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国外黑果腺肋花楸多酚类物质功能性研究进展



全 文 :第39卷 第4期 林 业 科 技 Vol. 39 No. 4
2 0 1 4 年 7 月 FORESTRY SCIENCE & TECHNOLOGY July 2 0 1 4
文章编号:1001 - 9499 (2014)04 - 0067 - 04
国外黑果腺肋花楸多酚类物质功能性研究进展
王 鹏
(辽宁省干旱地区造林研究所,朝阳 122000)
摘要:黑果腺肋花楸多酚类物质功能性研究主要以成分分析、抗氧化性与清除自由基能力测定以及对人体保健
功能性研究为主。现阶段研究表明,黑果腺肋花楸果实中多酚类物质具有很强的抗氧化性,能够有效地清除人
体内的自由基,保护生物酶系统免遭破坏,保持人体正常生理机能。目前,黑果腺肋花楸多酚类物质功能性的
产品已经在欧美国家生产和销售,并取得可观的经济效益。
关键词:黑果腺肋花楸;果实;功能性;研究进展
中图分类号:S 58 文献标识码:C
黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)属于蔷薇
科植物,原产于北美东部,后来传入欧洲及前苏
联[1]。黑果腺肋花楸多酚类物质功能性研究始于
上世纪 80 年代,随着其在清除自由基、抗癌、降
血压、软化血管等方面的功能性逐渐被发现,有
关黑果腺肋花楸多酚类物质保健价值也日益显现
出来[2 - 3]。本世纪初至现在,美国、德国、波兰、
加拿大等欧美国家相继设置了黑果腺肋花楸保健
价值专项科研课题,专注于黑果腺肋花楸组成结
构分析、多酚类物质抗氧化与清除自由基能力测
定以及对人体功能性机理方面的研究[5 - 6]。而且,
随着黑果腺肋花楸相关功能性研究的深入,其加
工产业也相继建立和发展起来,进而促进了黑果
腺肋花楸在欧美国家种植业的壮大及相关产业体
系的建立和发展。
1 黑果腺肋花楸果实成分分析研究
1. 1 一般化学组成分析
黑果腺肋花楸果实中富含花青素、类黄酮、
酚酸、原花青素等多酚类物质。Kulling 等人[7]对
黑果腺肋花楸鲜果、果汁及巴氏杀菌汁的物理性
质及化学组成进行研究的结果(表 1)表明:黑果
腺肋花楸果实及果汁中含有丰富的营养成分,其
中,果实中的多酚类物质含量达到 2051 ~
2556mg /kgFW,占该果实抗氧化成分的 99% 以
上。这表明多酚类物质是黑果腺肋花楸果实实现
抗氧化功能的主要物质。同时,还可以看出,鲜
汁和巴氏杀菌汁中的多酚类物质分别为 740 ~
840mg /100mL 和 630 ~ 695mg /100mL,约占果实
总酚的 1 /3。这说明,黑果腺肋花楸在榨汁后,
多酚类物质大部分存在于果渣中,这一结果与一
些波兰学者[8]的观点相同。因此,在黑果腺肋花
楸果实产品开发中,应该继续围绕果渣的潜在价
值开发新产品,以充分利用果实中的多酚类物质,
从而达到产品经济价值最大化的目的。
1. 2 多酚类物质组成分析
Ochimian等人[5]对 4个黑果腺肋花楸高产新品
种果实的多酚类物质进行研究的结果(表 2)表明:
其多酚类物质一般是由单体多酚和聚合多酚组成。
单体多酚由花青素及其糖苷类化合物(56. 7% ~
75. 2%)、类黄酮及其甙类化合物(2. 5% ~2. 9%)、
酚酸(21. 8% ~27. 2%)组成。其中,花青素及其糖
苷类化合物在单体多酚中比例最高,也是黑果腺肋
花楸果实主要呈色物质。聚合多酚为原花青素,占
总酚的 43. 2% ~55. 6%。在 4个黑果腺肋花楸品种
中,Hugin、Galicjanka花青素及其糖苷类化合物的
含量分别为 75. 2% 和 73. 4%,显著高于 Nero、
Viking(66. 2%、56. 7%)。
林 业 科 技 第 39 卷
表 1 黑果腺肋花楸果实、果汁及巴氏杀菌汁的化学组成
项 目 鲜汁 巴氏杀菌汁 果实
密度(kg /L) 1. 081 1. 064 NA
干物质含量(%) 19. 5 15. 5 15. 6 - 28. 8
pH 3. 6 3. 3 3. 3 - 3. 7
