蓝莓叶多酚化学成分和生物活性研究进展*

焦豪妍，刘 浩，薛 雪，陈晓芬

(广东食品药品职业学院，广东 广州 510520)

蓝莓(VacciniumcorymbosumL.)，也称越橘，属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vacciniumspp.)的常绿灌木，主要包括四种类型-高丛蓝莓、半高丛蓝莓、兔眼蓝莓和矮丛蓝莓，其中以高丛蓝莓栽培种植较多。蓝莓具有非常高的营养价值和保健作用，其主要成分包括多酚、脂肪酸、有机酸、蛋白质等；蓝莓叶被广泛用于各种医药、美容保健品和食品加工产品等领域。早期对蓝莓的应用研究和开发集中针对蓝莓果实，大量的蓝莓叶被废弃。近年来，研究发现蓝莓叶所含化学成分与蓝莓果相似，且含量高于蓝莓果，具有多种生物活性，相关的研究越来越多，能够极大的促进蓝莓产业的发展。因此，本文将蓝莓叶多酚的化学成分和生物活性作用作一综述，为蓝莓叶的研究开发提供参考。

1 蓝莓叶多酚化学成分

多酚是多羟基酚类化合物的总称，按分子质量大小对其进行分类可分为多酚单体和由单体聚合成的单宁类物质，多酚单体包括酚酸类化合物和黄酮类化合物两种。研究表明，蓝莓叶中多酚含量比蓝莓果更高；有学者比较了80余种高丛蓝莓果实和树叶中多酚的含量，结果表明蓝莓叶中多酚的含量比蓝莓果高30余倍[1]。有报道指出兔眼蓝莓叶中多酚含量显著高于兔眼蓝莓果实[2]。加拿大学者研究发现，矮丛蓝莓叶中绿原酸含量为矮丛蓝莓果实的30倍，且蓝莓叶中槲皮素含量显著高于蓝莓果实[3]。蓝莓叶多酚中的主要活性成分包括：绿原酸及其衍生物、槲皮素及其衍生物、山奈酚及其衍生物、花青素和原花青素等。

1.1 槲皮素及其衍生物

槲皮素在自然界植物中分布广泛，属于黄酮醇类化合物， 具有多种生物活性，多以苷的形式存在，苷类经水解可以得到槲皮素。蓝莓叶中槲皮素及其衍生物主要有槲皮素、槲皮素-3-O葡萄糖苷、芦丁、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(金丝桃苷)等。芦丁是槲皮素衍生的一种糖苷，可用于高血压、脑溢血等心脑血管病症的治疗等，在蓝莓叶中含量较高[4]。

1.2 绿原酸及其衍生物

绿原酸是由咖啡酸与奎尼酸生成的缩酚酸，属于苯丙素类化合物，在植物体有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生。绿原酸具有多种生物活性，目前对绿原酸生物活性的研究已深入到食品、保健、医药和日用化工等多个领域。绿原酸是蓝莓叶中含量最高的多酚类成分，蓝莓叶中具有的绿原酸及其衍生物主要有绿原酸、3-咖啡酰奎尼酸、3，5-二咖啡酰奎尼酸、3，4-二咖啡酰奎尼酸、4，5-二咖啡酰奎尼酸、3，4，5-三咖啡酰奎尼酸等。

1.3 山奈酚及其衍生物

山奈酚是一种黄酮类化合物，具有抗癌、抗炎、抑制生育、抗癫痫、抗氧化、抗溃疡、解痉、利胆利尿、止咳等多种生物活性。蓝莓叶中的山奈酚及其衍生物主要有山奈酚、山奈酚-3-O-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-半乳糖苷等。

1.4 原花青素

原花青素广泛存在于植物中，是一大类多酚类化合物的总称；原花青素在酸性介质中加热均可产生花青素，故被称为原花青素。原花青素的结构特征为由不同数量的儿茶素或表儿茶素结合而成。儿茶素、表儿茶素或儿茶素与表儿茶素形成的二聚体是最简单的原花青素，除此之外还有三聚体、四聚体直至十聚体。原花青素依据聚合度的大小，又可分为低聚体和高聚体，其中二～五聚体称为低聚原花青素，六及六聚体以上称为高聚原花青素。原花青素具有非常强的抗氧化和消除自由基作用。蓝莓叶原花青素及其衍生物主要有儿茶素、表儿茶素、原花青素B1、原花青素B2和原花青素C1等。

