楊彬彥，黨婭,3*，尤麗

1(陜西理工大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 漢中，723000)2(陜西省果業(yè)管理局秦巴山區(qū)藍(lán)莓研究所，陜西 漢中，723000)3(陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 漢中，723000)

藍(lán)莓屬杜鵑花科越橘屬植物，果實(shí)表面呈藍(lán)紫色，一般有高叢、半高叢、矮叢和兔眼4大類，是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的世界性小漿果，主要分布于北半球(寒)溫帶地區(qū)[1]。藍(lán)莓除富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)外，還含有花青素、黃酮、紫檀芪、鞣花酸、熊果酸、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)等生物活性物質(zhì)，有抗氧化、抗衰老、提高機(jī)體免疫力和記憶力、預(yù)防心血管疾病及保護(hù)視力等功能[2-4]，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織列為人類5大健康食品之一[5]。

根據(jù)中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《酵素產(chǎn)品分類導(dǎo)則》描述，酵素是指以動(dòng)物、植物、菌類等為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性成分的產(chǎn)品[6]。酵素作為發(fā)酵產(chǎn)品，其功能特性主要取決于本身或添加的微生物(如乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌等)及經(jīng)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的活性成分(如酚類、醇類、有機(jī)酸等)，有抗氧化、抑制癌細(xì)胞、預(yù)防心血管疾病、抗炎、增強(qiáng)免疫力及改善腸道環(huán)境等功效，被稱為“活著的物質(zhì)”[7]。

隨著人們對(duì)疾病防治、健康飲食的日益重視，創(chuàng)新型功能性發(fā)酵食品受到越來越多的青睞。藍(lán)莓漿果通過微生物發(fā)酵不僅是一種食品保鮮策略，也是提高原料營(yíng)養(yǎng)多樣性和生物活性的有效過程[8]。但我國(guó)的藍(lán)莓酵素產(chǎn)業(yè)還處于初步階段，目前面臨諸多挑戰(zhàn)[9-10]。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外藍(lán)莓酵素人工發(fā)酵菌種的選擇、生產(chǎn)工藝、營(yíng)養(yǎng)成分及功能特性進(jìn)行論述，以期為藍(lán)莓酵素的深入開發(fā)和利用提供參考。

1 發(fā)酵菌種

微生物發(fā)酵藍(lán)莓有自然發(fā)酵和人工接種發(fā)酵2種方式。自然發(fā)酵是一種傳統(tǒng)的發(fā)酵方式，其發(fā)酵所用的微生物是原料自身攜帶的。但自然發(fā)酵的發(fā)酵周期較長(zhǎng)，原材料附著的微生物種類、數(shù)量不可控，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，難以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)[10]。人工接種發(fā)酵主要是應(yīng)用經(jīng)過國(guó)家衛(wèi)生部批準(zhǔn)的、可用于食品的菌種或傳統(tǒng)上用于食品生產(chǎn)加工的菌種，人工添加優(yōu)勢(shì)菌種進(jìn)行發(fā)酵，可分為單一菌種發(fā)酵和多菌混合發(fā)酵，常用的發(fā)酵菌種有酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等。在混合發(fā)酵過程中，菌種按照不同比例復(fù)配接種，相互作用，形成獨(dú)有的口味。

1.1 酵母菌發(fā)酵

酵母菌屬兼性厭氧型真菌類微生物，在有氧和無氧條件下都能夠有效分解糖類，在體內(nèi)大量繁殖可有效改善胃腸道內(nèi)環(huán)境和微生物菌群的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也抑制了病原微生物的生長(zhǎng)。吳林生等[11]以藍(lán)莓為原料，研究不添加酵母菌、葡萄酒酵母發(fā)酵和面包酵母發(fā)酵對(duì)藍(lán)莓酵素發(fā)酵液的影響，結(jié)果表明添加葡萄酒酵母時(shí)SOD活性最高，DPPH自由基清除能力最強(qiáng)，感官評(píng)分最高。劉鑫等[12]以酵母菌為單一發(fā)酵菌種，在發(fā)酵溫度28 ℃，初始pH 3.8，酵母菌接種量0.20%，發(fā)酵時(shí)間為3 d的條件下，蛋白酶活力及SOD酶活力分別達(dá)到29.76 U/mL和55.93 U/g。

