蓝莓叶营养和功效成分及其生物活性研究进展

蔡少仪，王琴，陶亮

(中山大学 中山医学院，广东 广州，510000)

蓝莓(Vacciniumspp.)，又称笃斯、南烛、染菽、乌饭树，为越橘属杜鹃花科类多年生浆果植物，其中高丛及矮丛蓝莓为落叶灌木，兔眼蓝莓为常绿灌木[1]。蓝莓叶为互生、对生或轮生，色绿，型卵圆或披针，不同品种叶大小不一，大多数在1～8 cm[2]。蓝莓可药食两用，成熟果实呈紫罗兰色，味道酸甜可口，富含各种营养元素，广受人们喜爱。早有《本草纲目》登载蓝莓叶之药效：“乌饭树叶气味苦、平、无毒，止泻除睡，强筋益气力，久服，轻身长年，令人不饥，变白却老。”

自上世纪80年代从北美引进蓝莓栽培技术至今，我国蓝莓产业得到极大的发展，中国蓝莓产业分析报告显示栽培面积及产量已达全球第四位。受栽培所需气候及光照等条件影响，我国蓝莓资源主要分布在东北(大小兴安岭及辽东半岛)、华东(江浙)及西南(贵州)地区。近年来随着蓝莓产业的不断发展，蓝莓食品业越来越规模化、商品化，但由于对蓝莓副产物的研究不足，蓝莓叶未能得到重视，其开发和利用仍处于初级阶段，造成极大的资源浪费。本综述总结了蓝莓叶的有效成分，阐述了其在营养、药用功效上的研究现况和应用潜力，为进一步开发和研究蓝莓叶这一绿色资源提供思路。

1 蓝莓叶的主要成分

1.1 营养成分

蓝莓叶富含粗纤维、脂肪酸、氨基酸、各种微量元素等天然营养成分(表1～表3)。我国对蓝莓叶的营养价值早有研究，自古就有榨取蓝莓叶汁液浸渍糯米饭进食的习俗。钱爱萍等[3]研究了乌饭树树叶的氨基酸组成，发现其氨基酸种类齐全，富含各种必需及非必需氨基酸，蛋白营养价值总体高于花生叶蛋白等其他4种叶类；马田田[4]采摘内蒙古扎兰屯地区6、8、9月份的笃斯桔叶进行成分分析，结果显示其除富含氨基酸含量之外，还含有锰、铬、锌等微量元素，维生素C及胡萝卜素，具有一定的营养价值。王广仪等[5]对乌饭树叶中20种微宏量元素的原子发射和原子吸收光谱进行了分析，结果显示乌饭树叶中富含人体必需微量元素，以锰、铁、锌、铜、锶等含量较高。

1.2 生物活性成分

1.2.1 蓝莓叶多酚

蓝莓叶不仅含有人体所需的常规营养成分，更包含丰富的多酚资源(表4)[6-14]，具有其他植物无可比拟的优势[15]。酚类化合物是一类重要的植物化学物质，是植物次生代谢产物，具有强大的抗氧化作用，以酚酸和类黄酮最为常见。酚酸和酚醇只有一个酚环，其他酚类化合物包含一个以上的酚环和多种分子，具有多酚结构。多酚分为单体及聚合体，单体主要包括黄酮类、绿原酸、没食子酸等。多聚体多酚又称单宁，如花色素原、鞣花单宁等。据研究报道，蓝莓叶叶片组织酚类物质含量是果实组织含量的30倍[16]。MASTSUO 等[17]结合分光光度计、高效液相色谱等方法分析了兔眼蓝莓叶片中的组成，发现存在大量的原花青素(占冻干叶片的11.3%)、咖啡酰奎尼酸(占冻干叶片的6%)、黄酮苷(约占冻干叶片的2.5%)等酚类物质。

表1 蓝莓叶常规营养成分Table 1 Regular nutrients in blueberry leaves

表2 蓝莓叶的微量元素种类及含量Table 2 Types and contents of trace elements in blueberry leaves

表3 蓝莓叶的其他成分及含量[4]Table 3 Other components and contents of blueberry leaves

蓝莓叶片的多酚含量在不同品种间存在差异。另外，部分种类的蓝莓叶片(如高丛蓝莓)在秋季会从绿叶变成红叶，因此在不同季节，同种蓝莓植株叶片的生物活性成分含量也不完全相同。BIANCA-EUGENIA等[18]鉴定了6个不同品种的蓝莓叶片中的酚类物质，发现多酚种类相似但含量不同，例如含量最高的阿魏酸类化合物在品种间的差异最大达到2.5倍左右。ROUTRAY等[19]分析了2个品种的蓝莓叶在不同时间收获时的总酚含量、总单体花青素含量，发现两种叶片总酚含量在春季(5月)较高，在7月稍降低，随后在9、10月开始上升，说明季节对蓝莓叶成分具有一定影响。其中Nelson品种蓝莓叶片中单体花青素含量比Elliot 品种高，5月、7月和9月采集的Elliot叶片的抗氧化剂含量明显高于Nelson叶片，10月采集的叶片的抗氧化剂含量却相反，说明同一成分存在的含量差异受到品种及季节的综合影响。

