瓜拉拿研究應(yīng)用進(jìn)展

于章龍，曹旭東，丁 凡，劉 瑞

（1. 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，山西運(yùn)城 044000；2. 運(yùn)城卡姆發(fā)現(xiàn)生物科技有限公司，山西運(yùn)城 044000；3. 運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西運(yùn)城 044000）

0 引言

瓜拉拿（Paullinia cupana），英文名Guarana，屬于無患子科，木質(zhì)藤本，四季常綠植物。原產(chǎn)于巴西亞馬遜河流域的熱帶森林，是亞馬遜地區(qū)特有的一種經(jīng)濟(jì)作物，主要分布于亞馬遜州馬代臘河和塔帕若斯河之間的谷地，包括巴西、圭亞那、委內(nèi)瑞拉、厄瓜多爾和秘魯?shù)鹊豙1]。巴西是世界上瓜拉拿最主要產(chǎn)地，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015 年巴西種植面積為15 182 hm2，產(chǎn)量3 658 t（種子干質(zhì)量）。而其中70%用于軟飲料和能量飲料的加工[2-3]。具有很多生物活性，包括抗氧化、抗微生物、抗過敏、抗血小板、抗癌抗菌素、抗疲勞和抗肥胖等功效[4-6]。因此，長期以來瓜拉拿烤熟的種子被當(dāng)?shù)赝林柯溆米髋d奮劑、催欲劑和治療藥物[7]。由于瓜拉拿具有不同凡響的保健功能，同時(shí)具有醫(yī)療特性和良好的效益，常被用于化工、軟飲料工業(yè)的重要原材料。

1 瓜拉拿的生理及營養(yǎng)特性

亞馬遜原生林中的瓜拉拿靠攀緣大樹爬到林冠上生長，株高可達(dá)13 m。栽培品種是2 m 高左右的蔓生灌木，主莖明顯粗壯，羽狀復(fù)葉，小葉五片，葉表光澤無毛，植株常綠，莖長而彎曲，有深深的縱裂溝，嫩莖尤為明顯。有的莖上有卷須，卷須基部偶長有花絮，但大部分花絮長在莖節(jié)上。主莖在接近地面處分枝。瓜拉拿正常收獲季節(jié)在9-12 月或次年1 月。瓜拉拿果實(shí)直徑為2～3 cm，成熟時(shí)，外表從黃橙色轉(zhuǎn)變?yōu)榱良t色。每株干種子平均產(chǎn)量為500 g。種子呈球形，直徑8 mm，干質(zhì)量約1 g，表面具有褐色光澤。白色種皮約占種子質(zhì)量的30%，內(nèi)含3%咖啡因和微量可可堿。種子內(nèi)咖啡因含量豐富，占種子干質(zhì)量的3.2%～7.0%[8-9]。另外，種子還含有8.5 的泡林單寧[1]。

瓜拉拿營養(yǎng)價(jià)值非常高，含有20 種氨基酸，能滿足人體基本需要。還含有丹寧酸6.25%，生物堿3.79%，礦物質(zhì)1.6%，水分2.98%，淀粉60%，以及果膠多糖、半纖維素和皂苷等物質(zhì)[9-10]，且人體吸收率很高。

2 瓜拉拿加工利用現(xiàn)狀

瓜拉拿具有很廣的應(yīng)用價(jià)值，可以制作成糖果、膳食補(bǔ)充劑等，其根莖亦可入藥。在巴西和熱帶美洲，瓜拉拿廣泛用作無醇充氣飲料或普通興奮性清涼飲料，瓜拉拿茶就是其中之一，有提神作用，也有強(qiáng)身、收斂、止神經(jīng)痛和排除組織中積液的藥用價(jià)值，深受青年和旅游者的青睞。

另外，瓜拉拿也被巴西列入藥典之中，且被引入美國藥典[10]。美國國立衛(wèi)生研究院制定的膳食補(bǔ)充劑標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫中列出620 種含有瓜拉拿成分產(chǎn)品[11]。澳大利亞將其作為單一或復(fù)合原料入藥。在加拿大，瓜拉拿被作為將近300 種被許可銷售的天然健康產(chǎn)品原料[12]，且被用來預(yù)防口腔疾病和新陳代謝紊亂等癥狀[13-14]。瓜拉拿粉被用于營養(yǎng)強(qiáng)化及肥胖治療[15]。在我國衛(wèi)生部1996 年11 月首次批準(zhǔn)的59 種保健食品中，瓜拉拿是僅有的2 種進(jìn)口食品之一。