1.2 乳酸菌發(fā)酵

乳酸菌是一類有復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)需求且為嚴(yán)格發(fā)酵性、耐氧或嚴(yán)格厭氧、耐酸或嗜酸的不產(chǎn)生芽孢的革蘭氏陽性細(xì)菌，大多生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)豐富且富含糖類的基質(zhì)中。在健康人體腸道發(fā)現(xiàn)的乳酸菌都是益生菌，如嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus)、保加利亞乳桿菌(Lactobacillusbulgaricus)、干酪乳桿菌(Lactobacilluscasei)、植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)及鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus)等，具有調(diào)節(jié)胃腸道健康、促進(jìn)消化吸收、提高免疫力及抗癌抗腫瘤等功效，在食品發(fā)酵、工業(yè)乳酸發(fā)酵和醫(yī)療保健領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[13]。李虹甫[14]在13株乳酸菌中篩選出1株植物乳桿菌J26用于后續(xù)藍(lán)莓酵素的制備，該菌具有較高的耐酸、耐膽鹽和耐鹽能力，在4 ℃下貯藏4周后活菌數(shù)仍保持在1×107CFU/mL以上。吳萬林等[15]在藍(lán)莓汁中分別接種干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌進(jìn)行發(fā)酵，測(cè)得植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌在產(chǎn)酸能力、花色苷和總酚的保留率、抗氧化能力等方面優(yōu)于其他2種乳酸菌。此外，兩者混合發(fā)酵在花色苷和色澤的保留方面明顯優(yōu)于單獨(dú)發(fā)酵組。白琳等[16]以藍(lán)莓為主要原料，以植物乳桿菌、乳酸片球菌、嗜酸乳桿菌、副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌為發(fā)酵菌種，開發(fā)出SOD活力達(dá)到87.45 U/g且令消費(fèi)者滿意的藍(lán)莓酵素產(chǎn)品。LI等[17]從水果環(huán)境中篩選出植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌，發(fā)現(xiàn)其在藍(lán)莓汁中具有良好的發(fā)酵能力，活菌數(shù)超過1×1010CFU/mL，同時(shí)提高了酚類含量和抗氧化能力。

1.3 復(fù)合菌種發(fā)酵

多菌混合發(fā)酵常用的菌種有酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等。醋酸菌屬于醋酸單胞菌屬，是一種好氧型微生物，與酵母菌共同培養(yǎng)有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。王高堅(jiān)等[18]以大興安嶺野生藍(lán)莓為原料，利用含有酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等多種菌種發(fā)酵制備高品質(zhì)藍(lán)莓酵素。楊琦等[19]以榨汁的藍(lán)莓鮮果為原料，以植物乳桿菌Picp-2和單胞釀酒酵母菌ZLG-6為發(fā)酵菌種，比較了自然發(fā)酵、單一菌株與復(fù)合發(fā)酵對(duì)發(fā)酵飲品體外抗氧化能力的影響。結(jié)果表明，復(fù)合發(fā)酵最適于加工藍(lán)莓鮮果發(fā)酵飲品。張莉等[20]的研究也表明，混菌發(fā)酵(酵母菌+乳酸菌)制備酵素優(yōu)于單菌種和自然發(fā)酵方式，能顯著提升藍(lán)莓-桑葚復(fù)合酵素中總酚的含量，增加抗氧化能力。WU等[21]采用植物乳桿菌、嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌發(fā)酵藍(lán)莓-黑莓汁，漿果汁的感官品質(zhì)得到提高。HU等[22]用高通量測(cè)序方法分析3種傳統(tǒng)發(fā)酵藍(lán)莓飲料的微生物群落組成和多樣性。結(jié)果表明，3種飲料中的細(xì)菌均以厚壁菌門、變形菌門為主，其中乳酸桿菌、葡糖桿菌和醋酸菌為優(yōu)勢(shì)菌種。

