黑果枸杞活性成分及其产品开发研究进展

齐海丽，吕云皓，杨双铭，江 英*

（1.石河子大学食品学院，新疆石河子 832000；2.玛纳斯县众甲食品有限公司，新疆玛纳斯 832200）

黑果枸杞（Lycium ruthenicumMurr.）属茄科（Solanaceae）枸杞属（LyciumL.）落叶多棘刺灌木[1]，主要生长环境为荒漠、路边、沙堤、田间、盐碱化沙地等[2]。黑果枸杞含有丰富的花色苷、原花青素、多糖、黄酮等生理活性成分，素有“软黄金”之称，具有抗氧化、抗疲劳、延缓衰老、降血糖、降血脂、预防动脉粥样硬化等保健及药用价值[3-4]。黑果枸杞是迄今为止发现的原花青素含量最高的天然野生果实，其原花青素含量高达5.04%，是黑加仑和枸杞的10倍，是天然蓝莓的18倍，具有超强的增强免疫力功能，其功效是维生素C的22倍，维生素E的55倍，是名副其实的原生态天然抗氧化剂[5]。近年来人们对保健食品、药品越来越重视，黑果枸杞因具有较高的营养价值和药理活性，又具有资源可再生等优点，其需求量逐年上涨，广泛应用于功能性食品以及保健药品制备行业[6]。本文介绍了黑果枸杞的特征特性、有效成分及产品开发现状，展望了黑果枸杞的发展应用前景，以期为黑果枸杞资源的合理利用提供参考。

1 黑果枸杞的生物学特性及生长环境要求

黑果枸杞株高20～150 cm，多分枝，枝条白色或灰白色、坚硬，呈“之”字形弯曲；叶条形、肉质肥厚，近无柄；花冠漏斗状，浅紫色；浆果紫黑色，果实含丰富的紫红色素，呈球形或顶端稍凹陷呈柿饼形，有甜味；种子褐色肾形。花果期5～10月[5,7]。

黑果枸杞主要分布在青海柴达木盆地、甘肃河西走廊、内蒙古西部、宁夏中北部、新疆北部、塔里木河流域以及南疆的喀什、和田地区[8]。黑果枸杞根系发达，具有良好的抗旱和抗寒能力；野生植株多生长于河滩、盐碱荒地等恶劣、贫瘠环境；喜光、喜肥，不耐洪涝，适合生长于年降水量200～500 mm的地区[9]。黑果枸杞植株在盐碱地中分布最多，覆沙地次之，固定或半固定沙丘地和砾石地中最少[10]。

2 黑果枸杞的有效成分及功效

黑果枸杞是一种药食两用植物，味甘、性平、清心热，富含花色苷、原花青素、多糖、黄酮、甜菜碱等天然营养成分，具有抗氧化、抗衰老、降血糖、降血脂、增强人体免疫力、防癌等保健功效[6]。

2.1 花色苷

花色苷是一种重要的天然色素，是由花青素与糖类物质结合形成的，花色苷的存在形式提高了花青素的稳定性[11]。甘小娜等[12]鉴定了不同省份的23份黑果枸杞干果，得出黑果枸杞中有13个花色苷，且总花色苷的含量均高于2.5 mg/100 mg（DW）。花色苷能够保护超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性，预防及抑制生物脂质过氧化反应[13]，且花色苷对羟基自由基和DPPH自由基具有较强的清除能力，其清除能力会随着花色苷浓度的增大而增强[14]。温朝玲等[15]研究发现，黑果枸杞花色苷联合葡萄糖酸锌能明显改善急性脊髓损伤模型大鼠脊髓组织的病理改变，降低血清炎症因子TNF-α、IL-6的含量，从而保护大鼠急性脊髓损伤后的神经功能。冉林武等[16]使用壳聚糖（CS）与酪蛋白磷酸肽（CPP）复合凝胶体系制备了CS-CPP黑果枸杞花色苷纳米颗粒，可以提高黑果枸杞花色苷的稳定性和活性，且具有较好的体外抗氧化能力。

