嘉宝果生物活性物质及加工研究进展

梁海峰，刘顺枝，江学斌，胡位荣

(广州大学生命科学学院 510006)

嘉宝果生物活性物质及加工研究进展

梁海峰，刘顺枝，江学斌，胡位荣*

(广州大学生命科学学院 510006)

嘉宝果的种质资源丰富，果实富含的花青素和酚类具有较强的抗氧化、预防糖尿病和肥胖等慢性疾病等功能，其深加工产品多样化。综述了嘉宝果种质资源、生物活性物质及贮藏加工的研究进展，对今后嘉宝果的生产和科研发展提出建议。

嘉宝果；种质资源；生物活性物质；贮藏；加工

Abstract: The germplasm of jaboticaba are rich. Its fruits contain rich amount of anthocyanin and phenolic compound which have some functions, including high anti-oxidation, and prevention of chronic diseases, such as, diabetes and hyperlipidemia. There are diversified products after deep-processing. This paper reviewed research progress in, bioactive substance and its storage and processing of Jaboticaba， some suggestions were also proposed for further production and science research development of jaboticaba.

Keywords: Jaboticaba; germplasm; bioactive substance; storage； processing

嘉宝果，又名树葡萄、珍宝果、拟爱神木，属桃金娘科拟爱神木属果树，原产巴西、巴拉圭、阿根廷和玻利维亚等南美地区[1]。嘉宝果清甜可口，花果同期，花果单生或簇生于树干及枝干上，发育程度不一，果色青、红、紫、黑夹杂而生，颇具观赏价值[2-4]。果实似葡萄，味甘甜，富含花青素、酚类等生物活性物质，具有重要的保健功效，深加工产品丰富，有美味的“热带葡萄”之称[1,3]。在原产地，嘉宝果每年开花结果6次，平均每2个月开花结果1次。美国佛罗里达州和夏威夷、日本等都引种栽培了嘉宝果[5-7]，中国台湾1962年从巴西引进嘉宝果种苗试种，1967年从夏威夷引进种子繁育。中国大陆从20世纪90年代开始从台湾引种栽培，在福建、广东、海南、广西等地一年开花结果4次，表现出生态适应性强、品质优良、丰产稳产和抗病虫能力强等优点[8]。嘉宝果既可作为盆栽树种，又能丰富果品市场，是一种综合利用价值较高的植物，消费市场潜力大[7]。近年来，种植嘉宝果已成为农业新、特开发项目。本文综述了嘉宝果种质资源、生物活性物质及贮藏加工研究进展，以期为我国嘉宝果产业的健康快速发展提供参考。

1 嘉宝果的种质资源

1.1生物学特性

嘉宝果属阳生树种，热带性质强，需要全日照，最适生长温度22～35 ℃，土壤适应性强，但不耐盐碱[9]。植株的主干低，分枝多，树高3～6 m，属常绿灌木或小乔木。根系浅，以须根为主。树皮浅灰色，薄而光滑，衰老树皮呈薄片状脱落，脱落处留有亮色斑纹。叶对生，长2～6 cm，革质，深绿色有光泽，披针形或椭圆形，叶柄短，有茸毛。花果密布于主干及枝干上，花小、白色，雌雄同花，雌蕊数量明显多于雄蕊，自花授粉可育[1,9]。花开3 d凋谢，7 d成果，花后55 d成熟[2,9]。果实圆形或扁圆形，坚硬有光泽，直径2.0～3.5 cm；果皮较葡萄厚，颜色随发育程度而变化，常由绿色转变为深紫色或黑色；果肉白色或略带玫瑰红，呈凝胶状，柔软多汁，含酸量低，口感甘甜。每颗果实有1～4粒种子，种皮膜质，种子具多胚，每粒种子有3～5个珠心胚[5]。

目前，嘉宝果以种子实生繁育为主，播种后1个月左右发芽，因嘉宝果的无融合生殖现象，种子具多胚性，实生苗基本可以保持母株的性状[7]。通常实生苗需6、7年(童期)才能开花结果，营养繁殖苗需3～5年才能开花。压条繁殖时不易生根。魏方稳等[10]以2年生嘉宝果枝条为插穗对其进行生根试验，结果表明：1000 mg/L IAA促进扦插繁殖的效果最佳，夏季(5月)扦插生根率可达63.3%。Balerdi等[7]以2、3年生苗为砧木，选用优良品种母株剪取1年生枝条为接穗，在秋冬季进行切接或舌接，嫁接后遮阴处理，3年后可开花结果。

