综述:黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)作为一种多功能超级浆果:从抗氧化潜力到治疗及纳米技术应用

《Current Nutrition Reports》:Aronia Melanocarpa as a Multifunctional Superberry: From Antioxidant Potential to Therapeutic and Nanotechnological Applications

【字体: 时间:2026年02月13日 来源:Current Nutrition Reports 5.5

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  本综述系统梳理了黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)这一高抗氧化性浆果的最新研究进展。文章聚焦其丰富的生物活性成分(如花青素和原花青素),深入探讨了其抗氧化、抗炎、抗糖尿病、心血管保护及抗癌等多种健康效应,并揭示了相关作用机制,如调控NF-κB和AMPK信号通路、调节肠道微生物群等。同时,综述前瞻性地指出了其在纳米技术领域作为绿色合成剂的应用潜力,以及当前研究的局限性(如临床数据不足、生物利用度低)。总之,该文为黑果腺肋花楸作为功能性食品和营养保健品的开发与应用提供了全面的科学依据与未来方向。

  
引言:备受瞩目的“超级浆果”
在众多水果中,浆果因其富含天然抗氧化物质而备受关注。黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa,又称黑果腺肋花楸)原产于北美和加拿大东部,在浆果家族中以极高的抗氧化能力和花青素含量脱颖而出。尽管其鲜果口感苦涩,常被加工成果汁、果酱、茶和酒等产品,但其卓越的健康价值使其成为研究和应用的热点。研究表明,定期食用黑果腺肋花楸有助于预防心血管疾病、消化系统疾病乃至某些癌症,这主要归功于其富含的花青素、黄酮类、酚类、矿物质和维生素等多种生物活性成分。然而,这些成分在消化过程中的稳定性与生物利用度面临挑战,这也催生了利用纳米技术等新兴手段提升其功效的研究。
成分与生物活性物质:天然宝库
黑果腺肋花楸果实的化学成分包括碳水化合物、有机酸、蛋白质、脂质、维生素、矿物质等营养物质,以及丰富的酚类化合物。其具体含量受品种、成熟度、采收时间、气候等多种因素影响。例如,其干物质含量约为17-31%,pH值在3.3至3.7之间,以苹果酸为主要有机酸。脂质含量较低,但其中不饱和脂肪酸比例高达90.49%,以亚油酸(C18:2)和油酸(C18:1)为主。值得注意的是,黑果腺肋花楸含有大量对人体健康至关重要的多酚物质,特别是花青素和原花青素,它们是其强大生物活性的核心物质基础。
抗氧化特性:自由基的清道夫
黑果腺肋花楸展现出显著的抗氧化特性。研究显示,其抗氧化能力(如采用氧自由基吸收能力ORAC方法测定)远高于蓝莓、蔓越莓等其他浆果。其抗氧化活性与总酚和总花青素含量高度相关。这种强大的抗氧化能力不仅限于清除自由基,还能抑制活性氮/氧物种、提高抗氧化酶活性、抑制促氧化剂并影响细胞信号传导,从而在体内发挥广泛的保护作用,包括对肠道微生物群的积极影响、免疫调节特性、保护DNA免受损伤以及抗炎活性等。
消化与生物利用度:吸收的挑战与机遇
尽管黑果腺肋花楸富含花青素和原花青素,但这些化合物的生物利用度普遍较低。在消化过程中,花青素会经历快速的微生物分解代谢。研究显示,仅有约0.25%摄入的花青素能在24小时内通过尿液排出。原花青素则基本不被肠道吸收,而是到达结肠后被微生物群代谢为酚酸。酚类化合物的吸收受到结构稳定性、食物基质、糖苷基团存在以及结肠微生物活性等多种因素影响。鉴于其有限的生物利用度,基于纳米技术的递送系统正成为提高其稳定性、吸收率和整体生物活性的潜在有力工具。
纳米技术应用:绿色合成与功能增强
