)莓口服液等。鄧怡等[62]以藍(lán)莓為主要原料，復(fù)合黃精、山藥、葛根、枸杞等研制了一款具有益腎功效的保健飲料；劉君軍[63]制備了一款人參與藍(lán)莓復(fù)合的功能性飲料，并對(duì)其抗疲勞功能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

3.3 藍(lán)莓化妝品

藍(lán)莓花色苷、原花青素、黃酮類、超氧化物歧化酶、熊果酸和熊果苷等活性成分均可用于化妝品。藍(lán)莓熊果苷及黃酮類物質(zhì)能抑制黑色素形成，可有效去除黑頭、疤痕、黑眼圈?；ㄇ嗨氐忍崛∥锟纱龠M(jìn)肌源蛋白形成，使皮膚光滑有彈性，可做成抗皺修復(fù)面膜。藍(lán)莓精油獨(dú)特的清香味可用于濕巾、面膜和口紅等化妝品，產(chǎn)品具有清新淡雅的味道。

3.4 其他

伍錦鳴等[64]發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓花青素加入香煙可顯著增加煙的滑潤感及清晰度、減少刺激、強(qiáng)化果香、提升甜香香韻。藍(lán)莓花青素因兼具抗氧化和抑菌作用，也被用于天然抗氧化包裝材料產(chǎn)品的開發(fā)。

4 結(jié)束語

近幾年中國藍(lán)莓種植擴(kuò)展迅速，原料資源不斷增長。然而，由于產(chǎn)品精深加工技術(shù)與能力不足，尚未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，導(dǎo)致保健功能明確的高附加值藍(lán)莓產(chǎn)品很少；另外，由于多酚類物質(zhì)的加工穩(wěn)定性差，提高多酚保留率成為藍(lán)莓加工領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研究方向。

生存環(huán)境與生活方式變化使人類的疾病譜、醫(yī)學(xué)模式和醫(yī)療模式等發(fā)生重大改變，隨著科技發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對(duì)健康的認(rèn)識(shí)不斷提高，對(duì)健康的追求日益增強(qiáng)。藍(lán)莓及其產(chǎn)品非常符合現(xiàn)代人群對(duì)健康產(chǎn)品提出的天然綠色、美味可口、疾病預(yù)防等多維身心需求，因此藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)藏著很大開發(fā)利用和市場發(fā)展空間。