藍(lán)莓葉多酚化學(xué)成分和生物活性研究進(jìn)展*

焦豪妍，劉 浩，薛 雪，陳曉芬

(廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510520)

藍(lán)莓(VacciniumcorymbosumL.)，也稱越橘，屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vacciniumspp.)的常綠灌木，主要包括四種類型-高叢藍(lán)莓、半高叢藍(lán)莓、兔眼藍(lán)莓和矮叢藍(lán)莓，其中以高叢藍(lán)莓栽培種植較多。藍(lán)莓具有非常高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用，其主要成分包括多酚、脂肪酸、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等；藍(lán)莓葉被廣泛用于各種醫(yī)藥、美容保健品和食品加工產(chǎn)品等領(lǐng)域。早期對(duì)藍(lán)莓的應(yīng)用研究和開發(fā)集中針對(duì)藍(lán)莓果實(shí)，大量的藍(lán)莓葉被廢棄。近年來，研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓葉所含化學(xué)成分與藍(lán)莓果相似，且含量高于藍(lán)莓果，具有多種生物活性，相關(guān)的研究越來越多，能夠極大的促進(jìn)藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，本文將藍(lán)莓葉多酚的化學(xué)成分和生物活性作用作一綜述，為藍(lán)莓葉的研究開發(fā)提供參考。

1 藍(lán)莓葉多酚化學(xué)成分

多酚是多羥基酚類化合物的總稱，按分子質(zhì)量大小對(duì)其進(jìn)行分類可分為多酚單體和由單體聚合成的單寧類物質(zhì)，多酚單體包括酚酸類化合物和黃酮類化合物兩種。研究表明，藍(lán)莓葉中多酚含量比藍(lán)莓果更高；有學(xué)者比較了80余種高叢藍(lán)莓果實(shí)和樹葉中多酚的含量，結(jié)果表明藍(lán)莓葉中多酚的含量比藍(lán)莓果高30余倍[1]。有報(bào)道指出兔眼藍(lán)莓葉中多酚含量顯著高于兔眼藍(lán)莓果實(shí)[2]。加拿大學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，矮叢藍(lán)莓葉中綠原酸含量為矮叢藍(lán)莓果實(shí)的30倍，且藍(lán)莓葉中槲皮素含量顯著高于藍(lán)莓果實(shí)[3]。藍(lán)莓葉多酚中的主要活性成分包括：綠原酸及其衍生物、槲皮素及其衍生物、山奈酚及其衍生物、花青素和原花青素等。

1.1 槲皮素及其衍生物

槲皮素在自然界植物中分布廣泛，屬于黃酮醇類化合物， 具有多種生物活性，多以苷的形式存在，苷類經(jīng)水解可以得到槲皮素。藍(lán)莓葉中槲皮素及其衍生物主要有槲皮素、槲皮素-3-O葡萄糖苷、蘆丁、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(金絲桃苷)等。蘆丁是槲皮素衍生的一種糖苷，可用于高血壓、腦溢血等心腦血管病癥的治療等，在藍(lán)莓葉中含量較高[4]。

1.2 綠原酸及其衍生物

綠原酸是由咖啡酸與奎尼酸生成的縮酚酸，屬于苯丙素類化合物，在植物體有氧呼吸過程中經(jīng)莽草酸途徑產(chǎn)生。綠原酸具有多種生物活性，目前對(duì)綠原酸生物活性的研究已深入到食品、保健、醫(yī)藥和日用化工等多個(gè)領(lǐng)域。綠原酸是藍(lán)莓葉中含量最高的多酚類成分，藍(lán)莓葉中具有的綠原酸及其衍生物主要有綠原酸、3-咖啡?？崴?、3，5-二咖啡酰奎尼酸、3，4-二咖啡?？崴帷?，5-二咖啡?？崴帷?，4，5-三咖啡?？崴岬?。

