覆盆子活性成分及其綜合利用研究進(jìn)展

陳奎霖 黃達(dá)榮 黃少杰 嚴(yán) 靜 張慧瑩 杜 冰

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510000)

覆盆子(RubusChingiiHu)是薔薇科懸鉤子屬木本植物，早于秦漢時期便已記載于《神農(nóng)百草經(jīng)》中[1]，廣泛分布于中國浙江、江蘇、安徽、福建和廣西等地，2020版《中國藥典》[2]規(guī)定覆盆子為華東覆盆子的干燥果實，作為傳統(tǒng)中藥材被應(yīng)用于中醫(yī)領(lǐng)域已有幾個世紀(jì)的歷程[3-4]。 體外及動物試驗研究[5-7]表明，覆盆子還具有抗癌、抗氧化、抗菌、抗衰老、抗炎等作用，而這些生理活性功能主要歸因于其豐富的活性成分。

近年來，浙江省覆盆子種植面積超過8 600 hm2，藥材產(chǎn)值約2.5億元，占全國生產(chǎn)量的50%[8]，但覆盆子產(chǎn)業(yè)總體上仍處于生產(chǎn)初級制品階段，大多以醫(yī)療保健產(chǎn)品為主，加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較低，市場較為空缺。研究擬綜述覆盆子中含有的主要活性成分及其綜合利用研究進(jìn)展，旨在為覆盆子的深入研究提供數(shù)據(jù)參考，為覆盆子深度開發(fā)提供依據(jù)。

1 覆盆子的活性成分

1.1 多糖

多糖作為覆盆子中重要的活性成分，除具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等作用外[9-10]，還具有改善毒性物質(zhì)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激及降血糖等功能[11-12]。Zhang等[9]研究發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量濃度為1 mg/mL的覆盆子多糖對DPPH自由基的清除率達(dá)63.0%，而其所展現(xiàn)出的生理活性可能與其含量及組成比例相關(guān)。

朱會霞等[13]發(fā)現(xiàn)覆盆子多糖含量約為2.40%～10.67%。而覆盆子多糖為雜多糖，主要由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、乳糖組成[13-15]，其具體單糖組分及其相關(guān)比例見表1。各覆盆子多糖的單糖組分及比例存在差異，主要是各試驗所用覆盆子產(chǎn)地不同，受地緣性影響而導(dǎo)致生產(chǎn)的覆盆子性狀存在差異。在市場朝多樣化發(fā)展的背景下，針對此設(shè)計不同特性覆盆子產(chǎn)品可有效填補覆盆子市場空白，推動覆盆子產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展未來仍需針對此方向進(jìn)行深入研究。

表1 覆盆子多糖組成及相關(guān)比例

覆盆子多糖還可作為功能性成分、益生元等在食品創(chuàng)新、發(fā)酵等領(lǐng)域發(fā)揮較大價值[16]，同時覆盆子中存在豐富的膳食纖維，足以滿足人體日常的需求[17]。

1.2 黃酮及酚類

覆盆子中的黃酮及酚類物質(zhì)具備較強的抗氧化活性，在維持人體健康方面擁有較高價值，同時具有抗炎、抗衰老、抗氧化等功效[18-20]。目前，從覆盆子中發(fā)現(xiàn)的黃酮類物質(zhì)主要有20種(表2)，包括槲皮素、山奈酚及其衍生物。師聰?shù)妊芯堪l(fā)現(xiàn)，覆盆子總黃酮含量為0.61 mg/g[30]，低于懸鉤子屬中紅樹莓的[31]，主要是因為覆盆子炮制多以直接干燥為主，產(chǎn)出效率低，且易造成部分黃酮損失。因此，為推動覆盆子加工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對覆盆子炮制工藝進(jìn)行深入研究至關(guān)重要。

表2 覆盆子黃酮組成

覆盆子中主要酚類物質(zhì)為鞣花酸、鞣花丹寧、花青素、沒食子酸、覆盆子酮、椴樹苷、香草酸等，其中椴樹苷僅在極少數(shù)藥用植物中發(fā)現(xiàn)。陳青青等[32]發(fā)現(xiàn)，覆盆子果中的鞣花酸含量最高，為莖、嫩葉和老葉的數(shù)倍，但果中山柰酚-3-O-蕓香糖苷及椴樹苷、蘆丁等與其他部位的差異不顯著?！吨袊幍洹?2020版)[2]中規(guī)定覆盆子僅將干燥果實作為藥用，從生理活性組分方面考慮，將覆盆子莖、老葉作為覆盆子的補充材料進(jìn)行進(jìn)一步利用具有實際意義。