葡萄糖(g /L) 41 40 NA
果糖(g /L) 38 37 NA
山梨糖醇(g /L) 80 55. 6 NA
膳食纤维(g /kg) TR NA 56
果胶 3. 7(g /kg) NA 3. 4 - 5. 8(g /kg FW)
脂肪 NA NA 0. 14% FW
蛋白质 NA NA 0. 7% FW
有机酸:
苹果酸(g /L) 9. 0 11. 1 13. 1g /kg FW
酒石酸 ND NA NA
柠檬酸(mg /L) 500 247 2. 1g /kg FW
异柠檬酸(mg /L) 65 NA NA
莽草酸(mg /L) 80 NA NA
琥珀酸(g /L) 1. 5 0. 16 NA
维生素:
VC(mg /L) 200 ND 137(mg /kg FW)
叶酸(μg /L) NA 35 200(μg /kg FW)
VB1(μg /L) 500 NA 180(μg /kg FW)
VB2(μg /L) 600 NA 200(μg /kg FW)
VB6(μg /L) 550 NA 280(μg /kg FW)
烟酸(μg /L) 3400 NA 3000(μg /kg FW)
泛酸(μg /L) 2200 NA 2790(μg /kg FW)
生育酚(μg /kg FW) NA NA 17. 1
VK(μg /kg FW) NA NA 242
矿物质:
灰分(g /L) 4. 6 - 6. 4 3. 6 - 4. 1 4. 4 - 4. 8(g /kg FW)
钠(mg /L) 5 5. 7 26(mg /kg FW)
钾(mg /L) 2850 1969 2180(mg /kg FW)
钙(mg /L) 150 185 322(mg /kg FW)
镁(mg /L) 140 160 162(mg /kg FW)
铁(mg /L) 4 0. 4 9. 3(mg /kg FW)
锌(mg /L) 1. 3 0. 6 1. 47(mg /kg FW)
碘(g /L) NA < 5 NA
抗氧化成分:
类胡萝卜素(μg /L) NA 70 48. 6(mg /kg FW)
β -胡萝卜素(μg /L) NA 32 7. 7 - 16. 7(mg /kg FW)
β -隐黄素(mg /kg FW) NA NA 4. 63 - 12. 2
总酚(mg /100mL) 740 - 840 630 - 695
2050 - 2560(mg /100gFW)
7465 - 7850(mg /100gDW)
其它:
紫黄质(mg /kg FW) NA NA 13. 0
苦杏苷(mg /L) 57. 5 NA 201(mg /kg FW)
注:NA:未分析;ND:未检出;FW:鲜重;DW:干重;鲜汁来源于实验室;巴氏
杀菌汁来源于商业产品,但非浓缩汁
表 2 黑果腺肋花楸多酚类化合物组成
mg /100 g
项 目 Galicjanka Hugin Nero Viking
绿原酸 84. 0 96. 6 75. 2 72. 0
新绿原酸 79. 1 59. 3 67. 8 62. 2
未知酚酸Ⅰ(保留时间 16. 4 min) 13. 9 18. 0 8. 4 7. 1
未知酚酸Ⅱ(保留时间 35. 4 min) 87. 3 116. 1 85. 6 72. 5
酚酸总量 264. 3 290. 0 237. 0 213. 8
槲皮素 - 3 -芦丁糖甙 5. 5 3. 9 3. 9 6. 1
槲皮素 - 3 -半乳糖苷 9. 9 7. 9 6. 6 9. 1
槲皮素 - 3 -葡萄糖苷 7. 1 11. 3 6. 4 4. 4
槲皮素 - 3 -巢菜糖甙 3. 3 4. 3 3. 1 2. 6
槲皮素 - 3 -洋槐糖甙 5. 7 11. 3 2. 1 1. 1
类黄酮及其甙类化合物总量 31. 5 38. 7 22. 1 23. 3
矢车菊 - 3 -半乳糖苷 512. 9 636. 0 436. 3 417. 3
矢车菊 - 3 -葡萄糖苷 18. 2 27. 2 10. 7 7. 8
矢车菊 - 3 -阿拉伯糖苷 249. 5 299. 4 133. 8 128. 0
