紅豆越橘功能性成分的研究進展

楊華，劉亞娜，郭德軍(黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶163319)

我國的紅豆越橘資源主要分布在大興安嶺地區。紅豆越橘是一種營養價值很高的天然野生漿果，它對多種疾病具有療效，并且具有較高的經濟價值，為了更好地開發利用我國的紅豆越橘資源，有必要深入研究紅豆越橘中所含有的主要化學成分及其功能性質。筆者通過對國內外多篇文獻的總結與分析，闡述了紅豆越橘的主要化學成分、功能性質、可能存在的應用前景、加工過程中存在的問題等，為進一步利用好紅豆越橘提供依據。

1 紅豆越橘中酚類及其功能性質

紅豆越橘含有豐富的酚類物質，這些酚類成分是紅豆越橘中的主要活性物質。Ek等通過試驗研究發現，紅豆越橘果實提取物中，含有28種酚類物質［1］。有研究表明，通過比較92種食物資源的總酚含量和抗氧化性質［2］，結果得出紅豆越橘的總酚含量顯著高于蘋果等其他水果，每100 g鮮果中總酚含量為(438.5 ±15.6)mg。

紅豆越橘中的酚類物質具有很好的抗氧化功效。人類的許多疾病，都是由氧化損傷造成的，如心腦血管疾病、惡性腫瘤等，其也是導致衰老的主要因素。紅豆中的酚類物質成分能有效地預防這些疾病的發生。紅豆越橘中的酚類物質表現出很高的清除自由基活性，能抑制低密度脂蛋白的氧化。紅豆越橘酚類物質濃度為500 μg/ml時，能抑制90%以上的甲基亞油酸發生氧化，并在抑制脂質體氧化方面，也有很好的表現。紅豆越橘汁可以增加血漿抗氧化活性或減少脂質氧化物。另外，紅豆越橘多酚對癌細胞有抑制活性，若用半數有效劑量來表示紅豆越橘的抗細胞增殖活性，高的抗細胞增殖活性由低的半數有效劑量值表示，則紅豆越橘粗提物對人腸癌細胞HT-29的半數有效劑量值為30.97 mg/ml，當紅豆越橘粗提物濃度為80.00 mg/ml時，細胞抑制率達90.12%。對人肝癌細胞HepG2的半數有效劑量值為20.18 mg/ml，當紅豆越橘粗提物濃度為80.00 mg/ml時，細胞的抑制率為 86.37%［3］。

紅豆越橘中的酚類物質對細菌的生長有抑制功能，該機制包括其對細胞膜穩定性的干預，對胞外微生物酶活性的抑制，使細胞膜透性的變化，對微生物的新陳代謝產生直接影響。目前對紅豆越橘分類物質的抑菌活性的研究，大多是研究紅豆越橘單寧的抗菌效果。很多研究發現，如漿果中含有單寧物質，在一定程度上就會起到抑菌作用。紅豆越橘酚類物質在一定程度上能抑制幽門螺桿菌、沙門氏菌、芽孢桿菌、葡萄球菌的繁殖生長，除此之外，紅豆越橘酚類還對空腸彎曲菌、大腸桿菌、梭菌起到抑制效果，但乳酸菌和李斯特菌受其抑制程度較低。陳沙等通過研究發現，濃度為60～100 mg/ml的紅豆越橘粗提液，會使金黃色葡萄球菌、大腸桿菌生長受到抑制［4］。因此，可以充分利用紅豆越橘多酚的抗菌活性，可將紅豆越橘多酚提取物添加到一些易被細菌污染的食品中，比如將其添加到易被沙門氏菌和葡萄球菌感染的食品中，從而改善食品的食用安全。

1.1 紅豆越橘中花青素類 紅豆越橘果實中的花青素類，是其重要的生物活性成分。原花青素主要由黃烷醇中的單體+2兒茶素，－2表兒茶素，EC和－2表兒茶素沒食子酸酯聚合而成［5］，22苯基苯并吡喃型陽離子是構成紅豆越橘花青素的基本單元［6］。

有試驗表明，從紅豆越橘中提取出的花青素類物質，其狀態是紫紅色的粉末，溶于水之后，可見光范圍內的最大吸收波長為520 nm。紅豆越橘花青素溶液在受到光照的情況下，其吸光值會逐漸降低，所以這種花青素應該避光保存?；ㄇ嗨厝芤旱膒H在4～6的范圍內，其在波長520 nm處的吸光值不發生明顯改變，pH為7時，不同溫度下花青素溶液吸光值的改變要比pH為8時更明顯，因此紅豆越橘花青素在pH為7的條件下熱穩定性最差。

