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新食品原料——藍莓花色苷的健康功效

來源:泰然健康網 時間:2024年12月22日 08:29

加拿大批準藍莓提取物(花色苷含量≥40%)作為天然健康食品使用;歐盟將蔬菜、水果來源的花色苷作為食品添加劑使用;2023年5月6日,國家衛(wèi)健委發(fā)布關于藍莓花色苷等14種“三新食品”的公告,目前研究已證實了富含花色苷的食物對多種疾病具有潛在作用,因此藍莓花色苷作為食品添加劑正受到廣泛關注[1,2]。

圖片

花色苷的基本結構[1]

注:R和R2是H、OCH3或OH;R3是糖基或H;R是OH或糖基

什么是藍莓花色苷

藍莓是杜鵑花科越桔屬植物,其果實因具有豐富的營養(yǎng)價值被聯(lián)合國列為人類五大健康食品之一,其被認為是花青素的最重要來源之一,每100g藍莓鮮重中,花青素的含量為100-500mg,花色苷是以花青素為苷元連接糖基形成的結構,根據苷元和糖苷配體的不同可形成多種花色苷,同時也是類黃酮的次生代謝物的一個亞群[1],藍莓作為花色苷含量最豐富的水果之一,是花色苷提取的首選原料。

藍莓[3]

根據國家衛(wèi)健委發(fā)布關于藍莓花色苷等14種“三新食品”的公告:(1)藍莓花色苷用于乳及乳制品(調制乳和風味發(fā)酵乳0.8g/kg,調制乳粉按照沖調后液體質量折算,干酪、再制干酪、干酪制品、煉乳按照生乳原料倍數折算),飲料類(液體飲料0.8g/kg,固體飲料按照沖調后液體質量折算),果凍(14g/kg),可可制品、巧克力和巧克力制品(包括代可可脂巧克力及制品)(14g/kg),糖果(40g/kg),冷凍飲品(8g/kg),焙烤食品(4g/kg),酒類(4g/kg)折算[2]。

◆理化特性

花色苷可溶于水、乙醇、甲醇等溶劑,在水溶液中以黃鹽陽離子、醌型堿、假堿、查耳酮形式存在,這幾種形式隨水溶液的pH值變化而發(fā)生可逆改變,同時,溶液的顏色也隨結構改變而改變,在酸性條件下呈紅色,在中性條件下呈無色,在堿性條件下呈藍色。花色苷具有2種不同的吸收波段,分別是465-560nm的可見光區(qū)和270-280nm的紫外光區(qū)[1]。

◆吸收、代謝和排泄

黃酮類花色苷的口服吸收率差異很大,并且可能受化學物質(如pH)、生物學(如腸道微生物群和酶)和生理條件(如腸道微生物)還有沿著胃腸道其他營養(yǎng)物質、疾病和/或病理存在的影響,另外化合物的化學結構和食物基質也會影響吸收。Charron等人研究表明非?;ㄉ张c?;ㄉ障啾?,生物利用度更高[4]。

花色苷在胃腸道很容易受pH影響,消化過程中pH變化可能導致不同構象和代謝物形成。在口腔消化液和尿液中花色苷的主要代謝物形式為查爾酮。經胃腸道消化后的代謝產物可能是:花色苷苷元、間苯三酚、一些酚酸(苯乙酸、苯丙烯和馬尿酸)和Ⅱ相代謝產物(磺胺類、葡糖苷酸和甲基化形式)[4]。

花色苷的排泄方式主要有三種:一是通過膽汁排泄、經過肝腸循環(huán)被重吸收;二是通過尿液排出;三是經過腸道菌群的作用后經糞便排出[4]。

花色苷體內的吸收代謝過程[4]

藍莓花色苷的功效

藍莓花色苷具有抗腫瘤、保護心血管、神經保護、抗氧化、改善視力等生物學活性[1]。

◆抗腫瘤

花色苷離體細胞實驗顯示其具有抗腫瘤活性,主要是通過調控多個基因的表達和激活,其中涉及到了磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶(PI3K/AKT)、細胞外信號調節(jié)激酶(ERK)、應激活化蛋白激酶(JNK)與絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路中的基因?;ㄇ嗨貙ξ改c道癌癥的預防主要是由于其具有抗氧化、抗炎和抗增殖特性,以及其調節(jié)基因表達和代謝途徑以及誘導癌細胞凋亡的能力。Xue等的研究表明,藍莓提取物能夠提高人肝癌細胞系(HepG2細胞)的活性氧(ROS)含量,并誘導細胞凋亡,從而將HepG2細胞阻滯在S期[1]。

