胡文澤，李淼，郭東旭，石瑩，岳國鑫，馬鳳鳴

(沈陽農(nóng)業(yè)大學 食品學院，遼寧 沈陽，110866)

黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa)，又名野櫻莓、不老梅，為薔薇科腺肋花楸屬多年生落葉灌木，原產(chǎn)于美國東北部，我國于20世紀90年代首次引種，是一種集食用、藥用、園林和生態(tài)等價值于一身的經(jīng)濟樹種[1-3]。目前，對黑果腺肋花楸的研究主要集中在繁育、栽培、區(qū)域試驗等方面，直至2018年9月，黑果腺肋花楸果才作為新食品原料正式在我國食品加工領域嶄露頭角[4]。研究表明，黑果腺肋花楸果實中富含原花青素、花色苷等多酚類生物活性成分[5-6]，具有較強的抗氧化、防衰老等功效，能有效調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)，維持人體正常機能[7]，成熟后可生食，也可進一步加工成果酒、果汁等，是一種具有極高營養(yǎng)價值與經(jīng)濟價值的新興小漿果。隨著其產(chǎn)量的逐年遞增和人們對功能性食品的重視，黑果腺肋花楸在我國具有廣闊的市場前景。本文結合近年來國內(nèi)外對黑果腺肋花楸的最新研究成果，從其營養(yǎng)成分、生理功能以及產(chǎn)品研發(fā)現(xiàn)狀等角度對黑果腺肋花楸的研究進行總結，以期為我國黑果腺肋花楸的相關研究和開發(fā)提供參考。

1 黑果腺肋花楸的主要營養(yǎng)成分

1.1 礦質元素

黑果腺肋花楸中的礦質元素含量豐富，賈曉韓等[8]利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀在黑果腺肋花楸中檢測到9種礦質元素，總含量可以達到5 353.09 mg/kg。其中Ca含量最高，Mg含量次之，兩者占比97.3%，占礦質元素絕大部分，剩余的礦質元素按含量由高到低依次是：Fe、Zn、Mn、Cu、Ni、As、Cr，綜合其他文獻得到黑果腺肋花楸礦質元素含量范圍，見表1[8-10]。

表1 黑果腺肋花楸中的礦質元素Table 1 Content of mineral elements in Aronia melanocarpa

1.2 氨基酸

氨基酸是補充能量的人體必需物質，可以進行生物轉化。賈曉韓等[8]利用凱氏定氮法測出黑果腺肋花楸中蛋白質的含量為5.2%，并用全自動氨基酸分析儀在黑果腺肋花楸中共檢測出16種水解氨基酸，含量達6.95 g/100 g。其中賴氨酸含量最高，半胱氨酸次之，兩者分別占總水解氨基酸的10%以上，其他氨基酸含量見表2。黑果腺肋花楸中含有6種必需氨基酸，含量為27.2 g/kg，占水解氨基酸的39.57%，按含量由高到低依次為蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸，不含有色氨酸和甲硫氨酸。

1.3 揮發(fā)性化合物

水果香味來源于其所含的各種揮發(fā)性芳香物質，這些芳香物質是油狀的，故又稱揮發(fā)油，它們往往與多種化學成分混合在一起從而達到某種獨特的風味。李國明等[11]用GC-MS法對瑞麗市林業(yè)局提供的黑果腺肋花楸揮發(fā)性化合物進行鑒定，共鑒定出36種主要的揮發(fā)性化學成分，占揮發(fā)性化合物總成分的84.14%，見表3。其中，質量分數(shù)大于1.00%的揮發(fā)性化合物共有9種，占揮發(fā)性化合物色譜總峰面積的70.60%。這36種揮發(fā)性化學成分按化合物類型可分為12類，分別為酯類8種、羧酸類7種、烷烴類6種、烯醇類4種、醛類2種、醇類2種、芳香酯類2種、酮類1種、芳香酚類1種、芳香烴類1種、芳香酸類1種和烯烴類1種。其中烷烴類化合物的含量最高，質量分數(shù)高達51.83%。烷烴類化合物中，質量分數(shù)最高的化合物為正二十四烷，質量分數(shù)為43.84%。綜上，黑果腺肋花楸果實中的揮發(fā)性化合物以烷烴類為主。

