山楂功能性成分及其开发利用研究进展

张倩茹，尹 蓉，梁志宏，王贤萍，王俊宇，茹建生，吕英忠

（山西农业大学果树研究所，果树种质创制与利用山西省重点实验室，山西太原 030031）

山楂，又名山里果、山里红，落叶乔木，蔷薇科山楂属。山楂适应性极强，既耐高温又耐严寒，在我国山东、陕西、山西等10 多个省均有分布。山楂果可生吃也可加工，炮制后可入药，是中国特有的药食同源食品，富含多种营养元素和功能性成分，具有降血脂、降血压、调节心脑血管系统、健脾开胃、活血化痰、抗炎症、抗癌等作用。综述了山楂的活性成分及其功能性、开发利用现状，旨在为山楂资源的研究及开发利用提供一定的参考依据。

1 山楂的活性成分及其功能性

1.1 黄酮类化合物

黄酮类化合物是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮结构的化合物。到目前为止，已从山楂中分离出60 余种黄酮类化合物，主要包括槲皮素、金丝桃苷、芦丁、牡荆素、山奈酚、草质素等[1-3]。孙协军等人[4]采用超声波辅助提取山楂黄酮，得率可达0.036 3%。黄欣欣[5]采用响应面法优化提取工艺，大果山楂黄酮类物质提取量可达为23.89 mg/g。黄酮类化合物具有多种生物活性及药用价值，包括降低血管脆性、改善血管的通透性、增加冠脉流量，对冠心病、心绞痛有治疗作用，降低血脂和胆固醇、防治高血压、脑溢血，降血糖、治疗糖尿病，此外还可以调节内分泌失调、止咳、祛痰、平喘、治疗急、慢性肝炎、肝硬化。黄欣欣[5]研究发现大果山楂黄酮类物质对·OH 和DPPH·的清除率最高可达63.93%和86.25%，具有体外结合胆酸盐的能力，对高脂血症小鼠体重和脏器指数有一定降低作用。张营霞等人[6]发现山楂黄酮能够通过抗氧化显著修复乙醇诱导的BRL-3A 肝细胞的DNA 损伤，具备潜在的肝损伤治疗价值，还发现山楂黄酮可以通过诱导淋巴细胞增殖和淋巴细胞因子IL-6、IL-4 和INF-γ 的分泌，从而提高淋巴细胞亚群CD4～+/ CD8～+比值，对小鼠脾淋巴细胞发挥免疫调节作用。

1.2 三萜类化合物

三萜类化合物是由数个异戊二烯去掉羟基后首尾相连构成的30 个碳原子的萜类化合物。山楂中的三萜类化合物主要包括山楂酸、熊果酸、齐墩果酸、角鲨烯、及科罗索酸、香树脂等。吕丹等人[7]以山楂皮为材料，采用正交试验优化三萜类物质的提取工艺，提取率可达1.98%。孙协军等人[8]采用超声波辅助提取山楂中齐墩果酸和熊果酸，含量可达2.87 mg/g。三萜类物质多见于中草药中，医学上已明确其药用价值，我国已有28 种抗癌药物含有三萜类化合物，此外还能调节血糖、增强免疫力、降低血脂、抗氧化、保护肝脏等[1，9]。林科等人[10]发现从山楂中提取的熊果酸能降低小白鼠胆固醇、甘油三酯指数，对高脂血症小鼠有一定的降脂作用。温玲蓉[11]发现熊果酸通过调节凋亡相关蛋白表达，从而调节细胞周期，抑制癌细胞增殖，诱导癌细胞凋亡，证实了三萜酸类化合物是山楂抑制癌细胞增殖的主要活性成分。

