金永學 馮建國 鄭 淘曾藝瓊 鄭 慧 楊 勇,,3

(1. 湖南中醫(yī)藥大學藥學院食品藥品工程系，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研究中心，湖南 長沙 410208)

藍莓為杜鵑花科越橘屬植物，藍莓果實富含多酚類物質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、輔助降血脂、增強記憶、增強免疫力、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。文章擬對藍莓的主要功能成分、保健作用及其開發(fā)利用現(xiàn)狀進行系統(tǒng)綜述，旨在為藍莓的深度開發(fā)與利用提供參考。

1 藍莓的功能成分

1.1 花青素

藍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構中具有非配對電子，可將電子和氫供給自由基，因此可有效終止機體內(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]利用超聲提取藍莓果渣中的花青素并進行分析得到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]對采自吉林的60種藍莓果的花色苷含量進行了分析，發(fā)現(xiàn)藍莓鮮果花青素平均含量高達5.378 mg/g?；ㄇ嗨乇徽J為是藍莓抗氧化、視力保護、抗癌、抗輻射、抗衰老、增強免疫力等作用的主要物質基礎[10-11]。藍莓功能性新產(chǎn)品研發(fā)契合當前消費者對抗衰老、抗腫瘤及美容養(yǎng)顏等健康產(chǎn)品的巨大市場需求，而藍莓花青素的工藝損耗控制也成為藍莓加工的核心關注點。

1.2 酚酸

酚酸是一類結構中含有酚環(huán)的有機酸，多為羥基苯甲酸和對羥基肉桂酸的衍生物。酚酸是藍莓的主要功能性成分之一，具有很強的抗氧化作用，能有效清除人體細胞內(nèi)自由基，降低氧化損傷；酚酸還具有抗菌、預防心血管疾病、降壓、興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)等功能。天然酚酸類物質是當前營養(yǎng)學、醫(yī)學及食品科學等領域的研究熱點，被廣泛應用于保健食品、化妝品、藥品等領域[12-13]。藍莓酚酸種類和含量豐富，是藍莓多種保健功能的物質基礎。劉翼翔等[14]研究發(fā)現(xiàn)大興安嶺野生藍莓含有11種以上酚酸類物質，并分別鑒定出綠原酸、沒食子酸、咖啡酸、肉桂酸、阿魏酸、原兒茶酸和對香豆酸7種酚酸物質。Mattila等[15]利用HPLC法測定得到藍莓中酚酸含量為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、保肝等多種生物學效應及抗氧化作用，已被廣泛應用于臨床。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胞的生長，可用于肝癌和固醇相關慢性疾病的預防和治療。孟艷秋等[17]采用MTT法研究熊果酸的體外抗腫瘤作用時發(fā)現(xiàn)熊果酸對HeLa、HepG2和BGC-823細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胞GLUT4蛋白的轉運及表達來改善2型糖尿病[18]；對中樞神經(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[19]。有研究[20]測得藍莓干果中熊果酸含量為11.8 mg/100 g?；诳鼓[瘤的自由基理論，藍莓多酚類物質的抗氧化作用可與藍莓熊果酸協(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法測定得藍莓果實中綠原酸含量為0.69 mg/g，藍莓葉中的綠原酸含量顯著高于果實中的含量[23]。藥理試驗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PC12的細胞毒性[25]，故攝入富含綠原酸的食物可以降低鋁對神經(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、堅果等植物組織，具有抗氧化、抑制癌細胞增殖、抗菌、抗病毒等多種生物學效應[26-27]。劉艷等[28]用高效液相色譜法測定藍莓果實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體細胞攝取[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新鮮藍莓中SOD的含量可達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鍵作用，與人體多種疾病的發(fā)生與發(fā)展關聯(lián)密切。根據(jù)金屬離子的不同，SOD可分為3類：呈藍綠色真核細胞細胞質內(nèi)Cu，Zn-SOD，呈粉紅色的線粒體Mn-SOD，呈黃褐色細胞核內(nèi)Fe-SOD。研究[34]證實，SOD在預防疾病、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