1.2种质资源

已知嘉宝果有9个自然种群，其中嘉宝果、大嘉宝果和长柄嘉宝果自然分布最广[6]。嘉宝果原产高地，树势强，果实较大(果皮深紫色，果径2.0～3.5 cm)，是巴西商品化栽培面积最广的一个种，也是中国目前引进主栽的种；大嘉宝果，果径2.0～3.0 cm；长柄嘉宝果，果柄长，叶片和果实较小(果径1.8～2.5 cm)[2]。经过多年的选种栽培，极大丰富了嘉宝果的种质资源，果实可食用的品种有果皮深紫色的M. grciariagrandifolia(Kiaersh.)Mattos(果径1.5～2.5 cm)、M.oblongataMattos(果径2.5～3.0 cm，)，以及M.phitrantha(Kiaersh.) Mattos(果径1.5～2.5 cm，果色红转紫)、M.coronataMattos(果径2.5～3.5 cm，果色紫)、M.aureanaMattos(果径0.4～0.8 cm，果色绿转红)、M.glazioviana(Kiaersk.)G.M.Barroso ex Sobral(果径2.0～3.0 cm，果色黄)等[11]。Litz等[12]利用种子多胚性离体培养M.cauliflora的体细胞胚获得成功，Motoike等[13]以M.aureana的合子胚的子叶为外植体，在附加2,4-D、IASP(IAA-ASP)的培养基上诱导了体细胞胚，可用于超低温保存，对嘉宝果种质资源保存具有重要意义。

2 嘉宝果的生物活性物质

2.1营养成分

嘉宝果果味甘甜，营养丰富，富含维生素和矿质元素等，每百克果实含水87.1 g、蛋白质0.11～0.32 g、脂肪0.01 g、碳水化合物12.58 g、纤维素0.08 g、灰分0.2 g、钾13.2 mg、钙6.3～7.6 mg、磷9.2～34.6 mg、铁0.49～0.87 mg、锌0.33 mg、维生素B10.04 mg、维生素B20.09 mg、烟酸1.3 mg、维生素C 17.7～238.0 mg、色氨酸1.0 mg、赖氨酸7.0 mg等[14]。

2.2生物活性物质

嘉宝果果实中生物活性物质主要有花青素、酚类、单宁、挥发性物质。每百克果实含总花青素58.1～325.0 mg、总酚460.9 mg、总类胡萝卜素0.32 mg、鞣花酸311 mg[15-16]。花青素主要为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)、飞燕草素-3-O-葡萄糖苷(D3G)和芍药素-3-O-葡萄糖苷(P3G)。每百克干果实中C3G和D3G含量分别为433 mg、81 mg，而每百克冻干果皮中C3G和G3G色素的含量分别高达1963.57 mg和634.75 mg[15,17-19]。

黄酮类物质主要为檞皮苷、异檞皮苷、杨梅苷、檞皮黄苷等，以及没食子单宁、鞣花单宁[20]。 ‘Sabara’果实的原花青素、鞣花酸含量高于‘Paulista’；未成熟果的原花青素和鞣花酸单宁含量高于成熟果，成熟果以种子中的原花青素和鞣花酸单宁含量最高，果皮则富含花青素和檞皮素类[21]。Reynertson等[18]从嘉宝果果实中分离鉴定出了嘉宝果素和2-O-(3,4-二羟苯甲酰)-2,4,6-三羟苯乙酸等缩酚酸类物质。

嘉宝果叶片中主要挥发性物质为钥匙叶桉油烯醇和石竹烯氧化物等精油成分[22]。其中萜烯类化合物是嘉宝果风味呈现的主要物质，而β-蒎烯、δ-杜松烯、2-苯乙醇和芳樟醇是香味的主要物质[23]。嘉宝果果实在成熟过程中，单萜(如α、β-蒎烯，α-松油醇)含量明显增加，倍半萜(如δ-杜松烯)则显著降低，但主要的萜烯类化合物含量没有明显变化[24]。

