藍莓葉營養和功效成分及其生物活性研究進展

蔡少儀，王琴，陶亮

(中山大學 中山醫學院，廣東 廣州，510000)

藍莓(Vacciniumspp.)，又稱篤斯、南燭、染菽、烏飯樹，為越橘屬杜鵑花科類多年生漿果植物，其中高叢及矮叢藍莓為落葉灌木，兔眼藍莓為常綠灌木[1]。藍莓葉為互生、對生或輪生，色綠，型卵圓或披針，不同品種葉大小不一，大多數在1～8 cm[2]。藍莓可藥食兩用，成熟果實呈紫羅蘭色，味道酸甜可口，富含各種營養元素，廣受人們喜愛。早有《本草綱目》登載藍莓葉之藥效：“烏飯樹葉氣味苦、平、無毒，止瀉除睡，強筋益氣力，久服，輕身長年，令人不饑，變白卻老。”

自上世紀80年代從北美引進藍莓栽培技術至今，我國藍莓產業得到極大的發展，中國藍莓產業分析報告顯示栽培面積及產量已達全球第四位。受栽培所需氣候及光照等條件影響，我國藍莓資源主要分布在東北(大小興安嶺及遼東半島)、華東(江浙)及西南(貴州)地區。近年來隨著藍莓產業的不斷發展，藍莓食品業越來越規模化、商品化，但由于對藍莓副產物的研究不足，藍莓葉未能得到重視，其開發和利用仍處于初級階段，造成極大的資源浪費。本綜述總結了藍莓葉的有效成分，闡述了其在營養、藥用功效上的研究現況和應用潛力，為進一步開發和研究藍莓葉這一綠色資源提供思路。

1 藍莓葉的主要成分

1.1 營養成分

藍莓葉富含粗纖維、脂肪酸、氨基酸、各種微量元素等天然營養成分(表1～表3)。我國對藍莓葉的營養價值早有研究，自古就有榨取藍莓葉汁液浸漬糯米飯進食的習俗。錢愛萍等[3]研究了烏飯樹樹葉的氨基酸組成，發現其氨基酸種類齊全，富含各種必需及非必需氨基酸，蛋白營養價值總體高于花生葉蛋白等其他4種葉類；馬田田[4]采摘內蒙古扎蘭屯地區6、8、9月份的篤斯桔葉進行成分分析，結果顯示其除富含氨基酸含量之外，還含有錳、鉻、鋅等微量元素，維生素C及胡蘿卜素，具有一定的營養價值。王廣儀等[5]對烏飯樹葉中20種微宏量元素的原子發射和原子吸收光譜進行了分析，結果顯示烏飯樹葉中富含人體必需微量元素，以錳、鐵、鋅、銅、鍶等含量較高。

1.2 生物活性成分

1.2.1 藍莓葉多酚

藍莓葉不僅含有人體所需的常規營養成分，更包含豐富的多酚資源(表4)[6-14]，具有其他植物無可比擬的優勢[15]。酚類化合物是一類重要的植物化學物質，是植物次生代謝產物，具有強大的抗氧化作用，以酚酸和類黃酮最為常見。酚酸和酚醇只有一個酚環，其他酚類化合物包含一個以上的酚環和多種分子，具有多酚結構。多酚分為單體及聚合體，單體主要包括黃酮類、綠原酸、沒食子酸等。多聚體多酚又稱單寧，如花色素原、鞣花單寧等。據研究報道，藍莓葉葉片組織酚類物質含量是果實組織含量的30倍[16]。MASTSUO 等[17]結合分光光度計、高效液相色譜等方法分析了兔眼藍莓葉片中的組成，發現存在大量的原花青素(占凍干葉片的11.3%)、咖啡酰奎尼酸(占凍干葉片的6%)、黃酮苷(約占凍干葉片的2.5%)等酚類物質。

