黑果枸杞花青素穩定性及應用研究進展

陳 瑾，陳曉燕

（寧夏灝瀚生物科技產業有限公司，寧夏石嘴山 753000）

黑果枸杞（Lycium ruthenicumMurr.）是野生茄科枸杞屬植物黑果枸杞的干燥果實，其主要原產地為青海、寧夏、甘肅等較為干旱地區[1]。其富含花青素、多糖、黃酮及各種微量元素，具有抗氧化、抗疲勞、抗衰老等多種功效，且具有一定的藥用價值，因此被稱為“軟黃金”[2-3]。尤其是富含的原花青素類物質含量高達5%左右，通過對比研究發現含量是黑加侖的10倍、天然藍莓的18倍[4-6]。為了更加有效地利用黑枸杞的特色產物，增加其經濟價值，本文就近年來關于黑果枸杞的有效成分，限制其應用的穩定性研究現狀以及目前的開發應用情況做了總結，對其發展應用前景做了展望，以期為黑果枸杞資源的合理利用提供參考。

1 黑果枸杞中的花青素類成分

黑果枸杞花青素的提取方法為溶劑提取，隨著提取工藝的優化，逐漸發展出了提取效率高、能耗低、環保的提取方式，如低共熔溶劑提取、超聲輔助提取、微波輔助提取和超臨界流體提取等[7-9]。經分析，黑果枸杞花青素中的主要有效基礎物質有原花青素、花青素、花色苷、黃酮類及多糖類，其中花青素類是其特色產物，具有較高的活性和功效[10]。

原花青素主要來源于黑果枸杞的果實，通常含量在（0.5～2.5）g/100 g，根據果實地域、成熟度等不同有所差異。原花青素是一種多酚化合物，其中含有的酚羥基能夠直接清除自由基，也可通過增強SOD的活性來清除自由基，從而減少脂質過氧化產物丙二醛的產生，其在熱酸處理后能夠產生花 青素[11]。

花青素作為一種天然抗氧化劑，由大量的酚羥基構成，能夠在與活性氧反應中阻斷自由基鏈式反應，起到抗氧化作用[12-13]。根據其結構可將其歸類到黃酮類似物，比較常見的種類有矢車菊色素、天竺葵色素、飛燕草色素、芍藥色素、牽牛花色素和錦葵色素等。趙子丹等[14]通過檢測發現黑果枸杞中含量最高的為牽牛花色素。

花色苷是由花青素與糖類物質結合而成，在此形式下花青素的穩定性更高。花色苷能夠保護超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性，預防及抑制生物脂質過氧化反應，且花色苷對羥基自由基和DPPH自由基具有較強的清除能力，其清除能力會隨著花色苷濃度的增大而增強[15-16]。甘小娜等[17]對23份不同省份的黑果枸杞花色苷成分做了鑒定，發現其中有13個花色苷，每種枸杞的總花色苷的含量均高于2.5 mg/100 mg。

2 黑果枸杞中花青素的穩定性研究

花青素由于其結構的特殊性，穩定性較差，容易受到溫度、pH值以及氧條件等諸多因素影響，其穩定性決定了應用的廣泛性。任小娜等[18]研究發現在較低的溫度和pH值條件下，黑果枸杞中原花青素穩定性較好；隨著溫度的升高和pH值的增大，原花青素穩定性逐漸降低，但不同的光照處理對黑果枸杞中原花青素穩定性無明顯影響。孟慶昕等[19]研究了10種金屬離子對黑果枸杞花青素水提液顏色穩定性的影響發現，花青素穩定性的主要決定因素是花青素結構穩定。而Cu2+會催化花青素降解退色，Al3+會引發增色效應，Fe2+/Fe3+會使花青素產生沉淀并呈黑褐色，徹底破壞花青素。因此，在黑果枸杞花青素的制備和應用中，應避免與鐵、銅、鋁制品接觸，防止花青素不穩定。

