藍靛果忍冬花色苷的研究進展

唐敬思，王紅梅，佟錳，錢鐳，張嵐，那治國

（黑龍江東方學院食品與環境工程學部，黑龍江哈爾濱150066）

藍靛果忍冬（Lonicera caerulea L.）又名藍靛果、黑瞎子果、山茄子等，屬忍冬科忍冬屬野生漿果類落葉灌木，是一種北方適應性強、抗寒性強的植物[1]。在我國主要分布于東北、西北、華北、內蒙古和四川等地，東北的大、小興安嶺和長白山地區的野生藍靛果貯存量最豐富。此外，俄羅斯遠東地區、日本及朝鮮北部等地也都有分布。藍靛果忍冬常生于低洼潮濕地區或山區[2]。其果實為藍紫色小漿果，除了含有維生素、氨基酸、礦物質等營養物質，還富含花色苷，具有清除自由基、降血壓、抗衰老、抗腫瘤、改善視力、提高免疫力等諸多生理功能[3]。本文對藍靛果忍冬花色苷的提取與純化、結構鑒定、穩定性、生理活性等方面進行了綜述，以期為藍靛果忍冬花色苷的開發與利用提供理論依據。

1 藍靛果忍冬花色苷的提取、純化

藍靛果忍冬花色苷是極性較大的水溶性天然植物色素，與甲醇、乙醇、冰醋酸、檸檬酸等極性溶劑相溶，不溶或微溶于苯、甲苯、氯仿、油脂等非極性溶劑中。提取方法包括（1）溶劑提取法，也是最常見的提取法，其傳統方法采用乙醇為提取劑，張敏等[4]試驗發現藍靛果花色苷的最佳提取條件為料液比1∶12（g/mL）、乙醇體積分數66%、提取溫度57℃、提取時間92 min，得到花色苷的提取量為328.55 mg/100 g。（2）酶解法，即纖維素酶和果膠酶通過酶解反應使細胞壁軟化、膨脹繼而破裂，花色苷得以溶出的一種方法。趙玉紅等[5]利用該法提取得到藍靛果花色苷。（3）超臨界流體萃取法，即利用超臨界流體為溶劑，從固體或液體中萃取有效組分，并進行分離的一種技術[6]。其中，CO2是最常用的超臨界萃取劑。（4）輔助提取法，即采用超聲波、微波、高壓脈沖電場等的一種或多種物理方法輔助溶劑法或酶解法來提取花色苷。Celli等[7]和周麗萍等[8]均采用超聲波輔助法提取藍靛果中的花色苷，提取量分別為22.73 mg/g和5.23 mg/g。劉雪可等[9]利用微波輔助提取法得到233.4 mg/100 g的藍靛果花色苷。于清華[10]利用超聲波-微波輔助提取藍靛果花色苷，提取量可達到33.62 mg/g。

藍靛果忍冬花色苷提取液中一般含有很多有機酸、糖等雜質，花色苷的穩定性差、純度不高，因此需要對提取物進一步純化。常用的純化方法包括大孔樹脂法、膜分離法、層析法等。李璐[11]利用D101大孔吸附樹脂純化藍靛果花色苷，純度為24.8%，回收率為81.3%。劉敬華等[12]以X-5大孔樹脂純化后的藍靛果花色苷為原料，選用聚酰胺為層析介質，進一步純化花色苷，純度可達34.85%。

2 藍靛果忍冬花色苷的結構鑒定

目前，已經從植物中分離得到500多種花色苷，且種類逐年增加[13]。國內外學者已通過液相色譜串聯質譜等技術對藍靛果忍冬花色苷粗提物的鑒定取得了一定進展，其最主要的組分為矢車菊素-3-葡萄糖苷[14]，相關研究及結果詳見表1。

