藍莓葉多酚化學成分和生物活性研究進展*

焦豪妍，劉 浩，薛 雪，陳曉芬

(廣東食品藥品職業學院，廣東 廣州 510520)

藍莓(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-高叢藍莓、半高叢藍莓、兔眼藍莓和矮叢藍莓，其中以高叢藍莓栽培種植較多。藍莓具有非常高的營養價值和保健作用，其主要成分包括多酚、脂肪酸、有機酸、蛋白質等；藍莓葉被廣泛用于各種醫藥、美容保健品和食品加工產品等領域。早期對藍莓的應用研究和開發集中針對藍莓果實，大量的藍莓葉被廢棄。近年來，研究發現藍莓葉所含化學成分與藍莓果相似，且含量高于藍莓果，具有多種生物活性，相關的研究越來越多，能夠極大的促進藍莓產業的發展。因此，本文將藍莓葉多酚的化學成分和生物活性作用作一綜述，為藍莓葉的研究開發提供參考。

1 藍莓葉多酚化學成分

多酚是多羥基酚類化合物的總稱，按分子質量大小對其進行分類可分為多酚單體和由單體聚合成的單寧類物質，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，藍莓葉中多酚含量比藍莓果更高；有學者比較了80余種高叢藍莓果實和樹葉中多酚的含量，結果表明藍莓葉中多酚的含量比藍莓果高30余倍[1]。有報道指出兔眼藍莓葉中多酚含量顯著高于兔眼藍莓果實[2]。加拿大學者研究發現，矮叢藍莓葉中綠原酸含量為矮叢藍莓果實的30倍，且藍莓葉中槲皮素含量顯著高于藍莓果實[3]。藍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，苷類經水解可以得到槲皮素。藍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莽草酸途徑產生。綠原酸具有多種生物活性，目前對綠原酸生物活性的研究已深入到食品、保健、醫藥和日用化工等多個領域。綠原酸是藍莓葉中含量最高的多酚類成分，藍莓葉中具有的綠原酸及其衍生物主要有綠原酸、3-咖啡酰奎尼酸、3，5-二咖啡酰奎尼酸、3，4-二咖啡酰奎尼酸、4，5-二咖啡酰奎尼酸、3，4，5-三咖啡酰奎尼酸等。

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、抗潰瘍、解痙、利膽利尿、止咳等多種生物活性。藍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中加熱均可產生花青素，故被稱為原花青素。原花青素的結構特征為由不同數量的兒茶素或表兒茶素結合而成。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的抗氧化和消除自由基作用。藍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。花卉、水果和蔬菜之所以能呈現顏色，主要就是由于花卉、水果和蔬菜中還有花青素。在植物細胞液泡不同的pH值條件下，花青素使花瓣呈現五彩繽紛的顏色。目前已經明確結構的花青素有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、牽牛花色素和錦葵色素。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。花青素目前主要用于食品著色，在醫藥、染料和化妝品等領域也有應用。藍莓葉中目前已經鑒定出的花青素包括飛燕草素、矢車菊色素、牽牛花色素和錦葵色素，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 藍莓葉多酚生物活性

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

2.1 抗氧化作用

藍莓葉中花青素和黃酮類物質均具有抗氧化活性，有研究表明藍莓葉提取物中的槲皮素和綠原酸具有較強的抗氧化能力[5]。本文作者前期研究結果證明了藍莓葉總黃酮對脂多糖(LPS)/氨基半乳糖(D-GalN)誘導小鼠的急性肝損傷具有明確的預防與保護作用，其作用機制與抑制氧化應激反應有關[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，評估了7種基因型藍莓葉的抗氧化潛力，結果表明不同基因型的藍莓葉均具有良好的氧化能力。Varzaru等[8]研究了藍莓、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過氧化的潛力；結果表明藍莓葉提取物具有較強的自由基清除活性，且藍莓葉提取物在抑制肉類脂質過氧化方面的作用最強。郝夢[9]通過測定藍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估藍莓葉多酚的抗氧化性。結果表明藍莓葉多酚具有極強的抗氧化活性，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。韓國學者研究了兔眼藍莓葉提取物的營養成分和體外抗氧化活性，結果顯示，藍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，說明藍莓葉具有良好的體外抗氧化活性[10]。

2.2 保護肝臟作用

華雨薇等[11]給高脂小鼠灌胃藍莓葉多酚，研究表明藍莓葉多酚能顯著降低高脂小鼠肝臟中谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的含量，具有保護肝臟的作用。本文作者給予急性肝損傷小鼠不同劑量藍莓葉總黃酮后，小鼠血清天冬氨酸轉氨酶和丙氨酸轉氨酶水平增高，并且有效緩解肝臟病理改變，說明藍莓葉總黃酮對肝臟有保護作用[6]。張青峰等[12]灌胃給予高膽固醇大鼠藍莓葉總黃酮，結果表明藍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、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶的水平，顯著升高高密度脂蛋白含量，此調節作用與藍莓葉總黃酮的濃度呈顯著的量效關系，說明藍莓葉總黃酮可以降低大鼠脂肪變性程度，對高脂飲食引起的脂肪肝具有明顯的防治作用。Li[13]采用體外和體內研究表明，藍莓葉能有效緩解肝臟脂肪變性、氧化應激和炎癥，并認為藍莓葉是通過改善線粒體功能障礙和氧化防御，進而緩解肝脂肪變性、氧化應激和炎癥，最終緩解非酒精性脂肪肝。Matsuura評估了兔眼藍莓葉和莖的熱水提取物對食用高糖飲食的大鼠肝臟脂質水平的影響，結果表明，藍莓葉和莖提取物可以降低肝臟脂質水平，降低蘋果酸酶的活性，且藍莓葉的活性比藍莓莖顯著，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β細胞增殖，促進胰島素信號傳導實現的[15]。加拿大學者研究了矮叢藍莓果實、莖、葉抗糖尿病的生物學特性，結果表明，藍莓果實、莖、葉均能夠增強胰島素敏感細胞系中胰島素相關的細胞活性，同時，藍莓葉提取物還能刺激胰島素分泌，說明藍莓葉對糖尿病有治療作用[16]。

