鲁迅先生

蔓越莓的营养与功能特性概述 农产品加工•学刊 No.5 第5期:总第244期) Academic Periodical of Farm Products May 2011年5月 Processing 文章编号:1671-9646(2011 )05-0100-05 蔓越莓的营养与功能特性概述 郭佳,丁庆波 (中粮集团有限公司食品研发中心,北京100020) 摘要:综述了蔓越莓的起源、种植的发展历史与全球生产和产量的发展情况;详细介绍了蔓越莓的营养成分与功能 特性,如预防尿道感 染、抗幽门螺杆菌、抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病、降血压、保护口腔和牙齿等;同时, 对蔓越莓产品的应用做了简单概述。 关键词:蔓越莓;营养成分;功能特性 中图分类号:TS255.1 文献标志码,A doi : 10.3969/jissn. 1671-9646(X).2011.05.030 Nutritional Elements and Functional Characters of Cranberry Guo Jia, Ding Qingbo (Food R&D Centre, COFCO Limited, Beijin 100020, China) Abstract: In this paper, the origin, history of cultivation and production and yield in the world of cranberry are reviewed, particularly, its nutritional components and functional characteristics, such as preventing urethra infection, anti-helicobacter pylori, antioxidant, antitumor, preventing cardiovascular diseases, lowing blood pressure, protecting mouth and teeth are introduced. The application of cranberry products is discussed. Key words: cranberry,* nutritional components; functional characteristics 1蔓越莓的历史 o前言 蔓越莓在北美大陆有悠久的种植历史,当地的 印蔓越莓又称蔓越橘,是杜鹃花科越橘属 第安土著部最早食用蔓越莓。他们把蔓越莓做成 果酱、(yaci/iiwn macroca/po/i)的常绿小灌木矮蔓藤植物, 果干等食物;还用蔓越莓果汁涂抹伤口以疗 伤;作为植株高度5 ~ 20 cm,藤状枝条蔓延约2 m。它长有 5 ~ 10 mm的卵形叶子和深粉色花朵,弯折的花瓣和 裸染料染布料。15世纪,欧洲的殖民者初登 上北美大露的雄蕊指向前方,整体看起来很像鹤,花朵就 像鹤陆,由于不适应环境,出现了各种病症。 印第安人将头和嘴,因此蔓越莓又称“鹤莓”。它的果实是 长2 蔓越莓介绍给移民食用,蔓越莓的保健 功能对欧洲移~5 cm的卵圆形浆果,由白色变深红色,吃起 来有重民的健康恢复起了很大作用,他们爱 上了这种小红莓酸微甜的口感。 并进行种植推广,并很快发明了新 的蔓越莓食物配方, 蔓越莓生长在潮湿的沼泽地和沙地,其枝条扎 根包括沙司、馅饼和果汁,还将 其供为感恩节的食物。 于由酸性沙土壤堆成的沙土床中,经3 ~ 5年的培 养移民将蔓越莓出口到欧洲,作为贡品奉献给欧 洲成熟产果。蔓越莓的生长期在3月一9月,7月中 旬的贵族。1677年新英格兰殖民政府进贡了 3种北 美花瓣落去果实萌芽形成。9月中旬一10月中旬果 实土特产给英国王,包括印第安玉米、鳕鱼和蔓越 莓。