2 發(fā)酵工藝

藍(lán)莓酵素的制作屬于食品精深加工技術(shù)領(lǐng)域，其工藝技術(shù)較為多樣，可直接使用新鮮藍(lán)莓果實(shí)進(jìn)行發(fā)酵，也可使用藍(lán)莓果渣(種子、果皮和果肉殘?jiān)?進(jìn)行食品工業(yè)副產(chǎn)物二次利用，同時(shí)還可添加其他有益原材料制備復(fù)合酵素，主要經(jīng)過清洗、打漿、酶解、調(diào)糖、滅菌、接種單一或多種有益微生物進(jìn)行發(fā)酵。藍(lán)莓酵素采用的發(fā)酵工藝各有不同，主要與發(fā)酵時(shí)間、溫度、菌種及接種量有關(guān)，發(fā)酵完成后藍(lán)莓酵素的品質(zhì)評(píng)價(jià)也具有明顯差異(表1)。除此之外，采用冷凍干燥技術(shù)將液態(tài)藍(lán)莓酵素制成固態(tài)藍(lán)莓酵素已成為未來研究的主要方向。

表1 食用藍(lán)莓酵素的發(fā)酵工藝Table 1 Fermentation process of edible blueberry Jiaosu

續(xù)表1

3 營(yíng)養(yǎng)成分

藍(lán)莓酵素含有蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)素及生物活性成分，可作為膳食補(bǔ)充劑，修復(fù)受損組織并促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝，對(duì)人體的生長(zhǎng)發(fā)育有積極作用。同時(shí)，藍(lán)莓酵素發(fā)酵過程中添加的鼠李糖乳桿菌、干酪乳桿菌和植物乳桿菌等益生菌具有耐受低pH汁液基質(zhì)的能力，在低溫貯存的過程中有較高的生存能力，有助于維持健康的腸道微生物群組成并改善局部和全身免疫[10]。藍(lán)莓酵素作為一種新型健康食品，其含有的營(yíng)養(yǎng)成分已成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。

3.1 營(yíng)養(yǎng)素

藍(lán)莓酵素中富含氨基酸、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不僅保持了原料中固有的營(yíng)養(yǎng)成分，也為益生菌的生長(zhǎng)繁殖提供營(yíng)養(yǎng)，賦予酵素食品不同的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。張星等[28]發(fā)現(xiàn)，藍(lán)莓的氨基酸總量為427.10 mg/100 g，維生素A 3.91 μg/100 g，維生素C 6.90 mg/100 g，維生素E 910.50 μg/100 g，鈣8.98 mg/100 g，鎂6.94 mg/100 g，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)高。杜斌等[29]以乳酸菌作為發(fā)酵菌種，采用微生物發(fā)酵法從藍(lán)莓果渣中提取得到的可溶性膳食纖維膨脹力、持水力以及對(duì)油脂、葡萄糖以及亞硝酸鹽的吸附能力均比原果渣有所提高。劉芯如等[30]以植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、嗜熱鏈球菌及木醋桿菌為發(fā)酵菌種的復(fù)合藍(lán)莓果蔬汁，發(fā)酵過程中可溶性固形物含量下降，微生物及總酸含量均處于增長(zhǎng)趨勢(shì)。管章瑞等[31]將發(fā)酵30 d后的藍(lán)莓酵素采用液相色譜測(cè)得葡萄糖、果糖在發(fā)酵中均處于下降趨勢(shì)，二者總含量由最初的198.4降低到73.9 mg/mL，乙醇、乳酸和乙酸含量分別為23.69、5.84和4.30 mg/mL。張志宏等[32]在制備藍(lán)莓酵素過程中發(fā)現(xiàn)，復(fù)合乳酸菌發(fā)酵藍(lán)莓-黑莓混合汁的pH值降低，總酸含量上升，還原糖短暫上升后呈下降趨勢(shì)，最大達(dá)2.63 g/L，總糖被微生物利用消耗，逐漸趨于0。