2.3提取工艺

Santos等[25]利用高压CO2辅助萃取法(HPCDAE)，以酸化水(pH值2.5)为提取剂，在CO2压力117 bar、萃取温度80 ℃、固液比1∶5的最优萃取条件下，从嘉宝果干果皮中提取得到花青素(C3G)、多酚(没食子酸)含量分别为(2.2±0.3)mg/g和(13±1)mg/g。该方法提取效率高，且能有效保持提取物的活性。Rodrigues等[26]利用响应曲面分析法(RSM)优化了超声波辅助提取法(UAE)的提取条件：46%(V/V)乙醇，pH值1.0，固液比1∶20，150 W、25 kHz超声波10 min，从干果皮中分别提取了4.8 mg/g花青素、92.8 mg/g没食子酸、4.9 mg/g C3G、7.8 mg/g鞣花酸。Veggi等[27]比较了以乙醇为提取剂提取嘉宝果果皮花青素的成本，认为加压溶剂萃取法(PLE)最经济高效，其次依次为UAE、索氏提取法(SE)、搅拌提取法(ABE)。

2.4保健功效

嘉宝果曾长时间作为巴西的民族医药药物来使用，果实富含的花青素和酚类等物质具有较强的抗氧化、抗炎、抑菌、止泻、预防糖尿病和肥胖等慢性疾病功能[28-30]。Alezandro等[21]采用Folin-ciocalteu法、FRAP法(铁离子还原力)、DPPH法检测表明，嘉宝果的种子抗氧化能力最强，其次为果皮和果肉，且抗氧化能力与所含的活性物质含量呈正相关。嘉宝果果皮冻干粉的甲醇提取物中总酚、花青素、类黄酮和鞣花酸含量较高，其抗氧化活性体外评价的DPPH、FRAP、ORAC(氧自由基吸收能力)值较高，而水提物中的C3G、没食子酸，ABTS(自由基去除能力)值较高[31]。

成熟果冻干粉提取物可强烈抑制碳水化合物代谢关键酶(α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶)的活性，可控制餐后高血糖，其中种子中的酚类物质是α-葡萄糖苷酶活性最有效的抑制剂；果皮冻干粉的醇提取物和水提物都可降低肥胖大鼠血、肝中的丙二醛(MDA)水平，增加血、肝中还原性谷胱甘肽(GSH)水平和肝中过氧化氢酶(CAT)活性[31]。Batista等[32]给肥胖大鼠喂食果皮冻干粉，可降低大鼠脑组织和肝脏中脂质过氧化物含量，减缓高脂饮食诱导肥胖大鼠的氧化应激，使血脂的多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值增加。Alezandro等[33]用嘉宝果冻干粉对链脲佐菌素诱导的糖尿病患病大鼠灌胃40 d，血浆中总胆固醇、三酰甘油含量分别降低32%、50%，FRAP抗氧化值增加2.0～2.5倍，血和脑中的脂质过氧化物含量分别下降22%和10%～17%；脑中超氧化物歧化酶(SOD)，肾和肝中的CAT、谷胱甘肽过氧化酶(GPX)和血浆中的GPX活性增加，表明嘉宝果可减轻糖尿病的氧化应激，改善血脂水平。Lenquiste等[34]将嘉宝果冻干果皮添加到小鼠的高脂食谱中，发现小鼠体内的高密度脂蛋白胆固醇(HDL-cholesterol)升高，同时降低了胰岛素抵抗(IR)。Caroline等[35]发现嘉宝果果肉和果皮中的酚类物质可显著降低人胚肺成纤维细胞(MRC-5)的氧化应激。