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、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]，可作為護肝解酒產(chǎn)品開發(fā)的功能性原料。藍莓果膠總含量可達4.1 g/kg[36]，果膠是一種重要的功能性膳食纖維，能賦予藍莓食品以優(yōu)良口感，而且有益于降低熱量攝入促進人體腸道健康。

1.9 維生素及礦物質

藍莓含VA81～100 IU/100 g，VE2.7～9.5 μg/100 g，遠高于葡萄和蘋果含量[37]。藍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，藍莓還含有果糖、脂肪、氨基酸、蛋白質和纖維素等成分，藍莓中的蛋白質含量為400～700 mg/100 g，含有19種氨基酸且8種必需氨基酸比例適當，脂肪含量為500～600 mg/100 g，總酸量1.6%～2.7%[37]。

2 藍莓保健功能

2.1 抗氧化

自由基氧化理論是人體衰老及多種疾病機制的理論基礎，80%～90%的衰老相關性疾病都與人體內(nèi)的自由基有關，而藍莓富含的花青素、鞣花酸等多酚類物質具有很強自由基清除能力。周笑犁等[38]從藍莓皮渣中提取花色苷粗提物并測定了其抗氧化活性，表明藍莓花色苷自由基抑制率與VC相近，對脂質的抗氧化作用比VC更強。張卓睿等[39]灌胃給予小鼠藍莓花青素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照組比較明顯增加，說明富含花青素、酚酸類多酚物質的藍莓具有良好的體內(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，藍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防和健康維護方面具有廣闊的應用價值和前景。

2.2 輔助改善記憶

老年人認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]表明藍莓對與衰老性瞬間失憶癥有明顯改善及預防作用，具有輔助增加記憶力作用。楊紅澎等[41]發(fā)現(xiàn)藍莓花色苷單體可以顯著改善小鼠記憶功能，其機制與減少脂褐質的積累及提高抗氧化防御等有關。李亞巍等[42]研究進一步表明，藍莓花色苷能夠降低東莨菪堿誘導小鼠海馬組織NF-κB p65和 Cleaved caspase-3蛋白的表達，從而顯著改善小鼠學習記憶障礙，可有效減少小鼠的跳臺錯誤次數(shù)，明顯延長潛伏期。記憶減退與衰老相關疾病密切相關，藍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。

2.3 消除眼睛疲勞與改善視力

藍莓花青素可促進血液循環(huán)，維持正常的眼球壓[43]?；ㄇ嗨乜纱龠M視網(wǎng)膜細胞中的視紅素再合成，從而提高人眼暗適應能力，藍莓對視疲勞、弱視等都有輔助治療作用，每天攝入40～80 g藍莓，對眼睛視力有保護作用[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重導致各類視力問題日益突出，基于花青素及其功能開發(fā)藍莓為原料的護眼功能食品將極大地滿足潛在的巨大市場需求。

2.4 預防心腦血管疾病

近年來，高血壓、高血脂及動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)代人們的飲食習慣密切相關。研究[46]發(fā)現(xiàn)，藍莓所含的黃酮類物質具有明顯的降血脂活性。李穎暢等[47]發(fā)現(xiàn)攝入藍莓花色苷后，高脂血癥大鼠血脂水平和動脈粥樣硬化指數(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，MDA的生成量顯著減少。藍莓花色苷可調(diào)節(jié)血管收縮，并維持人體正常血壓范圍，從而保護血管并維持毛細管的滲透性，按劑量200 g/d持續(xù)食用藍莓30 d，可有效改善心血管功能，降低收縮壓[48]。藍莓花色苷降血脂功能和抗氧化作用可能是其降低動脈粥樣硬化危險性的主要原因和機制。

2.5 預防及治療癌癥

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，以及阻斷細胞增殖等[49]。研究[49]發(fā)現(xiàn)，花青素可通過誘導癌細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防胃癌的發(fā)生。林楊等[50]研究認為藍莓花色苷能夠顯著地抑制人結腸癌細胞增殖，上調(diào)抑癌基因p53表達，有效發(fā)揮結腸癌細胞抑制作用。癌癥的治療和預防是當今醫(yī)療保健領域的難點和熱點，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莓活性物質在預防和治療癌癥方面作用機制明確且食用安全性高，作為抗腫瘤相關產(chǎn)品的開發(fā)應用價值凸顯。