1.5 花青素

花青素又称花色素，是一类可以溶于水的天然色素，广泛分布于自然界的植物中，是花色苷的有色苷元。花卉、水果和蔬菜之所以能呈现颜色，主要就是由于花卉、水果和蔬菜中还有花青素。在植物细胞液泡不同的pH值条件下，花青素使花瓣呈现五彩缤纷的颜色。目前已经明确结构的花青素有20多种，其中最重要是如下6种：天竺葵色素、飞燕草色素、矢车菊色素、芍药色素、牵牛花色素和锦葵色素。自然界中的花青素大多都是以糖苷形式存在，称作花色苷，很少以花青素苷元的形式存在。花青素目前主要用于食品着色，在医药、染料和化妆品等领域也有应用。蓝莓叶中目前已经鉴定出的花青素包括飞燕草素、矢车菊色素、牵牛花色素和锦葵色素，主要成分为花青素3-O-葡萄糖苷、花青素3-O-葡萄糖苷酸、花青素3-O-阿拉伯糖苷等。

2 蓝莓叶多酚生物活性

蓝莓叶多酚具有多种生物活性，包括抗氧化、保护肝脏、抗糖尿病、抗高血压和高血脂、抗肿瘤、抗炎、抗病毒和抗菌等，有广泛的应用前景，下面就将蓝莓叶多酚的生物活性逐一介绍。

2.1 抗氧化作用

蓝莓叶中花青素和黄酮类物质均具有抗氧化活性，有研究表明蓝莓叶提取物中的槲皮素和绿原酸具有较强的抗氧化能力[5]。本文作者前期研究结果证明了蓝莓叶总黄酮对脂多糖(LPS)/氨基半乳糖(D-GalN)诱导小鼠的急性肝损伤具有明确的预防与保护作用，其作用机制与抑制氧化应激反应有关[6]。Petras等[7]通过总酚含量、ABTS和DPPH自由基清除能力、铁还原抗氧化能力和氧自由基吸收能力，评估了7种基因型蓝莓叶的抗氧化潜力，结果表明不同基因型的蓝莓叶均具有良好的氧化能力。Varzaru等[8]研究了蓝莓、蔓越莓和覆盆子叶中的抗氧化化合物的自由基清除活性，以及它们抑制肉鸡大腿肉脂质过氧化的潜力；结果表明蓝莓叶提取物具有较强的自由基清除活性，且蓝莓叶提取物在抑制肉类脂质过氧化方面的作用最强。郝梦[9]通过测定蓝莓叶及其制成的茶饮料多酚的ABTS自由基清除能力、FRAP值及DPPH自由基清除能力来综合评估蓝莓叶多酚的抗氧化性。结果表明蓝莓叶多酚具有极强的抗氧化活性，能够有效清除自由基，可用于天然抗氧化剂、药品及保健品的制备。韩国学者研究了兔眼蓝莓叶提取物的营养成分和体外抗氧化活性，结果显示，蓝莓叶乙酸乙酯组分的总酚含量最高，ABTS自由基清除活性和铁还原抗氧化能力均较强，说明蓝莓叶具有良好的体外抗氧化活性[10]。