成熟采收。采收方法有湿法和干法。绝大部分采 用湿但经过长途航行后,鳕鱼和玉米都腐坏了,只 有蔓越法采收,果农向蔓越莓田里注水,使水面高出 蔓越莓莓以原貌展现在英国王面前。从此,蔓越莓 以其保鲜藤条15~20 cm,蔓越莓便浮到水面上,果农 将果实圈持久、不易腐坏的特点而名声大振。300年 前,新泽拢到一块,通过传送带将其送到卡车上; 干法收获是西洲的一位船长在一次出海远航时携带了 大量的蔓使用一种装有梳子状传送带的采摘机, 采摘机将蔓越越莓果干供水手们食用,意外地发现,蔓 越莓可以治莓从枝条上摘下来,直接输送到麻袋 后装车运输'用疗坏血病。从此,蔓越莓又作为预防坏干法采收的蔓越莓只占其总质量的 5% ~ 10%,主要以 鲜果形式销售。 收稿日期:2011-01-17 作者简介:郭佳:1982-),男,河北人,工程师,硕士,研究方向:功能食品的研发。 2011年第5期 郭佳,等:蔓越莓的营养与功能特性概述 • 101 • 血病的食品而备受宠爱。美国独立战争时期,一个 叫洲的东北部一小片。美国的产量占到世界总量的 95%,霍尔亨利的老兵在马赛诸萨州的丹尼斯小镇建立 了其中威斯康辛州的产量排名第1,占美国总产量 的50%,一个蔓越莓农场,这是最早的商业种植蔓越莓的 排名第2的马塞诸萨州占总产量的28% % 产量的增长[2]。此后的200年间,随着种植技术的进步和对 蔓越源于蔓越莓产品需求量的持续增加,由 于蔓越莓果实莓保健功能的挖掘,蔓越莓的保健功效被越来 越多人不耐贮运,所以通常以冷冻果或加工 成罐头、果酱和了解,种植规模和产量也持续增加。到2008 年全世果汁等产品进行销售。 42界蔓越莓的种植面积已达41.62 x 10 hm,种 植者约2006—2010年全球及中国对蔓越莓罐头和果酱 [31有1 200户,销售总额超过15亿美元。 的需求见1。 蔓越莓主要生长在寒冷的北半球,仅限于美国 北从表1可以看出,全世界和中国对蔓越莓的需 求部的马塞诸萨州、威斯康辛州、缅因州等和加拿 大的量均呈逐年增长的趋势,2006年的世界需求量是 34.7 亿美元,2010年超过42亿美元。魁北克州,哥伦比亚州,以及南美的智利,欧 表1 2006-2010年全球及中国对蔓越莓罐头和果酱的需求? 年份 国际需求/亿美元 中国需求/亿美元 占亚洲市场/% 占世界市场/% 2006 34.75 3.74 33.73 10.75 2007 36.44 3.98 34.10 10.92 2008 38.22 4.24 34.47 11.08 2009 40.10 4.51 34.83 11.25 2010 42.05 4.80 35.20 11.42 在中国,蔓越莓尚处于野生状态,仅在东北等 地表2数据显示,蔓越莓具有低热量,高纤维, 多分布有一些野生种,蔓越莓的育种和栽培刚刚起 步。维生素和多矿物质的特点。高膳食纤维含量可促进 肠随着市场需求的增长快速,国内的一些科研单 位也开道排毒、防止便秘、预防结肠癌、治疗糖尿病等; VC始进行蔓越莓的选种、引种和育种工作^ 可预防坏血病、促进生长发育、增强体力、减轻 疲劳 等;高钾少钠食品对高血压患者有益处,VA可 维持2蔓越莓的主要营养成分 正常的视觉功能,增强免疫力等。相比其他的水 果而。 蔓越莓的基本营养成分见表2言,蔓越莓的营养素含量大,对人体更健康。 表2蔓越莓的基本营养成分表n 11营养素 含量/g’dOOg)- 比率/% 营养素 含量/g-(lOOg)- 比率/% 能量 192.37 kj 0.55 VK 5.10 x 10^ 6.40 碳水化合物 12.67 4.20 P-胡萝卜素 36.00 x 10^ 0.03 3膳食纤维 4.60 15.30 钾 85.00 x 1〇- 1.80 3脂肪 0.21 0.15 钠 2.00 x 1〇- 0.10 3VA 18.00 x 10彳 9.00 磷 13.00 x 1〇- 1.90 33VC 13.30 xl〇- 16.00 猛 0.15 x 10_ 7.00 注:比率指占id人体所需量的比率。 