红豆越橘功能性成分的研究进展

杨华，刘亚娜，郭德军(黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆163319)

我国的红豆越橘资源主要分布在大兴安岭地区。红豆越橘是一种营养价值很高的天然野生浆果，它对多种疾病具有疗效，并且具有较高的经济价值，为了更好地开发利用我国的红豆越橘资源，有必要深入研究红豆越橘中所含有的主要化学成分及其功能性质。笔者通过对国内外多篇文献的总结与分析，阐述了红豆越橘的主要化学成分、功能性质、可能存在的应用前景、加工过程中存在的问题等，为进一步利用好红豆越橘提供依据。

1 红豆越橘中酚类及其功能性质

红豆越橘含有丰富的酚类物质，这些酚类成分是红豆越橘中的主要活性物质。Ek等通过试验研究发现，红豆越橘果实提取物中，含有28种酚类物质［1］。有研究表明，通过比较92种食物资源的总酚含量和抗氧化性质［2］，结果得出红豆越橘的总酚含量显著高于苹果等其他水果，每100 g鲜果中总酚含量为(438.5 ±15.6)mg。

红豆越橘中的酚类物质具有很好的抗氧化功效。人类的许多疾病，都是由氧化损伤造成的，如心脑血管疾病、恶性肿瘤等，其也是导致衰老的主要因素。红豆中的酚类物质成分能有效地预防这些疾病的发生。红豆越橘中的酚类物质表现出很高的清除自由基活性，能抑制低密度脂蛋白的氧化。红豆越橘酚类物质浓度为500 μg/ml时，能抑制90%以上的甲基亚油酸发生氧化，并在抑制脂质体氧化方面，也有很好的表现。红豆越橘汁可以增加血浆抗氧化活性或减少脂质氧化物。另外，红豆越橘多酚对癌细胞有抑制活性，若用半数有效剂量来表示红豆越橘的抗细胞增殖活性，高的抗细胞增殖活性由低的半数有效剂量值表示，则红豆越橘粗提物对人肠癌细胞HT-29的半数有效剂量值为30.97 mg/ml，当红豆越橘粗提物浓度为80.00 mg/ml时，细胞抑制率达90.12%。对人肝癌细胞HepG2的半数有效剂量值为20.18 mg/ml，当红豆越橘粗提物浓度为80.00 mg/ml时，细胞的抑制率为 86.37%［3］。

红豆越橘中的酚类物质对细菌的生长有抑制功能，该机制包括其对细胞膜稳定性的干预，对胞外微生物酶活性的抑制，使细胞膜透性的变化，对微生物的新陈代谢产生直接影响。目前对红豆越橘分类物质的抑菌活性的研究，大多是研究红豆越橘单宁的抗菌效果。很多研究发现，如浆果中含有单宁物质，在一定程度上就会起到抑菌作用。红豆越橘酚类物质在一定程度上能抑制幽门螺杆菌、沙门氏菌、芽孢杆菌、葡萄球菌的繁殖生长，除此之外，红豆越橘酚类还对空肠弯曲菌、大肠杆菌、梭菌起到抑制效果，但乳酸菌和李斯特菌受其抑制程度较低。陈沙等通过研究发现，浓度为60～100 mg/ml的红豆越橘粗提液，会使金黄色葡萄球菌、大肠杆菌生长受到抑制［4］。因此，可以充分利用红豆越橘多酚的抗菌活性，可将红豆越橘多酚提取物添加到一些易被细菌污染的食品中，比如将其添加到易被沙门氏菌和葡萄球菌感染的食品中，从而改善食品的食用安全。

1.1 红豆越橘中花青素类 红豆越橘果实中的花青素类，是其重要的生物活性成分。原花青素主要由黄烷醇中的单体+2儿茶素，－2表儿茶素，EC和－2表儿茶素没食子酸酯聚合而成［5］，22苯基苯并吡喃型阳离子是构成红豆越橘花青素的基本单元［6］。

有试验表明，从红豆越橘中提取出的花青素类物质，其状态是紫红色的粉末，溶于水之后，可见光范围内的最大吸收波长为520 nm。红豆越橘花青素溶液在受到光照的情况下，其吸光值会逐渐降低，所以这种花青素应该避光保存。花青素溶液的pH在4～6的范围内，其在波长520 nm处的吸光值不发生明显改变，pH为7时，不同温度下花青素溶液吸光值的改变要比pH为8时更明显，因此红豆越橘花青素在pH为7的条件下热稳定性最差。

