姚立君,李赫宇,李許偉,趙玲,*
(1.武漢工業(yè)學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院,湖北 武漢 430023;2.天津市益倍建生物技術(shù)有限公司,天津 300457)
蔓越莓,一種表皮及果肉都是鮮紅色,生長在矮藤上的小圓漿果。目前在北美的一些地區(qū)被大量種植,全球產(chǎn)區(qū)不到4 萬英畝。對于北美洲的印第安部落,蔓越莓代表著營養(yǎng)和健康,他們把蔓越莓做成果醬,果干等食用,也常用蔓越莓涂抹在傷口上療傷。
在殖民地時代,野生蔓越莓就已經(jīng)是“新大陸”最早出口到英國的產(chǎn)品之一。水手們在船上隨時備有蔓越莓,預(yù)防缺乏VC所引發(fā)的壞血病。1677 年新英格蘭殖民地政府進(jìn)貢了三樣北美洲著名的土產(chǎn)給當(dāng)時英國王,包括印第安玉米、鱈魚以及蔓越莓。但經(jīng)過長久的航行后,鱈魚和玉米都腐壞了,只有蔓越莓以新鮮原貌展現(xiàn)在英王面前,蔓越莓因此聲名大噪。
如今,蔓越莓已經(jīng)成為美國家庭不可或缺的佐餐佳品及日常飲食伙伴。從1962 年開始,火雞加蔓越莓醬已是美國家庭感恩節(jié)的應(yīng)景食物。蔓越莓果汁飲料,更是美國人冰箱必備的飲料,他們每年要消費掉4億磅蔓越莓。蔓越莓具有高水分、低熱量、高纖維、多礦物質(zhì)的特點因此備受人們青睞。
蔓越莓中蛋白質(zhì),碳水化合物,脂肪的含量分別為蛋白質(zhì)0.4 g/100 g,脂肪0.2 g/100 g,碳水化合物12.7 g/100 g[1]。可見,蔓越莓是一種低熱量綠色健康水果。
其含量為4.6 g/100 g。膳食纖維是健康飲食不可缺少的,纖維在保持消化系統(tǒng)健康上扮演著重要的角色,同時攝取足夠的纖維也可以預(yù)防心血管疾病、癌癥、糖尿病以及其它疾病。纖維可以清潔消化壁和增強消化功能,促進(jìn)腸道排毒,防止便秘。
研究數(shù)據(jù)顯示蔓越莓中含有豐富的礦物質(zhì),如鉀、鈉、磷、鎂、鈣、鋅、鐵等,這些元素都是構(gòu)成集體組織和維持正常生理功能所必需的。其中鉀8 mg/100 g,磷13 mg/100 g,鈣8 mg/100 g,鎂6 mg/100 g,鈉2 mg/100 g??梢娐捷且环N高鉀低鈉的水果,鈉過多時則血壓升高,而鉀量高時可以降低血壓,高鉀低鈉的食物具有降血壓和保護(hù)心血管的功能。
蔓越莓中含VC、硫胺素、核黃素、煙酸、葉酸、VA,VB6,維生素E 等多種維生素。其中VC達(dá)13.3 mg/100 g。VC具有促進(jìn)膠原蛋白合成,美容養(yǎng)顏,促進(jìn)生長,減輕疲勞,預(yù)防壞血病的功效。蔓越莓所含天然VC,是普通水果的8 倍;天然SOD 酶,是普通水果的400 倍。
蔓越莓中所含原花青素為34.3 mg/100 g,它是一種酚類化合物,主要是由兒茶素與表兒茶素形成的多聚體,是目前國際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑。此外大量研究表明蔓越莓中的原花青素含有一個或多個A 型的黃烷鍵,這種特殊結(jié)構(gòu)能與細(xì)菌纖毛的外源性凝結(jié)素相抵觸,從而使細(xì)菌不能與細(xì)胞受體結(jié)合,因此其具有抗細(xì)菌黏附的特性。蔓越莓中所含花青素含量為0.77 mg/100 g,它是一種水溶性色素抗氧化,具有清除自由基,增強血管彈性,改善循環(huán)系統(tǒng),增進(jìn)皮膚的光滑度,抑制炎癥和過敏等功效。