野生的紅豆越橘中含有抗氧化效果很好的A型原花青素聚合單寧。乳化油、脂肪和脂蛋白的氧化作用能被原花青素很好地抑制。Viljanen等研究發現，紅豆越橘中含有以二聚體和三聚體形式存在的原花色苷［7］。從紅豆越橘中提取出的二聚體、三聚體原花青素是主要的作用成分。

通過研究發現［8－9］，AngⅡ可通過刺激 CFb 分泌 TGF-β1而促進膠原生成。沈楠等的試驗通過AngⅡ作用于CFb塑造心肌纖維化的細胞模型，通過其研究發現:原花青素可降低AngⅡ誘導的CFb A值升高，TGF-β1增加，羥脯氨酸含量增多，這說明原花青素可有效抑制心肌纖維化，對治療心臟疾病有一定療效［10］。

1.2 紅豆越橘中的黃酮成分 在紅豆越橘的果實、莖葉、果渣中含有大量的黃酮物質，這些黃酮與糖結合成苷元或苷類化合物。紅豆越橘中的黃酮類物質有防氧化、抗衰老、抗癌、防治心腦血管疾病等多種功能［11］。

有研究發現，HPD-600樹脂對紅豆越橘中黃酮類物質的提純效果很好。試驗條件是:吸附流速為2 BV/h，吸附的pH為3.8，解吸劑是濃度為60%的乙醇溶液。試驗從紅豆越橘中提取的黃酮是褐色固體粉末，經試驗處理以后黃酮純度提高了42.58%。經研究發現，紅豆越橘莖葉中含有有生物活性的黃酮－槲皮素成分，因此，可以通過處理紅豆越橘莖葉來制備槲皮素。

李興泰等通過試驗發現，紅豆越橘經處理以后可得到5.1%的總黃酮，其中黃酮占72.3%［12］?？傸S酮能有效抑制線粒體丙二醛的產生;總黃酮還可以很好地清除OH和H2O2。另外，加入紅豆越橘黃酮可以抑制由Ca2+引起的肝線粒體通透性轉換的產生。紅豆越橘黃酮可以通過抗氧化、抑制通透性轉換作用避免線粒體的損傷，這說明紅豆越橘黃酮具有保護線粒體的功效。趙赟等研究也發現，越橘中的黃酮類物質對大鼠高尿酸血癥腎損傷起到一定的治療作用［13］。

1.3 紅豆越橘中的花色苷 花色苷是花色素與糖以糖苷鍵的形式結合而形成的類黃酮化合物。花色苷溶于水，易溶于甲醇、乙醇、水及它們所組成的混合溶劑，不溶于石油醚、乙醚等非極性溶劑。其穩定性受溫度、光照、pH等多種因素影響。其受各因素影響水平差別較大，這是因為紅豆越橘的品種、成熟度、采摘時間等條件不同，其色素的花色苷種類也會有所不同造成的。

丁九斤等通過試驗發現，用醋酸溶液提取越橘花色苷的最佳提取工藝條件為:醋酸濃度20%，提取溫度40℃，提取時間60 min，料液比為1∶10，這樣反復處理2次，結果得到越橘花色苷提取率達到92.8%［14］。此外，有人通過試驗發現，從100 g紅豆越橘鮮果中，可以提取出147.759 mg花色苷［15］。

紅豆越橘中的花色苷的抗氧化效果比VC還要好。有分析認為，越橘果實中花色素苷種類有近20種［16］。呂春茂等在體外對越橘果實花色苷進行抗氧化活性研究，測定了紅豆越橘花色苷的還原能力、清除羥自由基(·OH)能力、清除超氧陰離子自由基(·)能力和對DPPH自由基的抑制作用，結果發現幾種紅豆越橘花色苷的抗氧化效果都很明顯，紅豆越橘粗提取物質量濃度達到1 mg/ml時，紅豆越橘花色苷對··和DPPH自由基的清除都達到最佳效果。

朱文赫等研究結果表明，20 mW/cm2強度微波輻射EVC 304細胞20 min，在24 h之后，細胞的增殖活性受到明顯的抑制，增殖抑制率達到58.6%［17］。而花色苷組細胞增殖活性明顯提高，當紅豆越橘提取物達到100 mg/L的濃度時，微波輻射對EVC304細胞增殖抑制率為30.5%，說明紅豆越橘花色苷在一定程度上能防止細胞輻射損傷。