野生的红豆越橘中含有抗氧化效果很好的A型原花青素聚合单宁。乳化油、脂肪和脂蛋白的氧化作用能被原花青素很好地抑制。Viljanen等研究发现，红豆越橘中含有以二聚体和三聚体形式存在的原花色苷［7］。从红豆越橘中提取出的二聚体、三聚体原花青素是主要的作用成分。

通过研究发现［8－9］，AngⅡ可通过刺激 CFb 分泌 TGF-β1而促进胶原生成。沈楠等的试验通过AngⅡ作用于CFb塑造心肌纤维化的细胞模型，通过其研究发现:原花青素可降低AngⅡ诱导的CFb A值升高，TGF-β1增加，羟脯氨酸含量增多，这说明原花青素可有效抑制心肌纤维化，对治疗心脏疾病有一定疗效［10］。

1.2 红豆越橘中的黄酮成分 在红豆越橘的果实、茎叶、果渣中含有大量的黄酮物质，这些黄酮与糖结合成苷元或苷类化合物。红豆越橘中的黄酮类物质有防氧化、抗衰老、抗癌、防治心脑血管疾病等多种功能［11］。

有研究发现，HPD-600树脂对红豆越橘中黄酮类物质的提纯效果很好。试验条件是:吸附流速为2 BV/h，吸附的pH为3.8，解吸剂是浓度为60%的乙醇溶液。试验从红豆越橘中提取的黄酮是褐色固体粉末，经试验处理以后黄酮纯度提高了42.58%。经研究发现，红豆越橘茎叶中含有有生物活性的黄酮－槲皮素成分，因此，可以通过处理红豆越橘茎叶来制备槲皮素。

李兴泰等通过试验发现，红豆越橘经处理以后可得到5.1%的总黄酮，其中黄酮占72.3%［12］。总黄酮能有效抑制线粒体丙二醛的产生;总黄酮还可以很好地清除OH和H2O2。另外，加入红豆越橘黄酮可以抑制由Ca2+引起的肝线粒体通透性转换的产生。红豆越橘黄酮可以通过抗氧化、抑制通透性转换作用避免线粒体的损伤，这说明红豆越橘黄酮具有保护线粒体的功效。赵赟等研究也发现，越橘中的黄酮类物质对大鼠高尿酸血症肾损伤起到一定的治疗作用［13］。

1.3 红豆越橘中的花色苷 花色苷是花色素与糖以糖苷键的形式结合而形成的类黄酮化合物。花色苷溶于水，易溶于甲醇、乙醇、水及它们所组成的混合溶剂，不溶于石油醚、乙醚等非极性溶剂。其稳定性受温度、光照、pH等多种因素影响。其受各因素影响水平差别较大，这是因为红豆越橘的品种、成熟度、采摘时间等条件不同，其色素的花色苷种类也会有所不同造成的。

丁九斤等通过试验发现，用醋酸溶液提取越橘花色苷的最佳提取工艺条件为:醋酸浓度20%，提取温度40℃，提取时间60 min，料液比为1∶10，这样反复处理2次，结果得到越橘花色苷提取率达到92.8%［14］。此外，有人通过试验发现，从100 g红豆越橘鲜果中，可以提取出147.759 mg花色苷［15］。

红豆越橘中的花色苷的抗氧化效果比VC还要好。有分析认为，越橘果实中花色素苷种类有近20种［16］。吕春茂等在体外对越橘果实花色苷进行抗氧化活性研究，测定了红豆越橘花色苷的还原能力、清除羟自由基(·OH)能力、清除超氧阴离子自由基(·)能力和对DPPH自由基的抑制作用，结果发现几种红豆越橘花色苷的抗氧化效果都很明显，红豆越橘粗提取物质量浓度达到1 mg/ml时，红豆越橘花色苷对··和DPPH自由基的清除都达到最佳效果。

朱文赫等研究结果表明，20 mW/cm2强度微波辐射EVC 304细胞20 min，在24 h之后，细胞的增殖活性受到明显的抑制，增殖抑制率达到58.6%［17］。而花色苷组细胞增殖活性明显提高，当红豆越橘提取物达到100 mg/L的浓度时，微波辐射对EVC304细胞增殖抑制率为30.5%，说明红豆越橘花色苷在一定程度上能防止细胞辐射损伤。

