高玉李，辛秀兰

(北京工商大学化学与环境工程学院，北京市植物资源研究开发重点实验室，北京 100048)

树莓功能性成分及提取方法的研究进展

高玉李，辛秀兰*

(北京工商大学化学与环境工程学院，北京市植物资源研究开发重点实验室，北京 100048)

树莓含有多种功能性成分，主要有花青素、鞣花酸和黄酮类等酚类物质、水杨酸、抗坏血酸和树莓苷等，这些功能性成分具有特殊的生理功能和生物学活性。本文介绍了酚类的提取方法，包括溶剂法、微波法、超声波法和高压脉冲电场技术等，并提出了树莓功能性成分的开发前景。

树莓，功能性成分，功能，提取

树莓是蔷薇科悬钩子属植物，其果实柔嫩多汁，香味宜人，具有很高的营养价值，富含花青素、鞣化酸、黄酮等抗癌、抗氧化物质。现代医学研究发现，树莓具有抗菌、抗癌、抗炎和增强免疫力等多种生物学作用［1］。本文对树莓果实功能性物质和提取方法进行了阐述，旨在为进一步研究树莓功能性成分，生产树莓保健食品提供科学依据。

1 功能性成分及其功能

1.1 酚类

酚类是植物代谢的次级产物，作为天然酚类化合物，因羟基的存在而具有潜在的抗氧化能力。树莓的酚量用没食子酸当量表示，约为1137～2112mg/100g md［2］。树莓酚类主要包括花青素、鞣化酸、黄酮类、单宁、二苯乙烯类和酚酸等，其中研究较多的是前三者。

1.1.1 花青素 树莓含有丰富的花青素，具有很高的营养价值［3－4］。花青素是一种强有力的抗氧化剂和自由基清除剂，其清除能力是维生素C的20倍，维生素E的50倍。树莓中的花青素含量约为35～49mg/100g·mf。美国人的饮食中每日摄取花青素量很多，约为180～215mg/d，远远高于黄酮的摄入量(约为23mg/d)［5］。花青素对羟基自由基(·OH)及超氧阴离子(·)具有较好的清除能力，并能有效降低毛细血管通透性，具有抗炎、抗水肿、清除致癌因子和调控细胞周期活性的作用［6－12］。目前已发现花青素对100多种疾病具有直接或间接的预防和治疗作用，包括癌症、心脏病、过早衰老和关节炎等，它能够选择性地杀死白血病细胞，激活免疫系统，使血清免疫球蛋白免受自由基的侵害［13－14］。人寿命的长短直接取决于人们抗氧化和抗自由基能力的强弱，而花青素的发现为人类找到了抗氧化和抗衰老的最简单有效的办法。

1.1.2 鞣花酸 鞣花酸是一种广泛存在于植物中的天然多酚组分，树莓中的鞣花酸量居各类可食用植物之首，约为 1.5～2.0mg/100g·mf［15］。鞣花酸能抵抗多环芳香碳氢化合物、亚硝胺、毒枝菌素和黄曲霉素等多种化学致癌物质，能保护人体的贴体组织，增强身体功能。同时鞣花酸可解除草中与大豆的多环芳香烃，也可抵御熏肉与变霉花生中的致癌物质［16］。据美国明尼苏达大学和南卡罗来纳大学贺岭斯癌症中心研究证实，树莓对结肠癌、宫颈癌、乳腺癌和胰脏癌的癌细胞有抑制作用;研究人员在鼠的抗突变和抗致癌活性研究中发现，鞣花酸对化学物质引起的癌症，如结肠癌、食道癌、肝癌、肺癌、舌癌和皮肤癌有显著的抑制作用［17］。从当前的研究来看，鞣花酸抑制癌细胞增殖最可能的途径是食用鞣花单宁，释放鞣花酸，通过固有线粒体途径诱导癌细胞的死亡［18］。美国科学家还证实每天饮一杯150mL的树莓汁，可减缓人体内异常结肠细胞的生长，预防人乳头瘤细胞发展为宫颈癌，使体内致癌物质钝化，对促进人体白血病细胞浓度下降也有一定的作用［19］。因此，研究树莓鞣花酸的提取技术、开发有利的治癌药物，将有助于癌症患者寿命延长以至康复。