3.2 生物酶

藍(lán)莓經(jīng)過多種微生物共同發(fā)酵后富含多種酶類，其中SOD、蛋白酶和脂肪酶是酵素中主要的功效酶。楊培青等[26]優(yōu)化藍(lán)莓酵素發(fā)酵工藝，得到藍(lán)莓酵素的蛋白酶活力≥(3 675±10) U/g、SOD活力≥(515±10) U/g、脂肪酶活力≥(45±5) U/g。楊琦等[19]開發(fā)一款具有較高抗氧化活性的藍(lán)莓鮮果發(fā)酵飲品，測(cè)得SOD活力為300.93 U/mL、總多酚7.07 g/L。羅澤江等[33]測(cè)得銀耳-藍(lán)莓發(fā)酵后的酵素，其中蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶和SOD活力分別達(dá)到51.10、5.64、0和138.75 U/mL。

3.3 活性成分

藍(lán)莓酵素具有重要的生理活性，主要由于含有多種生物活性成分?；钚猿煞种饕?種不同的來源:原料中由于高酸度而釋放的化合物和微生物區(qū)系產(chǎn)生的水解酶和/或益生菌產(chǎn)生的化合物[34]，如酚類化合物、黃酮類、有機(jī)酸和揮發(fā)性香氣成分等(表2)。

表2 藍(lán)莓酵素中的活性成分Table 2 Active ingredient contained in blueberry Jiaosu

續(xù)表2

4 功能特性

藍(lán)莓在發(fā)酵過程中經(jīng)生物轉(zhuǎn)化增加了酚類物質(zhì)的含量，其生物利用度和抗氧化活性得到提高，貨架期延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能特性得到改善。藍(lán)莓酵素中的益生菌和酚類化合物有利于腸道微生物群的代謝和生長(zhǎng)，并抑制炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而對(duì)慢性炎性病癥，如肥胖、糖尿病、神經(jīng)退行性疾病和癌癥等發(fā)揮保護(hù)作用。此外，中和自由基、調(diào)節(jié)抗氧化酶活性、減少氧化應(yīng)激和增強(qiáng)免疫系統(tǒng)活性也是藍(lán)莓酵素飲料發(fā)揮健康作用的潛在機(jī)制。

4.1 抗氧化作用

機(jī)體在受到外界環(huán)境、疾病或藥物刺激的情況下可產(chǎn)生自由基，它是一類化學(xué)反應(yīng)極強(qiáng)，可參與一系列連鎖反應(yīng)的氧化劑。當(dāng)體內(nèi)自由基產(chǎn)生過多或清除過慢，能引起細(xì)胞生物膜上的脂質(zhì)過氧化，造成氧化損傷，加速機(jī)體的衰老過程并誘發(fā)各種疾病。多酚類、黃酮類和SOD等化合物通過中和自由基參與藍(lán)莓酵素的多種功能特性，防止體內(nèi)細(xì)胞膜卵磷脂分子中不飽和脂肪酸氧化形成過氧化脂質(zhì)，從而達(dá)到抗氧化效果。