但要使花青素穩定性能夠持續，有效的技術改進至關重要。當前比較常用的方法有冷凍干燥法、包埋法及乳化法等，研究表明包埋法的效果最佳。微膠囊化是包埋處理的核心技術之一[20]。而包埋壁材的選用十分關鍵，當前較為常用的材料主要有碳水化合物及其衍生物、蛋白質類及植物膠類，不同的包埋材料其特性差異較大。陳程莉等[21]采用噴霧干燥法，以黑枸杞花青素為芯材，以糯米淀粉、改性糯米淀粉、改性淀粉復合麥芽糊精、改性淀粉復合明膠和改性淀粉復合阿拉伯樹膠為壁材制備5種微膠囊，最終結果表明不同壁材會顯著影響微膠囊的包埋效率、貯藏穩定性、外觀形貌及緩釋特性，其中改性淀粉復合明膠包埋效果最好，且微膠囊化后可顯著提高黑枸杞花青素在腸道中的生物利用度。常應九等[22]利用花青素在酸性和低溫下較穩定的特性，使用改性青稞β-葡聚糖對黑果枸杞花青素進行包埋，制成微膠囊溶液，并通過調節pH值提高黑果枸杞花青素穩定性，結果表明改性青稞β-葡聚糖可在一定程度上提升黑果枸杞花青素的抗氧化活性。

3 黑果枸杞中花青素的應用

黑枸杞花青素的保健功能開發日漸成熟，各類功能性食品種類諸多，與其他產品復合產生了良好的衍生效應，增強了食品功效。如將黑果枸杞花青素提取物制成凍干粉，并包裝成膠囊服用，可避免外源性酸性物質殘留，保留其較強的抗氧化和抗衰老保健功效。于培良等[23]開發了更方便攜帶的黑枸杞泡騰片、咀嚼片等，以黑果枸杞花青素為原料，檸檬酸和NaHCO3為崩解劑做壓片糖，不但保留了營養成分而且拓寬了受眾群體。百香果果肉為酸性，其可提高人體免疫力，促進機體新陳代謝和生長發育，而花青素在酸性條件下較為穩定，利用此特性開發的百香果黑枸杞復合飲料，風味獨特，組織狀態穩定。

黑枸杞花青素在食品工業發展中也體現出了較大的優勢。劉健南等[24]研究發現，黑枸杞花青素可有效抑制丙烯酰胺的產生，以容易產生丙烯酰胺的曲奇為例，在特定焙烤時間、溫度下加入適量的花青素能夠使丙烯酰胺抑制率達到69.34%。這是因為丙烯酰胺是還原糖和天門冬酰胺等氨基酸通過美拉德反應產生丙烯酰胺，其中N-葡基胺是其生成的主要前提物質，在形成N-葡基胺的過程中伴隨著氧化還原反應的進行，因此添加抗氧化劑便可抑制其生成，而黑果枸杞中的花青素是很好的氧化劑。

黑果枸杞花青素除了特定的保健功能外，其在醫學領域的應用也十分廣泛。王剛等[25]研究表明黑果枸杞原花青素能夠減輕紫外線照射聯合皮下注射D-半乳糖對小鼠皮膚的氧化損傷；減少IL-1、IL-6的分泌，減輕炎癥反應，延緩皮膚衰老。陳洲一[26]針對口服黑果枸杞花青素對視力影響的研究表明，花青素與膠原蛋白親和力較強、口服易吸收，生物利用率高且半衰期長，口服黑果枸杞花青素可延緩豚鼠形覺剝奪性近視后鞏膜重塑的進展，且與0.01%阿托品滴眼液聯合應用后抑制后鞏膜重塑的效果更佳。

4 結語

黑果枸杞中的花青素安全性高，營養和藥理性較為全面，無論是作為營養強化劑還是藥品、保健品開發、食品添加劑使用都具有十分廣闊的發展前景[27]。當前黑果枸杞花青素的提取及純化技術較成熟，生產率也較高，但其穩定性一直是困擾其工業化應用的主要問題。隨著包埋技術及微膠囊技術的不斷發展，其穩定性也得到了保障，當然對于包埋壁材、包埋方法等的不斷優化仍然是提升包埋有效率的途徑[28-29]。當前的花青素工業應用主要集中在較簡單的功能添加，而對其輔助性功能的深入研究仍然較為缺乏。在醫療方面，當前針對黑果枸杞花青素的應用多停留在動物實驗層面，尤其是涉及視力保護等課題其臨床應用還需進一步的深入開發[30]。因此，深度開發黑果枸杞花青素在食品、化妝品、醫療等領域的應用，可開發其巨大的市場潛能，提高其市場占有率，為農戶及企業帶來增收的同時能為廣大消費群體提供更多的選擇。