此外,蔓越莓中還有酚酸、鞣花酸、黃酮醇類等物質(zhì),鞣花酸對化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)癌變及其他多種癌變有明顯的抑制作用,特別是對結(jié)腸癌、食管癌、肝癌、肺癌、舌及皮膚腫瘤等有很好的抑制作用。
主要作用成分—濃縮單寧酸(原花青素)。早在18世紀(jì)的英格蘭地區(qū)蔓越莓汁已被廣泛應(yīng)用于治療尿路感染。最初人們認(rèn)為蔓越莓的酸度能降低細(xì)菌的增長水平,從而減少了尿路感染的發(fā)病率。然而,隨后的研究發(fā)現(xiàn),尿液的pH 沒有因蔓越莓的干預(yù)而明顯改變。后來[2]研究者們發(fā)現(xiàn)蔓越莓汁能預(yù)防尿路感染與其能抑制大腸桿菌對尿道上皮細(xì)胞的粘附特性有關(guān)。
1998 年,Howell 等首次報告出蔓越莓預(yù)防尿路感染的主要作用成分為濃縮單寧酸。后許多研究[3-4]相繼發(fā)現(xiàn),蔓越莓中的原花青素含有一個或多個A 型的黃烷鍵,這種特殊結(jié)構(gòu)能與細(xì)菌纖毛的外源性凝結(jié)素相抵觸,從而使細(xì)菌不能與細(xì)胞受體結(jié)合,因此其具有抗細(xì)菌黏附的特性。正是這種特性阻止了大腸桿菌在尿道的上皮細(xì)胞和膀胱壁上的吸附,致病菌就隨著尿液流走了。因此有研究人員建議,每天喝350 mL 的蔓越莓汁或攝入等量的蔓越莓提取物,對預(yù)防泌尿道感染和膀胱炎很有幫助。
目前的研究已發(fā)展到在基因組水平上研究蔓越莓PAC 對細(xì)菌可能存在的作用機制,并確定可能涉及的因素。近期的一項研究中,Gabriela 等[5]利用基因芯片技術(shù),來確定PA 對致腎盂腎炎大腸桿菌CFT073 基因表達(dá)的影響。這是第一次有關(guān)PACS 對大腸桿菌CFT073 轉(zhuǎn)錄影響的調(diào)查研究。基于基因表達(dá)的變化,研究人員發(fā)現(xiàn)PACS 能導(dǎo)致鐵代謝相關(guān)基因表達(dá)的改變,可利用的鐵的量在尿路菌株極端減少。試驗中PAC 鐵配合物的形成的觀察證試PAC 是一種鐵螯合劑。未來的工作將被定向的朝向確定PAC 能螯合鐵的能力是否是影響一些化合物的抗粘性能,并阻礙了生物膜的形成的原因。
在任何水果當(dāng)中都有著令肌膚健康美麗的VC,蔓越莓也不例外。而且蔓越莓中富含的原花青素(一種生物類黃酮),是國際上公認(rèn)的清除人體自由基最有效的天然抗氧化劑,其抗自由基氧化能力是VE的50倍。2007 年美國衛(wèi)生部比較了常食用水果的抗氧化能力,蔓越莓位居榜首。Ruel 等[6]試驗也證明蔓越莓中的黃酮類能降低血漿脂蛋白水平,抑制LDL 氧化,增加血漿抗氧化能力。Villarreal[7]等和Wolf[8]等研究也發(fā)現(xiàn)蔓越莓有抗氧化性能,提高血漿中的抗氧化能力,保護(hù)紅細(xì)胞抗溶血和細(xì)胞抗氧化活性。
蔓越莓汁一方面能抵抗自由基對肌膚的老化,促進(jìn)膠原蛋白合成;一方面又為肌膚提供營養(yǎng)元素,使肌膚變得年輕,健康美白。所以蔓越莓可以維持肌膚年輕健康,具有極佳的養(yǎng)顏美容功效。