姚笛等[41]以火龍果酵素、藍(lán)莓酵素、桑葚酵素為樣品，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓酵素抗氧化活性最高，其自由基清除能力與總酚含量成正相關(guān)。謝東東等[42]測(cè)得藍(lán)莓酵素總酚含量和ABTS自由基清除能力在發(fā)酵3 d時(shí)達(dá)到最大，總還原力在第7 天達(dá)到最大，DPPH自由基和超氧陰離子自由基清除能力在40 d時(shí)達(dá)到最大值，抗氧化特性逐漸提高。王高堅(jiān)等[18]使用含有酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等多菌種發(fā)酵藍(lán)莓，以秀麗隱桿線蟲為模型，考察藍(lán)莓酵素的體內(nèi)抗氧化能力。結(jié)果表明，藍(lán)莓酵素能延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲的壽命，減少氧化應(yīng)激，提高抗氧化酶活性并降低線蟲體內(nèi)活性氧(reactive oxygen species，ROS)和丙二醛(malondialdehyde，MDA)的含量。YAN等[43]以藍(lán)莓果渣為原料，L.rhamnosusGG和L.plantarum-1為發(fā)酵菌種，發(fā)酵后總酚和黃酮類化合物含量增加到4 629.21 μg GAE/mL、404.99 μg RE/mL，抗氧化活性明顯提高。RYU等[44]利用L.plantarumCK10發(fā)酵藍(lán)莓汁，結(jié)果表明，與新鮮藍(lán)莓相比，發(fā)酵藍(lán)莓汁的SOD活力提高，DPPH自由基和烷基自由基的清除能力增強(qiáng)，同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡提高對(duì)人宮頸癌 HeLa 細(xì)胞的抗增殖活性。HPLC-DAD結(jié)果顯示，發(fā)酵能顯著提高鄰苯二酚和原兒茶酸的含量，同時(shí)發(fā)酵時(shí)間與抗氧化活性和抗HeLa細(xì)胞增殖活性呈正相關(guān)，表明植物乳桿菌將多酚物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有更強(qiáng)抗氧化和抗增殖活性的苯酚代謝產(chǎn)物，未來可將發(fā)酵藍(lán)莓汁作為一種天然抗氧化劑和抗癌藥物來源。

4.2 抗炎及免疫調(diào)節(jié)作用

炎癥是宿主復(fù)雜防御機(jī)制的一部分，是免疫系統(tǒng)針對(duì)不同感染性或非感染性刺激的生物反應(yīng)。炎癥反應(yīng)和免疫力的改變是導(dǎo)致絕大多數(shù)感染、發(fā)炎和自身免疫疾病，包括各種代謝綜合征的最根本原因。研究表明，藍(lán)莓酵素具有顯著的抗炎特性，可通過改善腸道通透性、降低活性氧、減少巨噬細(xì)胞中促炎癥反應(yīng)基因(NO、TNF-α)的表達(dá)及調(diào)節(jié)炎性信號(hào)通路，提高免疫屏障功能，加強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)性能[45]。

CHENG等[46]以干酪乳桿菌發(fā)酵的藍(lán)莓果渣酵素喂養(yǎng)高脂飲食小鼠，能有效緩解高脂飲食小鼠體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)，降低腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和髓過氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)活性，增加白細(xì)胞介素IL-10，產(chǎn)生短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFA)，抑制促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，調(diào)節(jié)腸道通透性，明顯減輕小鼠腸道炎癥。此外，藍(lán)莓果渣酵素中的酚類化合物可通過阻斷核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)信號(hào)通路及抑制肌球蛋白輕鏈激酶的激活過程，改善腸屏障功能。CHENG等[47]也進(jìn)一步研究了FBP對(duì)高脂飲食小鼠腸道分泌型免疫球蛋白A(secretory immunoglobulin A,sIgA)的影響。結(jié)果表明，藍(lán)莓果渣酵素具有調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系的能力，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，促進(jìn)高脂飲食小鼠體內(nèi)sIgA的產(chǎn)生，因此未來有可能將漿果副產(chǎn)物作為功能性成分用于改善高脂飲食患者的腸道免疫屏障。GARCIA-DIAZ等[48]的研究表明，在以酵母菌為菌種進(jìn)行藍(lán)莓-黑莓組合發(fā)酵的脫醇飲料中，其花色苷類在體外脂肪組織炎癥模型中表現(xiàn)出明顯的積極作用，能夠抑制巨噬細(xì)胞和脂肪細(xì)胞中NF-κB介導(dǎo)的途徑，降低與肥胖相關(guān)的低度炎癥狀態(tài)。