目前，花色苷的提取方法已经从传统溶剂法发展到了低共熔溶剂提取、超声辅助提取、微波辅助提取、超临界流体提取等新兴技术。与传统溶剂提取方法相比，方法在提取率、能耗、提取时间、环境保护等方面均具有非常明显的优势，但也存在一些不足，比如设备要求高、工艺优化标准高等[17]。李云霞等[18]以新疆产黑果枸杞为原料，采用溶剂浸提法提取黑果枸杞中的总花色苷，并优化了提取方案，得到最优的提取工艺条件为浸提温度58 ℃、浸提时间74 min、乙醇浓度65%、液料比55∶1（mL/g），且各因素中浸提温度和浸提时间、浸提温度和乙醇浓度间的交互作用显著。米佳等[19]利用超声波辅助果胶酶提取黑果枸杞中的花色苷，并优化得出最佳提取工艺，即提取温度为45 ℃、提取时间为30 min、加酶量为0.5%、超声功率为360 W、提取液pH为1，此条件下花色苷提取量为（19.47±0.87）mg/g。

2.2 原花青素

黑果枸杞的果实是原花青素含量最高的植物[20]。青海、甘肃、新疆、西藏等地的黑果枸杞原花青素含量范围在0.540 4～2.375 4 g/100 g[21]。原花青素中含有酚羟基，可以直接清除自由基，还可以通过增强SOD的活性来清除自由基，以减少脂质过氧化产物丙二醛的产生[3]。成俊财[22]研究发现，黑果枸杞原花青素可以降低小鼠衰老皮肤组织中一些蛋白酶及受体的mRNA表达水平，且降低水平大于同等剂量VE干预后的，这表明黑果枸杞原花青素对延缓皮肤衰老有一定的功效。许伟等[23]考察了黑果枸杞胶囊对青少年轻中度近视控制的临床疗效，得出黑果枸杞胶囊可有效控制青少年轻中度近视的进一步发展，有效率达81.69%；减少屈光度数有效率达72.87%。

原花青素的提取方法包括有机溶剂和水共同提取法、超声波辅助提取法、超临界CO2提取法、微波辅助提取法及酶提取法等。其中有机溶剂法操作简单，但所需有机溶剂用量大，污染较大，而其他方法提取效率高，污染小，但设备及环境比较苛刻，因此，在提取原花青素时，建议尽量采用多种方法相结合的方式进行[24]。郭杰等[25]利用响应面法优化了超声波辅助双水相提取黑果枸杞原花青素的工艺参数，得出在乙醇体积分数为61%，硫酸铵质量浓度为0.24 g/mL，料液比为1∶26，超声时间为49 min，超声功率为220 W的条件下，黑果枸杞原花青素提取率达到6.113%。于培良等[26]分别用超声法、冷浸法及高速剪切法提取了黑果枸杞中的原花青素，得出上述方法中原花青素提取率分别为1.285%、0.467%和2.039%，这表明在相同时间内高速剪切法明显优于其他两种提取方法。他还确定了高速剪切法提取黑果枸杞中的原花青素最佳工艺为剪切速率19 000 r/min，料液比1∶8（g/mL）、剪切时间15 min、乙醇体积分数45%。

2.3 多糖

黑果枸杞多糖是一种生物调节剂，也是黑果枸杞的重要功能成分。李兆君等[27]用苯酚-硫酸紫外分光光度法在490 nm波长处测定了黑果枸杞和宁夏枸杞中的多糖含量，结果表明样品中黑果枸杞中的多糖含量为6.28%，宁夏枸杞的多糖含量为9.26%。黑果枸杞多糖具有抗氧化性，抑制脑损伤、肝损伤和光损伤等药理作用[28]。王莉等[29]得出黑果枸杞多糖能够改善菌群人源化小鼠（HFA小鼠）肠道菌群环境，具有益生元的作用，也能促进HFA小鼠肠黏膜sIgA的分泌。任立汆[30]研究发现，黑果枸杞多糖对人类永生化表皮细胞的光损伤有保护的作用，其保护机制可能与减少细胞炎性物质的合成和分泌、减少自由基及降低P16蛋白表达有关。