許多研究表明蔓越莓具有抗幽門螺旋桿菌的功能。幽門螺旋桿菌是一種革蘭氏陰性、螺旋形的細(xì)菌,容易經(jīng)口到達(dá)胃黏膜后定居進(jìn)而感染。幽門螺旋桿菌感染是慢性活動性胃炎、消化性潰瘍和胃癌的主要致病因素。早在2000 年,Burger 等[9]就發(fā)現(xiàn)蔓越莓汁能抑制幽門螺旋桿菌對人體胃黏液的粘附。
后來試驗又證明蔓越莓提取物中的多酚物質(zhì)能誘導(dǎo)幽門螺旋桿菌呈球形,從而抑制其繁殖[10]。而且蔓越莓會使存在于胃內(nèi)的幽門螺旋桿菌不易附著在胃壁細(xì)胞上,從而使引發(fā)胃部感染的細(xì)菌無法在胃壁繁殖而被排出體外。2007 年,毛光明等[11]在以鼠為研究對象的胃黏膜保護(hù)試驗中發(fā)現(xiàn)蔓越莓對大鼠胃粘膜急性損傷有保護(hù)作用。因此若是經(jīng)常食用蔓越莓,可以起到很好的養(yǎng)胃作用。此外,蔓越莓又能提供人體如抗生素般的保護(hù)能力,而且這種天然抗生素不但不會讓身體產(chǎn)生抗藥性,也不用擔(dān)心會有藥物副作用產(chǎn)生。
2006 年相關(guān)研究[12]數(shù)據(jù)表明,蔓越莓是牙齦生物膜形成的強效抑制劑,其成分可能有降低牙齦卟啉單胞菌定植到牙周的能力,能起到預(yù)防和治療牙周炎的有益作用。
2006 年Bodet 等[13]試驗發(fā)現(xiàn)蔓越莓含有的多酚化合物,能抑制牙周致病菌的蛋白水解酶的分泌。
Koo 等[15]研究發(fā)現(xiàn),從蔓越莓汁中分離提取的物質(zhì)能分解口腔中的菌群,特別是能分解能引起齲齒和牙斑的唾液中的變形鏈球菌群,從而保護(hù)了牙齒。
Doron[15]研究了蔓越莓對抗齲齒的作用機理,發(fā)現(xiàn)蔓越莓汁阻止變形鏈球菌黏附在牙齒表面上,防止其形成生物膜,從而預(yù)防了齲齒。
2012 年Babu 等[16]證明蔓越莓汁成分可以干擾S戈登(戈登鏈球菌已被認(rèn)為是齲病的危險因素之一,因為它很容易寄生在清潔牙齒表面形成生物膜)粘附和生物膜形成,預(yù)防或減少口腔表面的口腔細(xì)菌負(fù)荷,有利于改善口腔健康。
2012 年Feldman 等[17]研究證明,蔓越莓中的原花青素A 型為潛在的預(yù)防和治療口腔念珠菌病的治療藥物,因其能降低白色念珠的粘附能力,防止其生物膜的形成,并減輕由這種病菌引起的炎癥反應(yīng)。
有關(guān)越桔果試在體外有抗癌活性的報告最早出現(xiàn)在1996 年的伊利諾伊州的研究報告。一些加拿大的研究人員報告說,蔓越莓汁提取物抑制乳腺腫瘤細(xì)胞的生長。2004 年Ferguson 等[18]研究表明,蔓越莓的提取物能抑制MCF-7 和MDA-MB-435 乳腺癌細(xì)胞的增殖。
后來研究人員的研究大都集中在確定蔓越莓的抗癌成分上。墨菲等[19]發(fā)現(xiàn)蔓越莓中三萜脂類能抑制幾種類型的人類腫瘤細(xì)胞在體外生長,包括MCF-7 乳腺癌,HT-29 結(jié)腸癌、前列腺癌DU145 細(xì)胞、H460 肺癌、子宮頸癌ME180 表皮、K562 白血病細(xì)胞株等。
2003 年,阿塔萊等報道,富含花青素的混合漿果提取物能抑制腫瘤壞死因子α(TNF-α)誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá),減少血管瘤的形成和腫瘤的生長。另一方面,花青素,雖然不具有特別的細(xì)胞毒性,但作為強大的抗氧化劑,可以預(yù)期抑制與腫瘤相連的氧化過程。