4.3 降血脂、降血糖作用

肥胖是一種可損害健康的異?；蜻^量脂肪堆積的慢性疾病。糖尿病是一種因體內(nèi)胰島素絕對(duì)或相對(duì)不足所導(dǎo)致的糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂綜合征。肥胖會(huì)增加罹患糖尿病、心血管疾病等多種并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，而心血管疾病是目前造成人類死亡的主要?dú)⑹郑浠疾÷屎退劳雎手鹉晟仙?。研究表明，用益生菌發(fā)酵的藍(lán)莓酵素有降血脂、降血糖等功效。

ZHONG等[49]通過研究發(fā)酵藍(lán)莓汁對(duì)α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與未發(fā)酵藍(lán)莓汁相比，自制發(fā)酵和商業(yè)發(fā)酵藍(lán)莓汁的α-葡萄糖苷酶抑制活性提高了2～3倍，α-淀粉酶的抑制活性提高了600%，而自然發(fā)酵的沒有改善。同時(shí)，自制發(fā)酵和商品發(fā)酵促進(jìn)了HepG2細(xì)胞對(duì)葡萄糖的消耗，有較高的葡萄糖生物利用率，從而達(dá)到降血糖功效。李虹甫[14]的研究也表明，經(jīng)植物乳桿菌J26發(fā)酵后，藍(lán)莓酵素對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制作用顯著增強(qiáng)，對(duì)α-淀粉酶的抑制作用略有提高，說明藍(lán)莓酵素具有預(yù)防肥胖和高血糖的潛力。VUONG等[50]研究了牛痘沙雷氏菌發(fā)酵的藍(lán)莓汁在肥胖型糖尿病模型KK-Ay小鼠中的抗肥胖和抗糖尿病的潛力。結(jié)果表明，發(fā)酵藍(lán)莓汁可降低高血糖癥，并抑制KK-Ay小鼠前期肥胖、葡萄糖耐受不良和糖尿病的發(fā)展，同時(shí)通過減輕氧化應(yīng)激和增加脂聯(lián)素水平輔助治療肥胖和糖尿病作用。SNCHEZ-VILLAVICENCIO等[51]以牛痘沙雷氏菌為發(fā)酵菌種，小鼠胚胎成纖維細(xì)胞3T3-L1為脂肪生成研究模型，分別使用新鮮藍(lán)莓、發(fā)酵藍(lán)莓汁、特定餾分及4種純化合物(沒食子酸、兒茶酚、原兒茶酸、綠原酸)對(duì)3T3-L1分化7 d，測(cè)定生成的甘油三酯含量。結(jié)果表明，發(fā)酵藍(lán)莓汁總酚和綠原酸抑制了脂肪細(xì)胞中75%的甘油三酯積累，純化合物兒茶酚和綠原酸抑制了70%的脂肪生成。NACHAR等[52]也發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵藍(lán)莓汁中含有的酚類化合物顯著影響肝細(xì)胞中葡萄糖穩(wěn)態(tài)，抑制葡萄糖-6-磷酸酶并增強(qiáng)谷氨酰胺合成酶活性，降低小鼠和人類肝細(xì)胞葡萄糖輸出并增強(qiáng)肌肉細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取能力，可作為一種新型的降血糖方法。

4.4 改善腸道微生態(tài)環(huán)境

無論是通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)還是積極影響腸道微生物群，腸道都是發(fā)酵食品發(fā)揮其有益作用的最重要器官。健康動(dòng)物腸道內(nèi)有特定比例的有益菌群，以維持體內(nèi)生態(tài)平衡和基本的代謝活動(dòng)，但在受到飲食、生活條件和地理環(huán)境等因素的變化影響時(shí)，則會(huì)造成腸道微生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)，病原體大規(guī)模滋生，從而引發(fā)疾病[53]。國(guó)內(nèi)外研究表明，用益生菌發(fā)酵的藍(lán)莓制品能夠調(diào)整腸道微生態(tài)群落，改善腸道屏障完整性和腸道免疫力，并維持腸道穩(wěn)態(tài)。