1.3 山奈酚及其衍生物

山奈酚是一種黃酮類化合物，具有抗癌、抗炎、抑制生育、抗癲癇、抗氧化、抗?jié)儭⒔獐d、利膽利尿、止咳等多種生物活性。藍(lán)莓葉中的山奈酚及其衍生物主要有山奈酚、山奈酚-3-O-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-半乳糖苷等。

1.4 原花青素

原花青素廣泛存在于植物中，是一大類多酚類化合物的總稱；原花青素在酸性介質(zhì)中加熱均可產(chǎn)生花青素，故被稱為原花青素。原花青素的結(jié)構(gòu)特征為由不同數(shù)量的兒茶素或表兒茶素結(jié)合而成。兒茶素、表兒茶素或兒茶素與表兒茶素形成的二聚體是最簡(jiǎn)單的原花青素，除此之外還有三聚體、四聚體直至十聚體。原花青素依據(jù)聚合度的大小，又可分為低聚體和高聚體，其中二～五聚體稱為低聚原花青素，六及六聚體以上稱為高聚原花青素。原花青素具有非常強(qiáng)的抗氧化和消除自由基作用。藍(lán)莓葉原花青素及其衍生物主要有兒茶素、表兒茶素、原花青素B1、原花青素B2和原花青素C1等。

1.5 花青素

花青素又稱花色素，是一類可以溶于水的天然色素，廣泛分布于自然界的植物中，是花色苷的有色苷元?；ɑ?、水果和蔬菜之所以能呈現(xiàn)顏色，主要就是由于花卉、水果和蔬菜中還有花青素。在植物細(xì)胞液泡不同的pH值條件下，花青素使花瓣呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色。目前已經(jīng)明確結(jié)構(gòu)的花青素有20多種，其中最重要是如下6種：天竺葵色素、飛燕草色素、矢車菊色素、芍藥色素、牽?；ㄉ睾湾\葵色素。自然界中的花青素大多都是以糖苷形式存在，稱作花色苷，很少以花青素苷元的形式存在?；ㄇ嗨啬壳爸饕糜谑称分卺t(yī)藥、染料和化妝品等領(lǐng)域也有應(yīng)用。藍(lán)莓葉中目前已經(jīng)鑒定出的花青素包括飛燕草素、矢車菊色素、牽?；ㄉ睾湾\葵色素，主要成分為花青素3-O-葡萄糖苷、花青素3-O-葡萄糖苷酸、花青素3-O-阿拉伯糖苷等。

2 藍(lán)莓葉多酚生物活性

藍(lán)莓葉多酚具有多種生物活性，包括抗氧化、保護(hù)肝臟、抗糖尿病、抗高血壓和高血脂、抗腫瘤、抗炎、抗病毒和抗菌等，有廣泛的應(yīng)用前景，下面就將藍(lán)莓葉多酚的生物活性逐一介紹。

