藍(lán)莓生物活性物質(zhì)研究及應(yīng)用進(jìn)展

趙 敏

(徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 藥品食品學(xué)院， 江蘇 徐州 221000)

藍(lán)莓(Blueberry)意為藍(lán)色的漿果，屬杜鵑花，樾桔屬野生落葉灌木。目前分為兩種，一種是低灌木，矮腳野生，果實(shí)較小，但花青素含量較高；另一種是人工培育的藍(lán)莓，能夠成長(zhǎng)至240 cm高，果實(shí)較大，水分含量較多，花青素含量相對(duì)偏低。多年生灌木和小漿果這兩種果樹(shù)，在世界各地基本都有分布，但主要分布在氣候溫涼、陽(yáng)光充實(shí)、土壤為弱酸性的地區(qū)。我國(guó)主要分布在遼寧、黑龍江、吉林等省域。藍(lán)莓表面有一層白粉，果肉細(xì)膩，酸甜適度，富含蛋白質(zhì)、維生素等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分，礦物質(zhì)和微量元素的含量也十分可觀，還含有花青素、酚酸、超氧化物歧化酶、果膠等特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被稱為“水果皇后”。近年，我國(guó)對(duì)藍(lán)莓的研究應(yīng)用十分廣泛。因此，總結(jié)藍(lán)莓的主要功能成分、藥理作用以及藍(lán)莓在醫(yī)療、食品、化妝品等行業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)藍(lán)莓的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用有重要意義。

1 藍(lán)莓的主要功能成分

1.1 花色苷與花青素

藍(lán)莓是一種富含天然深藍(lán)色色素的生果，通常這種色素被稱為花青素或花青苷色素。藍(lán)莓果實(shí)中花青苷色素種類豐富，含量也很高?；ㄉ帐且唤M花色素和糖以糖苷鍵結(jié)合而成的一類化合物，它是以黃酮核為基礎(chǔ)的一類物質(zhì)中能呈現(xiàn)紅色的一族化合物質(zhì)，花青素是黃酮和黃烷酮的衍生物[1]。藍(lán)莓中主要含有5種花色苷，可以和半乳糖、葡萄糖和阿拉伯糖等以糖苷鍵結(jié)合，形成藍(lán)莓中的15種花色苷，同時(shí)可在酸水解的作用下重新轉(zhuǎn)化為5種花青素[2]。藍(lán)莓果實(shí)中的主要化學(xué)成分是花色苷，在藍(lán)莓果皮中含量最高。不同地區(qū)、不同品種的藍(lán)莓中花色苷的含量不同，但普遍含量都比較高。藍(lán)莓花色苷是天然多酚類化合物，屬于水溶性小分子物質(zhì)，口服時(shí)極易被人體吸收和利用。

1.2 酚酸

藍(lán)莓中含有多種多酚類物質(zhì)，酚酸是其中一種，酚酸類物質(zhì)是一種酚類物質(zhì)。藍(lán)莓生果中酚酸的含量高于其他水果，但受環(huán)境和品種影響較大，在葉中的含量最高，具有良好的營(yíng)養(yǎng)功能和抗氧化活性。藍(lán)莓中的酚酸種類超過(guò)十種，其中氯原酸的含量最高，它對(duì)肺癌、食管癌等具有明顯的抑制作用，同時(shí)具有較強(qiáng)抗氧化活性[3]。藍(lán)莓中含有的有機(jī)酸占總酸的一半以上，大部分有機(jī)酸是枸櫞酸，其中熊果酸又稱烏索酸，是多種天然產(chǎn)物的功能成分，具有廣泛的生物學(xué)活性，在抗腫瘤方面起著重要作用。

1.3 維生素與礦物質(zhì)

藍(lán)莓中含有比其他水果更多的維生素，微量元素含量也很高，屬于一種高氨基酸、高鋅、高鐵的水果。維生素C是一種抗氧化維生素，能維持骨骼、牙齒和血管的正常功能，并能增加抵抗力。藍(lán)莓維生素C的含量高于桑葚、蘋(píng)果、水蜜桃等水果，為櫻桃的20倍，經(jīng)常食用能增強(qiáng)抗病能力，具有延緩衰老的作用。除維生素C以外，藍(lán)莓中還富含維生素E、維生素A、維生素B、超氧化物歧化酶、熊果苷、蛋白質(zhì)、纖維等豐富的礦物質(zhì)，如K、Fe、Zn、Ca等[4]。

2 藍(lán)莓的藥理作用

藍(lán)莓的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高，其果肉富含豐富的維生素、蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，含量都高于其他水果，具有一定藥用功能。