表1 藍莓葉常規營養成分Table 1 Regular nutrients in blueberry leaves

表2 藍莓葉的微量元素種類及含量Table 2 Types and contents of trace elements in blueberry leaves

表3 藍莓葉的其他成分及含量[4]Table 3 Other components and contents of blueberry leaves

藍莓葉片的多酚含量在不同品種間存在差異。另外，部分種類的藍莓葉片(如高叢藍莓)在秋季會從綠葉變成紅葉，因此在不同季節，同種藍莓植株葉片的生物活性成分含量也不完全相同。BIANCA-EUGENIA等[18]鑒定了6個不同品種的藍莓葉片中的酚類物質，發現多酚種類相似但含量不同，例如含量最高的阿魏酸類化合物在品種間的差異最大達到2.5倍左右。ROUTRAY等[19]分析了2個品種的藍莓葉在不同時間收獲時的總酚含量、總單體花青素含量，發現兩種葉片總酚含量在春季(5月)較高，在7月稍降低，隨后在9、10月開始上升，說明季節對藍莓葉成分具有一定影響。其中Nelson品種藍莓葉片中單體花青素含量比Elliot 品種高，5月、7月和9月采集的Elliot葉片的抗氧化劑含量明顯高于Nelson葉片，10月采集的葉片的抗氧化劑含量卻相反，說明同一成分存在的含量差異受到品種及季節的綜合影響。

1.2.1.1 綠原酸

綠原酸是咖啡酸和奎尼酸縮合而成的酸，在植物有氧呼吸過程中產生，具有抗氧化、抗肥胖、抗糖尿病、抗炎、降脂和抗菌等作用[7]。FERLEMI等[6]用乙酸乙酯提取藍莓葉成分，鑒定出20種不同的化合物，其中含量最高的綠原酸含量占61.31 mg/g干提取物。WANG等[11]研究了104個不同的藍莓品種，測定了所有樣品的酚類成分和抗氧化作用，對藍莓葉片中的花青素、黃酮醇、羥基肉桂酸和原花青素進行了鑒定，結果與RIIHINEN等[8]的研究結果一致，表明綠原酸是藍莓葉中含量最豐富的酚類化合物。

1.2.1.2 黃酮類化合物

黃酮類化合物是一類有2個苯環與3個碳原子相連的多酚類化合物，廣泛存在于越橘屬植物中，具有抗腫瘤、抑菌抗炎、降血糖血脂、抗心律失常等廣泛的藥理活性[10]。RIIHINEN等[8]的研究表明，北方高叢藍莓紅葉中槲皮素和山奈酚含量較綠葉高，分別為3.530和0.505 mg/g提取物。黃婧等[20]對湖南、江西、安徽等5個省份來源的烏飯樹樹葉進行黃酮類化合物含量的檢測，通過總黃酮含量、槲皮素、芹菜素和木犀草素的含量差異綜合反映烏飯樹樹葉的質量，其中以江蘇溧陽樹種為佳。LI 等[21]提取并檢測了南京兔眼藍莓果實、果渣和葉片中的生物活性成分，發現葉片中總酚、總黃酮含量最高，抗氧化能力最好，且在葉片的提取物中檢測到4種咖啡基奎寧酸、槲皮素及其3種衍生物。蘆丁是一種槲皮素衍生糖苷，可用于高血壓、腦溢血等心腦血管病癥的治療，在藍莓葉中含量為13.12 mg/g[9]，與另一項采用高效液相色譜法測定10種不同品種的藍莓葉的蘆丁含量為11.52 mg/g的結果相近[22]。