1.3 原花青素

原花青素是由不同数量的儿茶素或表儿茶素聚合而成的生物类黄酮物质。山楂中的原花青素有低聚原花青素也有高聚原青色素。祝波等人[12]采用超声波- 乙醇法提取山楂中原花青素，提取率可达1.781%。崔同等人[13]采用核磁共振法测定不同批次山楂提取物中原花青素，含量为42.1%和44.2%，平均聚合度为3.0 和3.4。原花青素有极强的抗氧化、防止脂质氧化、降低胆固醇能力，有助于维C 的吸收和利用，还可以改善血液循环、保护视力、消除水肿等。马蕾等人[14]通过喂食小鼠不同剂量的山楂原花青素提取物与空白组做对照，发现其具有改善高脂诱导肥胖小鼠血脂和血糖异常的作用，有降低脂肪肝的功效。宓伟等人[15]发现20～260 mg/L 的山楂原花青素对·OH 清除率显著高于维C（p＜0.05），还能有效清除体系中的亚硝酸盐，阻断亚硝胺的合成，对机体抗衰老、预防肿瘤有积极作用。孙思明等人[16]发现山楂原花青素可通过影响抗氧化酶活力和细胞凋亡相关蛋白来抑制SMMC-7721 细胞增殖，促进细胞凋亡。

1.4 色素类物质

植物色素大多为花青素类、类胡萝卜素类、黄酮类化合物，能够赋予水果蔬菜各种颜色。李建伟[17]采用pH 值示差法测定山楂中花青素含量，最高可达57.34 mg/g。李志英等人[18]采用羟乙基-β- 环糊精微波协同提取山楂中花青素，提取量可达3.35 mg/g。吕海英等人[19]采用大孔树脂纯化山楂色素，制取的色素产品外观呈紫红色，色价为28.43。山楂中的色素类物质可以起到抗氧化、抗炎症、抗斑点退化、抗病毒等作用。张素敏等人[20]研究发现，山楂红色素对DPPH·自由基的清除率可达96.35%。李容谭等人[21]研究发现山楂红色素对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌均有一定的抑制作用。

1.5 糖类物质

山楂糖类物质中主要是山楂多糖具有生物活性。江震宇[22]从山楂粗多糖中分离纯化得到6 个多糖组分，其中PCF1-1 由甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和岩藻糖9 种单糖组成。黄瑶等人[23]采用水提醇沉法提取多糖，提取率可达9.73%，通过红外光谱分析确定了山楂多糖结构是β 型吡喃糖苷键构型。邓旭坤等人[24]研究发现山楂多糖是氨基多糖，其中中性多糖的含量为72.00%，糖醛酸的含量为14.98%。钟丽霞等人[25]研究表明山楂粗多糖对α - 葡萄糖苷酶、胰脂肪酶抑制率和DPPH·清除率的IC50分别为99.22±0.89，22.50±0.79，185.80±0.64 μg/mL，表明山楂粗多糖具有一定的降血糖、降血脂作用。也有研究发现，山楂多糖对保加利亚乳杆菌的生长有明显的促进作用。此外，山楂多糖还具有吸附肠道中的有害物质、改善肠道菌群、增加饱腹感、润肠通便、排除肠道毒素等功能。

1.6 有机酸类物质

有机酸是指一些具有酸性的有机化合物。山楂中含有柠檬酸、苹果酸、草酸、琥珀酸等10 多种有机酸，其中柠檬酸含量最高。刘霞等人[26]采用酶辅助提取山楂有机酸，提取率可达1.21%。封易成等人[27]采用离子液体酶法微波辅助提取山楂有机酸，提取量可达164.159 mg/g。权赫秀等人[28]探讨了山楂中有机酸对H2O2诱导H9C2 心肌细胞损伤的保护作用及机制，发现山楂有机酸可促进H9C2 心肌细胞增殖，使LDH 漏出量和MDA 含量显著降低，SOD 和GSH-Px 活性显著升高（p＜0.05p＜0.001），并能明显抑制H2O2引起的心肌细胞形态改变。吴建华等人[29]发现山楂有机酸可以促进胃肠运动，并对其有单向调节作用。