矢车菊 - 3 -木糖苷 33. 2 38. 2 30. 4 29. 0
花青素及其糖苷类化合物总量 813. 8 1000. 8 611. 2 582. 1
单体多酚总量 1109 1330 870 819
原花青素(聚合物) 1076 1010 1080 1026
总酚(以没食子酸计,mg /100g) 2185 2340 1950 1845
2 多酚类物质功能性研究
2. 1 抗氧化性研究
黑果腺肋花楸果实功能性研究主要体现在多
酚类物质的抗氧化性、清除自由基的能力以及对
人体代谢机理的影响等方面。Nechifor 等人[9]为
了研究心血管疾病新的自然疗法相似体,对黑果
腺肋花楸、玫瑰果、欧洲越橘和山楂进行了抗氧
化性测定的结果表明:黑果腺肋花楸果实
(6. 38gtrolox / gsample)大于玫瑰果(6. 36gtrolox / gsample)和
欧洲 越 橘 (5. 97gtrolox / gsample ),但 小 于 山 楂
(7. 73gtrolox / gsample)。Kulling
[7]将黑果腺肋花楸果
实与其它富含多酚的水果在清除自由基能力方面
进行了对比,其结果(表 3)表明:在富含多酚的
水果中,黑果腺肋花楸果实中的多酚类物质
ORAC值最高,达到 158. 2 ~ 160. 2μmol of TE /g,
明显高于蓝莓、黑莓、黑加仑、越橘等水果,表
明在众多水果中,黑果腺肋花楸清除自由基的能
力最强。现代药理研究也表明,黑果腺肋花楸果
实及其提取物能够很好地清除人体内自由基,具
有抗突变,保护心脏,降脂等功能[9]。
86
第 4 期 王 鹏:国外黑果腺肋花楸多酚类物质功能性研究进展
表 3 部分鲜果清除自由基能力测定
水果名称 清除自由基能力(ORAC,μ mol of TE /g)
黑果腺肋花楸 158. 2 ~ 160. 2
接骨木 145. 0
兔眼蓝莓 114. 3 ~ 132. 5
矮丛蓝莓 60. 7 ~ 87. 8
高丛蓝莓 57. 3 ~ 76. 1
黑莓 10. 6 ~ 70. 4
黑加仑 43. 2 ~ 70. 2
越橘 38. 1
草莓 13. 0 ~ 28. 9
红醋栗 32. 6
红树莓 19. 2 ~ 23. 6
茶子果(Jostaberry) 23. 7 ~ 32. 5
醋栗 17. 0 ~ 41. 1
蔓越莓 8. 5 ~ 18. 5
橘子 6. 5 ~ 7. 5
红葡萄 6. 9 ~ 7. 9
白葡萄 2. 6 ~ 6. 4
苹果 2. 0 ~ 2. 4
注:TE表示水溶性维生素 E当量
2. 2 保健功能性研究
Valcheva - kuzmanova等人[10]对胺碘酮诱发的
肺毒性小鼠受黑果腺肋花楸果汁的影响进行研究
的结果表明:小鼠在胺碘酮作用下,体内的过氧
化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性显著降低,小
鼠形成肺部病变。以黑果腺肋花楸果汁处理病变
小鼠,果汁中的多酚类物质可以反作用于胺碘酮,
使小鼠体内的酶活达到可控水平。黑果腺肋花楸
果汁对病变小鼠的作用大小,取决于多酚成分及
清除自由基的作用时间。说明黑果腺肋花楸果实
中的多酚类物质能够降低胺碘酮诱发的氧化破坏
作用,保持细胞内生物酶的活性,从而减轻机体
受到的氧化伤害。
Zielinska - Przyjemska等人[11]对肥胖和非肥胖
个体嗜中性粒细胞氧化代谢和凋亡受黑果腺肋花
楸果汁的影响进行研究的结果表明:肥胖个体的
中性粒细胞具有较高的鲁米诺依赖性化学发光响
应值,并产生高浓度的活性氧自由基。黑果腺肋
花楸果汁中的多酚类物质能够显著降低中性粒细
胞氧化代谢。被佛波醇处理的细胞,经多酚类物
质作用 24 h,3 -半胱氨酸天冬酶活性显著增加,
变化值与黑果腺肋花楸果汁持续作用时间有关。
因此,这种天然产品有益于清除人体内高浓度活
性氧自由基,显著降低中性粒细胞氧化代谢,这
对于治疗肥胖疾病非常有益。
3 结 语
目前,国外关于黑果腺肋花楸多酚类物质功
能性的研究已经取得阶段性成果。相关研究已经
表明,黑果腺肋花楸果实中的多酚类物质具有很
强的抗氧化性,能够有效地清除人体内的自由基,
