综述：卡拉法特（Berberis microphylla）及其副产品在食品和营养保健品应用方面的进展：特性分析、加工技术、生物活性及专利研究

《Food Bioscience》：Advances in the food and nutraceutical applications of calafate (Berberis microphylla) and its by-products: Characterization, processing, biological activity and patents

　　**Erick Jara-Quijada|María Vergara-Toro|Pía Valverde-Inostroza|Javiera Vergara-Aravena**

**摘要**
Calafate（Berberis microphylla）是一种果实，以其高浓度的多酚（高达6553 mg GAE/100 g干重）和花青素（如delphinidin、cyanidin和malvidin，超过800 mg/100 g）而闻名。这些化合物具有抗炎、抗糖尿病、保护血管和神经的保护作用。利用色谱法和光谱法等仪器技术，研究人员能够将其多酚成分与其生物学活性联系起来。同时，提取方法和新兴技术提高了花青素的回收率、稳定性和生物利用率。然而，它们在食品和营养保健品行业的应用仍然有限。本文综述了关于Calafate果实营养成分和多酚组成的最新研究，以及加工对其的影响、与大分子的相互作用、稳定性、生物利用率，并探讨了其在食品、营养保健品、临床研究和专利中的应用潜力，同时指出了标准化、规模放大和应用验证方面的研究空白。

**引言**
Calafate（Berberis microphylla）是小檗科（Berberidaceae）的一种特有灌木，广泛分布于智利和阿根廷的巴塔哥尼亚地区（Arena & Pastene, 2022）。它可以长到4米高，在受安第斯山脉影响的生态系统中生长茂盛（Chamorro & Ladio, 2020）。在Berberis属中，B. microphylla在该地区有16个本地物种中尤为突出（Vidal-San Martín et al., 2021）。其果实为深蓝色浆果，直径4至6毫米，收获期为1月至3月，产量受温度、太阳辐射和水资源等环境因素影响（Ortiz-Viedma et al., 2025）。考虑到对本地资源的管理和可持续农业食品系统的追求，Calafate果实被认为是一种具有与maqui同等或更高潜力的战略作物（García-Milla, Pe?alver, and Nieto, 2024）。其经济价值不仅体现在果实本身，还体现在副产品上，这不仅响应了科技创新的需求，也符合循环经济模式和通过高效利用自然资源促进当地社会经济发展（Fraguela-Meissimilly et al., 2024）。Calafate传统上直接食用，但由于易腐烂，常被加工成果酱、浸剂、冰淇淋、利口酒和粉末等耐储存产品。它还用于营养保健品和化妆品领域，主要在智利南部采用手工生产方式（Ortiz-Viedma et al., 2025）。

Calafate果实及其副产品因其富含酚类化合物而受到科学界的关注，被认为是一种具有预防慢性非传染性疾病潜力的超级水果。鉴于营养不良和肥胖、糖尿病及心血管疾病等非传染性疾病的高发问题，这一点尤为重要（Romero et al., 2021; Pinto et al., 2022）。因此，将其用于开发新的功能性食品和营养保健品至关重要。研究表明Calafate中含有30多种酚类化合物，其中花青素（尤其是delphinidin、cyanidin、petunidin和malvidin苷）是其主要成分，决定了其颜色和抗氧化活性（Ruiz et al., 2022; Genskowsky et al., 2022; Arena et al., 2021）。黄酮类化合物如儿茶素和表儿茶素也被发现具有改善血管功能和提高胰岛素敏感性的作用（Dalzotto et al., 2021），此外还有原花青素和酚酸（氯原酸、没食子酸和咖啡酸）具有抗氧化、抗菌和代谢作用（Ortiz-Viedma et al., 2025）。这些化合物具有抗炎、抗糖尿病和神经保护作用，能调节细胞因子，改善胰岛素功能，减少氧化应激和β-淀粉样蛋白聚集（Concepción et al., 2025; Dalzotto et al., 2021; Romero et al., 2021），还有助于 endothelial 功能和血压调节（Olivares et al., 2020），显示出在食品和营养保健品行业的巨大应用潜力。对Calafate酚类化合物的表征对其科学价值和临床应用至关重要。HPLC-MS/MS等技术可识别多种化学结构，而光谱分析（DPPH、ABTS、ORAC和FRAP）证实了其强抗氧化能力和功能性（Nova-Baza et al., 2024）。这些方法有助于将多酚成分与其生物学活性联系起来，进一步推动其在食品和营养保健品领域的应用。FTIR、DSC和荧光技术则可用于评估相互作用和构象变化，以及复杂系统中的物理化学和分子性质（Olivares-Caro et al., 2020; Salgado et al., 2025; Martín-Ramos et al., 2016）。研究Calafate多酚的分子相互作用和构象变化对于其工业化应用至关重要，尽管相关实验证据仍有限，许多情况下是基于其他材料的外推（Polia et al., 2022）。了解其与蛋白质、脂质和聚合物的相互作用对于解释提取、干燥、封装或消化过程中的稳定性、生物利用率和技术功能变化至关重要，但目前机制研究与实际应用之间的整合仍不足（Karonen, 2025; Tian et al., 2025）。多酚与蛋白质的相互作用会改变食品的结构特性（Lu et al., 2025），而与脂质和聚合物的相互作用则影响抗氧化保护和控释系统的效果，进而影响化合物的溶解度和稳定性（Karonen, 2022; Shahidi and Athiyappan, 2025）。然而，大多数方法在实际加工条件下的有效性尚未得到验证。超临界提取或脉冲电场结合冷冻浓缩等非热处理技术在保留和增加酚类化合物方面显示出潜力，但其在工业规模上的可行性和长期稳定性仍需评估（Cuellar, Escobedo-Avellaneda, & del Valle, 2024; Vidal-San Martín et al., 2024; Orellana-Palma et al., 2020）。在将Calafate作为功能性食品或营养保健品的过程中，体外和体内研究对于了解其生理效应很重要，但现有证据仍有限且标准化程度不足。研究表明其提取物能调节炎症、氧化应激和葡萄糖代谢，并具有神经保护和抗肿瘤作用（Ramírez et al., 2026），尽管临床验证尚不充分。实验证据与实际应用之间的差距限制了其转化，专利保护成为增加创新价值和实现规模化的关键策略。尽管科学兴趣日益增加，Calafate在功能食品和营养保健品中的工业应用仍处于初级阶段。因此，本文旨在综合分析Calafate（Berberis microphylla）的最新研究，从其成分特征到作为功能性成分和营养保健品的潜力进行探讨，包括提取和加工技术对酚类化合物稳定性、生物利用率、生物利用度和与大分子相互作用的影响，以及体外、体内和临床证据，分析分析方法和技术开发（专利）等方面的应用前景。