在紅豆越橘果皮里，含有較多的花色苷，其是紅豆越橘中重要的生物活性成分。如果正常人每天都食用一定量的紅豆越橘果實，視野會變寬，并且可以更快地適應黑暗環境?；ㄉ漳芴岣呷嗽谝归g的視力［18］。據此，已有公司研制出以越橘花色苷為主要成分的益視膠囊，用以緩解視疲勞，提高視力。此外，花色苷從毛細血管滲入血液后，還可通過抑制毛細血管的透性，達到保護毛細血管作用［19］。

2 紅豆越橘中的其他化學成分

2.1 紅豆越橘中的超氧化物歧化酶(SOD)SOD是一類清除氧自由基的金屬球蛋白酶，在動植物、微生物體內都有存在，具有消炎、防輻射、抗衰老等功效。近年來被廣泛應用于化妝品生產，能夠增強皮膚細胞活性、抗衰老。在某些食品類的產品中也加入SOD，以提高其性能。賀陽等研究發現，將從越橘葉里提取的SOD加到巴氏殺菌奶、酸奶、紅酒、白酒中［20］。通過對這些食品中SOD的動態監測，發現在以上食品中添加一定量的SOD，可以保證其活性和穩定性，因此改善了食品的營養功能。紅豆越橘果實中SOD活性水平較高。文連奎等通過試驗得出，利用超聲波法提取越橘葉中SOD的最佳工藝參數為:超聲功率780 W，超聲處理時間5.8 min、液料比2.4∶1，此時SOD 浸提酶比活力可達 1 999.28 U/ml［21］。

2.2 紅豆越橘中的有機酸類 相關研究表明［22］，越橘果實中含有10幾種有機酸，如檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、富馬酸、莽草酸、奎尼酸、丁二酸、丙二酸等。其中檸檬酸和蘋果酸是最重要的非揮發有機酸。紅豆越橘中游離氨基酸的含量也在19種以上，如氯原酸、咖啡酸、對香豆酸、鄰香豆酸、沒食子酸等。這些有機酸在人體內可以較快地氧化，對人體新陳代謝有重要作用。

2.3 紅豆越橘中多糖類 紅豆越橘果實含有多種水溶性多糖，其含糖量在8% ～10%，經水解后它們均由5種單糖組成，它們是半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和鼠李糖。這些多糖參與生物體的免疫調節，并具有降血糖、降血脂、抗炎癥、抗氧化等功效，不同越橘品種的果糖含量在21.38～45.13 mg/g，平均含量為 31.72 mg/g;葡萄糖含量在 20.50 ～45.79 mg/g，平均含量值為 31.20 mg/g［23］。

2.4 紅豆越橘中食物纖維 越橘果實中植物纖維含量極高，栽培種可達45 g/kg鮮果，日本栽培種也達到41 g/kg鮮果，這一數值比獼猴桃(29 g/kg)，蘋果(13 g/kg)，分別高1.4倍和3.0 倍［24］。

2.5 紅豆越橘中的維生素 越橘果實中維生素E含量水平較高，為2.7 ～9.5 μg/g，超過野生篤斯越橘鮮汁含量，但低于維生素E含量較高的沙棘果實中含量，可達到人體攝取維生素E重要的來源，即蛋類食品和植物油的水平。維生素E是人體抗衰老的活性物質，具有醫療作用，是一般果品中含量較少的成分。

紅豆越橘鮮果的維生素C含量平均為480 mg/kg左右，維生素B2的含量達到320 mg/kg，維生素B5含量也較多，維生素B5是B族維生素中最穩定的復合體，即使加熱也不被破壞［24］。

2.6 紅豆越橘中的三萜酸 三萜酸存于紅豆越橘的果實、莖葉和根部，以游離態或結合態存在，這些三萜酸主要是苯二酸、油酸以及它們的衍生物，但果實、莖葉、根部中的三萜酸含量和種類都有所不同。三萜酸在紅豆越橘果實和莖葉中的含量較高，分別占干重的1.0%和0.6%。在紅豆越橘根中含量較少，并多以結合態存在。根中結合態的三萜酸，達干重的0.01%［25］。藥理研究證明，三萜酸類化合物具有廣泛的生理活性，有抗腫瘤、調節免疫系統、調節心血管、保肝、解毒等作用。

3 紅豆越橘的應用

3.1 在化妝品中的應用 劉新民對越橘紅素在化妝品中的應用研究發現，越橘紅素是非常優良的天然色素。紅豆越橘中的多種成分具有很強的抗氧化和抗菌功效，市售的許多化妝品中含有紅豆越橘提取物，一些精華液和眼霜中就添加了紅豆越橘粗提物，或以越橘提取物為主要成分，其對皮膚有很好的保護和改善作用。