《中國藥典》(2020版)[2]將鞣花酸及山柰酚-3-O-蕓香糖苷作為覆盆子篩選的標(biāo)志物，規(guī)定覆盆子中鞣花酸含量不低于0.20%，而山柰酚-3-O-蕓香糖苷含量不低于0.03%。付彩群等[33]研究表明，浙江產(chǎn)的覆盆子鞣花酸含量均高于江西產(chǎn)的，且青果中兩者含量均高于黃果。覆盆子作為一款既是食品又是藥品的中藥材，市場需求大，但質(zhì)量參差不齊。何佳等[34]研究發(fā)現(xiàn)覆盆子偽品軟覆盆子、甜葉懸鉤子、山莓、潑盤中均不存在山柰酚-3-O-蕓香糖苷，此特性可作為品質(zhì)指標(biāo)于生產(chǎn)過程中有效篩選覆盆子偽品。

Li等[35]研究結(jié)果顯示，覆盆子中類黃酮及酚類化合物與抗氧化能力密切相關(guān)(Pearson相關(guān)性為0.968～0.999)。此外，覆盆子中類黃酮總量較懸鉤子屬中其他種類高出近20倍，其中鞣花丹寧含量遠(yuǎn)高于其他酚類物質(zhì)，對覆盆子的抗氧化能力有較大貢獻(xiàn)。鞣花丹寧水解生成的鞣花酸對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等病原菌均有一定的抗菌活性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究開發(fā)新型抗菌藥物具有廣闊的前景[36]。

目前，《中國藥典》[2]中只規(guī)定了覆盆子標(biāo)志物鞣花酸及山柰酚-3-O-蕓香糖苷含量要求，而未對其品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)定，后續(xù)仍需建立覆盆子品質(zhì)鑒定體系，以確保能獲得最佳覆盆子功能品質(zhì)。

1.3 萜類化合物

萜類化合物是覆盆子中的重要活性成分。Masao等[37-38]研究表明，覆盆子中的萜類化合物具有抗氧化、抗腫瘤、抑菌、抗癌等生理活性，依據(jù)結(jié)構(gòu)特性主要分為二萜類及三萜類化合物。目前，已從覆盆子中分離出17種二萜類化合物及15種三萜類化合物[39-40]。郭宣萱等[41]以齊墩果酸為對照品對覆盆子中三萜化合物進(jìn)行檢測，其含量約為5.14%。Wan等[42]發(fā)現(xiàn)，覆盆子萜類化合物中有兩種三萜類化合物均在環(huán)上有一個特殊的二酚單元。體外及動物試驗[43-44]表明，覆盆子中的三萜類化合物對NF-κB具備較強的抑制活性，且覆盆子中的萜類物質(zhì)對人肝癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌細(xì)胞均表現(xiàn)出良好的細(xì)胞毒性。

1.4 生物堿及有機酸

生物堿類化合物是覆盆子中含量相對較少的一類活性成分，目前已從覆盆子中發(fā)現(xiàn)的生物堿共有7種，分別屬喹啉型、異喹啉型和吲哚型[39-40]。程科軍等[45]研究發(fā)現(xiàn)，覆盆子中生物堿2-羥基喹啉-4-羧酸具有抗骨質(zhì)疏松、植物雌激素的功能。

已有研究[46]顯示，含有機酸并不等同于藥性上具備“味酸”，但目前依然將有機酸作為“味酸”中藥材的標(biāo)志性物質(zhì)。覆盆子作為一款具有“味酸”藥性的中藥材，有機酸含量較高，約為3.58%[47]。目前已從覆盆子中發(fā)現(xiàn)的有機酸共有56種，其中以酚酸居多，其次是脂肪酸，較主要的有沒食子酸、水楊酸、蘋果酸、檸檬酸、抗壞血酸[39-40]。孫金旭等[48]采用高效液相色譜法對覆盆子中草酸、酒石酸、抗壞血酸、蘋果酸及枸櫞酸含量進(jìn)行測量，其中抗壞血酸含量最高達(dá)2.135 mg/g，這可能是覆盆子抗氧化能力較強的一個重要原因。