1.2.1.3 花青素

花青素來源于深色植物的水溶性色素，與糖以糖苷鍵結合的稱為花色苷，自然狀態下多以后者的形式存在。目前已知有二十多種花青素，其中包含在食物中的有6種，即矢車菊色素、芍藥色素、飛燕草素、牽牛花色素、錦葵色素和天竺葵素。藍莓紅葉含有大量的花青素。WANG 等[11]采用高效液相色譜分析，在藍莓葉甲醇提取物中鑒定出3種矢車菊色素，總花色苷幾乎是各品種果實的10倍。LI等[21]在藍莓葉提取物中檢測出9種花色苷，包括2種飛燕草素、一種矢車菊色素、3種牽牛花色素和3種錦葵色素，而相應的藍莓葉果實中只檢測出4種。劉靜[23]采用多種溶劑浸漬提取了5種種類的藍莓葉花青素，體外抗氧化活性結果顯示藍莓葉萃取物能清除自由基、抗亞油酸氧化。戰偉偉等[24]采用超聲波提取方法，分離出藍莓葉中的花青素，發現藍莓葉的原花青素提取物與原花青素 A 類的紅外光譜類似。

表4 藍莓葉生物活性成分Table 4 Bioactive ingredients of blueberry leaves

1.2.2 藍莓葉多糖

目前針對藍莓葉的有效活性成分的分析主要集中于藍莓葉多酚，對藍莓葉多糖的研究較少。藍莓葉多糖是藍莓葉中由單糖以糖苷鍵相連而成的多聚體。羅康龍等[14]比較了4種不同的提取工藝對藍莓葉多糖的提取效果，結果顯示得率最高的多糖含量占0.648%，對利用多糖治療高血壓、高血糖等具有重要意義。徐啟馨[13]采用4種不同提取方法提取了烏飯樹樹葉多糖組分，熱緩沖液組組分含有阿拉伯糖、葡萄糖及半乳糖，螯合劑組分由阿拉伯糖、半乳糖組成，稀堿組分主要含有阿拉伯糖及鼠李糖，濃堿組分含有阿拉伯糖、木糖、葡萄糖及半乳糖，并對其抗氧化特征進行檢測，表明4種成分抗氧化活性具有一定的差異。劉建祥等[25]分析了烏飯樹樹葉成分，結果顯示多糖總糖含量較高，占樹葉干重約30%。不同研究者提取的多糖含量不同可能是因為樹葉來源、提取方法及實驗條件有關。

2 藍莓葉的生物活性

2.1 抗氧化及清除自由基

藍莓葉含有的黃酮類物質，如槲皮素、蘆丁等使其具有強大的抗氧化能力[24]。黃酮類化合物可直接清除癌癥中的活性氧ROS，也可通過激活抗氧化酶、抑制前氧化酶、刺激抗氧化酶等起間接的抗氧化作用。PILJAC-ZRGARAC[26]測定了7種高叢藍莓葉、低叢藍莓葉泡的茶湯，顯示藍莓葉茶具有顯著減少DPPH自由基的能力，說明藍莓葉茶在抗氧化劑的膳食具有較大的發展潛能。LI等[21]以自由基及活性氧吸收指數為指標進行自由基清除活性測定，發現藍莓葉提取物的抗氧化活性強于藍莓果實及果渣提取物。FERLEMI等[6]也證明了高叢藍莓萃取液具有較高的抗氧化能力，能夠螯合亞鐵離子。藍莓葉黃酮通過抗氧化、抗炎作用對脂多糖/氨基半乳糖誘導的小鼠急性肝損傷有保護作用[27]。