1.1.3 黄酮类 树莓含有丰富的黄酮类物质，其总黄酮量平均为4.76mg/100g，最高可达5.86mg/100g。研究表明，黄酮类化合物有很好的自由基清除能力、抗氧化能力和抗菌活性。它可与·反应阻断自由基引发的连锁反应、与脂质过氧基(ROO·)反应阻断脂质过氧化进程等［20］。黄酮杨梅素能抑制人体胃肠道乳酸菌，革兰氏阳性肠球菌的生长;黄酮木犀草素能抑制乳酸菌和B球菌的生长［21］。然而，黄酮类影响细菌生长的机制目前尚不清楚，还有待于科学家们的进一步研究。黄酮类还可以抑制血管内皮生长因子的表达和降低血管内皮细胞羟脯酸的代谢，使内壁的胶原或胶原纤维量相对减少，有利于防止血小板粘附凝集和血栓形成，以及防治动脉粥样硬化［22］。特别值得一提的是，黄酮类具有对抗肿瘤细胞的作用，而且对致癌因子有生化抑制作用，能防止肿瘤的产生和抑制肿瘤的生长。所以，研究树莓黄酮类物质的功能及提取技术，对防治疾病和保持人体健康有积极的意义。

1.2 水杨酸

树莓富含水杨酸，被称为“天然阿司匹林”，含量为0.5～2.5mg/100g。水杨酸是一种解热镇痛药，解热镇痛作用效果良好，消炎、抗风湿作用较强，适用于感冒发热、神经痛、肌肉痛、关节疼痛及风湿痛、风湿性关节炎等症，对于急性风湿性关节炎可迅速缓解症状［23］。长期食用树莓可有效防治高血压、动脉粥样硬化等心脑血管疾病以及结肠直肠癌［24］。水杨酸在皮肤外科上可作为化学换肤的药剂，达到淡化色斑、缩小毛孔、去除细小皱纹等效果，使肌肤重现光泽。

1.3 抗坏血酸

抗坏血酸即维生素C，是一种水溶性维生素，在树莓中的量约为 14.3～17.5mg/100g［25］。在机体内，抗坏血酸通过作为一些酶的辅酶、自由基清除剂、叶绿体和质膜电子共体或受体以及作为植物草酸盐和酒石酸盐生物合成的底物等方面的作用而发挥其生物学活性［26］。抗坏血酸及其氧化酶参与细胞的增殖，在细胞的生长发育过程中起着重要的生理作用。而且，抗坏血酸可参与体内的氨基酸代谢，增强肌体的抗病能力，降低毛细血管的通透性，加速血液凝固，促进胆固醇转化，使血脂下降，常用于治疗各种急慢性、感染性疾病，如过敏性皮肤病、湿疹、寻麻疹、带状疱疹、急慢性肝炎、肝硬化等，还可促进伤口的愈合以及高血脂、癌症、缺铁性贫血的辅助治疗等［27］。

1.4 树莓苷

树莓鲜果中花色苷量在 40～123mg/100g［28－29］，树莓苷可作为新型美白调理剂，具有有效阻碍酪氨酸酶的作用，还可抑制黑色素的形成，并且是有效的一氧化氮捕捉剂。众所周知，由紫外线、工作压力等原因而产生的活性氧、过氧化脂质等自由基可引起皮肤炎症，并给皮肤组织造成很大的伤害。近年研究表明，皮肤中由一氧化氮合成酶作用而生成一氧化氮给皮肤造成破坏，使皮肤粗糙、老化的同时，也成为色素沉积的原因之一。树莓苷是一种优良的一氧化氮捕捉剂，因此其具有优良的抗老化、美白亮肤及皮肤调理作用。树莓苷的物理性质、水溶性、无味性及安全性都表明它可作为一种优良的美白化妆品原料。

2 酚类成分的提取方法

酚类是多羟基酚类化合物的总称。树莓酚类具有清除机体内自由基、抗脂质氧化、延缓机体衰老、预防心血管疾病、防癌、抗辐射等生物活性功能。因此，提取树莓酚类功能性成分、开发酚类保健食品，对保障人类健康具有重要意义。

2.1 花青素的提取

2.1.1 溶剂法 溶剂提取是花青素的常规提取方法，溶剂多选择甲醇、乙醇、丙酮、水或者混合溶剂等。为了防止提取过程中非酰基化的花青素降解，常在提取溶剂中加入一定浓度的盐酸或者甲酸。研究人员通过响应面实验确定了提取树莓花青素的最佳工艺参数:浓度为1.5mol/L的HCl和体积分数为95%的乙醇(体积比15∶85)作为溶剂，提取料液比为5g∶1mL，提取时间为53min，提取温度为71℃，提取2次，树莓花青素的得率为 36～39mg/100g 鲜果［30－31］。

2.1.2 高压脉冲电场辅助提取法 高压脉冲电场技术(pulsed electric field，PEF)是一种非热处理技术，它因能对生物细胞的细胞膜造成不可恢复的损伤而应用于辅助提取细胞内物质。研究人员利用脉冲电场处理树莓细胞的细胞膜，在甘露醇溶液中提取15min。经过60脉冲后，提取率由12.95%上升到34.98%。实验结果表明，PEF处理破坏了树莓果实细胞的细胞膜，增大了细胞膜的通透性，从而增大了花青素由细胞内向细胞外的传质过程，有效地提高了花青素的提取率，并缩短了提取时间，提取率随着处理脉冲个数的增加而增大［32］。

