黑果腺肋花楸活性成分及研究開發進展

王瑩，柳青*，陳月，李靖元，聞其龍

吉林省綠色食品工程研究院（長春 130022）

黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa），簡稱黑果，又名野櫻莓、不老莓，屬薔薇科，腺肋花楸屬灌木，最初種植于北美洲，已有近百年的栽培歷史。自20世紀90年代起，我國先后從國外多地引進十余個品種，在遼寧、內蒙古、河北、山東等地均有栽培，現吉林省內已有多個種植地區，種植規模位居我國前列。黑果腺肋花楸果實呈紫黑色，含有豐富的多酚[1]、多糖[2]、有機酸[3]等多種活性成分，在護肝、抑制腫瘤生長[4-6]、保護胃黏膜[7]、調節免疫力水平[8]等方面可起到一定的作用，能夠作為原料應用于食品、藥品等領域的研究開發。國際上已有較長的黑果腺肋花楸加工歷史，我國已于2018年將其列為新食品原料[9]，可預見未來將其作為深加工原料制備不同類型產品開發潛力巨大。

1 黑果腺肋花楸的營養和功效成分

1.1 黑果腺肋花楸的營養成分

黑果腺肋花楸果實中含有大量的營養物質，包括：糖類、蛋白質、脂肪等主要營養物質；維生素B族、維生素C、維生素E等多種維生素；鈣含量32.2 mg/100 g、鎂含量16.2 mg/100 g、鉀含量218 mg/100 g[10]，礦物質元素的總量可達440～580 mg/100 g[11]，并含有類胡蘿卜素等其他抗氧化成分，此外，其果實中還含有微量卵磷脂、腦磷脂等[4]其他營養成分。

表1 黑果腺肋花楸果實中營養物質含量 mg/100 g

1.2 黑果腺肋花楸的功效成分

1.2.1 花青素

黑果腺肋花楸果實中的酚類物質主要由花色苷、類黃酮、原花青素構成，總含量為2.05～2.56 g/100 g，在目前植物果實中含量排名首位[12-15]，其中，花青素在酚類物質總含量中占比25%[16]，大量的花青素使其果實在抗炎、抗氧化、保護肝臟等方面具有一定功效。賈秀娟等[17]探究了新鮮黑果腺肋花楸果實、果梗及榨汁后果渣中花青素含量的差異，得出結論：新鮮果實中花青素含量最高，榨汁后的果渣中花青素殘留量為21.8%。劉飛等[18]證實，當溫度高于50 ℃時，其果實中花色苷保留率出現不同程度的下降，溫度在50℃以下時，其穩定性較好。

1.2.2 有機酸類

經對黑果腺肋花楸果實成分測定分析可知，其鮮果中蘋果酸占比1.31%，檸檬酸占比0.21%。此外，果實中還含其他種類有機酸，如綠原酸、香草酸、咖啡酸、莽草酸等，它們均具有較強的抗氧化能力。經對黑果腺肋花楸種子中有機酸類物質測定分析可知，其有機酸以亞油酸、油酸為主[3]。

1.2.3 多糖類

植物多糖是由植物細胞代謝產生的天然活性物質，具有來源廣泛、安全無毒的特點，可起到抑制腫瘤、減緩衰老、免疫調節等多重功效[19]。姚利陽等[2]采用紫外-分光光度法測定黑果腺肋花楸、藍靛果、藍莓三種小漿果中多糖含量，結果表明：黑果腺肋花楸果實中多糖含量最高。周雪艷[20]以黑果腺肋花楸葉為原料，探究超聲法提取果葉多糖，在最佳提取工藝條件下，其果葉多糖提取率為5.01%。

1.2.4 其他功效成分

韋慶翠等[21]研究發現黑果腺肋花楸果實中含有β-谷甾醇等成分，具有降低血清膽固醇的功效，且果實與幼苗中含有豐富的具有抗氧化作用的兒茶素。于明等[22]利用有機溶劑對黑果果實提取物進行洗脫分離，對分離所得到的8種化合物進行成分鑒定，其中熊果酸（4個）、齊墩果酸（1個）、苯甲醛（1個）6種化合物為首次檢出，多種化合物的存在使黑果果實具有抗菌、防癌、降血壓等功效。