ZHONG等[54]研究發(fā)酵藍(lán)莓汁對(duì)高脂飲食小鼠的肥胖、高血糖和腸道微生物區(qū)系失調(diào)的影響，結(jié)果表明，未發(fā)酵藍(lán)莓汁、自制發(fā)酵藍(lán)莓汁和商品發(fā)酵藍(lán)莓汁都能顯著降低高脂飲食小鼠的脂肪積累和低密度脂蛋白膽固醇水平，通過改善胰島素抵抗和血脂紊亂降低血糖水平。此外，未發(fā)酵藍(lán)莓汁、自制發(fā)酵和商品發(fā)酵連續(xù)17周的飲食干預(yù)顯著改善了高脂飲食小鼠腸道微生物區(qū)系的群落豐富度和多樣性，并改變了腸道微生物區(qū)系的結(jié)構(gòu)。與高脂飲食組相比，自制發(fā)酵組小鼠的厚壁菌門、肥胖相關(guān)細(xì)菌(Oscillibacter,Alistipes)的豐度相對(duì)較低，而有益菌(Akkermansia,Barnesiella,Olsenella,Bifidobacterium,Lactobacillus)的豐度較高。CHENG等[55]利用干酪乳桿菌CICC 20280發(fā)酵對(duì)藍(lán)莓果渣進(jìn)行發(fā)酵，并對(duì)藍(lán)莓果渣酵素的抗氧化活性、糞便微生物區(qū)系和短鏈脂肪酸的產(chǎn)生等功能進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，藍(lán)莓果渣酵素通過增加SOD活性和自由基清除能力提高抗氧化活性，且與多酚含量呈正相關(guān)。藍(lán)莓果渣酵素還通過抑制大腸桿菌和腸球菌的相對(duì)豐度，增加乳桿菌、雙歧桿菌、瘤胃球菌、阿克曼氏菌和產(chǎn)丁酸鹽細(xì)菌等有益微生物群的相對(duì)豐度，增加短鏈脂肪酸(丙酸、丁酸和乳酸)的含量，改變腸道微生物組成來改善腸道功能。

4.5 其他功能

藍(lán)莓酵素發(fā)酵過程中的代謝物質(zhì)和外源加入的益生菌產(chǎn)生的抑制性物質(zhì)，如苯丙酸、苯甲酸和苯乙酸，可以抑制腸道病原體的生長(zhǎng)，表現(xiàn)出一定抗菌活性。ZHONG等[49]發(fā)現(xiàn)，由植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、副乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、酸性乳桿菌、釀酒酵母組成的自制發(fā)酵劑發(fā)酵的藍(lán)莓汁對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌的抑菌活性最強(qiáng)，抑菌圈直徑分別為(38.84±1.74)、(34.91±1.53)、(36.18±3.16) mm。OH等[56]從發(fā)酵海星中篩選益生菌(解淀粉芽孢桿菌和短乳桿菌)和酵母菌，對(duì)藍(lán)莓進(jìn)行發(fā)酵，通過測(cè)定最低抑菌濃度和最低殺菌濃度表明，1.0 g/mL的高濃度發(fā)酵液中，酵母菌發(fā)酵液的活性最高，淀粉液化芽孢桿菌和短乳桿菌次之。此外，YAN等[43]通過小鼠負(fù)重游泳實(shí)驗(yàn)，觀察到藍(lán)莓果渣發(fā)酵后對(duì)小鼠抗疲勞能力有很大影響，且在體外有降低膽固醇的作用，清除率可達(dá)67.17%。VUONG等[57]得出牛痘沙雷氏菌發(fā)酵的藍(lán)莓制劑中的多酚化合物能通過調(diào)節(jié)PI3K/AKT、MAPK/ERK和STAT3信號(hào)通路抑制體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)及乳腺癌干細(xì)胞的形成，減少肺轉(zhuǎn)移使小鼠免受腫瘤發(fā)展。這可能代表一種新的補(bǔ)充替代醫(yī)學(xué)療法和新的乳腺癌治療劑來源。AHRéN[58]采用L.plantarumDSM 15313制得發(fā)酵藍(lán)莓凍干粉，分析其對(duì)高血壓大鼠的影響。結(jié)果顯示，凍干粉抑制血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的升高，顯著降低健康大鼠和高血壓大鼠的血壓水平，一方面是藍(lán)莓本身或發(fā)酵產(chǎn)生的多酚化合物的降高血壓活性，另一方面可能通過硝酸鹽/亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化途徑發(fā)揮作用，進(jìn)一步降低患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。FAN等[59]發(fā)現(xiàn)使用嬰兒雙歧桿菌、動(dòng)物雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌制備的發(fā)酵藍(lán)莓汁可通過減弱線粒體功能障礙進(jìn)而改善酒精性脂肪肝疾病。