2.1 抗氧化作用

藍(lán)莓葉中花青素和黃酮類物質(zhì)均具有抗氧化活性，有研究表明藍(lán)莓葉提取物中的槲皮素和綠原酸具有較強(qiáng)的抗氧化能力[5]。本文作者前期研究結(jié)果證明了藍(lán)莓葉總黃酮對(duì)脂多糖(LPS)/氨基半乳糖(D-GalN)誘導(dǎo)小鼠的急性肝損傷具有明確的預(yù)防與保護(hù)作用，其作用機(jī)制與抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)[6]。Petras等[7]通過總酚含量、ABTS和DPPH自由基清除能力、鐵還原抗氧化能力和氧自由基吸收能力，評(píng)估了7種基因型藍(lán)莓葉的抗氧化潛力，結(jié)果表明不同基因型的藍(lán)莓葉均具有良好的氧化能力。Varzaru等[8]研究了藍(lán)莓、蔓越莓和覆盆子葉中的抗氧化化合物的自由基清除活性，以及它們抑制肉雞大腿肉脂質(zhì)過氧化的潛力；結(jié)果表明藍(lán)莓葉提取物具有較強(qiáng)的自由基清除活性，且藍(lán)莓葉提取物在抑制肉類脂質(zhì)過氧化方面的作用最強(qiáng)。郝夢(mèng)[9]通過測(cè)定藍(lán)莓葉及其制成的茶飲料多酚的ABTS自由基清除能力、FRAP值及DPPH自由基清除能力來綜合評(píng)估藍(lán)莓葉多酚的抗氧化性。結(jié)果表明藍(lán)莓葉多酚具有極強(qiáng)的抗氧化活性，能夠有效清除自由基，可用于天然抗氧化劑、藥品及保健品的制備。韓國(guó)學(xué)者研究了兔眼藍(lán)莓葉提取物的營(yíng)養(yǎng)成分和體外抗氧化活性，結(jié)果顯示，藍(lán)莓葉乙酸乙酯組分的總酚含量最高，ABTS自由基清除活性和鐵還原抗氧化能力均較強(qiáng)，說明藍(lán)莓葉具有良好的體外抗氧化活性[10]。

2.2 保護(hù)肝臟作用

華雨薇等[11]給高脂小鼠灌胃藍(lán)莓葉多酚，研究表明藍(lán)莓葉多酚能顯著降低高脂小鼠肝臟中谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的含量，具有保護(hù)肝臟的作用。本文作者給予急性肝損傷小鼠不同劑量藍(lán)莓葉總黃酮后，小鼠血清天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平增高，并且有效緩解肝臟病理改變，說明藍(lán)莓葉總黃酮對(duì)肝臟有保護(hù)作用[6]。張青峰等[12]灌胃給予高膽固醇大鼠藍(lán)莓葉總黃酮，結(jié)果表明藍(lán)樹莓葉可顯著降低大鼠血清中總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶的水平，顯著升高高密度脂蛋白含量，此調(diào)節(jié)作用與藍(lán)莓葉總黃酮的濃度呈顯著的量效關(guān)系，說明藍(lán)莓葉總黃酮可以降低大鼠脂肪變性程度，對(duì)高脂飲食引起的脂肪肝具有明顯的防治作用。Li[13]采用體外和體內(nèi)研究表明，藍(lán)莓葉能有效緩解肝臟脂肪變性、氧化應(yīng)激和炎癥，并認(rèn)為藍(lán)莓葉是通過改善線粒體功能障礙和氧化防御，進(jìn)而緩解肝脂肪變性、氧化應(yīng)激和炎癥，最終緩解非酒精性脂肪肝。Matsuura評(píng)估了兔眼藍(lán)莓葉和莖的熱水提取物對(duì)食用高糖飲食的大鼠肝臟脂質(zhì)水平的影響，結(jié)果表明，藍(lán)莓葉和莖提取物可以降低肝臟脂質(zhì)水平，降低蘋果酸酶的活性，且藍(lán)莓葉的活性比藍(lán)莓莖顯著，主要活性化合物可能是槲皮素及其糖苷[14]。

2.3 抗糖尿病作用

有研究表明，藍(lán)莓葉能夠降低糖尿病小鼠的糖耐量、體重、血糖、糖化血紅蛋白、胰島素、甘油三酯和非酯化脂肪酸水平，其降糖作用是通過綠原酸促進(jìn)β細(xì)胞增殖，促進(jìn)胰島素信號(hào)傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的[15]。加拿大學(xué)者研究了矮叢藍(lán)莓果實(shí)、莖、葉抗糖尿病的生物學(xué)特性，結(jié)果表明，藍(lán)莓果實(shí)、莖、葉均能夠增強(qiáng)胰島素敏感細(xì)胞系中胰島素相關(guān)的細(xì)胞活性，同時(shí)，藍(lán)莓葉提取物還能刺激胰島素分泌，說明藍(lán)莓葉對(duì)糖尿病有治療作用[16]。