1.5 氨基酸及維生素

覆盆子果實及其濕葉、干葉的氨基酸組成及含量見表3。覆盆子果實、濕葉及干葉中均含有16種氨基酸，其中覆盆子果實含必需氨基酸7種，占比為29.95%，分別低于濕葉及干葉的37.62%和39.29%。覆盆子氨基酸以亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸為主，而谷氨酸及天冬氨酸作為呈味氨基酸，也是覆盆子味道甘、酸、溫的來源；在營養(yǎng)層面，覆盆子葉較覆盆子果實具有更高的價值，是更為優(yōu)質(zhì)的植物蛋白原料，目前市場上對其利用度低，市場空缺，而利用葉片及果實的氨基酸作為食品新資源具有較強的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

表3 覆盆子氨基酸組成及含量?

維生素也是覆盆子中重要的一類營養(yǎng)物質(zhì)，目前已從覆盆子中發(fā)現(xiàn)的維生素主要為維生素C、維生素E、維生素A等，含量以維生素C最高，維生素E次之[50-51]，其中從覆盆子中提取得到的生育酚已被證實具有降血糖、抗炎癥、抗氧化應(yīng)激等功能[52]。維生素作為人體維持身體健康的一類有機化合物，受限于自身無法合成而只能通過外界攝入，從生理活性價值層面考慮，覆盆子可作為人體日常補充維生素的一種膳食補充劑。

2 覆盆子加工制品研究現(xiàn)狀

2.1 在保健食品方面的應(yīng)用

覆盆子作為常用中藥材，在益腎、固精、縮尿等方面具有獨特優(yōu)勢，同時其中富含的黃酮、酚類、萜類等物質(zhì)賦予了覆盆子抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗骨質(zhì)酥松、降血糖等藥理活性，將其用于開發(fā)現(xiàn)代人群所適用的保健食品具有良好的前景。在食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)保健食品數(shù)據(jù)庫中，共收錄了以覆盆子為主要原料的保健食品54種(表4)，其中多以緩解體力疲勞功能為主，占比最高為46.58%；而降血糖、調(diào)節(jié)腸胃功能、補充多種維生素和礦物質(zhì)、改善皮膚水分狀況、改善睡眠、增加骨密度產(chǎn)品均僅有一個。目前主要審批的保健功能產(chǎn)品共有27種，而覆盆子保健食品已開發(fā)的功能產(chǎn)品僅有10種，仍有較大的開發(fā)空間。

表4 覆盆子保健食品的保健功能及其占比

除了已獲批的保健功能外，如降血脂、調(diào)節(jié)腸道菌群、維持血壓等功能尚未得到開發(fā)。已有研究[53]表明，覆盆子中所含有的花青素、鞣花酸、沒食子酸等黃酮及酚類物質(zhì)，可刺激造血干細(xì)胞從而阻止肝纖維化的進(jìn)行；Jiang等[54-55]研究表明，覆盆子提取物可以有效減輕高脂飲食所引起的脂質(zhì)代謝紊亂，減輕肝臟損傷，從而達(dá)到改善肥胖表型及高血脂的效果，同時其水提取物也具備降血脂的作用；Jiang等[56-57]研究發(fā)現(xiàn)，覆盆子提取物可有效抑制腸道沙門氏菌、大腸桿菌等的活性，同時其多酚可作為益生元，達(dá)到調(diào)控小鼠腸道菌群的目的；覆盆子提取物還可通過抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶I、脂質(zhì)代謝相關(guān)基因從而達(dá)到降血壓[58]、減少動脈粥樣硬化[59]的作用；吳臻等[60]將覆盆子與黃精以m覆盆子∶m黃精為5∶1配比時，其改善腎陰陽兩虛小鼠的癥狀效果最佳。