1.2.1.1 绿原酸

绿原酸是咖啡酸和奎尼酸缩合而成的酸，在植物有氧呼吸过程中产生，具有抗氧化、抗肥胖、抗糖尿病、抗炎、降脂和抗菌等作用[7]。FERLEMI等[6]用乙酸乙酯提取蓝莓叶成分，鉴定出20种不同的化合物，其中含量最高的绿原酸含量占61.31 mg/g干提取物。WANG等[11]研究了104个不同的蓝莓品种，测定了所有样品的酚类成分和抗氧化作用，对蓝莓叶片中的花青素、黄酮醇、羟基肉桂酸和原花青素进行了鉴定，结果与RIIHINEN等[8]的研究结果一致，表明绿原酸是蓝莓叶中含量最丰富的酚类化合物。

1.2.1.2 黄酮类化合物

黄酮类化合物是一类有2个苯环与3个碳原子相连的多酚类化合物，广泛存在于越橘属植物中，具有抗肿瘤、抑菌抗炎、降血糖血脂、抗心律失常等广泛的药理活性[10]。RIIHINEN等[8]的研究表明，北方高丛蓝莓红叶中槲皮素和山奈酚含量较绿叶高，分别为3.530和0.505 mg/g提取物。黄婧等[20]对湖南、江西、安徽等5个省份来源的乌饭树树叶进行黄酮类化合物含量的检测，通过总黄酮含量、槲皮素、芹菜素和木犀草素的含量差异综合反映乌饭树树叶的质量，其中以江苏溧阳树种为佳。LI 等[21]提取并检测了南京兔眼蓝莓果实、果渣和叶片中的生物活性成分，发现叶片中总酚、总黄酮含量最高，抗氧化能力最好，且在叶片的提取物中检测到4种咖啡基奎宁酸、槲皮素及其3种衍生物。芦丁是一种槲皮素衍生糖苷，可用于高血压、脑溢血等心脑血管病症的治疗，在蓝莓叶中含量为13.12 mg/g[9]，与另一项采用高效液相色谱法测定10种不同品种的蓝莓叶的芦丁含量为11.52 mg/g的结果相近[22]。

1.2.1.3 花青素

花青素来源于深色植物的水溶性色素，与糖以糖苷键结合的称为花色苷，自然状态下多以后者的形式存在。目前已知有二十多种花青素，其中包含在食物中的有6种，即矢车菊色素、芍药色素、飞燕草素、牵牛花色素、锦葵色素和天竺葵素。蓝莓红叶含有大量的花青素。WANG 等[11]采用高效液相色谱分析，在蓝莓叶甲醇提取物中鉴定出3种矢车菊色素，总花色苷几乎是各品种果实的10倍。LI等[21]在蓝莓叶提取物中检测出9种花色苷，包括2种飞燕草素、一种矢车菊色素、3种牵牛花色素和3种锦葵色素，而相应的蓝莓叶果实中只检测出4种。刘静[23]采用多种溶剂浸渍提取了5种种类的蓝莓叶花青素，体外抗氧化活性结果显示蓝莓叶萃取物能清除自由基、抗亚油酸氧化。战伟伟等[24]采用超声波提取方法，分离出蓝莓叶中的花青素，发现蓝莓叶的原花青素提取物与原花青素 A 类的红外光谱类似。

表4 蓝莓叶生物活性成分Table 4 Bioactive ingredients of blueberry leaves

1.2.2 蓝莓叶多糖

目前针对蓝莓叶的有效活性成分的分析主要集中于蓝莓叶多酚，对蓝莓叶多糖的研究较少。蓝莓叶多糖是蓝莓叶中由单糖以糖苷键相连而成的多聚体。罗康龙等[14]比较了4种不同的提取工艺对蓝莓叶多糖的提取效果，结果显示得率最高的多糖含量占0.648%，对利用多糖治疗高血压、高血糖等具有重要意义。徐啟馨[13]采用4种不同提取方法提取了乌饭树树叶多糖组分，热缓冲液组组分含有阿拉伯糖、葡萄糖及半乳糖，螯合剂组分由阿拉伯糖、半乳糖组成，稀碱组分主要含有阿拉伯糖及鼠李糖，浓碱组分含有阿拉伯糖、木糖、葡萄糖及半乳糖，并对其抗氧化特征进行检测，表明4种成分抗氧化活性具有一定的差异。刘建祥等[25]分析了乌饭树树叶成分，结果显示多糖总糖含量较高，占树叶干重约30%。不同研究者提取的多糖含量不同可能是因为树叶来源、提取方法及实验条件有关。