1.4 多酚類化合物

多酚類化合物廣泛存在于植物源食品中，是劃分普通食品和保健食品的重要依據(jù)。黑果腺肋花楸果實中的多酚類化合物由單體多酚和聚合多酚組成。單體多酚由花青素及其糖苷類化合物(56.7%～75.2%)、酚酸(21.8%～27.2%)和類黃酮(2.5%～2.9%)組成。單體多酚中占比最高的花色苷是主要的呈色物質[12]。聚合多酚為原花青素(縮合單寧)，主要存在于果皮的上表皮部分，是由不同數(shù)量的表兒茶素微粒和兒茶素結合而成，是果實主要的呈澀物質[13]，占總酚的43.2%～55.6%，詳見表4[12]。黑果腺肋花楸中多酚類物質含量可達7.19～69.02 mg/g[14-15]，按組成可簡單分為黃酮類、花色苷、三萜類、酚酸類、甾醇類、糖及糖苷類等幾個大類[16]。研究表明[17],黑果腺肋花楸果渣中的多酚類化合物含量比果實和果汁高，平均含量較果實高出5倍左右，因此，應重視黑果腺肋花楸果渣的利用。

表4 黑果腺肋花楸中的多酚類化合物 單位：mg/100 g

2 黑果腺肋花楸的生理功能

2.1 抗氧化

黑果腺肋花楸中含有大量多酚類化合物，因此具有極強的抗氧化性[18]。研究表明,在4 kPa真空壓力下浸漬有助于黑果腺肋花楸抗氧化成分的穩(wěn)定[19]。

2.2 抗衰老

作為生命歷程中不可或缺的一部分，衰老對于人類社會健康和諧有著舉足輕重的影響，如何延緩衰老從古至今都是一個熱點話題[24-25]。

張國坤[26]的研究結果表明，黑果腺肋花楸花色苷能減少小鼠的年齡相關性退行性變化，延長健康壽命，提高其老年期間的生存質量。進一步探討發(fā)現(xiàn)，黑果腺肋花楸花色苷能夠降低DNA的損傷概率，提高基因組的穩(wěn)定性，這可能是通過維持機體氧化還原系統(tǒng)平衡，減少炎癥發(fā)生和調(diào)控DNA損傷信號通路3個方面來實現(xiàn)的。鄭麗娜等[27]發(fā)現(xiàn)，黑果腺肋花楸水提物中花青素含量較高，與對照組相比，各劑量組均能顯著延長雄性果蠅平均壽命及平均最高壽命，也可在一定程度上延長氧化損傷狀態(tài)下果蠅的存活時間，提高超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活力，降低丙二醛含量。因此，黑果腺肋花楸水提物的抗衰老作用是通過提高體內(nèi)相關抗氧化酶活性，增強自由基清除能力實現(xiàn)的。

2.3 抗癌

近年來，癌癥發(fā)病率逐年增加，迄今為止，癌癥依舊是人們難以攻克的疾病之一，也是人類最主要的死亡病因之一。

李夢莎等[28]研究結果表明，不同濃度的黑果腺肋花楸花色苷處理SGC-7901細胞1、2、3 d后，均可抑制腫瘤細胞的生長。當質量濃度在1～8 mg/mL，純度為46.03%和56.77%的黑果腺肋花楸花色苷均有明顯的抑制效果。質量濃度8 mg/mL純度為56.77%的花色苷處理3 d的抑制率最高，達到49.49%。SHARIF等[29]研究顯示，黑果腺肋花楸果汁可上調(diào)腫瘤抑制因子p56和p73，從而抑制細胞分化，觸發(fā)細胞凋亡，有選擇性地殺死未分化的胚胎癌細胞，對正常的NIH3T3纖維母細胞和分化的胚胎癌癥細胞基本沒有影響。SKARPANSKA-STEJNBORN等[30]通過人體實驗發(fā)現(xiàn)，飲用黑果腺肋花楸果汁的人在劇烈運動后，血液中腫瘤壞死因子-α顯著減少，鐵含量與抗氧化能力顯著增加。SAVIKIN等[31]研究表明，黑果腺肋花楸果茶對子宮癌、胎記瘤、慢性髓細胞性白血病均有一定的抑制作用。