2.4 抗高血壓、高血脂作用

有學(xué)者評(píng)估了藍(lán)莓葉提取物對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠血壓的影響，并研究了增強(qiáng)降壓效果的化合物，結(jié)果表明，藍(lán)莓葉提取物具有抗高血壓作用，并確定了原花青素為主要活性成分[17]。付琳[18]以南京兔眼藍(lán)莓葉為原料，對(duì)藍(lán)莓葉多酚單體鑒定及抗高血壓作用進(jìn)行研究，確定藍(lán)莓葉多酚單體包括綠原酸、低聚花青素和槲皮素衍生物金絲桃苷，結(jié)果顯示，藍(lán)莓葉多酚單體可以保護(hù)細(xì)胞并具有一定的舒血管功能，具有一定的抗氧化功能從而保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受氧化損害，能夠降低細(xì)胞炎癥反應(yīng)，從而保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受損傷。綜上所述，藍(lán)莓葉多酚單體在舒血管、抗氧化、抗炎三方面可以防治高血壓疾病。華雨薇[19]研究表明藍(lán)莓葉多酚能夠顯著的抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶活性，顯著降低收縮壓和舒張壓，具有降血壓的功效，可以用于天然降血壓藥的開發(fā)；該論文同時(shí)還研究了藍(lán)莓葉多酚對(duì)高脂模型小鼠血清血脂指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示，藍(lán)莓葉多酚能顯著降低血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇水平，顯著升高高密度脂蛋白膽固醇水平，具有調(diào)節(jié)血脂的作用。

2.5 抗腫瘤

Alejandra等[20]研究了藍(lán)莓葉和藍(lán)莓果在體外和體內(nèi)對(duì)人類胃癌的抗癌作用，結(jié)果表明，與藍(lán)莓果提取物相比，葉提取物表現(xiàn)出更高的抑制癌細(xì)胞活性以及更高的抗氧化性能，且發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓葉提取物的抗癌活性和抗氧化性能密切相關(guān)，主要活性成分是花青素。波蘭學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓葉提取物對(duì)早幼粒細(xì)胞HL60細(xì)胞系表現(xiàn)出較強(qiáng)的殺傷作用，且活性高于草莓和覆盆子提取物，說明藍(lán)莓葉提取物具有抗白血病活性[21]。

2.6 抗 炎

李春陽[4]采用體外腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的方式，建立了人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞炎癥損傷模型，考察藍(lán)莓葉中金絲桃苷和槲皮素對(duì)血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化酶以及炎癥因子的影響，結(jié)果表明槲皮素和金絲桃苷預(yù)處理內(nèi)皮細(xì)胞能顯著抑制ACE酶活性和炎癥因子含量的增加，具有一定的抗炎和舒血管作用。趙丹[22]采用體外實(shí)驗(yàn)方法，在分子水平考察藍(lán)莓葉總黃酮的抗炎功效，結(jié)果表明，藍(lán)莓葉總黃酮能夠通過對(duì)炎癥相關(guān)因子表達(dá)量產(chǎn)生影響，從而減弱促炎癥反應(yīng)，強(qiáng)化抗炎癥反應(yīng)，從而發(fā)揮抗炎功效。