2.1 保護(hù)視力

藍(lán)莓保護(hù)眼睛的功效在我國(guó)古代就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和記載，我國(guó)著名醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍在采藥時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種藍(lán)色漿果，服用過(guò)后有潤(rùn)目明目的作用，并將其記載到《本草綱目》中，流傳至今。

藍(lán)莓中含有大量的花青素，可以清潔眼睛周圍的毛細(xì)血管，對(duì)眼睛具有良好的保護(hù)作用。其所含的花色苷可以增加眼睛周圍毛細(xì)血管的水分和營(yíng)養(yǎng)，緩解眼睛干澀；還可以帶走毛細(xì)血管里的黑色沉淀，改善黑眼圈。同時(shí)，可以減輕眼疲勞，改善夜間視力，促進(jìn)視網(wǎng)膜細(xì)胞中視紫質(zhì)的合成和再生，預(yù)防近視，提高視力；還能有效防止眼睛晶狀體的蛋白質(zhì)氧化和晶狀體渾濁，防止白內(nèi)障形成。長(zhǎng)期食用可以提高夜間視力，增強(qiáng)眼睛適應(yīng)光線不足的弱光性環(huán)境。二戰(zhàn)時(shí)期，美軍將藍(lán)莓果醬專供給空軍作戰(zhàn)部隊(duì)，提高了空軍駕駛員的視力，之后藍(lán)莓逐漸成為飛行員日常餐食不可或缺的水果。在美國(guó)最具影響力的健康雜志《Prevention》上藍(lán)莓被稱之為“神奇果”。

2.2 預(yù)防心血管疾病

藍(lán)莓中的花青素可以調(diào)節(jié)人體內(nèi)血管的收縮，從而維持血壓的穩(wěn)定性，還可以有效地改善循環(huán)系統(tǒng)，強(qiáng)化毛細(xì)血管，降低血液中血小板的粘滯性，防止血凝塊的產(chǎn)生，降低心血管疾病的發(fā)生[5]。同時(shí)具有降血脂、降低動(dòng)脈硬化發(fā)生的作用。花青素可以從毛細(xì)血管滲入到血液中，抑制毛細(xì)血管的通透性，達(dá)到強(qiáng)化毛細(xì)血管、防止毛細(xì)管損傷的作用，從而保護(hù)腦神經(jīng)，對(duì)阿爾茲海默癥有預(yù)防作用。

藍(lán)莓中含有大量的果膠，蘋(píng)果和香蕉的果膠含量都不及它的1/3。果膠能防止動(dòng)脈粥樣硬化，降低心血管等疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)果膠可以清除人體腸胃中未消化的或其他有毒物質(zhì)，有益于調(diào)節(jié)餐后血糖含量和腸道微生物菌群的平衡。

2.3 抗癌

藍(lán)莓中的花青素可以通過(guò)調(diào)整相關(guān)的蛋白質(zhì)和基因，起到抑制癌細(xì)胞的增殖、擴(kuò)散，避免癌細(xì)胞對(duì)人體蛋白的破壞和影響來(lái)治療癌癥。同時(shí)具有預(yù)防癌癥的潛在作用，能有效抵抗癌細(xì)胞的侵入。藍(lán)莓果實(shí)中的熊果酸對(duì)中樞神經(jīng)具有明顯的穩(wěn)定和降溫作用，同時(shí)具有抗癌作用。在日本、美國(guó)等國(guó)家，藍(lán)莓被列為抗癌食品的第一位。經(jīng)常食用藍(lán)莓可以提高自身免疫力，提高身體素質(zhì)，預(yù)防組織炎癥的出現(xiàn)，將體內(nèi)癌變因素凈化，也可以更好地預(yù)防癌癥等疾病。

2.4 抗氧化和抗衰老

藍(lán)莓的花色苷具有抗氧化性，能抵抗自由基，延緩衰老，防止細(xì)胞退化。藍(lán)莓中含有大量的花青素，而花青素清除自由基的能力比維生素C、維生素E高數(shù)十倍，可以延緩衰老并能防止細(xì)胞的退行性改變[6]，提高機(jī)體免疫力，消除體內(nèi)各種炎癥，降低皮膚和身體的老化速度。人體內(nèi)的膠原蛋白與花青素之間具有很強(qiáng)的親和力，可形成一層保護(hù)膜，有效防止組織和細(xì)胞被自由基氧化。同時(shí)，花青素可以促進(jìn)維生素C和維生素V在體內(nèi)的吸收，增強(qiáng)藍(lán)莓抗氧化和抗衰老的作用，對(duì)皮膚皺紋的生成有延緩作用，也可以降低紫外線對(duì)皮膚的傷害。