3 嘉宝果的贮藏与加工

3.1采收贮藏

嘉宝果果实贮藏性较差，采后常温贮藏2、3 d即可发酵，一般4 d后即腐败，采收后根据品质优劣及时分级包装，及时鲜销或贮藏。低温贮藏是嘉宝果采后贮藏的关键[36]。成熟果实贮藏性优于未成熟果实，故不宜提前采收；果实置于6 ℃下贮藏易发生冷害；24℃条件下用塑料薄膜包裹的或涂蜡后包裹贮藏性优于涂蜡处理；12℃条件下用塑料薄膜包裹和涂蜡处理可使嘉宝果货架期延长3、4周，贮藏效果最佳[37]。采用聚乙烯薄膜包装可使嘉宝果货架期延长2周，包装后贮藏于5～7℃下则可使货架期延长2个月。采后对嘉宝果果皮进行涂蜡和涂氯化钙处理，不能延长其货架期，而采前疏花、疏果可促进果实糖分积累，增大果实直径，使采后货架期延长8 d[38]。果实置于12.5℃及不同氧气浓度条件下贮藏，低氧贮藏条件明显减缓果实的呼吸速率，虽果实硬度下降明显，但能较好保持果实营养品质[39]。

3.2加工利用

嘉宝果营养丰富，深加工可提高其附加值，常加工成果汁、果酱、果醋、冰淇淋、甜点、茶制品等，在食品行业应用广泛。嘉宝果果皮置于45 ℃下烘干制成干制品，则可保存12个月[40]。将嘉宝果果皮添加到小麦和燕麦粉中，制成嘉宝果饼干，可促进农产品深加工工业发展[41]。嘉宝果自身易发酵，采用醋酸菌和氧化葡萄糖杆菌发酵制作嘉宝果果醋，果醋营养成分及风味较好[42]。发酵制酒则一般采用酵母菌(如UFLA CA 1162型酵母)，嘉宝果发酵制成的起泡酒，富含肉桂酸乙酯、反-肉桂酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸苯乙酯、苯甲酸甲酯、里那醇、异戊酸乙酯、月桂酸等20种挥发性物质，酒味香浓；酒中的酚类、类黄酮、黄烷-3-醇含量较高，分别为2018.97 mg/L、1002.09 mg/L、53.85 mg/L，均明显高于赤霞珠和山葡萄北冰红酒，抗氧化、清除自由基能力强[3,43-44]。在南美地区，民间常将嘉宝果树皮、果皮晒干后熬制酸涩汁液，可治疗腹泻、气喘及扁桃体炎。也可将嘉宝果果皮制成茶制品，泡水饮用，具有良好的保健功效[45]。Duarte等[46]利用RSM优化嘉宝果饮料制作条件，在20℃和22°Brix的条件下发酵，其馏出物的品质最佳，且馏出物中含有20种挥发性和半挥发性混合物，以2-甲基-1-丁醇和3-甲基-1-丁醇含量最高。

4 展望

嘉宝果原产巴西等南美地区，一年可多次开花结果，花果同现，果色各异，形态优美。且果实营养丰富，果味甘甜，食用价值高。目前已在原产地(巴西)及美国、中国等地推广种植。国外对嘉宝果研究较早，对其植物学基本特征研究较全面，对花青素等生物活性物质提取及其抗氧化性和保健功效的报道逐年增加；国内对嘉宝果的研究主要集中在引种表现和栽培技术方面。嘉宝果植株生长缓慢，实生树童期长，无性繁殖成功率低，同时果实不耐贮藏，导致嘉宝果苗价偏高、果实昂贵。今后可加强嘉宝果新品种的引种和杂交选育，借助植物组织培养体系开展种苗离体繁育和新种质创制，并挖掘与植株和果实生长发育特性相关的功能基因；探索提高嫁接成活率和适宜的砧穗组合，以及缩短植株营养生长期、促成开花结果的栽培措施；研发果实采后贮藏保鲜方法和功能食品深加工技术，以促进我国嘉宝果产业的健康发展。

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(责任编辑：黄金泽)

ResearchprogressinbioactivesubstanceandprocessingofJaboticaba

LIANG Hai-feng, LIU Shun-zhi, JIANG Xue-bin， HU Wei-rong*

(CollegeofLifeScience,GuangzhouUniversity,GuangdongProvince510006)

2017-06-05

梁海峰，男，1991年生，硕士研究生。

*通讯作者：胡位荣，男，1966年生，教授 (E-mail:weironghu@163.com)。

广东省科技计划项目(2015A020209190、2016A 020210137)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.06.026