黑果枸杞多糖的提取方法大致都是通过破坏多糖和蛋白质的结合，使用溶媒加以分离，再经过适当干燥处理，来获得粗多糖[31]。目前常用的提取工艺有浸提法、超声波提取法、微波提取法、超声－微波协同萃取法、酶法提取等[32]，在以上几种方法中，超声-微波协同萃取法提取效果最好，浸提法和酶法次之，超声波提取法最差，超声-微波协同萃取法在黑果枸杞多糖的提取中优势明显，具有安全、高效、省时、省力等优点，且所用仪器简单，操作方便，所以黑果枸杞多糖的提取可优选超声-微波协同萃取法[33]。王雪等[28]采用水提醇沉法提取黑果枸杞粗多糖，当温度为90 ℃，固液比为1∶25，提取2.5 h，提取2次时得到的多糖的萃取率最高为9.6%，此为最佳提取比例。沈佳琳[32]从经济成本和操作难度两个方面出发，使用热水浸提法提取黑果枸杞中的多糖，最终得到黑果枸杞多糖提取率最高为9.33%，对应的优化条件为提取温度92～96 ℃、提取时间4.47 h、液料比30 mL/mg。

2.4 黄酮

黄酮类化合物是一大类天然产物，广泛存在于植物界，是许多中草药的有效成分。王春雨等[34]利用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法测定得出黑果枸杞中总黄酮的质量分数为（1.63±0.10）%～（3.15±0.16）%，平均质量分数为2.39%，且不同样品间质量分数存在极显著差异。束彤等[35]以青海柴达木黑果枸杞作为研究材料，共鉴定出黑果枸杞果的超临界CO2萃取物中含有13种黄酮类化合物，包括芦丁、槲皮素-3-β-葡萄糖醛酸苷、二氢异鼠李素、槲皮素、芹菜素、橙皮素、苜蓿素等，而其中橙皮素和苜蓿素之前在黑果枸杞未被发现过。人们发现黄酮类化合物有抗炎、抗病毒、镇静和镇痛等作用，后来又发现它们有抗氧化、抗衰老、免疫调节和抗肿瘤等作用[36]。

黄酮的提取方法一般有水提法、醇提法、超声波/微波辅助提取法、生物酶提取法、超临界流体萃取法等[37]。水提法和醇提法方法简单，但所需试剂对环境污染较大，超声波、微波和酶法方法简单，节能环保，是良好的黄酮提取优选方法，超临界流体萃取对黄酮类物质有特殊溶解能力，可以将各组分选择性分离，提取效率高、分离效果好、耗费有机试剂少。但是超临界流体萃取法在弱极性天然产物和手性异构体方面应用较多，在极性天然产物方面应用较少，仍需要深入研究[38]。李兆君等[27]以芦丁为标准品，用索氏提取法提取宁夏枸杞和黑果枸杞中总黄酮含量，由实验结果可知，黑果枸杞中的总黄酮含量为2.710%，高于宁夏枸杞1.655%。艾克山·吾拉木等[39]试验证明，NKA-9型大孔树脂为纯化黑果枸杞总黄酮的最佳树脂，能提高黑果枸杞总黄酮的提取率。

2.5 甜菜碱

甜菜碱是一种季铵型生物碱，化学名称为1-羧基-N,N,N-三甲氨基乙内酯。耿丹丹等[40]用离子色谱法测定了新疆、青海、甘肃3地7批不同产地的黑果枸杞中甜菜碱的含量，得出甘肃省民勤县黑果枸杞中甜菜碱含量最高为19.58 mg/g，青海格尔木市最低为9.44 mg/g。史蓉等[41]以比色法为基础，优化了枸杞甜菜碱的提取工艺，为在枸杞中提取甜菜碱提供了实践基础。而目前黑果枸杞中甜菜碱的研究主要集中在含量检测上，对于提取利用等方面几乎没有相关报道。甜菜碱具有良好的理化性状、较好的稳定性及抗氧化能力[40]，是黑果枸杞中主要的药效成分之一，可以调节体内渗透压、促进脂肪代谢、降压、抗肿瘤等[41]。由于甜菜碱具有许多对生物有益的生理优点，且对人体和环境无害，分解时产生的氮对环境负荷也极其微小，因此，被广泛应用于饲料添加剂、医药工业、农林业生产、食品添加剂、日化等领域[40-42]。

3 黑果枸杞的产品开发

现阶段，对于黑果枸杞以及相关衍生产品的开发大部分还没有步入正轨[43]。主要的黑果枸杞产品有黑果枸杞果汁、黑果枸杞果酒、黑果枸杞果醋、黑果枸杞复合饮料、黑果枸杞泡腾片以及黑果枸杞酵素等。

