瓜拉拿研究應用進展

于章龍，曹旭東，丁 凡，劉 瑞

（1. 山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所，山西運城 044000；2. 運城卡姆發(fā)現(xiàn)生物科技有限公司，山西運城 044000；3. 運城學院生命科學系，山西運城 044000）

0 引言

瓜拉拿（Paullinia cupana），英文名Guarana，屬于無患子科，木質(zhì)藤本，四季常綠植物。原產(chǎn)于巴西亞馬遜河流域的熱帶森林，是亞馬遜地區(qū)特有的一種經(jīng)濟作物，主要分布于亞馬遜州馬代臘河和塔帕若斯河之間的谷地，包括巴西、圭亞那、委內(nèi)瑞拉、厄瓜多爾和秘魯?shù)鹊豙1]。巴西是世界上瓜拉拿最主要產(chǎn)地，據(jù)統(tǒng)計，2015 年巴西種植面積為15 182 hm2，產(chǎn)量3 658 t（種子干質(zhì)量）。而其中70%用于軟飲料和能量飲料的加工[2-3]。具有很多生物活性，包括抗氧化、抗微生物、抗過敏、抗血小板、抗癌抗菌素、抗疲勞和抗肥胖等功效[4-6]。因此，長期以來瓜拉拿烤熟的種子被當?shù)赝林柯溆米髋d奮劑、催欲劑和治療藥物[7]。由于瓜拉拿具有不同凡響的保健功能，同時具有醫(yī)療特性和良好的效益，常被用于化工、軟飲料工業(yè)的重要原材料。

1 瓜拉拿的生理及營養(yǎng)特性

亞馬遜原生林中的瓜拉拿靠攀緣大樹爬到林冠上生長，株高可達13 m。栽培品種是2 m 高左右的蔓生灌木，主莖明顯粗壯，羽狀復葉，小葉五片，葉表光澤無毛，植株常綠，莖長而彎曲，有深深的縱裂溝，嫩莖尤為明顯。有的莖上有卷須，卷須基部偶長有花絮，但大部分花絮長在莖節(jié)上。主莖在接近地面處分枝。瓜拉拿正常收獲季節(jié)在9-12 月或次年1 月。瓜拉拿果實直徑為2～3 cm，成熟時，外表從黃橙色轉(zhuǎn)變?yōu)榱良t色。每株干種子平均產(chǎn)量為500 g。種子呈球形，直徑8 mm，干質(zhì)量約1 g，表面具有褐色光澤。白色種皮約占種子質(zhì)量的30%，內(nèi)含3%咖啡因和微量可可堿。種子內(nèi)咖啡因含量豐富，占種子干質(zhì)量的3.2%～7.0%[8-9]。另外，種子還含有8.5 的泡林單寧[1]。

瓜拉拿營養(yǎng)價值非常高，含有20 種氨基酸，能滿足人體基本需要。還含有丹寧酸6.25%，生物堿3.79%，礦物質(zhì)1.6%，水分2.98%，淀粉60%，以及果膠多糖、半纖維素和皂苷等物質(zhì)[9-10]，且人體吸收率很高。

2 瓜拉拿加工利用現(xiàn)狀

瓜拉拿具有很廣的應用價值，可以制作成糖果、膳食補充劑等，其根莖亦可入藥。在巴西和熱帶美洲，瓜拉拿廣泛用作無醇充氣飲料或普通興奮性清涼飲料，瓜拉拿茶就是其中之一，有提神作用，也有強身、收斂、止神經(jīng)痛和排除組織中積液的藥用價值，深受青年和旅游者的青睞。