纳米技术为黑果腺肋花楸的应用开辟了创新途径。利用其富含多酚的提取物进行金属纳米颗粒的生物合成或绿色合成,因其低毒性、生物相容性和环境友好性而受到关注。研究表明,黑果腺肋花楸提取物可用于合成氧化锌、银、氧化锡、二氧化钛等多种金属及金属氧化物纳米颗粒。这些纳米颗粒通常表现出增强的抗氧化、抗菌和催化活性。多酚化合物在纳米颗粒表面的功能化展示,被认为有助于增强其清除活性氧(ROS)、螯合金属离子和抑制脂质过氧化的能力。然而,目前大多数研究仍局限于体外实验,关于其纳米制剂的体内功效、长期安全性和生物利用度的数据仍然有限,这是未来需要重点探索的方向。
治疗与健康效应:多管齐下的健康卫士
越来越多的研究证实了黑果腺肋花楸在多种慢性疾病管理中的积极作用。
  • 对肥胖与糖尿病的作用:其提取物有助于改善空腹血糖和血脂谱。其中的多酚化合物(如矢车菊素-3-芸香糖苷)可通过抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性来降低餐后血糖。动物模型和临床研究均表明,黑果腺肋花楸果汁或提取物能降低血糖、体重,并可能通过抑制二肽基肽酶IV(DPP IV)等机制来支持2型糖尿病的管理。
  • 抗炎特性:其抗炎作用有助于预防糖尿病、心血管疾病等慢性健康问题的发展。提取物可通过抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧化酶-2(COX-2)的表达,减少一氧化氮、前列腺素和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的产生,从而发挥抗炎效果。槲皮素、矢车菊素-3-阿拉伯糖苷和羟基肉桂酸衍生物被认为是主要的活性成分。
  • 抗癌作用:其丰富的多酚含量与抑制肿瘤细胞生长、诱导细胞凋亡和预防致癌作用有关。研究表明,其提取物能诱导T细胞源性淋巴白血病细胞的程序性死亡,并对结肠癌等显示出抗增殖或保护作用。花青素的化学结构在其细胞抑制作用中扮演重要角色。
  • 心血管效应:黑果腺肋花楸对脂质代谢、过氧化、炎症过程、凝血和氧化具有多重调节作用,从而产生心脏保护效应。研究表明,其提取物能降低实验性高血压动物的血压,改善代谢综合征患者的血脂水平(降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯),并抑制血小板聚集、减少血栓形成。其机制可能涉及促进肠道胆固醇外流、减少超氧化物产生以及诱导冠状动脉内皮依赖性舒张等。
未来研究潜力:机遇与挑战并存
为了充分挖掘黑果腺肋花楸在食品和制药行业的潜力,未来的研究需要聚焦于其活性成分的作用机制、安全性和有效性。微胶囊化和纳米技术等策略将成为保护花青素和其他多酚在加工和储存过程中活性的关键研究领域。生物技术和纳米技术的进步将有助于提高多酚提取效率、保持其生物活性并改善产品感官特性。开发针对心血管疾病、糖尿病预防和免疫支持等健康问题的配方,将进一步提升其市场价值。随着全球对天然可持续食品兴趣的增长,通过持续优化加工技术、利用植物其他部分以及高效利用资源,黑果腺肋花楸产业有望走上经济与环境可持续发展的道路。
结论
黑果腺肋花楸是一种富含天然抗氧化剂(尤其是花青素)的水果,具有很高的抗氧化能力。研究表明,食用黑果腺肋花楸可能带来多种健康益处,包括调节氧化应激、抗炎作用,以及对代谢和心血管健康的潜在保护作用。此外,其提取物和配方在改善肠道菌群组成和支持免疫功能方面也显示出潜力。然而,尽管体外和体内研究结果积极,但人体临床证据仍然有限,最佳的剂量、形式和补充时长尚未明确。将黑果腺肋花楸纳入功能性食品和补充剂可能有助于整体健康,但个性化的应用建议仍需更多研究。未来需要通过精心设计的人体试验、纳米制剂的探索以及机制研究,来充分阐明其健康促进潜力,并指导其在功能性食品和保健品中的应用。
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