3 瓜拉拿活性物質(zhì)研究進(jìn)展

近年來，瓜拉拿作為富含活性物質(zhì)原料引起了科研工作者的極大興趣。盡管瓜拉拿富含咖啡因，但瓜拉拿種子也富含黃烷- 3- 醇（兒茶素），主要是兒茶酸、表兒茶素、原花青素B1、原花青素B2和其他原花青素聚合物，其黃烷- 3 - 醇成分與可可非常相似。有研究表明，每天攝入小劑量的瓜拉拿（3 g）可以改善身體氧化應(yīng)激物[16]。Krewer L 等人[17]通過流行病學(xué)調(diào)查研究表明，攝入一定量的瓜拉拿可以降低高血壓、預(yù)防肥胖癥和減輕新陳代謝綜合癥。Krewer C C 等人[18]研究認(rèn)為，瓜拉拿中的表兒茶素可以起到保護(hù)心臟和抗氧化作用。同時(shí)，Ellam S 等人[19]研究結(jié)果也證實(shí)了人體攝入瓜拉拿后，血漿中兒茶素及其代謝物水平升高。Yonekura L 等人[20]利用HPLC-UV 方法可以同時(shí)快速、靈敏和簡單地測(cè)定腸道Caco-2 單層膜中兒茶素和咖啡堿含量，并對(duì)其生物可接受率及生物利用率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

研究表明，瓜拉拿通過減少氧化應(yīng)激水平具有抗氧化和消炎作用[21]，并在抗癌、抗腫瘤、抗抑郁和抗焦慮方面都有應(yīng)用研究[22-23]。Ieda M P D 等人[6]對(duì)服用瓜拉拿膠囊30 d 的慢性腎臟病人的臨床癥狀和血液、生化及腎臟功能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，研究結(jié)果表明瓜拉拿可以改善慢性腎臟病人的臨床癥狀，提升血液、生化及腎臟功能。Rangel M P 等人[24]對(duì)瓜拉拿提高人類認(rèn)知能力進(jìn)行了研究，研究結(jié)果認(rèn)為瓜拉拿具有提高認(rèn)知力和認(rèn)知速度的功效。Kennedy D O 等人[25]研究認(rèn)為，瓜拉拿提取物對(duì)被動(dòng)性皮膚過敏反應(yīng)和肥大細(xì)胞脫顆粒具有抑制作用。

瓜拉拿多糖應(yīng)用也較多。Jippo T 等人[26]利用連續(xù)提取法從瓜拉拿種子中分離提取多糖，包括淀粉、果膠和半纖維素，并對(duì)其淀粉特性及流變學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，研究結(jié)果有助于瓜拉拿殘?jiān)脑倮谩?/p>

4 結(jié)語

上述多項(xiàng)研究證明，瓜拉拿對(duì)人類表現(xiàn)出很重要的作用。但是，大部分研究聚焦在瓜拉拿的有益功效，隨著科學(xué)研究的深入，瓜拉拿將會(huì)被越來越多的應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域，而瓜拉拿主要活性成分為咖啡因、兒茶素、多糖及一些丹寧酸等物質(zhì)，所以應(yīng)用時(shí)一定要注意數(shù)量控制及安全范圍。且要特別注意瓜拉拿與其他藥品的拮抗作用，如瓜拉拿產(chǎn)品不可與抗癲癇成分同用，因?yàn)樗鼤?huì)減輕其藥效和加劇癲癇癥狀[27-28]。另外，要?jiǎng)?chuàng)新瓜拉拿飲料開發(fā)，拓寬復(fù)合飲品研究；加強(qiáng)瓜拉拿化工產(chǎn)品研發(fā)，為人類健康注入新活力；繼續(xù)對(duì)瓜拉拿活性成分深入研究，實(shí)現(xiàn)食藥結(jié)合。