2.4 抗高血壓、高血脂作用

有學者評估了藍莓葉提取物對自發性高血壓大鼠血壓的影響，并研究了增強降壓效果的化合物，結果表明，藍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]以南京兔眼藍莓葉為原料，對藍莓葉多酚單體鑒定及抗高血壓作用進行研究，確定藍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，結果顯示，藍莓葉多酚單體可以保護細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血管內皮細胞免受氧化損害，能夠降低細胞炎癥反應，從而保護血管內皮細胞免受損傷。綜上所述，藍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]研究表明藍莓葉多酚能夠顯著的抑制血管緊張素轉換酶活性，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；該論文同時還研究了藍莓葉多酚對高脂模型小鼠血清血脂指標的影響，結果顯示，藍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，具有調節血脂的作用。

2.5 抗腫瘤

Alejandra等[20]研究了藍莓葉和藍莓果在體外和體內對人類胃癌的抗癌作用，結果表明，與藍莓果提取物相比，葉提取物表現出更高的抑制癌細胞活性以及更高的抗氧化性能，且發現藍莓葉提取物的抗癌活性和抗氧化性能密切相關，主要活性成分是花青素。波蘭學者研究發現藍莓葉提取物對早幼粒細胞HL60細胞系表現出較強的殺傷作用，且活性高于草莓和覆盆子提取物，說明藍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的方式，建立了人臍靜脈血管內皮細胞炎癥損傷模型，考察藍莓葉中金絲桃苷和槲皮素對血管緊張素Ⅰ轉化酶以及炎癥因子的影響，結果表明槲皮素和金絲桃苷預處理內皮細胞能顯著抑制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]采用體外實驗方法，在分子水平考察藍莓葉總黃酮的抗炎功效，結果表明，藍莓葉總黃酮能夠通過對炎癥相關因子表達量產生影響，從而減弱促炎癥反應，強化抗炎癥反應，從而發揮抗炎功效。

2.7 抗病毒和抗菌

日本學者研究了北高叢藍莓、南高叢藍莓和兔眼藍莓葉片和果實的抗病毒活性和抗氧化活性，結果表明三種藍莓葉和果實均有抗病毒活性，且葉片的活性高于果實，此外，還發現抗氧化活性和抗病毒活性之間存在正相關[23]。張添菊等[24]研究了藍莓葉多酚組分對單增李斯特菌、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，結果表明藍莓葉多酚對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，可以開發為新型天然防腐劑。胡筱[25]以藍莓葉為原料，研究藍莓葉提取液的抑菌特性和抑菌機理，結果表明藍莓葉提取液具有廣譜抑菌性，對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都有抑制效果，且效果較好，初步證實提取液中的抑菌物質主要有酚類、黃酮、有機酸、糖類、香豆素及內脂成分、鞣質和生物堿等成分。

2.8 其 他

韓國學者研究了藍莓葉提取物對淀粉樣β蛋白誘導的學習記憶障礙的體內抗遺忘作用，結果表明提取物減輕了淀粉樣β蛋白誘導的記憶損傷，對神經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]。藍莓花青素具有強化視力、緩解視疲勞的作用，已經被開發成為護眼作用的保健品[27]。

3 結 語

我國藍莓資源十分豐富，區域廣泛，主產區在華南、西南和東北等地區。藍莓是一種具有非常高經濟價值的小漿果果樹，備受果農青睞，近年來種植面積逐步擴大，預計到2026年，中國的藍莓產量將成為全球第一[28]。藍莓作為食品和保健品的開發，早期集中在藍莓的果實，而作為副產物的藍莓葉被丟棄，造成了極大的浪費。近年來，人們發現藍莓葉營養成分和活性成分豐富，有很高的商業價值。因此，藍莓葉的研究越來越受到重視。

藍莓葉富含多種營養成分，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。本文對藍莓葉多酚的化學成分進行了總結，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，黃酮為藍莓葉多酚的主要活性成分，藍莓葉的許多活性都與黃酮有關。本文又對藍莓葉多酚的生物活性進行了總結，具有抗氧化、保護肝臟、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、保護肝臟作用和抗炎作用與黃酮類成分有關，降糖活性與綠原酸有關，黃酮、花青素和綠原酸均具有一定的降壓和降血脂的作用，藍莓葉多酚的抗腫瘤作用與抗氧化作用密切相關，抗病毒和抗菌活性是由藍莓葉多酚中的多種成分貢獻產生的。其中，藍莓葉的護肝作用值得關注，本研究團隊近年來對藍莓葉保護肝臟的化學物質基礎和作用機制進行了廣泛的研究，發現藍莓葉中的黃酮為其護肝的主要活性成分，藍莓葉有望開發成具有護肝作用的保健品，能大大促進藍莓的利用和推廣，具有廣闊的商業前景。