2.4 預防心腦血管疾病

心腦血管疾病是一種嚴重威脅人類健康的常見病，全世界每年死于心腦血管疾病的人數(shù)高達1 500萬人，居各種死因首位，而攝入富含多酚的食物會降低心血管疾病風險的相關指標。PARZONKO等[32]研究顯示，花青素提取物激活了Nrf2轉錄因子及HO-1因子的表達，使其粘附纖連蛋白，在體外的血管緊張素轉換酶Ⅱ電位降低，保護內(nèi)皮祖細胞。黑果腺肋花楸對冠狀動脈中的血管內(nèi)皮依賴癥也起到了一定作用，KIM等[33]研究發(fā)現(xiàn)，黑果腺肋花楸果汁中的花青素和綠原酸會使Akt和eNOS發(fā)生氧化磷酸化反應，并且通過抑制血管活性前列腺素的形成，及內(nèi)皮衍生的超極化因子介導反應，從而起到松弛作用。

2.5 抑菌

黑果腺肋花楸中的多酚類物質還具有一定的抑菌作用。苗妙等[34]研究結果表明,黑果腺肋花楸多酚對產(chǎn)氣腸桿菌、脂環(huán)酸芽孢桿菌、陰溝腸桿菌、枯草芽孢桿菌等4種細菌均具有較好的抑菌活性，但對釀酒酵母基本無抑菌效果。隨著NaCl濃度的增加和溫度的升高，黑果腺肋花楸多酚抑菌活性呈下降趨勢，紫外線處理對黑果腺肋花楸多酚的抑菌活性基本沒有影響。徐艷陽等[35]采用濾紙片法測定出黑果腺肋花楸多酚對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黃曲霉、煙曲霉、米根霉、島青霉、康寧木霉等7種細菌及霉菌均有一定的抑制作用，其中對煙曲霉的抑制效果最強，最低抑菌濃度為0.1719 mg/mL。

2.6 其他

除了以上功能，黑果腺肋花楸還具有保護視力、抗疲勞、調(diào)節(jié)脂代謝等功效。陳珊珊[36]研究表明，黑果腺肋花楸花色苷提取物能抑制H2O2誘導的ARPE-19細胞氧化損傷，并改變視網(wǎng)膜色素上皮細胞凋亡因子的表達，對人視網(wǎng)膜色素上皮細胞有一定的保護作用。李瑞芳[37]研究發(fā)現(xiàn)，小鼠經(jīng)灌胃黑果腺肋花楸黃酮后力竭游泳時間顯著延長，且濃度越高效果越明顯，血乳酸含量與未灌胃黃酮組小鼠相比顯著降低，由此可說明黑果腺肋花楸中的黃酮具有抗運動疲勞功效。張金堂[38]研究表明，黑果腺肋花楸花色苷可以有效改善小鼠腸道菌群，影響腸道微生物結構，促進有益菌生長，改善血脂水平及肝細胞脂肪變性程度，達到維持機體脂代謝平衡的效果。

3 黑果腺肋花楸的開發(fā)應用現(xiàn)狀

3.1 果酒

將黑果腺肋花楸釀造成果酒，果實內(nèi)的多酚等功能成分能夠較好地保持活性[39]。

果酒的香氣是衡量果酒質量的主要指標，也是構成果酒典型性的重要因素。毛建利等[40]以赤霞珠葡萄酒為參照，分析黑果腺肋花楸發(fā)酵酒的香氣物質組成，結果顯示，黑果腺肋花楸果酒香氣物質含量是赤霞珠葡萄酒的2.73倍，香氣物質種類分別為41種和40種。經(jīng)感官品評，黑果腺肋花楸酒比赤霞珠葡萄酒總分高2分，表明其具有加工成果酒的潛力。王鵬等[41]研究得出黑果腺肋花楸果酒的最佳釀造條件為：22 ℃，pH 4.0，加工高酒精度酒需含糖量為26.2%，加工低酒精度果酒需含糖量19.4%。較傳統(tǒng)發(fā)酵，二氧化碳浸漬法能使黑果腺肋花楸果酒的香氣物質種類增多、含量升高，更適合釀造黑果腺肋花楸果酒[42]。