2.2 保护肝脏作用

华雨薇等[11]给高脂小鼠灌胃蓝莓叶多酚，研究表明蓝莓叶多酚能显著降低高脂小鼠肝脏中谷草转氨酶和谷丙转氨酶的含量，具有保护肝脏的作用。本文作者给予急性肝损伤小鼠不同剂量蓝莓叶总黄酮后，小鼠血清天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶水平增高，并且有效缓解肝脏病理改变，说明蓝莓叶总黄酮对肝脏有保护作用[6]。张青峰等[12]灌胃给予高胆固醇大鼠蓝莓叶总黄酮，结果表明蓝树莓叶可显著降低大鼠血清中总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、谷丙转氨酶、谷草转氨酶的水平，显著升高高密度脂蛋白含量，此调节作用与蓝莓叶总黄酮的浓度呈显著的量效关系，说明蓝莓叶总黄酮可以降低大鼠脂肪变性程度，对高脂饮食引起的脂肪肝具有明显的防治作用。Li[13]采用体外和体内研究表明，蓝莓叶能有效缓解肝脏脂肪变性、氧化应激和炎症，并认为蓝莓叶是通过改善线粒体功能障碍和氧化防御，进而缓解肝脂肪变性、氧化应激和炎症，最终缓解非酒精性脂肪肝。Matsuura评估了兔眼蓝莓叶和茎的热水提取物对食用高糖饮食的大鼠肝脏脂质水平的影响，结果表明，蓝莓叶和茎提取物可以降低肝脏脂质水平，降低苹果酸酶的活性，且蓝莓叶的活性比蓝莓茎显著，主要活性化合物可能是槲皮素及其糖苷[14]。

2.3 抗糖尿病作用

有研究表明，蓝莓叶能够降低糖尿病小鼠的糖耐量、体重、血糖、糖化血红蛋白、胰岛素、甘油三酯和非酯化脂肪酸水平，其降糖作用是通过绿原酸促进β细胞增殖，促进胰岛素信号传导实现的[15]。加拿大学者研究了矮丛蓝莓果实、茎、叶抗糖尿病的生物学特性，结果表明，蓝莓果实、茎、叶均能够增强胰岛素敏感细胞系中胰岛素相关的细胞活性，同时，蓝莓叶提取物还能刺激胰岛素分泌，说明蓝莓叶对糖尿病有治疗作用[16]。

2.4 抗高血压、高血脂作用

有学者评估了蓝莓叶提取物对自发性高血压大鼠血压的影响，并研究了增强降压效果的化合物，结果表明，蓝莓叶提取物具有抗高血压作用，并确定了原花青素为主要活性成分[17]。付琳[18]以南京兔眼蓝莓叶为原料，对蓝莓叶多酚单体鉴定及抗高血压作用进行研究，确定蓝莓叶多酚单体包括绿原酸、低聚花青素和槲皮素衍生物金丝桃苷，结果显示，蓝莓叶多酚单体可以保护细胞并具有一定的舒血管功能，具有一定的抗氧化功能从而保护血管内皮细胞免受氧化损害，能够降低细胞炎症反应，从而保护血管内皮细胞免受损伤。综上所述，蓝莓叶多酚单体在舒血管、抗氧化、抗炎三方面可以防治高血压疾病。华雨薇[19]研究表明蓝莓叶多酚能够显著的抑制血管紧张素转换酶活性，显著降低收缩压和舒张压，具有降血压的功效，可以用于天然降血压药的开发；该论文同时还研究了蓝莓叶多酚对高脂模型小鼠血清血脂指标的影响，结果显示，蓝莓叶多酚能显著降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇水平，显著升高高密度脂蛋白胆固醇水平，具有调节血脂的作用。

2.5 抗肿瘤

Alejandra等[20]研究了蓝莓叶和蓝莓果在体外和体内对人类胃癌的抗癌作用，结果表明，与蓝莓果提取物相比，叶提取物表现出更高的抑制癌细胞活性以及更高的抗氧化性能，且发现蓝莓叶提取物的抗癌活性和抗氧化性能密切相关，主要活性成分是花青素。波兰学者研究发现蓝莓叶提取物对早幼粒细胞HL60细胞系表现出较强的杀伤作用，且活性高于草莓和覆盆子提取物，说明蓝莓叶提取物具有抗白血病活性[21]。