3蔓越莓的功能特性 的活性物质,便是蔓越莓中分离而得到的浓缩单宁 酸 或称原花青素:PACs)。原花青素是浓缩的单宁 酸,3.1预防尿道感染 主要是表儿茶素和表没食子儿茶精的低聚体或 多聚蔓越莓最独特的功效是能有效预防尿道感染 体,蔓越莓中的原花青素的含量是34.3 mg/100 g。 大(UTI),尿道感染80% ~ 90%是由大肠杆菌引起的, 国 量的研究表明它具有抗细菌黏附特性,能阻止大 肠杆内外学者对这项功能机理的研究进行了很多年, 早期 菌等致病菌黏附在尿道的上皮细胞和膀胱壁 上,致病人们一直认为蔓越莓中的各种酸性物质能增加 膀胱[9]。 菌随着尿液流走,从而预防了尿道感染的 发生中尿的酸性值,形成的强酸性环境杀死尿道中 的大肠[8]Foo LY等人M运用,核磁共振谱、电子发射质 谱杆菌。 等方法检测蔓越莓中原花青素的结构,发现它与 苹果、1998年新泽西州立大学科学家Howell A B等人 葡萄、绿茶中的原花青素不同,这些植物的的研究报告首次确认了蔓越莓中负责抑制泌尿感染 • 102 • 农产品加工•学刊 2011年第5期 14研究表明,蔓越毒提取物Matsushima M等人[原花青素都是B型连接的黄烷键,而蔓越莓中的原 花 能 够抑制幽门螺旋杆菌的增殖,提取物中的多酚物质 青素含有1个或多个A型的黄烷键。这种A型连 接 起了关键的作用。细胞形态学分析表明,蔓越莓中 的的结构非常独特,能与细菌纤毛的外源性凝结素 相抵 物质诱导幽门螺旋杆菌发展成球形,从而抑制了 幽门触,从而使细菌不能与细胞受体结合,通过这 种竞争 螺旋杆菌的繁殖。 性抑制,发挥有效的抗细菌粘附特性。目前 只有少数 Ora Burger等^研究了高浓度蔓越莓提取物环境 几种植物有这种结构的花青素。 下,幽门螺旋菌对胃液和红血球粘附能力变化。结 果针对蔓越莓的预防尿道感染功能,许多学者进行 pl]表明高浓度的蔓越莓提取物能有效抑制幽门螺旋 菌了人体临床试验及人群测试。David T Bailey等人 的粘附能力,可预防由幽门螺旋菌引起的胃溃瘍 等疾选 择年龄在25~70岁的尿道易感妇女进行测试。在测 病。 试 之前,研究者先对她们的尿液进行了检测,然后让 Zhang等人^在山东省展开蔓越莓对抗幽门螺旋 她们1 d服用2次含有200 mg蔓越莓浓缩提取液的 胶 菌的临床试验,将189个幽门螺旋菌感染者分成2组, 囊,持续服用12个星期,然后每个月对她们的健 康 97人每天饮用250 mL的蔓越梅汁,92人饮用同等剂 状况进行询问记录,并进行尿液的对比检测,一 直 量的对照剂;90 d后,让这些感染者进行碳-13尿素 呼持续2年。结果表明,在服用胶囊的12个星期内 以 吸试验,检测感染情况。结果显示,饮用蔓越莓汁 的及服用停止后的2年时间内,这些妇女都没有再 犯尿 一组中14人:14.43%)尿素呼吸试验显示阴性 (感染道感染的疾病。 消除:;饮用对照剂的一组中只有5人:5.44%) 尿素Avom J等人^对153名老年女性志愿者进行随 机 呼吸试验显示阴性,两组对比有显著差异。说明 蔓越对照试验,结果发现1 d饮用300 mL蔓越莓果汁 的 莓汁能抑制幽门螺旋菌在人群中的感染。 妇女,其脓尿症复发的危险只有对照组的27% 3_3抗氧化 (产0.010 6) 〇 [13]2007年美国卫生部比较了常食用水果的抗氧化 Greenberg J A等人进行了 5人的小型对比试 能力,蔓越莓高居榜首。 验,他们分别食用蔓越莓干和葡萄干,然后检测对 比 常见的水果的抗氧化指数见表3。 他们尿液中大肠杆菌的粘附性,得出的结果显示, 食[18]毛光明等人采用对自然衰老和辐照两种模型用蔓越莓干的被测试者尿液中的大肠杆菌粘附性 显 的 小鼠分别饲喂不同剂量的蔓越莓,30 d后分别测著降低,表明了蔓越莓干有效抑制大肠杆菌粘附 特性 定 小鼠血及肝组织中超氧化物歧化酶:SOD)、谷胱的功效。 