2.7 抗病毒和抗菌

日本學(xué)者研究了北高叢藍(lán)莓、南高叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓葉片和果實(shí)的抗病毒活性和抗氧化活性，結(jié)果表明三種藍(lán)莓葉和果實(shí)均有抗病毒活性，且葉片的活性高于果實(shí)，此外，還發(fā)現(xiàn)抗氧化活性和抗病毒活性之間存在正相關(guān)[23]。張?zhí)砭盏萚24]研究了藍(lán)莓葉多酚組分對(duì)單增李斯特菌、鮑氏志賀氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌和枯草芽孢桿菌等6種常見致病菌的抗菌效果，結(jié)果表明藍(lán)莓葉多酚對(duì)6種常見致病菌均具有較好的抑制效果， 抑菌譜廣且抑菌性強(qiáng)，可以開發(fā)為新型天然防腐劑。胡筱[25]以藍(lán)莓葉為原料，研究藍(lán)莓葉提取液的抑菌特性和抑菌機(jī)理，結(jié)果表明藍(lán)莓葉提取液具有廣譜抑菌性，對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都有抑制效果，且效果較好，初步證實(shí)提取液中的抑菌物質(zhì)主要有酚類、黃酮、有機(jī)酸、糖類、香豆素及內(nèi)脂成分、鞣質(zhì)和生物堿等成分。

2.8 其 他

韓國(guó)學(xué)者研究了藍(lán)莓葉提取物對(duì)淀粉樣β蛋白誘導(dǎo)的學(xué)習(xí)記憶障礙的體內(nèi)抗遺忘作用，結(jié)果表明提取物減輕了淀粉樣β蛋白誘導(dǎo)的記憶損傷，對(duì)神經(jīng)退行性疾病具有廣泛的生理作用，并且確定主要的活性成分為綠原酸[26]。藍(lán)莓花青素具有強(qiáng)化視力、緩解視疲勞的作用，已經(jīng)被開發(fā)成為護(hù)眼作用的保健品[27]。

3 結(jié) 語

我國(guó)藍(lán)莓資源十分豐富，區(qū)域廣泛，主產(chǎn)區(qū)在華南、西南和東北等地區(qū)。藍(lán)莓是一種具有非常高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的小漿果果樹，備受果農(nóng)青睞，近年來種植面積逐步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2026年，中國(guó)的藍(lán)莓產(chǎn)量將成為全球第一[28]。藍(lán)莓作為食品和保健品的開發(fā)，早期集中在藍(lán)莓的果實(shí)，而作為副產(chǎn)物的藍(lán)莓葉被丟棄，造成了極大的浪費(fèi)。近年來，人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓葉營(yíng)養(yǎng)成分和活性成分豐富，有很高的商業(yè)價(jià)值。因此，藍(lán)莓葉的研究越來越受到重視。

藍(lán)莓葉富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，如纖維素、氨基酸、脂肪酸和各種微量元素等，其主要生物活性成分為多酚和多糖。本文對(duì)藍(lán)莓葉多酚的化學(xué)成分進(jìn)行了總結(jié)，包括綠原酸、槲皮素、山奈酚、花青素和原花青素等。其中槲皮素和山奈酚亦屬于黃酮類成分，黃酮為藍(lán)莓葉多酚的主要活性成分，藍(lán)莓葉的許多活性都與黃酮有關(guān)。本文又對(duì)藍(lán)莓葉多酚的生物活性進(jìn)行了總結(jié)，具有抗氧化、保護(hù)肝臟、抗糖尿病、抗高血壓和高血脂、抗腫瘤、抗炎、抗病毒和抗菌等多種活性，其中抗氧化作用、保護(hù)肝臟作用和抗炎作用與黃酮類成分有關(guān)，降糖活性與綠原酸有關(guān)，黃酮、花青素和綠原酸均具有一定的降壓和降血脂的作用，藍(lán)莓葉多酚的抗腫瘤作用與抗氧化作用密切相關(guān)，抗病毒和抗菌活性是由藍(lán)莓葉多酚中的多種成分貢獻(xiàn)產(chǎn)生的。其中，藍(lán)莓葉的護(hù)肝作用值得關(guān)注，本研究團(tuán)隊(duì)近年來對(duì)藍(lán)莓葉保護(hù)肝臟的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制進(jìn)行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓葉中的黃酮為其護(hù)肝的主要活性成分，藍(lán)莓葉有望開發(fā)成具有護(hù)肝作用的保健品，能大大促進(jìn)藍(lán)莓的利用和推廣，具有廣闊的商業(yè)前景。