3.1 黑果枸杞果汁

作为一种营养丰富的小浆果类食品深，黑果枸杞果汁受消费者的喜爱以及市场的欢迎。黑果枸杞果汁一般是以黑果枸杞鲜果为原料，制成浓缩果汁，再通过加入其他相关保鲜剂制成的[43]。孟宪军[44]研发的蓝莓黑果枸杞果肉果汁色泽纯正，具有蓝莓、黑果枸杞特有的香气，酸甜适宜，口感细腻，且此制备方法在一定程度上避免了热处理对原料物质的不利影响，保留了原料本身的营养成分。陈晨等[45]利用胶体磨和高压均质对黑果枸杞果汁进行加工处理，然后用陶瓷膜超滤、有机膜分离技术进行果汁的澄清、除菌加工，并检测评价了黑果枸杞果汁的总多酚含量，他发现在处理前，从黑果枸杞果实中提取的总多酚为3.1 mg/mL，而处理后，黑果枸杞果汁成品中提取的总多酚含量为8.8 mg/mL。因此，用胶体磨、高压均质、陶瓷膜、有机膜生产果汁，提取效率高，相比于其他的传统工艺具有一定的优势。

目前，黑果枸杞果汁的生产过程中需重点解决的问题是产品组织形态不均一，出现浑浊、沉淀等现象[43]。黑果枸杞中花青素的稳定性易受温度、光照、pH等因素的影响，发生无法预料的产品问题。因此，对黑果枸杞果汁加工与贮藏环境等，尚需要进行更进一步的探究。

3.2 黑果枸杞果酒

黑果枸杞果酒是以黑果枸杞为原料经天然酵母或人工酵母发酵，陈酿后得到的低度饮料酒，其酒精度一般为12%vol，主要成分包括乙醇、糖、有机酸、维生素等[46]。有学者发明了一种由黑果枸杞、茯苓、冬虫夏草、甘草等原料混合泡制而成的黑果枸杞保健酒，所得的产品营养成分全面，对心脑血管健康和癌症的防治有良好的效果[47]。李文新[46]研究检测了轻度发酵后黑果枸杞复合果汁饮料中主要的呈香性物质，如酯类、醇类、有机酸类、烷烯烃类、酚酮醛醚类等，发现与原果汁和复合果汁相比，酯类的种类和相对含量明显上升。

目前，利用黑果枸杞单一原料制作果酒的报道较少[4]，且主要是通过和其他原料复合发酵而成的，无法使黑果枸杞的特性得到最大体现，因此，研发出一种适于黑果枸杞单一原料发酵的方法具有极大的应用价值。

3.3 黑果枸杞果醋

黑果枸杞果醋是将黑果枸杞进行酒精发酵和醋酸发酵得到的一种果醋，该醋最大的特点是可以最大限度地保存黑果枸杞的原有风味，保留黑果枸杞的营养及保健功效，为果醋增添醇香风味[43]。崔子扬[48]研发的黑果枸杞黑加仑保健果醋，制作工艺简单、营养成分保存完好，具有提高免疫力、抗癌抗衰老等保健功效。有学者以黑果枸杞、山荆子为主要原料发明的黑果枸杞保健醋饮料，具有清热解毒、降低血脂等功效，而且香味独特，鲜味纯正，符合人们日益增长的食疗保健需求[49]。

目前，黑果枸杞发酵果醋的方法，均由参考其他水果的发酵方法引申而来，这使黑果枸杞的口感、风味等特性无法得到最大的体现。因此，试验探究出一种适于黑果枸杞果醋的发酵方法具有重要意义。

3.4 黑果枸杞复合饮料

复合饮料是将两种或两种以上水果或蔬菜的汁液，混合在一起，搅拌均匀，分装而成的一种饮料，其口味独特，且又具有营养保健价值，而黑果枸杞营养保健价值显著，将黑果枸杞与其他水果或蔬菜混合制成的饮料，既可提高黑果枸杞的利用率，还能降低黑果枸杞单一原料制作产品的经济成本。刘艳怀等[50]以黑果枸杞和蓝莓为主要原料，添加一定量的辅料，调配出一款营养价值较高，口感、色泽、风味、组织状态均最佳的饮料。荣义成[51]发明的黑果枸杞复合饮料，富含多种矿物质以及微量元素，对身体健康有很大的保健作用，可以改善运动、出汗后身体乏力、抽筋等症状。

目前，市场上，黑果枸杞饮料的种类相对较少，除了宣传力度小的原因之外，饮料的口感和组织状态欠佳也是消费者关注少的原因，因此，需要研究者在探讨工艺时进行相关产品的感官评价与分析，以提升消费者对黑果枸杞复合饮料的购买欲望。

