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黑枸杞的研究进展

2021-12-29

辽宁农业职业技术学院学报 2021年1期
关键词:甜菜碱黄酮类花青素

高 鲲

(辽宁农业职业技术学院,辽宁 营口 115009)

黑枸杞,属茄科枸杞属多棘刺灌木,是我国西部特有的沙漠药用植物品种[1],分为野生和人工栽培两种。野生黑枸杞非常稀有,市场价格较高,被称为“软黄金”[2]。我国自2011年开始人工栽培黑枸杞,主要分布于青海、甘肃和新疆等地区。黑枸杞果实为球形,皮薄,成熟后为黑紫色,味甜多汁,是一种药食同源的保健食品。因其营养价值较高,近些年受到人们的追捧,在国内掀起了食用黑枸杞的热潮。本文介绍了黑枸杞的营养成分、功能性食品研制、活性成分提取,并对黑枸杞的研究前景进行展望,这为黑枸杞资源的合理利用提供参考。

1 黑枸杞的营养成分

黑枸杞果实中富含多种功能营养成分,其中最特殊的成分就是花青素和枸杞多糖,还有黄酮类化合物、氨基酸类、甜菜碱、微量元素等多种成分,具有抗氧化、延缓脑神经衰老、明目、保护肝脏、增强免疫力、预防癌症、降血压等多方面功效[3],因此具有很高的研究应用价值。

1.1 花青素

花青素,又称花色素,是一种天然水溶性色素,是植物中的常见色素,其颜色会随溶液的pH值发生变化,在中性pH条件下显紫色,pH减小则呈现红色,反之则呈现蓝色。花青素的稳定性不高,易受温度、氧气、光照和pH等环境因素的影响,在酸性条件下较稳定。花青素属于类黄酮化合物,具有抗氧化、预防心脑血管疾病、预防癌症、增进视力、改善睡眠等多种功能,其食用安全性高,同时具有一定的药用价值,近年来越来越受到专家学者和消费者的关注。

黑枸杞果实是迄今发现的花青素含量最高的天然野生植物,因此被称为“花青素之王”[4]。孙楠等[5]对黑枸杞、黑加仑、红枸杞中的花青素含量进行比较,研究表明,黑枸杞中花青素的含量最高,是黑加仑、红枸杞的10倍。闫亚美等[6]将黑枸杞与5种蔬果进行比较,得到黑枸杞中花青素含量最高的结论。

1.2 枸杞多糖

黑枸杞中富含枸杞多糖,枸杞多糖是一种水溶性多糖,由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、鼠李糖6种单糖成分组成。枸杞多糖作为一种天然成分,具有安全性高、无药物依赖、无残留等优点,近年来研究证实其在增加免疫能力、抗氧化、抗肿瘤、延缓衰老、增强记忆力、抗辐射、抗炎、保护生殖系统等方面具有明显功效,是黑枸杞发挥功能的主要成分。Peng等[7]研究表明,青海黑枸杞中含有5种结构的多糖分子。

1.3 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,是黑枸杞中富含的一类功能成分,具有降血糖、降血压、保肝、抗氧化、抗炎、提高免疫力等多项功能作用。黄酮类化合物的稳定性易受环境因素影响,研究证明,其在避光、pH 为6.0~8.0、温度低于70℃的条件下稳定,柠檬酸、维生素C、苯甲酸钠能提高其稳定性[8]。杨洁等[9]利用微波辅助法提取黑枸杞中的黄酮类化合物,提取率为4.35%,研究还表明黄酮类化合物具有很强的抗氧化活性。

1.4 氨基酸类

氨基酸具有维持人体代谢、增强免疫力、延年益寿、排毒等作用,黑枸杞中含有多种氨基酸和蛋白质。丁春瑞等[10]测定了新疆黑枸杞中氨基酸含量,研究得到每100 g 果实中含有4.23 g 氨基酸,其中天门冬氨基酸、脯氨酸和谷氨酸的含量最高,必需氨基酸含量占氨基酸总量的38.1%。杨重晖等[11]通过单因素试验和响应面试验,确定在最佳提取条件下蛋白质的提取率为8.62%,并且动物试验表明,黑枸杞中的蛋白质具有清除自由基和抗机体氧化的作用。