2006 年Catherine Neto[20]等發(fā)現(xiàn)從蔓越莓中提取的原花青素等物質(zhì)對肺癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞、白血病癌細(xì)胞產(chǎn)生了毒害作用,顯著抑制這些癌細(xì)胞的生長,而對其他的健康細(xì)胞不會產(chǎn)生任何毒害作用。
之后報告又表明,蔓越莓限制腫瘤細(xì)胞生長的能力可能與其能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)。2008 年Kresty 等[21]研究證明蔓越莓中的原花青素可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,并且能抑制食管腺癌細(xì)胞增長。
而在近期,一些究人員在探究蔓越莓提取物中的原花青素對卵巢癌細(xì)胞的殺傷性能和抗血管生成活性的試驗中發(fā)現(xiàn),原花青素-1 發(fā)揮強有力的抗癌和抗血管生成的性能,高濃度的蔓越莓原花青素-1 提取物可以進(jìn)一步發(fā)展為治療卵巢癌的活性藥物[22]。
經(jīng)常吃高熱量、高油脂、高膽固醇食物的人,很容易讓心血管提早老化,產(chǎn)生各種如高血壓、心臟病、血管栓塞等疾病,所幸在蔓越莓當(dāng)中,不但含有高量的單元不飽和脂肪酸和生育三烯醇外,還有另一種抗氧化尖兵-濃縮單寧酸,因此無論是葷食或是素食者,都能夠利用蔓越莓來保護(hù)心血管健康。
低密度脂蛋白(LDL)氧化與動脈粥樣硬化性心血管疾病密切相連。降低低密度脂蛋白(LDL)氧化,可以預(yù)防心血管疾病。2005 年Ruel 等[23]研究證明短期內(nèi)供應(yīng)蔓越莓汁可以增加血漿抗氧化能力,降低血漿脂蛋白,降低低密度脂蛋白氧化。另一方面,過低的高密度脂蛋白膽固醇濃度是心血管疾病的獨立危險因素。2006 年,Ruel 等[24]在研究蔓越莓汁對男性血漿高密度脂蛋白膽固醇濃度的影響試驗時,發(fā)現(xiàn)蔓越莓中富含的黃酮類對高密度脂蛋白膽固醇的循環(huán)有利,能提高其濃度。2011 年,Nancy 等[25]試驗中觀察到服用蔓越莓汁組志愿者體內(nèi)脂質(zhì)過氧化顯著改善,血漿中的抗氧化能力增加,血漿中的LDL 和丙二醛下降。這表明市售低熱量蔓越莓汁對代謝綜合征患者及心血管疾病有益。
2011 年Mi Joung Kim 等[26]對蔓越莓對心血管疾病有關(guān)的炎癥系統(tǒng)的改善作用方面作了研究。試驗發(fā)現(xiàn),在6 周后高脂飲食大鼠血清中CRP(炎癥指標(biāo)和心血管疾病的一個潛在的風(fēng)險因素)水平顯著升高。然而,當(dāng)凍干酸梅粉添加到飲食后CRP 的水平顯著下降,甚至比正常喂食飲食的老鼠低。研究結(jié)果表明,凍干酸梅粉能降低血清中的IL-1β 和IL-6。
總之,蔓越莓具有抗氧化、延緩衰老、防治消化系統(tǒng)疾病、防治泌尿道感染、抗癌、保護(hù)口腔和牙齒等多種特殊功能。在國內(nèi)蔓越莓保健食品雖然已經(jīng)上市,但也只有少量蔓越莓果醬、蛋糕、酸奶、果汁飲料等產(chǎn)品在銷售。主要是因為蔓越莓的育種栽培在我國才剛剛起步,蔓越莓原料仍然主要依靠進(jìn)口。隨著蔓越莓諸多保健功能的發(fā)現(xiàn)、研究及其栽培技術(shù)的開發(fā),蔓越莓將會被更多的消費者知曉,蔓越莓產(chǎn)品也必將有廣闊的市場開發(fā)前景。
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