5 結(jié)語與展望

近年來，隨著消費(fèi)者對(duì)藍(lán)莓多種保健功能的關(guān)注，藍(lán)莓深加工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，創(chuàng)新型藍(lán)莓產(chǎn)品不斷研發(fā)，加工種類逐漸多樣，主要可分為藍(lán)莓飲料、藍(lán)莓果酒、藍(lán)莓果醬、藍(lán)莓酸奶和藍(lán)莓酵素等，其中藍(lán)莓酵素在滿足消費(fèi)者期望的同時(shí)進(jìn)一步推動(dòng)了功能性食品市場(chǎng)的發(fā)展。但酵素食品在國(guó)內(nèi)尚未建立相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其成分和功效的研究相對(duì)滯后，可行的生產(chǎn)工藝和開發(fā)技術(shù)并不能同時(shí)進(jìn)行。因此，該領(lǐng)域還需要進(jìn)一步的研究。在藍(lán)莓酵素產(chǎn)品開發(fā)過程中，應(yīng)牢記功能特性、穩(wěn)定性及感官接受度3大因素，這是商業(yè)化是否成功的決定因素。同時(shí)還可以將益生元與藍(lán)莓酵素結(jié)合使用，利用具有抗胃酸、不被哺乳動(dòng)物的酶分解或消化道吸收、能被腸道菌群利用以及選擇性地促進(jìn)某些有益菌生長(zhǎng)等特性的益生元與益生菌共同對(duì)宿主產(chǎn)生協(xié)同作用，有望開發(fā)一款功能性合生元產(chǎn)品。此外，在制備藍(lán)莓酵素產(chǎn)品時(shí)，還應(yīng)考慮在生產(chǎn)和儲(chǔ)存過程中可能影響益生菌存活率的問題，采用冷凍干燥技術(shù)、噴霧干燥技術(shù)或微膠囊化等方式確保其生存，才能保證食用時(shí)益生菌的濃度仍保持高水平。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)將藍(lán)莓酵素用于多種慢性疾病的防治，通過改善腸道菌群使其產(chǎn)生多種生物活性化合物、防止病原體定植等作用提高宿主免疫功能。而通過飲食建立宿主的免疫系統(tǒng)，可使其在應(yīng)對(duì)病毒感染時(shí)具有強(qiáng)功能和高效率。因此，從生命早期開始均衡飲食可能對(duì)宿主腸道菌群有重要影響。建議進(jìn)一步研究均衡飲食與藍(lán)莓酵素聯(lián)合改善宿主腸道菌群的途徑，以提高機(jī)體免疫系統(tǒng)功能。此外，目前所做的試驗(yàn)都是以動(dòng)物模型進(jìn)行的體外和體內(nèi)研究，未來還需要進(jìn)行臨床試驗(yàn)，以評(píng)估其對(duì)健康的影響。同時(shí)，攝入劑量和攝入時(shí)間也是影響藍(lán)莓酵素發(fā)揮功效的因素之一，建議今后的研究應(yīng)確定攝入劑量和攝入時(shí)間之間的相關(guān)性，以優(yōu)化健康效益。總之，隨著對(duì)食用藍(lán)莓酵素的深入研究，未來將更好地對(duì)其加以開發(fā)利用，旨在為人類的健康產(chǎn)生更多益處。