保护生物酶系统免遭破坏,保持人体正常生理机
能。随着黑果腺肋花楸特殊功能性被广泛认知,
其相关产业也随之建立和发展起来。在波兰,围
绕黑果腺肋花楸果实加工的产业已经建立。黑果
腺肋花楸果实在采收后,立即被加工成保健型果
汁饮料、果茶、果酱、保健胶囊、片剂等,并销
往欧美各地。目前,黑果腺肋花楸产业在我国还
处于起步阶段,有许多市场化问题还需要借鉴和
探索。我国土地和劳动力价格低廉,这是我们发
展黑果腺肋花楸产业的优势。我们可以借鉴和利
用欧美国家的研究成果及产业发展模式,结合我
国的实际情况,加速我国黑果腺肋花楸产业的
发展。
参 考 文 献
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第 1 作者简介:王鹏 (1979 -),男,工程师,从事
可食林产品加工研究。
收稿日期:2014 - 01 - 26
(责任编辑:王 岳)
Research Progress about Function of Aronia melanocarpa in Foreign Country
WANG Peng
(LiaoNing Provincial Institute of Forestation in Arid Regions,ChaoYang 122000)
Abstract The article focuses on progress of functional studies about its polyphenols in foreign country.
Functional studies mainly include component analysis,measure for antioxidant and free radical
scavenging capacity,and research in human health functions. Current researches show,polyphenols in
Aronia fruits have very strong antioxidant ability,and they can effectively remove free radicals in body,
and so they keep enzyme system from destruction. Therefore,they can maintain the normal physiological
function in body. At present,the products with the special function of Aronia melanocarpa have been
produced and sold in Europe and America,and it has achieved significant economic benefits.
Key words Aronia melanocarpa;Fruit;Function;
檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷
Study progress
(上接第 56 页)
业以及家具、装饰用材、纸及纸制品等木制品制
造业,特别是发展家具、纸及纸制品等收入弹性
高的消费品,增加产品附加值,带动木工机械制
造业、家具配件和涂料等相关行业的发展[4]。
3. 3 大力发展林业旅游与休闲服务
从阜新市林业第三产业结构现状和发展趋势
来看,林业旅游业将成为未来林业第三产业的主
要发展方向。林业旅游业的快速发展,能有效带
动交通运输业、仓储、邮电通信业、批发零售贸
易业、餐饮业以及社会服务业等其他相关产业的
发展。应以该市国家及省级自然保护区、森林公
园、规模化精品造林工程区为依托,大力开展林
业生态观光旅游,在城郊重点乡镇推出 “城郊
游”、“农家乐”、“采摘观光林”等生态休闲旅游
项目。
参 考 文 献
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收稿日期:2014 - 01 - 07
(责任编辑:王 岳)
07