在红豆越橘果皮里，含有较多的花色苷，其是红豆越橘中重要的生物活性成分。如果正常人每天都食用一定量的红豆越橘果实，视野会变宽，并且可以更快地适应黑暗环境。花色苷能提高人在夜间的视力［18］。据此，已有公司研制出以越橘花色苷为主要成分的益视胶囊，用以缓解视疲劳，提高视力。此外，花色苷从毛细血管渗入血液后，还可通过抑制毛细血管的透性，达到保护毛细血管作用［19］。

2 红豆越橘中的其他化学成分

2.1 红豆越橘中的超氧化物歧化酶(SOD)SOD是一类清除氧自由基的金属球蛋白酶，在动植物、微生物体内都有存在，具有消炎、防辐射、抗衰老等功效。近年来被广泛应用于化妆品生产，能够增强皮肤细胞活性、抗衰老。在某些食品类的产品中也加入SOD，以提高其性能。贺阳等研究发现，将从越橘叶里提取的SOD加到巴氏杀菌奶、酸奶、红酒、白酒中［20］。通过对这些食品中SOD的动态监测，发现在以上食品中添加一定量的SOD，可以保证其活性和稳定性，因此改善了食品的营养功能。红豆越橘果实中SOD活性水平较高。文连奎等通过试验得出，利用超声波法提取越橘叶中SOD的最佳工艺参数为:超声功率780 W，超声处理时间5.8 min、液料比2.4∶1，此时SOD 浸提酶比活力可达 1 999.28 U/ml［21］。

2.2 红豆越橘中的有机酸类 相关研究表明［22］，越橘果实中含有10几种有机酸，如柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、富马酸、莽草酸、奎尼酸、丁二酸、丙二酸等。其中柠檬酸和苹果酸是最重要的非挥发有机酸。红豆越橘中游离氨基酸的含量也在19种以上，如氯原酸、咖啡酸、对香豆酸、邻香豆酸、没食子酸等。这些有机酸在人体内可以较快地氧化，对人体新陈代谢有重要作用。

2.3 红豆越橘中多糖类 红豆越橘果实含有多种水溶性多糖，其含糖量在8% ～10%，经水解后它们均由5种单糖组成，它们是半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和鼠李糖。这些多糖参与生物体的免疫调节，并具有降血糖、降血脂、抗炎症、抗氧化等功效，不同越橘品种的果糖含量在21.38～45.13 mg/g，平均含量为 31.72 mg/g;葡萄糖含量在 20.50 ～45.79 mg/g，平均含量值为 31.20 mg/g［23］。

2.4 红豆越橘中食物纤维 越橘果实中植物纤维含量极高，栽培种可达45 g/kg鲜果，日本栽培种也达到41 g/kg鲜果，这一数值比猕猴桃(29 g/kg)，苹果(13 g/kg)，分别高1.4倍和3.0 倍［24］。

2.5 红豆越橘中的维生素 越橘果实中维生素E含量水平较高，为2.7 ～9.5 μg/g，超过野生笃斯越橘鲜汁含量，但低于维生素E含量较高的沙棘果实中含量，可达到人体摄取维生素E重要的来源，即蛋类食品和植物油的水平。维生素E是人体抗衰老的活性物质，具有医疗作用，是一般果品中含量较少的成分。

红豆越橘鲜果的维生素C含量平均为480 mg/kg左右，维生素B2的含量达到320 mg/kg，维生素B5含量也较多，维生素B5是B族维生素中最稳定的复合体，即使加热也不被破坏［24］。

2.6 红豆越橘中的三萜酸 三萜酸存于红豆越橘的果实、茎叶和根部，以游离态或结合态存在，这些三萜酸主要是苯二酸、油酸以及它们的衍生物，但果实、茎叶、根部中的三萜酸含量和种类都有所不同。三萜酸在红豆越橘果实和茎叶中的含量较高，分别占干重的1.0%和0.6%。在红豆越橘根中含量较少，并多以结合态存在。根中结合态的三萜酸，达干重的0.01%［25］。药理研究证明，三萜酸类化合物具有广泛的生理活性，有抗肿瘤、调节免疫系统、调节心血管、保肝、解毒等作用。