2.5 其他作用

富含多酚類物質(zhì)的藍(lán)莓可以分解腹部脂肪，并有助于控制體重。藍(lán)莓中的類黃酮化合物可以減輕老年人記憶的衰退，食用藍(lán)莓干可以改善大腦活力。藍(lán)莓中含有的紫檀芪，有助于糖尿病患者血糖的穩(wěn)定，提高胰島素對(duì)血糖的敏感度，加快血糖在體內(nèi)的代謝，在抗結(jié)腸癌方面也有效果。藍(lán)莓中富含多種微量元素，對(duì)骨骼發(fā)育起著關(guān)鍵作用。藍(lán)莓中的葉酸可以預(yù)防子宮癌，并能在孕期幫助胎兒的生長(zhǎng)和發(fā)育。藍(lán)莓同時(shí)可以治療一般的普通感冒、咽喉疼痛和兒童腹瀉，對(duì)肝臟和腎臟也有較好的保護(hù)作用。

近年來(lái)隨著人們生活節(jié)奏的加快、工作壓力的增加，人體生物鐘易紊亂，從而使人們的免疫力下降，破壞神經(jīng)上的髓磷脂并導(dǎo)致其硬化，使抗氧化物酶的活性降低，引起腦神經(jīng)的變化，導(dǎo)致睡眠質(zhì)量降低。藍(lán)莓中的花青素可以保護(hù)腦神經(jīng)不被氧化，穩(wěn)定腦組織功能，保護(hù)大腦不被有害化學(xué)物質(zhì)傷害。

3 藍(lán)莓的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

3.1 醫(yī)療

使用藍(lán)莓粉末狀提取物所制成的眼病藥物或保健藥品，其效果得到普遍認(rèn)可。藍(lán)莓保健膠囊具有改善弱視、夜盲癥，緩解眼部疲勞、預(yù)防血栓形成、動(dòng)脈硬化、保護(hù)毛細(xì)血管、抗癌、殺菌等功效[8]。如日本藥企開(kāi)發(fā)的保健類藥品“藥王藍(lán)莓寶”和藍(lán)莓護(hù)眼膠囊，用于治療假性近視、緩解眼部疲勞，深受長(zhǎng)時(shí)間使用電腦的上班族喜愛(ài)；法國(guó)利用從藍(lán)莓中提取的花青素和β-胡蘿卜素制成的“遞法明”，在治療糖尿病視網(wǎng)膜病變方面有較好療效，在全球的銷售業(yè)績(jī)也十分可觀；近年來(lái)，我國(guó)多家生物技術(shù)企業(yè)與大醫(yī)院聯(lián)合，利用從國(guó)外進(jìn)口或國(guó)內(nèi)大興安嶺珍稀野生藍(lán)莓中提取的花青素，研發(fā)出治療假性近視、緩解眼部疲勞的藥物。成立于2001年的上海某眼健康連鎖機(jī)構(gòu)，將藍(lán)莓很好地融入到眼科治療中，研制了藍(lán)莓眼舒貼、藍(lán)莓明目蘇素等許多產(chǎn)品，不斷發(fā)掘藍(lán)莓果中的有效成分，更有利于藍(lán)莓在治療眼部疾病等方面中的應(yīng)用。

根據(jù)美國(guó)大數(shù)據(jù)顯示，在美國(guó)每年大約有1.2萬(wàn)名女性被診斷為宮頸癌，目前全球?qū)τ诎┌Y最常見(jiàn)的控制手段是放療，但放療在破壞癌細(xì)胞的同時(shí)會(huì)損傷其附近健康的細(xì)胞。密蘇里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究者通過(guò)在體外對(duì)人類癌細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，將藍(lán)莓提取物與放療結(jié)合可以增加放療效果。藍(lán)莓提取物不僅能抑制癌細(xì)胞增殖，還能誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡，有效抑制癌細(xì)胞產(chǎn)生，促進(jìn)癌細(xì)胞死亡。這項(xiàng)研究意義重大，未來(lái)應(yīng)繼續(xù)深入研究，闡明藍(lán)莓提取物是否對(duì)治療其他類型癌癥有所幫助。

