瓜拉拿研究应用进展

于章龙，曹旭东，丁 凡，刘 瑞

（1. 山西省农业科学院棉花研究所，山西运城 044000；2. 运城卡姆发现生物科技有限公司，山西运城 044000；3. 运城学院生命科学系，山西运城 044000）

0 引言

瓜拉拿（Paullinia cupana），英文名Guarana，属于无患子科，木质藤本，四季常绿植物。原产于巴西亚马逊河流域的热带森林，是亚马逊地区特有的一种经济作物，主要分布于亚马逊州马代腊河和塔帕若斯河之间的谷地，包括巴西、圭亚那、委内瑞拉、厄瓜多尔和秘鲁等地[1]。巴西是世界上瓜拉拿最主要产地，据统计，2015 年巴西种植面积为15 182 hm2，产量3 658 t（种子干质量）。而其中70%用于软饮料和能量饮料的加工[2-3]。具有很多生物活性，包括抗氧化、抗微生物、抗过敏、抗血小板、抗癌抗菌素、抗疲劳和抗肥胖等功效[4-6]。因此，长期以来瓜拉拿烤熟的种子被当地土著部落用作兴奋剂、催欲剂和治疗药物[7]。由于瓜拉拿具有不同凡响的保健功能，同时具有医疗特性和良好的效益，常被用于化工、软饮料工业的重要原材料。

1 瓜拉拿的生理及营养特性

亚马逊原生林中的瓜拉拿靠攀缘大树爬到林冠上生长，株高可达13 m。栽培品种是2 m 高左右的蔓生灌木，主茎明显粗壮，羽状复叶，小叶五片，叶表光泽无毛，植株常绿，茎长而弯曲，有深深的纵裂沟，嫩茎尤为明显。有的茎上有卷须，卷须基部偶长有花絮，但大部分花絮长在茎节上。主茎在接近地面处分枝。瓜拉拿正常收获季节在9-12 月或次年1 月。瓜拉拿果实直径为2～3 cm，成熟时，外表从黄橙色转变为亮红色。每株干种子平均产量为500 g。种子呈球形，直径8 mm，干质量约1 g，表面具有褐色光泽。白色种皮约占种子质量的30%，内含3%咖啡因和微量可可碱。种子内咖啡因含量丰富，占种子干质量的3.2%～7.0%[8-9]。另外，种子还含有8.5 的泡林单宁[1]。

瓜拉拿营养价值非常高，含有20 种氨基酸，能满足人体基本需要。还含有丹宁酸6.25%，生物碱3.79%，矿物质1.6%，水分2.98%，淀粉60%，以及果胶多糖、半纤维素和皂苷等物质[9-10]，且人体吸收率很高。

2 瓜拉拿加工利用现状

瓜拉拿具有很广的应用价值，可以制作成糖果、膳食补充剂等，其根茎亦可入药。在巴西和热带美洲，瓜拉拿广泛用作无醇充气饮料或普通兴奋性清凉饮料，瓜拉拿茶就是其中之一，有提神作用，也有强身、收敛、止神经痛和排除组织中积液的药用价值，深受青年和旅游者的青睐。

另外，瓜拉拿也被巴西列入药典之中，且被引入美国药典[10]。美国国立卫生研究院制定的膳食补充剂标签数据库中列出620 种含有瓜拉拿成分产品[11]。澳大利亚将其作为单一或复合原料入药。在加拿大，瓜拉拿被作为将近300 种被许可销售的天然健康产品原料[12]，且被用来预防口腔疾病和新陈代谢紊乱等症状[13-14]。瓜拉拿粉被用于营养强化及肥胖治疗[15]。在我国卫生部1996 年11 月首次批准的59 种保健食品中，瓜拉拿是仅有的2 种进口食品之一。

3 瓜拉拿活性物质研究进展

近年来，瓜拉拿作为富含活性物质原料引起了科研工作者的极大兴趣。尽管瓜拉拿富含咖啡因，但瓜拉拿种子也富含黄烷- 3- 醇（儿茶素），主要是儿茶酸、表儿茶素、原花青素B1、原花青素B2和其他原花青素聚合物，其黄烷- 3 - 醇成分与可可非常相似。有研究表明，每天摄入小剂量的瓜拉拿（3 g）可以改善身体氧化应激物[16]。Krewer L 等人[17]通过流行病学调查研究表明，摄入一定量的瓜拉拿可以降低高血压、预防肥胖症和减轻新陈代谢综合症。Krewer C C 等人[18]研究认为，瓜拉拿中的表儿茶素可以起到保护心脏和抗氧化作用。同时，Ellam S 等人[19]研究结果也证实了人体摄入瓜拉拿后，血浆中儿茶素及其代谢物水平升高。Yonekura L 等人[20]利用HPLC-UV 方法可以同时快速、灵敏和简单地测定肠道Caco-2 单层膜中儿茶素和咖啡碱含量，并对其生物可接受率及生物利用率进行了评价。

研究表明，瓜拉拿通过减少氧化应激水平具有抗氧化和消炎作用[21]，并在抗癌、抗肿瘤、抗抑郁和抗焦虑方面都有应用研究[22-23]。Ieda M P D 等人[6]对服用瓜拉拿胶囊30 d 的慢性肾脏病人的临床症状和血液、生化及肾脏功能进行了评价，研究结果表明瓜拉拿可以改善慢性肾脏病人的临床症状，提升血液、生化及肾脏功能。Rangel M P 等人[24]对瓜拉拿提高人类认知能力进行了研究，研究结果认为瓜拉拿具有提高认知力和认知速度的功效。Kennedy D O 等人[25]研究认为，瓜拉拿提取物对被动性皮肤过敏反应和肥大细胞脱颗粒具有抑制作用。

瓜拉拿多糖应用也较多。Jippo T 等人[26]利用连续提取法从瓜拉拿种子中分离提取多糖，包括淀粉、果胶和半纤维素，并对其淀粉特性及流变学性质进行了研究，研究结果有助于瓜拉拿残渣的再利用。

4 结语

上述多项研究证明，瓜拉拿对人类表现出很重要的作用。但是，大部分研究聚焦在瓜拉拿的有益功效，随着科学研究的深入，瓜拉拿将会被越来越多的应用于化工、食品、医药等领域，而瓜拉拿主要活性成分为咖啡因、儿茶素、多糖及一些丹宁酸等物质，所以应用时一定要注意数量控制及安全范围。且要特别注意瓜拉拿与其他药品的拮抗作用，如瓜拉拿产品不可与抗癫痫成分同用，因为它会减轻其药效和加剧癫痫症状[27-28]。另外，要创新瓜拉拿饮料开发，拓宽复合饮品研究；加强瓜拉拿化工产品研发，为人类健康注入新活力；继续对瓜拉拿活性成分深入研究，实现食药结合。