表1 藍靛果忍冬花色苷的結構鑒定Table 1 Identification of Lonicera caerulea anthocyanins

3 藍靛果忍冬花色苷的穩定性

花色苷穩定性較差，尤其是會隨介質pH值變化而發生色澤的變化。光照及溫度在自然條件下對植物組織中的花色苷沒有影響，但持續光照和高溫會降低花色苷的含量。在儲存和使用過程中，應盡量避免與光、氧氣、氧化劑和還原劑的接觸。添加金屬離子如Fe3+和Cu2+等會使色素褪色或沉淀，影響其穩定性。通過添加糖類和防腐劑可以增強花色苷的穩定性。

3.1 pH值的影響

花色苷在酸性溶液（pH 1～3）中穩定，主要以黃酮陽離子（紅色）的形式存在，當pH＞4時，花色苷以甲醇（無色）和查爾酮（黃色）的形式存在[21]?；ㄉ胀ㄟ^胃腸道暴露在不同的pH值條件下，會影響其生物利用度，從而影響其生物活性[22]。趙桂紅等[23]和扈伊雯等[24]研究發現藍靛果花色苷在酸性條件下（pH＜3）呈紅色且穩定存在。

3.2 溫度及光照的影響

花色苷在低溫下避光保存具有良好的穩定性，可存放的時間較長，但高溫、日光直射會使其分解或氧化而脫色。王振宇等[25]研究表明70℃以下不影響花色苷的穩定性。Khattab 等[26]在 60、100、140 ℃條件下干燥藍靛果漿果，其花色苷的含量分別降低了74%～76%、79%～81%和91%～95%。

3.3 氧化劑和還原劑的影響

藍靛果花色苷的抗氧化和抗還原能力較差，易受酶作用而褪色。加入氧化劑（如H2O2）和還原劑（如Na2SO3）都會影響花色苷的穩定性，應避免與其接觸。強光照射會加快花色苷的分解，所以在儲存和應用過程中都應盡量避免光和氧的接觸[24]。

3.4 金屬離子的影響

天然色素易與分子量大，原子價態高的帶有金屬活性的金屬離子如 Fe3+、Zn2+、Cu2+、Al3+等發生反應，影響其穩定性，使色素產生褪色或沉淀現象。張冬雪[27]研究指出 Fe3+、Ca2+、Cu2+、Mg2+、K+等金屬離子可不同程度地降低藍靛果花色苷的穩定性，尤其是Fe3+和Cu2+的影響尤為突出，添加這些離子還會使色素的顏色發生變化，其中，Al3+會對花色苷有一定的增色作用。

3.5 輔色素等的影響

通過添加輔色素如糖類、配糖體、酚類和有機酸等，對花色苷的結構進行分子修飾，使花色苷更加穩定。雷月等[28]研究指出在一定濃度范圍內，葡萄糖、乳糖、蔗糖和淀粉對藍靛果忍冬花色苷穩定性均具有增強作用。此外，對羥基苯甲酸、水楊酸鈉和甘氨酸的添加可使花色苷在吸收光譜中發生紅移并產生增色效應，且在連續高溫光照后保存率依舊較高，增強了其穩定性。

4 藍靛果忍冬花色苷的生理活性

藍靛果忍冬果實含有豐富的酚類化合物，如酚酸、花色苷、原花青素等黃酮類化合物，具有潛在的保健作用[29]。近年來，國內外學者也證實了藍靛果忍冬花色苷具有抗氧化、降血脂、抗癌、抑菌等諸多生理活性。

4.1 抗氧化

自由基是人體內生化反應的代謝產物，正常的生理環境下自由基的產生和清除是均衡存在的，但在病理狀態下其平衡被打破，人體過剩的自由基將與蛋白質等大分子結合或引起脂質過氧化，從而引起一些異常反應[30]。藍靛果花色苷具有清除過剩自由基的能力，體現出較好的抗氧化活性[31]。劉敬華等[32]研究證實了藍靛果花色苷有清除DPPH自由基、羥自由基及抑制脂質過氧化的作用。