◆保護心血管

花色苷在血管內皮中可通過雙鏈轉運酶進行轉運,激活內皮一氧化氮合酶信號減少氧化應激,可作為血管舒張劑。低密度脂蛋白(LDL)的氧化會導致巨噬細胞白細胞在動脈壁的積累,斑塊破裂將氧化膽固醇沉積到動脈壁上引起動脈粥樣硬化,花色苷能增加血清抗氧化能力從而防止LDL氧化和預防心血管疾病[1]。

◆神經保護

腦組織由于需氧量大,且抗氧化防御能力較低,因此對ROS和活性氮(RNS)特別敏感,花色苷由于具有一個或幾個羥基的芳香環(huán)的化學結構,因此使其能夠接受來自ROS或RNS的未配對電子,穿過血腦屏障進入腦組織清除自由基,降低患神經退行性疾病和認知能力下降的風險[1]。

◆抗氧化

線粒體是細胞內ROS的主要來源,通過呼吸鏈滲漏電子,ROS在線粒體中的積累會導致線粒體膜的去極化,在心肌細胞等高能量消耗細胞中,線粒體活性受損會干擾葡萄糖和脂肪酸代謝引起心肌疾病,而花色苷及其代謝物原兒茶酸可以降低線粒體ROS濃度減輕損傷。此外,藍莓花色苷的結構中有多個酚羥基,可供氫原子與自由基結合清除自由基,苷元花青素也可通過電子轉移來清除自由基[1]。

◆預防肥胖和糖尿病

肥胖是能量攝入和消耗不平衡引起的脂肪組織積累過多,通常與各種代謝紊亂有關,也增加了患2型糖尿病、心血管疾病、糖尿病、脂肪肝、癡呆和骨關節(jié)炎等疾病的風險?;ㄉ湛筛纳浦炯毎δ?,緩解代謝綜合征和肥胖。尤麗等研究發(fā)現(xiàn),藍莓花色苷能提高2型糖尿病模型小鼠糖代謝水平,促進胰島素分泌,減少胰島抵抗,顯著降低總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白LDL的含量,升高高密度脂蛋白(HDL)膽固醇的含量,且為劑量-效應關系[1]。

◆調節(jié)腸道菌群

腸道菌群的變化被認為是多種疾病的原因,如胃腸道疾病(炎癥性腸?。?、神經系統(tǒng)疾?。ň穹至寻Y和帕金森病)、代謝綜合征、心血管疾病和糖尿病等?;ㄉ战涍^小腸代謝吸收后,不能被降解的部分(?;幕ㄉ眨M入結腸作為益生元調節(jié)菌群,如促進乳桿菌和雙歧桿菌等的定植[1]。

◆改善視力

隨著手機和電腦等電子產品的普及,越來越多的人因為用眼過度導致眼酸、眼脹,誘發(fā)多種眼部疾病。藍莓花色苷可有效保護眼部微血管、改善血液循環(huán),加速視紫質再生。楊丹等研究表明藍莓花色苷可通過調控PI3K/AKT信號通路蛋白,使糖尿病視網膜病變大鼠的視網膜視野灰度值、黃斑水腫厚度下降,減輕視網膜氧化應激損傷和炎癥反應[1]。

◆其它功效活性

藍莓花色苷還具有抗衰老、抗疲勞、抗抑郁、提高認知功能等作用。王紫玉等利用含藍莓花色苷的谷物(LH)發(fā)酵物灌胃小鼠,結果表明,LH干預組的小鼠負重游泳時間顯著增加,且體內乳酸的積累量顯著降低,肝糖原儲備量顯著增高。羅麗平等用乙醇提取藍莓花色苷并灌胃抑郁小鼠,可顯著提升抑郁小鼠的糖水偏好,顯著縮短小鼠懸尾時間。Boespflug等研究表明,連續(xù)16周在日常飲食中加入藍莓補充劑,受試者在工作記憶負荷的情況下表現(xiàn)出大腦活動明顯增強[1]。

參考文獻:

[1]李梓旋,郭佳婧,蘇東林,等.藍莓花色苷生理活性、提取純化及穩(wěn)態(tài)化研究進展[J].中國食品學報,2024,24(02):407-417.

[2]關于藍莓花色苷等14種“三新食品”的公告(2023年 第3號)

[3]Krishna P, Pandey G, Thomas R, Parks S. Improving Blueberry Fruit Nutritional Quality through Physiological and Genetic Interventions: A Review of Current Research and Future Directions. Antioxidants (Basel). 2023 Mar 26;12(4):810.

[4]連悅汝.藍莓花色苷的體內代謝特征和生物活性的研究[D].河北大學,2022.

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