WITKOWAKA等[43]研究顯示，黑果腺肋花楸酒的抗氧化性強于黑加侖酒、接骨木果酒、醋栗果酒和紅葡萄酒，總抗氧化能力可達到34.0 mmol/L，總酚含量最高為4.10 g/L，總花青素含量最高為1.39 g/L，VC含量最高為134.4 mg/L。綜上所述，黑果腺肋花楸果酒的香氣物質豐富，營養(yǎng)價值很高，具有在果酒開發(fā)潛力。

3.2 果汁

黑果腺肋花楸具有很強的保健功效，但含有的單寧會使其味道酸澀、口感較差[39]。另一方面，漿果出汁率極高，達到(78.65±1.05)%[44]，將黑果腺肋花楸制成果汁，通過一系列工藝手段解決其酸澀的問題，還能最大限度地保留果實中的活性成分。

張海平等[45]研究結果表明，植物乳桿菌C8-1可以在黑果腺肋花楸果汁中正常生長代謝，并提高黑果腺肋花楸果汁的品質和抗氧化能力。另外，低電壓脈沖電場可以有效殺滅黑果腺肋花楸果汁中的微生物[46]。黑果腺肋花楸果汁還具有良好的混合性能，GIRONES-VILAPLANA等[47]向檸檬汁中加入50 g/L的黑果腺肋花楸果汁，比單獨的黑果腺肋花楸果汁或者檸檬汁的抗氧化能力更強。

研究表明，黑果腺肋花楸果汁中原花青素含量為(1 679.85±6.11)mg/100 g，具有較強的抗氧化能力，同時對α-淀粉酶、酪氨酸酶以及黃嘌呤氧化酶均具有較好的抑制作用[44]。黑果腺肋花楸果汁不僅具有控血糖、防痛風等功效，而且還可以提高老年大鼠的學習能力并改善其運動功能[48-49]，是一種值得開發(fā)的健康產(chǎn)品。

3.3 其他

目前，針對黑果腺肋花楸果酒和果汁的研究較多，但也有少部分的研究針對其他具有開發(fā)價值的產(chǎn)品。郭紅月等[50]以黑果腺肋花楸果實為原料，釀造出的黑果腺肋花楸原果醋口感、香氣、色澤等方面均表現(xiàn)良好，而且能夠有效地屏蔽黑果腺肋花楸的澀味。王鳳等[51]確定了制作黑果腺肋花楸果醬的最佳工藝配方：黑果腺肋花楸果肉原漿35%，糖35%，檸檬酸1.2%，黃原膠0.4%，在此條件下得到的果醬可溶性固形物含量為42%，花青素含量為2.15 mg/g。黃海等[52]研究結果表明，黑果腺肋花楸酵素發(fā)酵12 d后的總酚含量、清除超氧陰離子能力較未發(fā)酵前分別提高了2.42、1.69倍，體外抗氧化活性顯著增強。朱鳳妹等[53]以大豆和黑果腺肋花楸為主要原料，制得的黑果腺肋花楸內(nèi)酯豆腐色澤粉紅，品質良好。這種豆腐綜合了黑果腺肋花楸和大豆的營養(yǎng)價值，不僅可以彌補普通豆腐中鈣和鎂的流失，而且還可以為其帶來黑果腺肋花楸的顏色，使其更受消費者青睞。

4 結論與展望

隨著社會的發(fā)展進步以及人類生活方式的改變，黑果腺肋花楸在食品、飲料、藥品和保健品領域的研究應用都受到廣泛關注。黑果腺肋花楸作為一種極具特色的新興小漿果，具有巨大的開發(fā)潛力和應用價值。但目前仍缺乏對黑果腺肋花楸生物活性物質成分與功能間對應關系的深入研究以及針對黑果腺肋花楸功效的臨床試驗，對黑果腺肋花楸中多酚類物質的提取純化方法有待進一步優(yōu)化，另外，對相關產(chǎn)品研發(fā)相對單一。

今后可深入對黑果腺肋花楸生物活性物質組成成分的分析，進一步優(yōu)化多酚類物質的提取純化工藝，分離果實中的各生物活性成分，開展臨床實驗，針對性開發(fā)具有抗氧化、延緩衰老等功能的功能性保健產(chǎn)品，另外，黑果腺肋花楸樹葉和果渣等副產(chǎn)物的開發(fā)也具有很大潛力。