4.2 降血脂

脂質能給人體提供能量和組成細胞，是人體的重要組成部分之一。但攝入不合理會引發如高血脂等疾病。通過添加花色苷來保護脂質，防止其過氧化，進而降低高血脂保護機體。

焦巖等[33]采用超聲波輔助法提取藍靛果果渣中的花色苷，研究發現其對高血脂大鼠有降血脂作用，可提高抗動脈硬化指數，增強肝臟脂肪酶（lipase，LPS）、肝脂酶（hepatic lipase，HL）、脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase，LPL）的活性。于偉等[34]研究發現藍靛果花色苷調節高脂血癥大鼠的血脂水平，預防動脈硬化的機理是提高了高脂血癥大鼠肝臟內LXRα、CYP7a1 m RNA表達，降低PPARγ mRNA的表達。

4.3 抗癌

由機體生理調節失控、細胞基因水平調控失效和異常增殖等病變因素引起的癌癥，因轉移范圍廣、癌細胞繁殖能力強而令人“聞風喪膽”。近年來，相關病理學研究發現藍靛果忍冬花色苷具有一定的抗癌作用，對肺癌、肝癌、宮頸癌和結腸癌等都表現出一定的抑制作用[35-37]。有研究表明花色苷可通過調節與癌細胞有關的酶，抑制甚至阻止其入侵或者誘導癌細胞凋亡來達到抗癌的目的[38]。HOU等[39]研究表明花色苷可以誘導白血病細胞凋亡，進而抑制白血病的發生。Ping-Hsiao等[40]發現花色苷能影響細胞周期進程和誘導人類胃腺癌（adenocarcinoma gastric，AGS）細胞凋亡，對乳腺癌和皮膚癌等都有一定的抑制作用。

4.4 抑菌

植物多酚主要通過與細胞膜結合或與金屬離子反應來影響微生物的正常代謝和抑制細胞酶活性，從而達到抑菌[41-42]的目的。其抑菌機理主要為破壞細胞質膜的穩定性、加強細胞膜的滲透性、抑制細菌的胞外酶活性、直接作用于微生物的代謝和剝奪微生物生長的營養物質等[43]。蔣麗施等[44]采用牛津杯法研究發現紫薯花色苷對傷寒沙門氏菌和福氏志賀氏菌均具有良好的抑菌效果，且濃度越高，抑菌效果越好，最小抑菌濃度為0.55 mg/mL。包怡紅等[45]采用微生物濁度法研究發現藍靛果花色苷對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均有抑制作用。

4.5 其他

除上述生物活性外，藍靛果忍冬花色苷還具有其他多種活性，如抗炎（牙齦炎、肝炎等）、降膽固醇、防紫外線輻射等功效[46-48]。劉素穩等[49]研究發現藍靛果花色苷提取物對高膽固醇膳食誘導的高血脂癥大鼠具有膽固醇代謝調節作用，其機理是減少膽固醇的內生合成，增加膽固醇逆向轉運，以及提高機體對膽固醇的外排能力等。同時最近有報道稱，花色苷通過激活信號轉導途徑和線粒體功能對心臟進行免缺血或再灌注誘導的損傷，可以保護心臟[50]。此外，藍靛果花色苷還具有改善記憶力、保護神經等作用[51]。

5 展望

藍靛果忍冬作為新興的又一小型漿果，因其果實具有諸多保健功能而越來越受到人們的關注。我國藍靛果野生資源豐富，市場上藍靛果產品也日益豐富，除了在果醬、酸奶、果酒、飲料等食品中的應用以外，因其富含花色苷，還可應用于藥品、保健品和化妝品等領域。

國內外學者從藍靛果忍冬花色苷的提取、純化、結構鑒定到穩定性與生理活性等的研究都取得了一定的成績，但提高花色苷穩定性的實用性手段還不夠完善，限制了其在工業生產中的應用。另外，其表現出的諸多生理活性的作用機制還不夠明確，尤其缺乏抑菌機理研究。同時，在富含花色苷的藍靛果忍冬品種選育，不同品種的藍靛果的花色苷功能特性不同的原因，花色苷的藥代動力學研究以及預防各類疾病的最佳攝入量等方面，仍需加大研究力度。