2 蓝莓叶的生物活性

2.1 抗氧化及清除自由基

蓝莓叶含有的黄酮类物质，如槲皮素、芦丁等使其具有强大的抗氧化能力[24]。黄酮类化合物可直接清除癌症中的活性氧ROS，也可通过激活抗氧化酶、抑制前氧化酶、刺激抗氧化酶等起间接的抗氧化作用。PILJAC-ZRGARAC[26]测定了7种高丛蓝莓叶、低丛蓝莓叶泡的茶汤，显示蓝莓叶茶具有显著减少DPPH自由基的能力，说明蓝莓叶茶在抗氧化剂的膳食具有较大的发展潜能。LI等[21]以自由基及活性氧吸收指数为指标进行自由基清除活性测定，发现蓝莓叶提取物的抗氧化活性强于蓝莓果实及果渣提取物。FERLEMI等[6]也证明了高丛蓝莓萃取液具有较高的抗氧化能力，能够螯合亚铁离子。蓝莓叶黄酮通过抗氧化、抗炎作用对脂多糖/氨基半乳糖诱导的小鼠急性肝损伤有保护作用[27]。

2.2 降血糖

蓝莓叶提取物在民间广泛被用于治疗糖尿病，目前也有研究支持蓝莓叶的降血糖作用。WANG 等[28]利用链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠模型后给予乌饭树叶提取物，给药4周后小鼠血糖水平下降，胰岛素水平升高，可能是通过促进葡萄糖代谢的途径、降低肠道葡萄糖吸收、改善外周胰岛素靶组织胰岛素的敏感性和抑制肝脏葡萄糖输出起作用，说明乌饭树叶可降低糖尿病小鼠血糖。王立等[29]的研究结果显示，虽然乌饭树叶降血糖的效果不及二甲双胍，但也存在显著的降血糖作用。叶俊丽等[30]用同样的模型检测蓝莓叶对小鼠胰岛的影响，结果显示与对照组相比，给予乌饭树叶黄酮干预后空腹血糖下降，血清胰岛素升高，炎症因子下降，病理结果显示乌饭树叶黄酮可以改善胰腺组织。研究指出长期高血糖环境容易伴随氧化应激的发生，乌饭树叶黄酮可升高抗氧化酶：超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶，纠正TNF-α、IL-6等炎症因子引起的胰岛素抵抗。糖尿病病人摄取的碳水化合物被小肠内的糖苷酶如α-淀粉酶和α-糖苷酶消化吸收，导致餐后血糖升高，因此，通过抑制肠道糖苷酶来降低餐后高血糖是一种可行的糖尿病治疗策略。TAKCS等[31]发现蓝莓叶能抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性，在动物实验中能有效预防体内餐后高血糖。最近的一项研究显示，乌饭树树叶中的蓝黑色素(环烯醚萜苷化合物)提取物可抑制α-葡萄糖苷酶活性，提示或有辅助性调节餐后血糖的作用[32]。

2.3 降血脂

许多研究表明，蓝莓叶作为膳食具有良好的降血脂效果，主要是其中的黄酮类物质发挥作用。NAGAO等[33]研究结果发现饲喂蓝莓叶可以降低大鼠血脂和血清中的糖尿病风险因子——C反应蛋白，减轻肝脏三酰甘油的积累，抑制脂肪酸合成酶活性、促进脂肪酸氧化相关酶活性，减少肝脏脂肪生成同时降低脂肪分解。另外有证明蓝莓叶多酚可以降低活性氧的生成，减轻炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6对肝脏的损伤，显著上调肝脏磷酸化的AMP激活的蛋白激酶、过氧化物酶体增殖物激活受体-α共激活因子-1α和线粒体乙酰化修饰酶蛋白的表达，改善线粒体功能，缓解非酒精性脂肪肝[34]。王雪竹等[35]给小鼠饲喂蓝莓叶总黄酮，小鼠血清总胆固醇、甘油三酯和动脉硬化指数降低，而高密度脂蛋白却有所增加。目前已有科学家将蓝莓叶制成饮品研究对人血脂的影响。一项随机双盲的研究给予受试者蓝莓叶饮料或安慰剂饮料，结果表明与安慰剂饮料相比，蓝莓叶饮料可使受试者的餐后血清总胆固醇和残留样颗粒胆固醇浓度显著降低[36]，提示蓝莓叶通过延迟胃排空来改善高甘油三酯血症。蓝莓叶富含多酚化合物，每天饮用富含多酚的饮料可以降低尿液中冠状动脉疾病相关的生物标志物，表明多酚饮食可以降低患心血管疾病的风险。