2.2 降血糖

藍莓葉提取物在民間廣泛被用于治療糖尿病，目前也有研究支持藍莓葉的降血糖作用。WANG 等[28]利用鏈脲佐菌素誘導糖尿病小鼠模型后給予烏飯樹葉提取物，給藥4周后小鼠血糖水平下降，胰島素水平升高，可能是通過促進葡萄糖代謝的途徑、降低腸道葡萄糖吸收、改善外周胰島素靶組織胰島素的敏感性和抑制肝臟葡萄糖輸出起作用，說明烏飯樹葉可降低糖尿病小鼠血糖。王立等[29]的研究結果顯示，雖然烏飯樹葉降血糖的效果不及二甲雙胍，但也存在顯著的降血糖作用。葉俊麗等[30]用同樣的模型檢測藍莓葉對小鼠胰島的影響，結果顯示與對照組相比，給予烏飯樹葉黃酮干預后空腹血糖下降，血清胰島素升高，炎癥因子下降，病理結果顯示烏飯樹葉黃酮可以改善胰腺組織。研究指出長期高血糖環境容易伴隨氧化應激的發生，烏飯樹葉黃酮可升高抗氧化酶：超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶，糾正TNF-α、IL-6等炎癥因子引起的胰島素抵抗。糖尿病病人攝取的碳水化合物被小腸內的糖苷酶如α-淀粉酶和α-糖苷酶消化吸收，導致餐后血糖升高，因此，通過抑制腸道糖苷酶來降低餐后高血糖是一種可行的糖尿病治療策略。TAKCS等[31]發現藍莓葉能抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性，在動物實驗中能有效預防體內餐后高血糖。最近的一項研究顯示，烏飯樹樹葉中的藍黑色素(環烯醚萜苷化合物)提取物可抑制α-葡萄糖苷酶活性，提示或有輔助性調節餐后血糖的作用[32]。

2.3 降血脂

許多研究表明，藍莓葉作為膳食具有良好的降血脂效果，主要是其中的黃酮類物質發揮作用。NAGAO等[33]研究結果發現飼喂藍莓葉可以降低大鼠血脂和血清中的糖尿病風險因子——C反應蛋白，減輕肝臟三酰甘油的積累，抑制脂肪酸合成酶活性、促進脂肪酸氧化相關酶活性，減少肝臟脂肪生成同時降低脂肪分解。另外有證明藍莓葉多酚可以降低活性氧的生成，減輕炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6對肝臟的損傷，顯著上調肝臟磷酸化的AMP激活的蛋白激酶、過氧化物酶體增殖物激活受體-α共激活因子-1α和線粒體乙酰化修飾酶蛋白的表達，改善線粒體功能，緩解非酒精性脂肪肝[34]。王雪竹等[35]給小鼠飼喂藍莓葉總黃酮，小鼠血清總膽固醇、甘油三酯和動脈硬化指數降低，而高密度脂蛋白卻有所增加。目前已有科學家將藍莓葉制成飲品研究對人血脂的影響。一項隨機雙盲的研究給予受試者藍莓葉飲料或安慰劑飲料，結果表明與安慰劑飲料相比，藍莓葉飲料可使受試者的餐后血清總膽固醇和殘留樣顆粒膽固醇濃度顯著降低[36]，提示藍莓葉通過延遲胃排空來改善高甘油三酯血癥。藍莓葉富含多酚化合物，每天飲用富含多酚的飲料可以降低尿液中冠狀動脈疾病相關的生物標志物，表明多酚飲食可以降低患心血管疾病的風險。

2.4 抑菌活性

藍莓葉中的酚類化合物，尤其是黃酮類成分有較強的抑菌作用。LI等[37]首次利用藍莓葉提取物合成了一種具有抑菌作用的銀納米顆粒(AgNPs)，其光譜特性與藍莓葉提取物相似，說明是藍莓葉中的總酚及蛋白質促進了AgNPs的合成，它對8種臨床和水生病原體表現出較好的抗菌活性，其中以對一種海洋致病菌溶藻弧菌的抑菌活性最好。機制研究表明，AgNPs可破壞大腸桿菌細胞質膜、降解基因組DNA從而引起細胞損傷。前文提到的一項對6種藍莓葉提取物及生物活性研究亦顯示藍莓葉提取物對鼠傷寒沙門氏菌TA98和TA100菌株具有較強的抑菌活性和較低的抗真菌能力，其中Toro品種葉為最佳抗菌株[18]。王亞麗等[38]檢測了藍莓葉多酚對3種細菌的抑菌活性，最低抑菌濃度為：金黃色葡萄球菌0.062 5%、銅綠假單胞菌0.062 5%和大腸桿菌0.125%，均有較強的抑菌作用，其作用與改變了細菌細胞膜的通透性，破壞細胞完整度有關。SILVA等[39]研究表明藍莓葉水提物對金黃色葡萄球菌、腸炎沙門氏菌、屎腸球菌、李斯特菌和蠟樣芽孢桿菌有抗菌活性，且效果優于果實。PERVIN等[40]采用紙片擴散法檢測出藍莓葉提取物對7種細菌存在顯著的抑菌活性，表現出劑量依賴性的脂質過氧化、DNA損傷預防和高抗氧化酶的活性。