3.2 紅豆越橘在防輻射中的應用 通過陳沙等的研究，紅豆越橘具有較強的防紫外線和微波輻射作用［26］。鑒于越橘的防紫外線和微波輻射作用，食用越橘可以抵抗紫外線、微波、電腦、手機、消毒柜臭氧等對人體的輻射性損傷，延緩機體衰老。

紅豆越橘中高含量的花色苷對紫外線、微波等有很強烈的吸收作用，而且花色苷能有效地消除生物細胞中的活性氧自由基［27］，減少DNA的斷裂。除此之外，紅豆越橘汁中的一些金屬元素如:鐵、鋅等，對紫外線、微波有一定的反射作用。據此，可以將紅豆越橘提取物加入到一些防輻射的藥物中。

3.3 紅豆越橘其他藥用開發與研究 紅豆越橘具有抗氧化、抗菌消炎、止咳、平喘祛痰等功效，還可以誘導癌細胞的死亡。因此，紅豆越橘可以用來預防和治療由活性氧引起的各種疾病。有研究人員利用越橘水煎劑和沖劑對急慢性呼吸道感染進行臨床治療，取得很好療效。有研究人員通過試驗觀察了越橘對豚鼠哮喘模型氣道高反應性的影響，研究結果顯示，越橘顯著抑制哮瑞模型動物的氣道高反應性(P＜0.01)，表明越橘具有抗哮喘作用。Ho等研究越橘中抗菌抗氧化成分，認為其可以被用于治療牙周疾病［28］。因此，可以適當地在牙膏中添加紅豆越橘提取物，以提高牙膏的品質。

姜艷霞等通過研究越橘花色苷對被動吸煙損傷的防治效果發現，高劑量的紅豆越橘花色苷可改善被動吸煙所造成生長發育和過氧化的影響，其機制是通過增加血清中的超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)，拮抗被動吸煙的損傷［29］。此外，姜艷霞等研究發現，越橘花色苷可通過上調抑癌基因P53的表達，增強細胞凋亡，并提高Hela細胞的抗氧化能力，從而達到抑制宮頸癌Hela細胞的作用［30］。

此外，紅豆越橘具有改善認知能力、延緩腦神經衰老、增強記憶力的作用，可以用于某些提高記憶力的藥品開發。作為醫藥用品原料使用的越橘提取物呈粉末狀，這些含越橘提取物藥物制品在歐洲被用作眼病藥劑或保健品，效果得到普遍承認。

4 國內外開發利用現狀及展望

在歐洲及北美等國家，紅豆越橘早已被開發利用，做成多種食品及藥品，美國是越橘人工栽培開展最早也是加工技術最發達的國家。它的產品已銷往幾十個國家，加工廠設備先進、工藝精良，全面進行綜合利用，形成了多系列的產品，廣泛應用于食品、飲料、化工等各個方面。

相較于國外而言，國內紅豆越橘的實際利用率比較低。我國大興安嶺地區紅豆越橘資源極為豐富，分布面積為10萬hm2，蘊藏量為10 000 t。但是紅豆越橘資源的多功能利用特性被忽略。越橘植物的多種有效成分中只有1～2種被利用，造成資源大量浪費，而且研究基礎薄弱，轉化率低，系列產品少且粗糙。近年越橘資源開始受到人們重視，相繼建立一些飲料廠、濃縮汁廠等，但生產規模也都不大。加工廠多由于產量低或產品質量不過關而銷售不暢，處于不景氣狀態。為了能更好地利用紅豆越橘資源，要加強對野生越橘加工新工藝，漿果貯藏保鮮，綜合加工利用，人工仿生栽培，種質選優等方面的研究，更快地把資源優勢轉化為經濟優勢，提高經濟效益、社會效益和環境效益。

紅豆越橘是典型的綠色食品，并富含多種具有生物活性的化學成分，可以被用來治療許多疾病。但是目前，我國的紅豆越橘資源并沒有被很好地利用。所以，對紅豆越橘進行深度研究并且開發利用，具有廣闊前景。

［1］EK S，KARTIMO H，MATTILA S，et al.Characterization of phenolic compounds from lingoberry(Vaccinium vitis － idaea L.)［J］.J Agric Food Chem，2006，54(26):9834 －9842.

［2］周劭桓，葉興乾，江萍，等.漿果多酚的功能活性［J］.糧油加工，2008(2):126－129.

［3］樊梓鸞，王振宇.紅豆越橘體外抗氧化和抗細胞增殖活性研究［J］.現代食品科技，2010(10):1081－1086.

［4］陳沙，羅秋水，張鳳英.越橘粗提物體外抑菌活性及穩定性的研究［J］.食品工業科技，2012(9):158－162.