3.2 食品

近年來(lái)人們崇尚健康飲食，在我國(guó)藍(lán)莓作為一種新興水果逐漸得到重視，專家學(xué)者對(duì)于藍(lán)莓藥理作用的研究也在不斷深入。市場(chǎng)上各種藍(lán)莓的衍生品也層出不窮，銷量和價(jià)格都大幅提升。藍(lán)莓生果可以直接生食或者制作成干果、蜜餞、果醬、軟糖等，也可以制做成茶飲，適合各種人群。藍(lán)莓飲料主要有果汁飲料、果肉飲料、復(fù)合果醋飲料、藍(lán)莓果啤、藍(lán)莓酒、藍(lán)莓復(fù)合果酒以及藍(lán)莓乳飲料等，因其保存了藍(lán)莓中的大部分營(yíng)養(yǎng)，是理想的保健飲品[7]。藍(lán)莓制成的乳飲料酸甜適口、風(fēng)味濃郁也深受大家喜愛(ài)。目前，我國(guó)藍(lán)莓乳制品的研究主要集中在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，而國(guó)外對(duì)產(chǎn)品加工過(guò)程中的物質(zhì)變化更為關(guān)注。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于高溫、氧化等外力作用，藍(lán)莓生果中一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)被破壞，還有為了避免運(yùn)輸過(guò)程中的一些問(wèn)題，有意降低藍(lán)莓制品中藍(lán)莓生果含量，增加其中輔料的含量。整體而言，對(duì)藍(lán)莓飲料的研究多著重于分析加工過(guò)程中活性物質(zhì)的變化，對(duì)于加工工藝的研究有限，因此，應(yīng)中西結(jié)合找尋最佳解決方案，從而使藍(lán)莓生果得到合理、充分的利用，減少藍(lán)莓資源的浪費(fèi)，促進(jìn)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.3 化妝品

由于藍(lán)莓的色素含量高，已經(jīng)專門將其用于生產(chǎn)色素制品，這種色素制品不僅可以作為天然食用色素，而且具有耐光性、耐熱性。同時(shí)藍(lán)莓果實(shí)中含有花青素和酚類化合物，具有抗氧化、抗皺、消除雀斑等功能，可以用于化妝品生產(chǎn)。藍(lán)莓已是目前歐洲多種水果濃縮提取物高級(jí)化妝品的原料之一。此類皮膚化妝品中的藍(lán)莓花青素能夠保護(hù)皮膚不受紫外線侵害，阻止皮膚皺紋和囊泡的出現(xiàn)，保持皮膚柔順光滑，改善皮膚彈性、減少皮膚病和波紋，防止肌膚水分流失，甚至消除疤痕、祛除色斑、美白肌膚。另外，藍(lán)莓果渣中也富含大量花青素，由于其可作為一種純天然的抗衰老營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑[9]，因而催生了藍(lán)莓果渣面膜新產(chǎn)品，不僅充分利用了藍(lán)莓資源，同時(shí)為藍(lán)莓化妝品行業(yè)的發(fā)展提供了一條新思路。

4 藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，我國(guó)逐漸成為世界主要的藍(lán)莓生產(chǎn)區(qū)和消費(fèi)區(qū)之一，藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)在中國(guó)發(fā)展的良好趨勢(shì)，吸引了許多有實(shí)力的國(guó)際企業(yè)進(jìn)駐中國(guó)，合資合作，增進(jìn)技術(shù)的交流，使機(jī)械化在生產(chǎn)中得到進(jìn)一步推廣，降低了人工費(fèi)用在生產(chǎn)成本中所占的比重，刺激了藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的快速發(fā)展。但仍然存在許多問(wèn)題，如缺少行業(yè)組織協(xié)調(diào)和合理的品種規(guī)劃；產(chǎn)品及衍生品較為單一，雷同現(xiàn)象嚴(yán)重；多集中于對(duì)產(chǎn)品的常規(guī)加工，市場(chǎng)需求分析不足；新產(chǎn)品研發(fā)未能跟上市場(chǎng)需求；采摘后鮮果的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸技術(shù)不成熟，造成資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，用工成本增加。藍(lán)莓是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，尤其是在采摘方面，受人口老齡化和農(nóng)村勞動(dòng)力流失的影響，采摘季節(jié)人力資源匱乏，用工成本日趨增長(zhǎng)。據(jù)資料顯示，在2019年，青島市每250 kg藍(lán)莓的人工采摘成本為2元左右，占總成本的1/4～1/3[10]。未來(lái)，仍需進(jìn)一步降低人工費(fèi)用等藍(lán)莓生產(chǎn)成本，同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)需求加大產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)而提高產(chǎn)業(yè)效益，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。