2.5 抗腫瘤

2.6 視網膜保護作用

藍莓葉提取物對視網膜的保護作用與其含有的抗氧化成分相關。有研究證明藍莓花青素可抑制由糖尿病引起的視網膜細胞氧化應激和炎癥反應，上調視網膜的抗氧化能力，增加谷胱甘肽和谷胱甘肽過氧化物酶活性，降低了丙二醛和活性氧水平，可能是通過氧化相關Nrf2/HO-1信號通路來調控[45]。王立等[45]發現烏飯樹樹葉及其提取物對強光誘導的視網膜損傷具有保護作用，具體表現為添加了烏飯樹樹葉干預組的兔子的視網膜中脂質過氧化產物丙二醛低于對照組，自由基清除劑超氧化物歧化酶高于對照組，由于視網膜光損傷形成機制源于脂質體過氧化及自由基破壞視細胞，抑制脂質過氧化產物和清除自由基是可行的治療策略。張雪彤等[46]對視網膜損傷的白兔給予烏飯樹樹葉及提取物的喂食后，一定時間內檢測視網膜電流圖，結果顯示實驗組的視網膜電流圖b波在給藥后振幅均有所增加，說明視網膜的功能得到了改善。

2.7 其他生物活性

藍莓葉還有許多其他方面的藥理作用，包括神經退行性疾病、胚胎生長及調節免疫等。JEONG等[47]研究了藍莓葉提取物對β淀粉樣蛋白誘導的學習記憶障礙的抗健忘癥作用，細胞活力測定顯示出藍莓葉提取物對體外細胞的保護作用，同時，給藥后的小鼠行為學實驗顯示藍莓葉提取物能減輕β淀粉樣蛋白引起的記憶損傷，小鼠腦中的乙酰膽堿酯酶被抑制，腦勻漿中丙二醛的生成也被抑制，藍莓葉乙酸乙酯提取物對神經退行性疾病具有廣泛的生理作用。LY等[48]的研究表明藍莓葉提取物可促進滋養層細胞的侵襲和遷移，說明藍莓葉或能預防懷孕早期由滋養層細胞遷移不充分引起的產科并發癥。SHI等[49]證明藍莓葉總黃酮提取物可通過NF-κB信號通路抑制TNF-α的免疫調節作用。

3 展望

綜上所述，藍莓葉營養豐富，具有多種生理藥理活性，可入藥也可作為輔食，含有可觀的生物活性化合物，具有促進健康和預防疾病的作用。藍莓葉與藍莓果實相比，產量更豐富，原料更易得，受季節及氣候限制較少，在開發利用的市場上具有極大的經濟優勢。未來研究藍莓葉有效成分的發展方向主要有：(1)需要持續提高藍莓葉的提取技術，攻克提取物成分不穩定、難以貯存保鮮的問題，使藍莓葉更具工業利用的可能性；(2)進行更多的針對藍莓葉生物活性物質的鑒定和其相應藥理活性的研究，如藍莓葉的抗腫瘤作用的研究較少，其抗腫瘤功效亟待挖掘；(3)需要結合醫學需求，將藍莓葉的基礎研究進行成果轉化，推進藍莓葉相關研究走入臨床實驗，對藍莓葉的營養價值及生理活性功能進一步發掘。