3.5 黑果枸杞泡腾片

泡腾片剂是一种新型固体剂型，以酸和碱作为崩解剂，遇水后发生中和反应，得到一种感官独特的新型饮料，其口感较好，且具有良好的稳定性，长期储存仍能保持其适口性。泡腾片最早应用在医药方面，现在多应用于食品以及保健行业，且具有良好的发展前景[52]，黑果枸杞的保健功能深受消费者喜爱，因此，许多研究者把黑果枸杞与泡腾片结合起来，发明出了新型黑果枸杞饮品。有学者将黑果枸杞鲜果进行真空冷冻干燥后超微粉碎，然后添加调味品按常规方法进行压片，得到的泡腾片中花色苷含量高，颜色鲜艳[53]。泡腾片饮用时出现不溶性杂质和沉淀，在冲饮后原花青素快速氧化、褪色快，在生产和贮存过程中原花青素易降解，导致利用率低。有学者结合黑果枸杞原花青素微胶囊技术，解决了这些问题[54]。

泡腾片的生产工艺复杂，难度大，且成本高，对包装的要求极其严格，而黑果枸杞本身的成本也很高，从而加大了黑果枸杞泡腾片的经济成本，因此，探索出一种经济且有效的包装方式是下一步的研发重点。

3.6 其他

目前，黑果枸杞的相关产品还有黑果枸杞口服液、酵素及速溶粉等。孙朝辉[55]发明了便于携带而营养保健功能显著的黑果枸杞口服液，该口服液中富含黑果枸杞中的维生素和多种生物活性物质，其中含有的原花青素、花色苷有抗氧化，清除人体自由基的作用，对人体有明显的保护作用。温超玲等[56]研究了黑果枸杞口服液联合氯吡格雷治疗冠心病心绞痛的临床效果，结果显示，黑果枸杞口服液是治疗冠心病心绞痛的有效药物，与氯吡格雷合用可增强疗效，且能减少氯吡格雷用量，抑制其不良反应。高庆超等[57]分析了不同原料配比黑果枸杞酵素发酵前后主要成分及其体外抗氧化活性变化，结果表明，黑果枸杞酵素经自然发酵之后，品质良好，并具有很好的抗氧化活性。杨冬彦等[58]以黑果枸杞干果为原料制备黑果枸杞速溶粉，优化了黑果枸杞花色苷的超声辅助水提工艺和喷雾干燥工艺，对所得速溶粉的微观形态、粒径大小、溶解时间等进行表征与测量，得到的黑果枸杞速溶粉颗粒粒径均一，粒径范围为4～60 μm，平均粒径为17 μm，平均完全溶解时间为43.4 s。

4 发展前景

黑果枸杞富含花色苷、原花青素、多糖、黄酮、甜菜碱等天然营养成分，对保护神经损伤、延缓衰老、控制青少年轻中度近视，减少屈光度数、改善肠道菌群环境、保护表皮细胞的光损伤、抗炎、抗病毒、调节体内渗透压、促进脂肪代谢、降压、抗肿瘤等有显著疗效功效。因此，为更大程度地提高黑果枸杞的利用率及普及率，许多研究者研发了黑果枸杞的各种特色产品，如黑果枸杞果汁、黑果枸杞果酒、黑果枸杞果醋、黑果枸杞复合饮料、黑果枸杞泡腾片等，以便黑果枸杞的推广与销售。

作为一种药食同源的小浆果类保健品，黑果枸杞兼具生态效益、经济效益和社会效益，有多种利用价值，市场前景广阔[1]。黑果枸杞是西北地区特有的抗盐、耐旱野生植物种，对防风固沙具有重大意义[59]。丰富的利用价值，使其遭到大规模掠夺性开采，群落植被严重退化，因此，重视并加强关于黑果枸杞在荒漠化治理中的应用研究，是一个至关重要的话题[2]。

黑果枸杞果实中含有的大量糖、黄酮等有效物质，可对人体起到保健作用[60]。在有关黑果枸杞药理活性的研究中，抗氧化活性相关研究占黑果枸杞活性研究的65%[1]。下一步，应该通过不同的动物模型，探讨黑果枸杞提取物对疾病的防治作用，从多角度对黑果枸杞的功能性质进行探究，为黑果枸杞在功能性食品中的应用及其产品开发奠定基础[61]。