2.1.3 微波辅助提取 微波辅助提取是指在微波反应器中使用合适的溶剂从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术与方法。近20多年来，此项技术已广泛地应用于食品、生物样品及环境样品的分析与提取，均取得了良好的效果。2007年，Sun［33］等人通过响应面实验优化了微波辅助提取红树莓中花青素的最佳工艺参数:提取溶剂为浓度1.5mol/L的HCl和体积分数95%的乙醇(体积比15∶85)，提取液料比为 5mL∶1g，提取时间为 53min，提取温度为71℃，提取次数2次，依此工艺，红树莓花青素的提取得率为363.9μg/g鲜果。

2.2 鞣花酸的提取

2.2.1 盐酸法 鞣花酸极性较强，故在提取时应选用极性较大的溶剂，如1mol/L HCl水溶液和95%乙醇，李海霞等采用正交实验测得鞣花酸的最佳提取工艺为用1mol/L的盐酸水溶液、8倍量溶剂、回流提取60min、提取2次［34］。利用正交实验优选树莓鞣花酸的提取工艺，确定合理、可行的鞣花酸提取技术，将为今后科学利用和开发树莓奠定基础。

2.2.2 丙酮法 利用丙酮法提取树莓鞣花酸的最佳工艺参数为:85%丙酮、料液比1∶12、提取温度80℃、提取 90min，树莓鞣花酸的得率为 32.2mg/100g［35］。

2.3 黄酮类的提取

2.3.1 醇法 采用甲醇、70%乙醇和水3种溶剂作提取剂。取3份冷冻树莓果，各50g，破碎，置于烧瓶中，按1g:10mL加入提取剂，80℃下回流提取3h，过滤，旋转蒸发，回收溶剂，得黄酮粗提物。将粗提取的水溶液以2BV·h－1的流速通过树脂柱，待大孔树脂吸附完全时，用蒸馏水通过树脂柱清洗杂质，直至清洗的水不混浊为止，最后用95%乙醇将吸附的黄酮类化合物洗脱下来，收集洗脱液。旋转蒸发，回收溶剂，70℃下真空干燥，研磨成粉状，即为总酮提取物，平均得率为 21.93g/100g［36－37］。

2.3.2 超声波法 研究表明，利用超声波产生的强烈振动、大的加速度、强烈的空化效应及搅拌作用等，可以加速目标有效成分进入溶剂，从而提高提取率，缩短提取时间，并且免去高温对目标成分的影响。通过分离、纯化，以获得所需的化学成分。与常规提取法相比，该法具有实验设备简单、操作方便、提取时间短、产率高、无需加热等优点。研究结果表明，采用超声波法提取黄酮类物质，确定最佳提取条件是:95%乙醇溶液，固液比为1∶8(g∶mL)，超声波功率 360W，提取 45min，提取量为 22.04mg/100g［38－40］。2.3.3 微波浸提法 黄酮类化合物的微波提取方法是通过浸没在提取液中的微波辐射待提取样品，使其超微结构特性遭到破坏。由于所用的提取剂是微波较容易穿透的，因而微波可自由地通过提取剂，使化合物自由地流入未被加热的提取剂中。微波法具有操作简便、副产物少、产率高及产物易提纯等优点，而且具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点。该法适用面更广，能大大提高提取物中黄酮类化合物含量，且溶剂损耗较少，是一种具有发展前景的工艺。

3 展望

树莓含有多种对人体有益的成分，无论从食用方面还是医疗保健作用方面都显示了很好的开发前景，是人们选择天然、安全、营养食品的良好来源。国内对树莓功能物质的研究与欧美国家相比，技术还相对落后，树莓的深加工产业还有很长一段路要走。近年，树莓项目已得到国家科技部、中国农科院等科研部门的肯定和推荐，树莓的引进、发展已被列入国家“948”计划。因此，研究人员可充分利用此契机，深入研究树莓的营养保健功能及提取技术，开发具有一定功能的保健食品，为我国的食品及医药卫生事业做出贡献。

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Research progress in functional components and extraction methods of raspberry

GAO Yu－li，XIN Xiu－lan*

(School of Chemical and Environmental Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing Key Lab of Plant Resource Research and Development，Beijing 100048，China)

Raspberry contains a variety of functional components，including phenols:anthocyanins，ellagic acid and flavonoids，and ascorbic acid，raspberry glucoside and salicylic acid and so on.Most of them show special physiological function and biological activity.This paper introduced the extraction methods of phenols，including solvent method，microwave method，ultrasonic method and pulsed electric field and so on.And it proposed development prospect of raspberry functional components.

raspberry;functional components;functions;extraction

TS201.1

A

1002－0306(2011)07－0451－04

2010－06－21 *通讯联系人

高玉李(1987－)，女，硕士研究生，研究方向:天然成分提取及应用技术的研究与开发。