**部分摘录**
**Calafate及其副产品的营养和生物活性特征**
Calafate果实具有丰富的营养和生物活性成分，这些成分受生长环境和果实成熟度的影响（成熟高峰期在1月底至2月初）。果肉水分含量高（75–93%），是碳水化合物的主要来源，决定了果实的甜度、质地和环境耐受性（Ruiz et al., 2010; Boeri et al., 2020）。相比之下，种子中这些成分的浓度更高。

**Calafate及其副产品的提取和加工技术**
Calafate的加工已从传统方法转向先进技术，尤其是非热处理技术，以提高提取效率并保护生物活性化合物，特别是花青素，同时支持可持续的生物精炼方法。脉冲电场（PEF）和超声波辅助提取（UAE）等非热策略分别通过电穿孔和空化作用增强细胞破裂（Jara-Quijada et al., 2022; Rivera-Tobar et al., 2025a）。

**食品应用**
Calafate果实从其传统用途发展为高附加值食品，主要得益于其高浓度的多酚和出色的抗氧化能力。传统上直接食用或用于制作果酱、甜点、冰淇淋、茶和利口酒，但随着科学证据的增加，其在新食品中的应用范围不断扩大（Ortiz-Viedma et al., 2025）。在饮料领域，Calafate已成为热门产品。

**结论**
本文综述了Calafate（Berberis microphylla）作为智利巴塔哥尼亚地区特有的生物活性化合物来源，特别是多酚（如花青素）以及微量营养素和脂质成分的丰富来源。通过先进的色谱和光谱技术对其化学成分进行了详细描述，有助于更好地理解其分子复杂性及其与蛋白质、脂质和聚合物的相互作用。

**作者贡献声明**
Javiera Vergara-Aravena：撰写原文、研究；
Pía Valverde-Inostroza：撰写原文、研究；
María Vergara-Toro：撰写原文、研究；
Erick Jara-Quijada：撰写、编辑、可视化、项目管理、资金申请、概念化。

**参考文献**
Ali et al., 2025; Castillo et al., 2025; Chudasama et al., 2025; de OX Machado et al., 2024; Deis et al., 2026; Echeverría and Valenzuela, 2022; López et al., 2023; López et al., 2023; Mc Leod et al., 2017; Nova et al., 2024; Nova-Baza et al., 2022; Nunes et al., 2025; Ovalle-Marín et al., 2020; Pérez-Bermúdez et al., 2025; Quintero-Quiroz et al., 2026; Ramirez et al., 2026; Reyes-Farías et al., 2015; Torres et al., 2021; Vega‐Galvez et al., 2021; Yousuf et al., 2021。

**利益冲突声明**
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

**致谢**
作者感谢上帝以及智利 adventist 大学研究委员会提供的支持。