1.7 其他活性成分及功能性

山楂中还含有多种矿物质、维生素、氨基酸等多种营养活性成分。山楂鲜果中钾含量最高，在232.25～311.30 mg/100 g，其次是钙和磷，含量分别为20.29～37.45 mg/100 g，11～25 mg/100 g，钙含量仅次于柠檬和欧李，是水果中的补钙圣品，此外山楂中锰和锌含量也很丰富，这2 种微量元素对治疗肠胃病、改善机体免疫功能有重要作用[30-31]。山楂中富含维C、β 胡萝卜素，具有很强的抗氧化作用。此外，山楂中含有大于16 种的氨基酸，并且包括人体必需的8 种氨基酸[30，32]。山楂还含有丰富的风味物质，因此山楂是一种理想的加工原料，可以被加工成各种类型的食品，山楂加工产业在我国发展前景光明。

2 山楂开发利用现状

2.1 药用价值及开发

山楂是我国重要的中药材资源，经炮制后，制成净山楂、炒山楂、焦山楂、山楂炭等入药，用于治疗多种疾病。我国《唐本草》、 《本草图经》、《日用本草》、《滇南本草》、《本草蒙筌》等药用书籍早有记载，用于治疗食肉不消、诸滞腹痛、产后瘀阻、心腹刺痛、疝气疼痛等病症。现代医学认为山楂中的槲皮素、牡荆素、金丝桃苷、芦丁等是西药重要药效成分。目前我国已开发生产出多种山楂药品：大山楂丸对功能性消化不良有促进和恢复作用[33]；复方山楂颗粒具有散瘀消食作用[34]，临床上用于治疗高血压；复方山楂口服液可开胃消食，治疗小儿厌食症；山楂精降脂滴丸[35]可消积化瘀，用于高血脂症等[36]。

2.2 食用价值及开发

早在南宋时期，就出现了山楂加工品——冰糖葫芦，由于山楂独特的口感和风味，市面上山楂加工品琳琅满目。传统山楂产品包括冰糖葫芦、果丹皮、山楂罐头、山楂糕、山楂果酱等。随着我国加工技术不断发展，山楂产品也逐渐向多样化、精深加工方向发展，包括山楂浓缩汁、饮料、山楂酒、山楂醋、山楂粉、山楂茶、山楂提取物、山楂脆片、山楂冰激凌等。2018 年，天津冠芳可乐有限公司的山楂饮料在饮料行业遥遥领先，年销售额达15 亿元。磨正遵[37]利用喷雾干燥技术开发山楂果粉固体饮料，打破传统加工形式，解决了大果山楂由于口感酸涩、很难直接被消费者接受的现状。张云轩[38]研究了一套区别于传统工艺的全新山楂制粉工艺，并对其预防高血脂、脂肪肝等疾病的功能做了研究。柴诗缘等人[39]以红枣和山楂为主要原料，研制了一种低糖红枣山楂含片，制得的低糖含片总糖、还原糖及黄酮含量分别为57.4%，18.7%，2.8%。山楂传统产品及功能性食品的研发，不仅可以满足不同消费人群对口感、营养、外观的需求，还充分利用了我国山楂种质资源丰富的优势，具有极大的发展空间。

2.3 生态价值及利用

山楂适应性强，生于山坡林边或灌木丛中，在海拔100～1 500 m 均可很好地生长；既耐寒又耐高温，在-36～43 ℃也能生长，对土壤要求不严格，在贫瘠、微酸的沙质性土地上仍可很好生长；山楂树根系发达，耐干旱，在我国黄土高原地区对水土的保持有良好的作用；山楂树寿命长，10 年进入盛果期，结果周期70 年左右，山楂果红色艳丽，山楂树叶葱郁茂密，且树形树势利于造型，是很好的绿化景观果树，对城市的美化和环境的保护都能起到良好的作用。

3 结语

近年来，由于山楂丰富的营养价值及其功能性，越来越多的学者对其进行研究与开发。随着科学技术的发展，以及人们对健康的重视，未来对山楂的研究应集中在山楂功能性活性成分的提取，建立良好的提取工艺路线，明确其活性成分的药用价值及作用机理，开发出更多的山楂精深加工产品，延长山楂种植产业链，提高山楂附加值，促进农民和企业增收，带动我国农村农业经济发展。