另外，瓜拉拿也被巴西列入藥典之中，且被引入美國藥典[10]。美國國立衛(wèi)生研究院制定的膳食補充劑標簽數(shù)據(jù)庫中列出620 種含有瓜拉拿成分產(chǎn)品[11]。澳大利亞將其作為單一或復合原料入藥。在加拿大，瓜拉拿被作為將近300 種被許可銷售的天然健康產(chǎn)品原料[12]，且被用來預防口腔疾病和新陳代謝紊亂等癥狀[13-14]。瓜拉拿粉被用于營養(yǎng)強化及肥胖治療[15]。在我國衛(wèi)生部1996 年11 月首次批準的59 種保健食品中，瓜拉拿是僅有的2 種進口食品之一。

3 瓜拉拿活性物質(zhì)研究進展

近年來，瓜拉拿作為富含活性物質(zhì)原料引起了科研工作者的極大興趣。盡管瓜拉拿富含咖啡因，但瓜拉拿種子也富含黃烷- 3- 醇（兒茶素），主要是兒茶酸、表兒茶素、原花青素B1、原花青素B2和其他原花青素聚合物，其黃烷- 3 - 醇成分與可可非常相似。有研究表明，每天攝入小劑量的瓜拉拿（3 g）可以改善身體氧化應激物[16]。Krewer L 等人[17]通過流行病學調(diào)查研究表明，攝入一定量的瓜拉拿可以降低高血壓、預防肥胖癥和減輕新陳代謝綜合癥。Krewer C C 等人[18]研究認為，瓜拉拿中的表兒茶素可以起到保護心臟和抗氧化作用。同時，Ellam S 等人[19]研究結(jié)果也證實了人體攝入瓜拉拿后，血漿中兒茶素及其代謝物水平升高。Yonekura L 等人[20]利用HPLC-UV 方法可以同時快速、靈敏和簡單地測定腸道Caco-2 單層膜中兒茶素和咖啡堿含量，并對其生物可接受率及生物利用率進行了評價。

研究表明，瓜拉拿通過減少氧化應激水平具有抗氧化和消炎作用[21]，并在抗癌、抗腫瘤、抗抑郁和抗焦慮方面都有應用研究[22-23]。Ieda M P D 等人[6]對服用瓜拉拿膠囊30 d 的慢性腎臟病人的臨床癥狀和血液、生化及腎臟功能進行了評價，研究結(jié)果表明瓜拉拿可以改善慢性腎臟病人的臨床癥狀，提升血液、生化及腎臟功能。Rangel M P 等人[24]對瓜拉拿提高人類認知能力進行了研究，研究結(jié)果認為瓜拉拿具有提高認知力和認知速度的功效。Kennedy D O 等人[25]研究認為，瓜拉拿提取物對被動性皮膚過敏反應和肥大細胞脫顆粒具有抑制作用。

瓜拉拿多糖應用也較多。Jippo T 等人[26]利用連續(xù)提取法從瓜拉拿種子中分離提取多糖，包括淀粉、果膠和半纖維素，并對其淀粉特性及流變學性質(zhì)進行了研究，研究結(jié)果有助于瓜拉拿殘渣的再利用。

4 結(jié)語

上述多項研究證明，瓜拉拿對人類表現(xiàn)出很重要的作用。但是，大部分研究聚焦在瓜拉拿的有益功效，隨著科學研究的深入，瓜拉拿將會被越來越多的應用于化工、食品、醫(yī)藥等領域，而瓜拉拿主要活性成分為咖啡因、兒茶素、多糖及一些丹寧酸等物質(zhì)，所以應用時一定要注意數(shù)量控制及安全范圍。且要特別注意瓜拉拿與其他藥品的拮抗作用，如瓜拉拿產(chǎn)品不可與抗癲癇成分同用，因為它會減輕其藥效和加劇癲癇癥狀[27-28]。另外，要創(chuàng)新瓜拉拿飲料開發(fā)，拓寬復合飲品研究；加強瓜拉拿化工產(chǎn)品研發(fā)，為人類健康注入新活力；繼續(xù)對瓜拉拿活性成分深入研究，實現(xiàn)食藥結(jié)合。