2.6 減肥

肥胖已正式被認定為一種流行性疾病，藍莓花青素的減肥功能與機制研究廣受關注。楊晗等[51]研究野生藍莓和花青素提取物對高脂飲食小鼠腸道菌群的影響時，發(fā)現(xiàn)藍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胞的增殖及分化成熟，調(diào)節(jié)脂肪細胞調(diào)控酶活性，從而抑制肥胖。藍莓花青素干預肥胖的機制還可能與抑制脂肪酸合成基因表達、上調(diào)氧化脂質基因表達、降低肥胖相關因子分泌有關[53]。

2.7 增強免疫力

藍莓花青素具有促進小鼠脾細胞增殖和協(xié)同ConA促進小鼠脾細胞分泌干擾素-α和白細胞介素-2活性，且呈一定的劑量相關性[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，促進人體免疫功能[55]。胡向陽等[56]研究紫檀芪對應激負荷+高脂血癥小鼠的免疫功能影響，發(fā)現(xiàn)小鼠脾臟T淋巴細胞免疫指標有不同程度升高，可以認為紫檀芪對免疫有一定影響作用。因此，藍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)藍莓花青素可以顯著降低試驗性糖尿病小鼠的血糖含量和肝臟中的MDA含量，同時保持肝細胞的完整性。因此，藍莓花色苷具有一定增強肝臟組織的抗氧化能力和保護肝細胞作用?；ㄇ嗨乜赡芡ㄟ^促進葡萄糖吸收及糖原合成，調(diào)節(jié)脂質、腸道菌群平衡、胰島素合成和分泌，以及胰島β細胞增殖等，以實現(xiàn)對糖尿病的控制。

3 藍莓的開發(fā)利用

3.1 藍莓普通食品

由于藍莓果實出汁率高達80%以上，適宜于飲料制造，目前藍莓普通食品開發(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)酵飲料和復合型功能飲料等。

藍莓果酒產(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)新的消費熱點，藍莓果酒、藍莓果啤、藍莓復合果酒等產(chǎn)品的研究與開發(fā)日益增加。鄭萬明[58]對藍莓果酒工藝進行研究，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)酵時間8 d。張方艷[59]研究了藍莓—獼猴桃復合果酒的生產(chǎn)工藝，獲得果香濃郁、透明清亮、風味獨特的藍莓復合果酒。

藍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)的藍莓大果粒果醬配方為藍莓鮮果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%，該工藝耗時短、適合工業(yè)化生產(chǎn)?？軤N等[61]研制的低糖型藍莓玫瑰花復合保健果醬具有藍莓風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 藍莓保健食品

藍莓保健品開發(fā)主要基于藍莓的花青素成分及其抗氧化作用，主要產(chǎn)品有藍莓花青素咀嚼片、藍莓花青素護眼膠囊、藍莓葉黃素酯咀嚼片、藍莓決明片、藍莓口服液等。鄧怡等[62]以藍莓為主要原料，復合黃精、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莓復合的功能性飲料，并對其抗疲勞功能進行了評價。

3.3 藍莓化妝品

藍莓花色苷、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。藍莓熊果苷及黃酮類物質能抑制黑色素形成，可有效去除黑頭、疤痕、黑眼圈?；ㄇ嗨氐忍崛∥锟纱龠M肌源蛋白形成，使皮膚光滑有彈性，可做成抗皺修復面膜。藍莓精油獨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、強化果香、提升甜香香韻。藍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 結束語

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

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，人們對健康的認識不斷提高，對健康的追求日益增強。藍莓及其產(chǎn)品非常符合現(xiàn)代人群對健康產(chǎn)品提出的天然綠色、美味可口、疾病預防等多維身心需求，因此藍莓產(chǎn)業(yè)蘊藏著很大開發(fā)利用和市場發(fā)展空間。