1.5 甜菜碱

甜菜碱是一种碱性物质,具有降血压、抗肿瘤、抗脂肪肝、调节体内渗透压、促进脂肪代谢和蛋白质合成等作用。另外,其具有强烈的吸湿性能,既有很好的清洁作用,又不伤害肌肤,非常安全。甜菜碱是黑枸杞的重要功能成分之一,但含量不高,如经过有效提取,同样能发挥成分功效。耿丹丹等[12]利用离子色谱法测定黑枸杞中的甜菜碱,甜菜碱线性范围为10.4~830.0 mg/L,回收率可达到95.51%~98.06%;刘增根等[13]采用反向高效液相色谱法测定黑枸杞中甜菜碱含量,甜菜碱在2.94~29.40 μg 线性范围内线性关系良好,回收率为99.07%,两种方法均操作简便,重现性好,适用于黑枸杞中甜菜碱的测定。

1.6 矿物元素和维生素

黑枸杞中含有丰富的矿物元素,冯小雨等[14]采用原子吸收光谱法对黑枸杞浸泡液中矿物元素进行测定,研究证明,黑枸杞中富含人体多种必需矿物元素,溶出率从大到小顺序为锌、钾、钙、钠、镁、铜、铁,这些元素在预防心血管疾病方面,起到一定的疗效。黑枸杞中含有一定量锰、锶、硒等微量元素,对于核酸、蛋白质的合成,体内多种酶的活性和细胞增殖等具有直接或间接的作用。黑枸杞中富含维生素C、维生素B1和维生素B2,张莹等[15]采用超高效液相色谱仪分析得到,黑枸杞中维生素B1、维生素B2浓度分别为25.8 mg/kg、19.3 mg/kg。

2 黑枸杞的开发利用

黑枸杞普遍的食用方法是直接制成干果成品,冲泡饮用。近年来,不断有研究者在黑枸杞的开发利用上进行探索,一类是以黑枸杞为原料,研制出多种功能性食品,另一类是从黑枸杞中提取活性成分,制成相应保健品。

2.1 功能性食品研制

近些年已研制出多种黑枸杞复合饮料,例如黑枸杞乳酸菌发酵饮料、黑枸杞山楂银耳复合饮料、黑木耳黑枸杞复合饮料、黑蒜黑枸杞复合饮料等,这些产品不但外观、口感等感官品质优良,而且兼具保健作用。另外,黑枸杞在保健酒的开发利用中逐渐受到重视,史晓华等[16]研制出仙人掌果黑枸杞复合果酒,结果表明,在最佳条件下,产品鲜艳透亮,果香浓郁,风味独特,黄酮含量为4.49 mg/g,花青素含量为10.53 mg/g。

除饮品外,黑枸杞泡腾片、咀嚼片等产品也相继面市,这些产品与饮品相比,具有携带食用方便、营养成分保存好等优势。还有研究者尝试将黑枸杞添加至烘焙食品,制成的黑枸杞怀山药营养饼干风味独特,具有营养和保健功能[17]。

2.2 活性成分提取

2.2.1 花青素提取

黑枸杞中富含花青素,是提取的主要活性成分,传统方法是利用甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂对花青素进行提取,但该法耗时较长,花青素损失较大。近些年出现了亚临界水萃取、超临界流体萃取、加压流体萃取等新型提取方法,这些方法更加环保,但成本较高,不适于大规模生产,而微波辅助提取法和超声波辅助提取法具有用时短、能耗少、成本低、提取率高等优点[18],是一类比较理想的提取方法。巩芳芳等[6]采用超声波辅助法提取黑枸杞中的花青素,确定提取温度39℃,提取时间28 min,料液比1∶30,超声功率60%为最佳提取工艺。

花青素是水溶性色素,可以作为天然着色剂添加到果冻、冰淇淋、饮料等多种食品中,不但着色自然、食用安全,而且具有抗氧化的作用。

2.2.2 枸杞多糖的提取

黑枸杞中含有丰富的多糖成分,研究证实其具有多方面保健功能,具有很高的开发利用价值,近年来,研究人员尝试用不同方法对枸杞多糖进行提取。鲁晓静等[19]采用传统水提法提取枸杞多糖,在温度90℃,时间66 min,料液比1∶25的最佳提取工艺下,得率为29.36%。曹叶霞等[20]利用超声波辅助法提取枸杞多糖的得率为13.89%,最佳提取条件为超声温度70℃,时间50 min,料液比1∶40,超声功率360 W。

3 黑枸杞应用前景展望

黑枸杞中富含多种营养保健成分,随着人们生活水平的提高和对健康养生的日益重视,在未来将促进对黑枸杞的进一步研究利用,可以研发出含有黑枸杞提取成分的新型保健品,或将黑枸杞添加到食品中,提高食品营养价值和花色品种。另外可以带动黑枸杞种植业的发展和提升,未来黑枸杞产业将会产生巨大的社会和经济效益。

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