2 黑果腺肋花楸的功能作用

2.1 抗氧化性

黑果腺肋花楸果實具有較強的抗氧化能力，主要與其富含的維生素C、維生素E、礦物質元素、多酚類等物質有關，其中多酚類物質通過清除自由基、絡合金屬離子、促進抗氧化酶活性等途徑發揮主要抗氧化功效[23-24]。廖霞等[24]測定了大連市三個品種黑果腺肋花楸（尼羅、克藍、維金）果實中活性物質含量，證實了不同品種果實均具有較強的清除自由基能力。高凝軒[10]通過測定黑果果實多酚精提物對自由基的清除能力，發現其具有極強的抗氧化功效，清除自由基的效果優于藍莓、藍靛果。鄭麗娜等[25]測定了果實提取物中花青素含量，并探究其對黑腹果蠅抗衰老、存活能力、抗氧化酶活力的影響，結果表明：黑果果實水提物對機體內抗氧化酶的生成具有促進作用，能夠清除自由基、減緩衰老速度。此外，Teleszko等[26]證實了黑果果葉提取物亦具有抗氧化活性。

2.2 免疫調節與抗炎

黑果腺肋花楸果實提取物主要通過抑制IL及NK以發揮其抗炎、免疫功效[27]。位路路[28]利用黑果腺肋花楸提取物對脂多糖誘導小鼠進行干預，通過氧化應激、炎癥介質、細胞凋亡三個方面探究其抗炎作用，結果表明：提取物干預的細胞，其NO生成量降低60%，抗炎細胞因子IL-10有所升高，促炎細胞因子有所下降，可見其提取物能夠一定程度地抑制脂多糖誘導型巨噬細胞發生炎癥。Zapolska-Downar等[29]發現黑果果實提取物對人主動脈內皮細胞炎癥的發生具有抑制效應。Ho等[8]研究發現，低聚體原花青素對經內毒素誘導的小鼠具有抑制巨噬細胞生成一氧化氮的作用，且不影響細胞的增殖。得出如下結論：黑果腺肋花楸的多酚提取物能夠調節免疫水平，且起到抗炎功效。Badescu等[30]研究發現，黑果腺肋花楸多酚類成分對特異性和非特異性胰島素缺乏癥患者的免疫防御系統具有調節作用，能夠減輕炎癥狀況并使機體系統達到穩定維持的狀態。

2.3 調節血糖、血壓

據報道，花青素在促進胰島素分泌、輔助治療糖尿病病癥方面具有一定作用。Valcheva-Kuzmanova等[31]發現黑果腺肋花楸果汁能夠顯著降低糖尿病大鼠的血糖及血脂水平，加快糖尿病患者糖、脂代謝速率，以達到減少糖尿病及相關并發癥出現的可能性。Braunlich等[32]研究發現，黑果腺肋花楸花青素提取物可通過抑制α-葡糖苷酶活性，實現預防和治療糖尿病。同時，有研究表明黑果提取物可有效增加β-胰腺TC-3細胞的增殖、促進胰島素的分泌[33]。此外，Hellstrom等[34]發現黑果腺肋花楸果汁能夠降低自發性高血壓大鼠舒張壓和收縮壓水平。

2.4 其他功效

張永祥等[35]探究了黑果果實花色苷對輻射的抑制功效，通過細胞活性檢測（MTT法）、細胞活性氧含量測定（化學熒光法）等試驗，證實了其花色苷成分可較好地減輕紫外輻射對人體皮膚造成的損害。苗妙等[36]對黑果腺肋花楸多酚提取物在細菌及真菌生長過程中的抑制效能及抑制穩定情況方面進行試驗，數據顯示：黑果果實多酚提取物能夠較好地抑制試驗用5種細菌的生長。此外，黑果腺肋花楸具有治療感冒[37]、降低尿道感染發病率[38]、抗癌[39]、緩解消化系統疾病[27]、減肥[40]等功效。