2.4 抑菌活性

蓝莓叶中的酚类化合物，尤其是黄酮类成分有较强的抑菌作用。LI等[37]首次利用蓝莓叶提取物合成了一种具有抑菌作用的银纳米颗粒(AgNPs)，其光谱特性与蓝莓叶提取物相似，说明是蓝莓叶中的总酚及蛋白质促进了AgNPs的合成，它对8种临床和水生病原体表现出较好的抗菌活性，其中以对一种海洋致病菌溶藻弧菌的抑菌活性最好。机制研究表明，AgNPs可破坏大肠杆菌细胞质膜、降解基因组DNA从而引起细胞损伤。前文提到的一项对6种蓝莓叶提取物及生物活性研究亦显示蓝莓叶提取物对鼠伤寒沙门氏菌TA98和TA100菌株具有较强的抑菌活性和较低的抗真菌能力，其中Toro品种叶为最佳抗菌株[18]。王亚丽等[38]检测了蓝莓叶多酚对3种细菌的抑菌活性，最低抑菌浓度为：金黄色葡萄球菌0.062 5%、铜绿假单胞菌0.062 5%和大肠杆菌0.125%，均有较强的抑菌作用，其作用与改变了细菌细胞膜的通透性，破坏细胞完整度有关。SILVA等[39]研究表明蓝莓叶水提物对金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌、屎肠球菌、李斯特菌和蜡样芽孢杆菌有抗菌活性，且效果优于果实。PERVIN等[40]采用纸片扩散法检测出蓝莓叶提取物对7种细菌存在显著的抑菌活性，表现出剂量依赖性的脂质过氧化、DNA损伤预防和高抗氧化酶的活性。

2.5 抗肿瘤

2.6 视网膜保护作用

蓝莓叶提取物对视网膜的保护作用与其含有的抗氧化成分相关。有研究证明蓝莓花青素可抑制由糖尿病引起的视网膜细胞氧化应激和炎症反应，上调视网膜的抗氧化能力，增加谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低了丙二醛和活性氧水平，可能是通过氧化相关Nrf2/HO-1信号通路来调控[45]。王立等[45]发现乌饭树树叶及其提取物对强光诱导的视网膜损伤具有保护作用，具体表现为添加了乌饭树树叶干预组的兔子的视网膜中脂质过氧化产物丙二醛低于对照组，自由基清除剂超氧化物歧化酶高于对照组，由于视网膜光损伤形成机制源于脂质体过氧化及自由基破坏视细胞，抑制脂质过氧化产物和清除自由基是可行的治疗策略。张雪彤等[46]对视网膜损伤的白兔给予乌饭树树叶及提取物的喂食后，一定时间内检测视网膜电流图，结果显示实验组的视网膜电流图b波在给药后振幅均有所增加，说明视网膜的功能得到了改善。

2.7 其他生物活性

蓝莓叶还有许多其他方面的药理作用，包括神经退行性疾病、胚胎生长及调节免疫等。JEONG等[47]研究了蓝莓叶提取物对β淀粉样蛋白诱导的学习记忆障碍的抗健忘症作用，细胞活力测定显示出蓝莓叶提取物对体外细胞的保护作用，同时，给药后的小鼠行为学实验显示蓝莓叶提取物能减轻β淀粉样蛋白引起的记忆损伤，小鼠脑中的乙酰胆碱酯酶被抑制，脑匀浆中丙二醛的生成也被抑制，蓝莓叶乙酸乙酯提取物对神经退行性疾病具有广泛的生理作用。LY等[48]的研究表明蓝莓叶提取物可促进滋养层细胞的侵袭和迁移，说明蓝莓叶或能预防怀孕早期由滋养层细胞迁移不充分引起的产科并发症。SHI等[49]证明蓝莓叶总黄酮提取物可通过NF-κB信号通路抑制TNF-α的免疫调节作用。

3 展望

综上所述，蓝莓叶营养丰富，具有多种生理药理活性，可入药也可作为辅食，含有可观的生物活性化合物，具有促进健康和预防疾病的作用。蓝莓叶与蓝莓果实相比，产量更丰富，原料更易得，受季节及气候限制较少，在开发利用的市场上具有极大的经济优势。未来研究蓝莓叶有效成分的发展方向主要有：(1)需要持续提高蓝莓叶的提取技术，攻克提取物成分不稳定、难以贮存保鲜的问题，使蓝莓叶更具工业利用的可能性；(2)进行更多的针对蓝莓叶生物活性物质的鉴定和其相应药理活性的研究，如蓝莓叶的抗肿瘤作用的研究较少，其抗肿瘤功效亟待挖掘；(3)需要结合医学需求，将蓝莓叶的基础研究进行成果转化，推进蓝莓叶相关研究走入临床实验，对蓝莓叶的营养价值及生理活性功能进一步发掘。