甘 肽过氧化物酶:GSH2Px)的活力和丙二醛3.2抗幽门螺旋菌 :MDA) 的含量。结果显示,蔓越莓能显著增强小鼠蔓越莓中含有的原花青素、鞣花酸、酚酸、白 藜血液及 肝组织中SOD和GSH2Px的活力;降低了小芦醇等物质,具有抗菌的功效。很多研究表明蔓 越莓鼠血及 肝组织MDA含量。表明蔓越莓对自然衰老和能抑制幽门螺旋菌的感染,对预防胃溃疡、胃 癌、十型小鼠均有改善机体抗氧化能力。辐照模 二指肠溃疡有很好的效果。 表3常见的水果的抗氧化指数m 名称 抗氧化指数 比率/% 名称 抗氧化指数 比率/% 名称 抗氧化指数 比率/% 蔓越莓 9 584 100 橘子 1620 17 梨 2 941 31 蓝莓 6 552 68 红葡萄 1620 17 桃 1 814 19 黑莓 5 347 56 弥猴桃 13 香蕉 879 9 1 210 草莓 3 577 37 青葡萄 芒果 1 118 12 1002 10 樱桃 3 365 35 杏 1 115 苹果 3 082 32 12 注:抗氧指数指的是氧基吸收率单位。 Reed J等人^发现蔓越莓中的黄酮类化合物在体 素等物质,然后测试其对多种癌细胞的影响。结果 表 内、体外试验中都有抗氧化功能,尤其是黄酮醇和 原明,提取物对肺癌细胞、结肠癌细胞、白血病癌 细胞 花青素对动脉粥样硬化有预防作用。 产生了毒害作用,显著抑制这些癌细胞的生长, 而对 3_4抗肿瘤 其他的健康细胞不会产生任何毒害作用。 1蔓越莓中的抗氧化成分,清除人体内的自由基 和Ferguson等人P从蔓越莓果干中提取出花青素 变异细胞,对预防癌症和杀死癌细胞均有很好的 等 类黄酮物质,喂食给植入乳腺癌细胞的小白鼠,经 疗效。 过一段喂食之后发现,小白鼠体内的癌细胞扩散受 限[20]Catherine Net。等人从蔓越莓中提取出原花青 并减缓,癌瘤缩小。 2011年第5期 郭佳,等:蔓越鸯的营养与功能特性概述 • 103 • Sun等人@研究证实,蔓越莓营养提取物通过 2Weiss等人^做了初步临床研究,让测试者使用 含种途径来抑制乳腺癌细胞的生长:?诱导癌细胞自 杀;有蔓越莓浓缩物:不可透析的高分子物:的漱口 水和?阻止癌细胞生殖复制的完成,从而抑制其生长。 3.5普通漱口水,结果显示使用蔓越莓漱口水的测 试者,预防心血管疾病 口腔中的变性链球菌降低了2个数量级,有 效地保护 蔓越莓中含有金丝桃苷、五羟黄酮、杨梅酮等 多了口腔。 种黄酮醇类化合物,这些物质与花青苷一起决定 蔓越3.7降血压 莓果实的颜色。黄酮醇具有很强的抗氧化活性, 能抑蔓越莓低钠高钾的属性使其具有降血压的功效。 制低密度脂蛋白——胆固醇的氧化,降低血液 中甘油 静Maher等人^用大鼠进行实验,将蔓越莓汁注入大鼠三酯的水帄,有助于促进人体的心血管健康。 脉,发现大鼠的血压降低了。他们还测试了蔓越 莓汁 Wilson ^研究表明蔓越莓汁及提取物能减少低密 对动脉内皮细胞一氧化氮形成的影响。研究发 现蔓越度胆固醇的氧化。 莓汁能促使血管内皮细胞产生一氧化氮,使 血管放松, Reed %对猪进行了动物实验,实验表明,蔓越 莓从而降低血压。这有助于解释如何越橘 可以帮助促进汁可降低猪血液中的总胆固醇含量,特别是初始 的总健康的血压水帄。 [30]胆固醇水帄越高,食用后胆固醇水帄下降的越 大,效以水溶性蔓越莓提取物分别融 Apostolidis等人 合牛至、迷迭香、红景天作原料,测定它们对a-果越好。 葡 Caron^进行了人群测试,让测试者对比饮用低 能萄糖苷酶、胰a-淀粉酶和ACE-1的抑制作用, 来评量蔓越莓汁和其他饮料,28 d后测试他们的胆固 醇水判它们的抗氧化活性,以及对糖尿病的作用和 抗高血帄。结果显示,饮用蔓越莓汁的测试者血液中 总胆固压的作用。结果显示,不同的成分与蔓越莓 提取物结醇和低密度胆固醇水帄都明显的下降了,而 甘油三酯合后抑制a-葡萄糖苷酶、胰a-淀粉酶、 ACE-1的能和高密度胆固醇含量没有变化。 