2.2 在醫(yī)藥產(chǎn)品方面的應(yīng)用

在制藥方面，已收錄于《中藥方劑數(shù)據(jù)庫》的中成藥方劑共有76種、中藥方劑160種，其中多以益腎、安胎、固精等功能為主，對其他方面功能的開發(fā)較少。Ke等[61]發(fā)現(xiàn)覆盆子多糖可通過抑制細(xì)胞活性氧的積累、降低線粒體膜電位、減弱谷胱甘肽的消耗來減輕氧化應(yīng)激，從而對棕櫚酸誘導(dǎo)的肝細(xì)胞脂毒性具有細(xì)胞保護(hù)作用；覆盆子多糖可通過修復(fù)氧化還原失衡，對致癌物氨基甲酸乙酯誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性提供保護(hù)作用[11]；其次，覆盆子多糖可通過保護(hù)巨噬細(xì)胞及抑制促炎介質(zhì)如一氧化氮從而達(dá)到抗炎癥的目的，且其對乳腺癌細(xì)胞及肝癌細(xì)胞增殖具有明顯的抑制效果[9]；同時，化療作為目前應(yīng)對癌癥的常用手段，其所帶來的毒性積累及免疫抑制會給人體帶來嚴(yán)重的副作用，作為目前化療藥物的主要缺點而難以攻克，而覆盆子多糖可通過免疫增強效應(yīng)，與其他藥物進(jìn)行聯(lián)用實現(xiàn)最佳的抗癌效果[62-63]。

此外，覆盆子提取物還具有聯(lián)合藥物產(chǎn)生協(xié)同作用抑制致病菌[15]、清除尼古丁戒斷過程產(chǎn)生的自由基[64]、減輕尼古丁戒斷引起的焦慮反應(yīng)[65]、抑制肝細(xì)胞凋亡[66]、抗阿爾茲海默癥活性[67]等作用，表明覆盆子藥物的開發(fā)具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.3 在普通食品方面的應(yīng)用

覆盆子作為藥食同源的重要資源，在食用方面也具有較高價值，其中富含的氨基酸、維生素C、維生素E及多糖等物質(zhì)易于消化且營養(yǎng)豐富，在食品加工方面有著良好的開發(fā)前景。目前用覆盆子來制作發(fā)酵酒、功能飲料、果凍、果醋等食品的較多。覆盆子中富含膳食纖維，而且花青素、覆盆子酮、酚酸等化合物具備調(diào)節(jié)碳水化合物代謝、減少脂質(zhì)儲存等作用，從而賦予了其抗肥胖的功能[68]。專利CN201610551169.5[69]公開了一種功能性粗纖維養(yǎng)生餅干的制作方法，以覆盆子復(fù)配松針、桑葉等原料制作了一款具有易消化吸收、平衡人體營養(yǎng)功能的餅干。

傳統(tǒng)覆盆子于食品工業(yè)上的應(yīng)用僅局限于作為生產(chǎn)原料參與食品加工，但近年來已有研究顯示，覆盆子在食品防腐上也存在一定的開發(fā)空間。Bauza-Kaszewska等[7]研究發(fā)現(xiàn)，覆盆子提取物可有效抑制食源性大腸桿菌、李斯特菌、沙門氏菌的活性，且與益生菌聯(lián)用時抗性最佳，以覆盆子為原料制作的防腐劑具有綠色、無毒害的特點，這些特性也使覆盆子制劑作為天然防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)成為可能。

覆盆子葉作為覆盆子的附屬產(chǎn)物，同樣富含黃酮、茶多酚等營養(yǎng)物質(zhì)[70]，常被用于覆盆子葉發(fā)酵茶、茶飲料等的制作，專利CN201510399570.7[71]公開了一種補腎覆盆子葉茶的制作方法，將覆盆子、菟絲子、巴戟天等按一定比例進(jìn)行配比，通過一系列工序加工出一種以食療為核心的功能性茶葉，為覆盆子資源的進(jìn)一步開發(fā)提供參考。