3 黑果腺肋花楸的開發現狀

目前，俄羅斯、美國、德國、韓國、日本等多個國家已有較長的黑果腺肋花楸栽培、加工、開發歷史，全球各地已有多種形式的系列產品出現，我國市場上相關產品主要以鮮果、果干、果汁、果粉、果酒類為主，但加工規模以小企業居多，品牌效應尚未形成。劉建等[41]將大米和黑果腺肋花楸果實結合，優化酒醪發酵工藝，經8 d后可釀造出具有酒醪醇香和水果芳香的酒醪，降低了果實的酸澀感，一定程度地實現了果實原料的深加工。郭紅月等[42]選取黑果腺肋花楸果實，通過酒精及醋酸發酵釀造果醋飲料，單因素及正交試驗優化發酵工藝，從而調配出醋香及果香為一體的最佳口感樣品，發酵過程中產生的醋酸可在一定程度上起到掩蓋果實澀味的作用。黃海等[43]向黑果腺肋花楸果漿中接種植物乳桿菌，經低溫恒溫發酵1年后可獲得口感較佳的水果酵素。此外，有將其果實作為原料，研究開發制備果醬[44]、含片[45]、雪糕[46]的發明專利。

4 黑果腺肋花楸的研究展望

黑果腺肋花楸是集多重價值于一體的樹種，我國的種植面積正逐年增長，對其加工研究正逐步深入，2018年，中國知網相關論文數量為57篇，已有將其果實應用于果汁、果醬、果脯等產品的報道，但目前我國仍處于粗加工階段，市場上大都用作一般食品或食品原料，產品商業化水平有待提高，未來在食品、保健食品、特醫食品及藥品等領域的深度開發是其產業發展的趨勢。

4.1 食品

目前已有以黑果腺肋花楸果實為原料，開發飲料、果茶、酵素、泡騰顆粒、果醬、果酒等食品的研究，但產業化水平仍處于起步階段，商業化產品較少，且其果實中大量存在的單寧使其具有一定的酸澀味，食用口感不易被消費者接受，使其開發應用受到一定限制，因此其果實酸澀口感的改善、原料的精細加工及產品形式的創新將成為未來的研究重點。

4.2 保健食品

黑果腺肋花楸果實具有護眼、抗氧化、提高免疫力、延緩衰老、保護心血管系統等功效，可作為原料應用于保健食品的研究和開發。可開發具有緩解用眼疲勞、提高免疫力功效的兒童、青少年保健食品；也可以白領為目標人群，開發具有抗氧化、美容養顏等保健功能的食品；也可為老年人研制有助于延緩衰老、保護心血管系統及功能的保健食品，開發前景廣闊。

4.3 特醫食品

特殊醫學用途配方食品（簡稱“特醫食品”）是為了滿足特定疾病狀態人群營養、膳食需求而專門加工的配方食品。自2015年起，國際上特醫食品呈現快速發展的趨勢，但我國仍處于初步發展階段。黑果腺肋花楸果實中富含的綠原酸、黃酮類物質、原花青素類物質使其具有多種功效作用，提取其活性成分，可針對消化不良、腸胃炎人群開發促進腸道蠕動、改善胃腸道菌群環境的片劑、粉劑特醫食品；針對術后康復人群，可開發滿足膳食需要、提高免疫力水平的營養補充劑；果實中花青素等功效成分的提取深加工可用于開發糖尿病患者的營養補充劑，具有較好的發展前景。

4.4 藥品

黑果腺肋花楸果實中大量存在的花色苷、黃酮類物質等功效成分使其具有抑制腫瘤生長、抗炎等功效，可作為天然原料用于新型抗炎、抗癌、抗腫瘤等藥品的研制，開發潛力巨大。

4.5 其它領域

除食品、保健食品、特醫食品及藥品外，黑果腺肋花楸種子、幼苗及莖葉中有機酸、多糖等活性成分的提取利用可作為未來的研究方向；果實提取后的果渣中殘存的花青素等功效成分的提取也可用于色素提取、寵物食品、飼料、有機肥、生物肥的研究開發，多領域、全方面的有效利用能夠提高黑果原料的附加值，拓寬產品領域，市場前景可觀。此外，黑果腺肋花楸具有較強的抗旱、抗寒性及土壤適應能力，可應用于生態保護、園林觀賞等領域，能夠在我國生態環境保護及城市綠化中發揮一定作用。

綜上，黑果腺肋花楸中富含的活性成分使其具有抗氧化、抗炎、調節免疫力水平、調節血糖及血壓、抗癌、抗腫瘤等多種功能作用，利用其果實、果葉、種子等部位加工、提取，開發食品、保健食品、特醫食品、藥品等其他領域產品，市場前景廣闊。黑果腺肋花楸的深度開發可豐富其產品種類，提高原料附加值，滿足行業健康的可持續需求，對其產業發展具有重大意義。