2.6 抗 炎

李春阳[4]采用体外肿瘤坏死因子诱导的方式，建立了人脐静脉血管内皮细胞炎症损伤模型，考察蓝莓叶中金丝桃苷和槲皮素对血管紧张素Ⅰ转化酶以及炎症因子的影响，结果表明槲皮素和金丝桃苷预处理内皮细胞能显著抑制ACE酶活性和炎症因子含量的增加，具有一定的抗炎和舒血管作用。赵丹[22]采用体外实验方法，在分子水平考察蓝莓叶总黄酮的抗炎功效，结果表明，蓝莓叶总黄酮能够通过对炎症相关因子表达量产生影响，从而减弱促炎症反应，强化抗炎症反应，从而发挥抗炎功效。

2.7 抗病毒和抗菌

日本学者研究了北高丛蓝莓、南高丛蓝莓和兔眼蓝莓叶片和果实的抗病毒活性和抗氧化活性，结果表明三种蓝莓叶和果实均有抗病毒活性，且叶片的活性高于果实，此外，还发现抗氧化活性和抗病毒活性之间存在正相关[23]。张添菊等[24]研究了蓝莓叶多酚组分对单增李斯特菌、鲍氏志贺氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌和枯草芽孢杆菌等6种常见致病菌的抗菌效果，结果表明蓝莓叶多酚对6种常见致病菌均具有较好的抑制效果， 抑菌谱广且抑菌性强，可以开发为新型天然防腐剂。胡筱[25]以蓝莓叶为原料，研究蓝莓叶提取液的抑菌特性和抑菌机理，结果表明蓝莓叶提取液具有广谱抑菌性，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都有抑制效果，且效果较好，初步证实提取液中的抑菌物质主要有酚类、黄酮、有机酸、糖类、香豆素及内脂成分、鞣质和生物碱等成分。

2.8 其 他

韩国学者研究了蓝莓叶提取物对淀粉样β蛋白诱导的学习记忆障碍的体内抗遗忘作用，结果表明提取物减轻了淀粉样β蛋白诱导的记忆损伤，对神经退行性疾病具有广泛的生理作用，并且确定主要的活性成分为绿原酸[26]。蓝莓花青素具有强化视力、缓解视疲劳的作用，已经被开发成为护眼作用的保健品[27]。

3 结 语

我国蓝莓资源十分丰富，区域广泛，主产区在华南、西南和东北等地区。蓝莓是一种具有非常高经济价值的小浆果果树，备受果农青睐，近年来种植面积逐步扩大，预计到2026年，中国的蓝莓产量将成为全球第一[28]。蓝莓作为食品和保健品的开发，早期集中在蓝莓的果实，而作为副产物的蓝莓叶被丢弃，造成了极大的浪费。近年来，人们发现蓝莓叶营养成分和活性成分丰富，有很高的商业价值。因此，蓝莓叶的研究越来越受到重视。

蓝莓叶富含多种营养成分，如纤维素、氨基酸、脂肪酸和各种微量元素等，其主要生物活性成分为多酚和多糖。本文对蓝莓叶多酚的化学成分进行了总结，包括绿原酸、槲皮素、山奈酚、花青素和原花青素等。其中槲皮素和山奈酚亦属于黄酮类成分，黄酮为蓝莓叶多酚的主要活性成分，蓝莓叶的许多活性都与黄酮有关。本文又对蓝莓叶多酚的生物活性进行了总结，具有抗氧化、保护肝脏、抗糖尿病、抗高血压和高血脂、抗肿瘤、抗炎、抗病毒和抗菌等多种活性，其中抗氧化作用、保护肝脏作用和抗炎作用与黄酮类成分有关，降糖活性与绿原酸有关，黄酮、花青素和绿原酸均具有一定的降压和降血脂的作用，蓝莓叶多酚的抗肿瘤作用与抗氧化作用密切相关，抗病毒和抗菌活性是由蓝莓叶多酚中的多种成分贡献产生的。其中，蓝莓叶的护肝作用值得关注，本研究团队近年来对蓝莓叶保护肝脏的化学物质基础和作用机制进行了广泛的研究，发现蓝莓叶中的黄酮为其护肝的主要活性成分，蓝莓叶有望开发成具有护肝作用的保健品，能大大促进蓝莓的利用和推广，具有广阔的商业前景。