2.4 在日化產(chǎn)品方面的應(yīng)用

近年來，植源性化妝品以其綠色天然、溫和、低毒性的特點而逐漸成為化妝品市場發(fā)展的主要趨勢，《已使用化妝品原料目錄名稱(2021年版)》規(guī)定覆盆子果提取物于駐留類化妝品中的使用其含量不得超過0.098%?；瘖y品用覆盆子提取物主要為覆盆子酮、黃酮、酚酸類化合物，可起到美白、祛斑、抗衰老等功效[72-73]。目前較常見的覆盆子化妝品為覆盆子面膜，且常將覆盆子與多種中藥提取物進(jìn)行復(fù)配以達(dá)到最佳功效，但目前覆盆子面膜仍存在許多不足，如所制面膜保液性較差、加工過程易造成微生物繁殖。專利CN202011075637.9[74]公開了一種天然抑菌面膜基布及其制備方法和面膜，以覆盆子提取物為原料經(jīng)靜電紡絲等一系列工藝，獲得具有較佳保液性能和抑菌能力的面膜基布，大大提高了面膜性能。此外，覆盆子提取物已被應(yīng)用到乳液、眼貼等方面，但市場仍舊較為空白。覆盆子中的覆盆子酮作為國際公認(rèn)的安全香料之一[75]，具有濃郁的花果香，適合用于飲料香精或香水等的生產(chǎn)[76]，說明覆盆子在香精香料方面也占據(jù)了一定市場。

2.5 在其他方面的應(yīng)用

鄧寶安等[77]研究表明，覆盆子提取物能夠提升卷煙的清香、果香、甜香等香氣特征，有助于強化卷煙香氣風(fēng)格，提升香氣豐富性。其次，覆盆子提取物還能夠應(yīng)用于甲醛清除劑或提高紙的耐磨性[78]。目前覆盆子較多應(yīng)用于制藥、食品等領(lǐng)域，在畜牧業(yè)養(yǎng)殖應(yīng)用中還未進(jìn)行系統(tǒng)性研究，專利CN202011255135.4[79]公開了一種含多種藥食同源中藥的動物飼料制作方法，將覆盆子、大棗等多種中藥提取液進(jìn)行復(fù)配并應(yīng)用于動物飼料制作中，在提高動物抵抗力的同時，保證了飼料的營養(yǎng)價值，這一實例也使覆盆子應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)中成為可能。

3 總結(jié)與展望

覆盆子作為一種傳統(tǒng)藥食同源的中藥材，具有極高的營養(yǎng)價值及藥用價值，市場前景十分廣闊。為加快覆盆子的研究及綜合利用，仍需在以下方面進(jìn)一步深入與完善。

(1) 中藥材炮制作為優(yōu)質(zhì)藥材的基本要素，對其活性功能的影響極大。2020版《中國藥典》[2]僅將覆盆子炮制籠統(tǒng)概述為除梗、葉—略燙—干燥，為提升覆盆子產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展，確定最佳炮制條件十分重要。已有研究[33]表明，以蒸汽殺青后于60 ℃烘箱烘干較為合理，能以較高水平保存覆盆子的有效成分，但目前不同炮制方法對覆盆子總體藥理活性的影響尚不明確，仍需深入探討。

(2) 目前針對覆盆子中部分化學(xué)成分如生物堿、有機酸等的研究較少，與藥理活性間的相關(guān)關(guān)系研究仍不夠深入，應(yīng)對此方向進(jìn)行更深一步研究，挖掘其有效成分、作用機制，為后續(xù)覆盆子產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步開發(fā)提供有效參考。同時，目前市面上覆盆子產(chǎn)品較少，且多以醫(yī)療保健產(chǎn)品為主，對其他加工領(lǐng)域的開發(fā)仍不夠深入，市場存在較大空白，后續(xù)應(yīng)增加覆盆子產(chǎn)品開發(fā)，注入創(chuàng)新動能，進(jìn)行深入加工研究，以打開覆盆子產(chǎn)品市場。

(3) 《中國藥典》中僅規(guī)定以鞣花酸及山柰酚-3-O-蕓香糖苷含量作為覆盆子篩選指標(biāo)，但未對其質(zhì)量標(biāo)志物進(jìn)行規(guī)定，后續(xù)應(yīng)深入挖掘覆盆子活性成分及藥理作用間的相關(guān)關(guān)系，確定其質(zhì)量標(biāo)志物，建立覆盆子品質(zhì)鑒定體系，推動覆盆子產(chǎn)品品質(zhì)的進(jìn)一步提升。