［5］劉翠，陳素華，陳少云，等.中國野生篤斯越橘花青素的初步分離和分析［J］.中國生物化學與分子生物學報，2009，25(1):57 －64.

［6］寶麗，姚新生，呂艷青，等.歐洲越桔花青素提取物對小鼠耐常壓缺氧能力的影響［J］.中國藥理學通報，2007，23(11):1458 －1462.

［7］VILJANEN K，KYLLI P，KIVIKARI R，et al.Inhibition of protein and lipid oxidation in liposomes by berry phenolics［J］.J Agric Food Chem，2004，52(24):7419－7424.

［8］BASSO N，CINI R，PIETRELLI A，et al.Protective effect of long-term angiotensinⅡinhibition［J］.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2007，293(3):1351－1358.

［9］CHEN K，MEHTA J L，LI D，et al.Transforming growth factor beta recaptor endoglin is expressed in cardiac fibroblasts and modulates profibrogenic actions of angiotensinⅡ［J］.Circ Res，2004，95(12):1167 －1173.

［10］沈楠，王艷春，任曠，等.越桔原花青素對新生大鼠心肌成纖維細胞增殖的影響［J］.第四軍醫大學學報，2008，29(19):1823 －1824.

［11］LEE J，DURST R W，WROLSTAD R E.Impact of juice processing on blueberry anthocyanins and polyphenolics:comparison of two pretreatments［J］.J Food Sci，2002，67(5):1660 －1667.

［12］李興泰，冮潔，匡海學，等.紅豆越橘果總黃酮保護線粒體及其機制［J］.食品科學，2013(19):67 －72.

［13］趙赟，趙洪軍，朱丹，等.越桔果渣黃酮對腺嘌呤誘導大鼠高尿酸血癥腎損傷的防治作用［J］.營養學報，2009(2):148 －151.

［14］丁九斤，穆春，羅洲飛，等.醋酸溶液提取藍莓花色苷工藝的研究［J］.中國釀造，2008(22):62－64.

［15］孟凡麗.越桔果實中花色苷的提取分離、定量和結構鑒定研究［D］.長春:吉林農業大學，2003.

［16］李曉艷，裴嘉博，李亞東，等.越橘花色素苷種類、抗氧化特性及其生物合成研究進展［J］.東北農業大學學報，2012(7):149－154.

［17］朱文赫，張巍，李妍.越橘花色苷對血管內皮細胞微波輻射損傷的保護作用［J］.吉林大學學報:醫學版，2013(6):1143 －1147.

［18］魏國華，呂良偉，邵斌，等.越橘提取物的研究進展［J］.中國食品添加劑，2011(4):139 －143.

［19］關麗華，王秀華.紅豆越橘中化學成分的研究進展［J］.北方園藝，2007(4):81 －83.

［20］賀陽，文連奎.越橘葉超氧化物歧化酶在食品中的應用［J］.食品研究與開發，2012(11):72－74.

［21］文連奎，賀陽.越橘葉超氧化物歧化酶超聲波提取工藝的響應面優化［J］.食品科學，2012(2):154 －158.

［22］侯永坤，潘雨利，于曉麗.越桔的研究新進展［J］.中國當代醫藥，2010(33):21－22.

［23］張欣.黑龍江省野生越桔資源及開發利用［J］.黑龍江農業科學，1998(3):49.

［24］王治同.越桔酒加工新技術的研究［D］.長春:吉林農業大學，2007.

［25］祖桂芳，趙曉紅，崔勝楠.紅豆越桔活性成分研究及開發利用［J］.生命科學，2009(1):151－155.

［26］陳沙，張鳳英，羅秋水，等.越橘抗紫外線和微波輻射作用的研究［J］.中國食品學報，2012，12(1):126 －128.

［27］WANG XY，SUN H，FAN Y，et al.Analysis and bioactive evaluation of the compounds absorbed into blood after oral administration of the extracts of Vaccinium vitisidaea L.inrat［J］.Biol Pharm Bull，2005，28(6):1106 －1108.

［28］HO K Y，HUANG J S，TSAI C C，et al.Antimicrobial activity of tannin components from Vaccinium vitisidaea L［J］.J Pharm Pharmacol，2001，53(2):187 －191.

［29］姜艷霞，沈楠，孫鵬飛，等.越橘花色苷對被動吸煙大鼠SOD、GSH-Px、GH影響［J］.中國公共衛生，2012(3):345 －346.

［30］姜艷霞，蘆曉靜，徐俊杰，等.越橘花色苷對宮頸癌Hela細胞凋亡及抗氧化能力的影響［J］.上海中醫藥雜志，2011(9):62－65.