3 红豆越橘的应用

3.1 在化妆品中的应用 刘新民对越橘红素在化妆品中的应用研究发现，越橘红素是非常优良的天然色素。红豆越橘中的多种成分具有很强的抗氧化和抗菌功效，市售的许多化妆品中含有红豆越橘提取物，一些精华液和眼霜中就添加了红豆越橘粗提物，或以越橘提取物为主要成分，其对皮肤有很好的保护和改善作用。

3.2 红豆越橘在防辐射中的应用 通过陈沙等的研究，红豆越橘具有较强的防紫外线和微波辐射作用［26］。鉴于越橘的防紫外线和微波辐射作用，食用越橘可以抵抗紫外线、微波、电脑、手机、消毒柜臭氧等对人体的辐射性损伤，延缓机体衰老。

红豆越橘中高含量的花色苷对紫外线、微波等有很强烈的吸收作用，而且花色苷能有效地消除生物细胞中的活性氧自由基［27］，减少DNA的断裂。除此之外，红豆越橘汁中的一些金属元素如:铁、锌等，对紫外线、微波有一定的反射作用。据此，可以将红豆越橘提取物加入到一些防辐射的药物中。

3.3 红豆越橘其他药用开发与研究 红豆越橘具有抗氧化、抗菌消炎、止咳、平喘祛痰等功效，还可以诱导癌细胞的死亡。因此，红豆越橘可以用来预防和治疗由活性氧引起的各种疾病。有研究人员利用越橘水煎剂和冲剂对急慢性呼吸道感染进行临床治疗，取得很好疗效。有研究人员通过试验观察了越橘对豚鼠哮喘模型气道高反应性的影响，研究结果显示，越橘显著抑制哮瑞模型动物的气道高反应性(P＜0.01)，表明越橘具有抗哮喘作用。Ho等研究越橘中抗菌抗氧化成分，认为其可以被用于治疗牙周疾病［28］。因此，可以适当地在牙膏中添加红豆越橘提取物，以提高牙膏的品质。

姜艳霞等通过研究越橘花色苷对被动吸烟损伤的防治效果发现，高剂量的红豆越橘花色苷可改善被动吸烟所造成生长发育和过氧化的影响，其机制是通过增加血清中的超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)，拮抗被动吸烟的损伤［29］。此外，姜艳霞等研究发现，越橘花色苷可通过上调抑癌基因P53的表达，增强细胞凋亡，并提高Hela细胞的抗氧化能力，从而达到抑制宫颈癌Hela细胞的作用［30］。

此外，红豆越橘具有改善认知能力、延缓脑神经衰老、增强记忆力的作用，可以用于某些提高记忆力的药品开发。作为医药用品原料使用的越橘提取物呈粉末状，这些含越橘提取物药物制品在欧洲被用作眼病药剂或保健品，效果得到普遍承认。

4 国内外开发利用现状及展望

在欧洲及北美等国家，红豆越橘早已被开发利用，做成多种食品及药品，美国是越橘人工栽培开展最早也是加工技术最发达的国家。它的产品已销往几十个国家，加工厂设备先进、工艺精良，全面进行综合利用，形成了多系列的产品，广泛应用于食品、饮料、化工等各个方面。

相较于国外而言，国内红豆越橘的实际利用率比较低。我国大兴安岭地区红豆越橘资源极为丰富，分布面积为10万hm2，蕴藏量为10 000 t。但是红豆越橘资源的多功能利用特性被忽略。越橘植物的多种有效成分中只有1～2种被利用，造成资源大量浪费，而且研究基础薄弱，转化率低，系列产品少且粗糙。近年越橘资源开始受到人们重视，相继建立一些饮料厂、浓缩汁厂等，但生产规模也都不大。加工厂多由于产量低或产品质量不过关而销售不畅，处于不景气状态。为了能更好地利用红豆越橘资源，要加强对野生越橘加工新工艺，浆果贮藏保鲜，综合加工利用，人工仿生栽培，种质选优等方面的研究，更快地把资源优势转化为经济优势，提高经济效益、社会效益和环境效益。

红豆越橘是典型的绿色食品，并富含多种具有生物活性的化学成分，可以被用来治疗许多疾病。但是目前，我国的红豆越橘资源并没有被很好地利用。所以，对红豆越橘进行深度研究并且开发利用，具有广阔前景。

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