力显著增强,说明蔓越莓提取物具有抗 氧化性,有降 Kmse-EUiott等人^研究表明,蔓越莓不仅能提 高血压和预防糖尿病的作用。 高密度胆固醇的含量,还能维护心血管功能,对 患有除此之外,蔓越莓还有其他多种保健功能,如 润动脉硬化的病人有好处。 化,肠通便,降低胆固醇,预防心脏病、防止动脉硬 3.6保护口腔和牙齿 具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒功能,保护肝脏, 抗溃 Koo等人—研究发现,从蔓越莓汁中分离提取的 疡。 物质能分解口腔中的菌群,特别是能分解能引起龋齿 4蔓越莓产品的应用 和牙斑的唾液中的变形链球菌群,从而保护了牙齿。 蔓越莓的产品呈现形式丰富,适用范围广,有 着Hyun研究了蔓越莓对抗龋齿的作用机理,发现 很好的推广前景。 蔓越莓汁阻止变形链球菌粘附在牙齿表面上,抑制 蔓越赛应用产品见表4。了它的繁殖,从而预防了龋齿。 表4蔓越莓应用产品 产品 产品来源 贮藏条件 应用范围 鲜果 整粒鲜果 0~1 1,3个月 焙烤食品,调味料 冻果 整粒冻果 (18?9) T,,18 个月 焙烤食品,调味料,调味酱,乳制品 切片 各种大小形状的切片 (18^9) 18 个月 焙烤食品,调味料,调味酱,乳制品,休闲品 粉 喷雾干燥后成型的粉粒 温暖干燥,2年 果脯蜜饯,饮料,糖果,着色剂,茶 原汁 挤榨而成的果汁 (18?9) T,1 年 饮料,染色剂 浓缩汁 挤搾后再脱水的果汁 (18 土 9)丈,2 年 调味料,果脯蜜饯,钦料,糖果,着色剂,茶 调味酱 低水分或者融合其他物质的酱 (18 ?9)尤,18个月 调味料,焙烤食品,饮料 [3] Gary R Keough. Massachusetts and maine cranberries [G]. 随着蔓越莓产业的迅猛发展以及食品营养界对 NASS: New England Agricultural Statistics, USDA, 2008: 其强大的保健功能宣传,蔓越莓会被越来越多的人 所42-44. 知,备受青睐,其衍生的各种产品也将会在国内 推广[4] Larisa Pozdnyakova, Daniel Gim^nez, Peter V. Oude - mans, 流行。蔓越莓将成为食品界的新星,为中国人 的营养spatial analysis of cranberry yield at three scales [J]. AgronJ,健康作出贡献。 参考文献: 2005 (97) : 49-57. [5] Philip M. The 2006- 2011 world outlook for canned cranberries [1] 万学道.北_??? D].中S#业,2002 (16): 41. and cranberry [EB/OL] . [2005-7-19] http: // [2] 华莓园•爱上蔓越莓[J].健康大视野:医学分册,2007 (8): 45-49. www.icongrouponline.com. • 104 • 农产品加工•学刊 2011年第5期 [6] 杨静慧,李建科,等.蔓越莓栽培历史、现状及发展趋 势[J].天lines [J] . Nutr. 2004 , 134 (6): 29-35. 津农学院学报,2009 (3): 48-50. [22] Sun J, Hai Liu R. Cranberry phytochemical extracts in [7] Oxygen Radical Absorbance Capacity of Selected Foods- duce cell cycle arrest and apoptosis in human MCF -7 breast 2007 [ R] : Nutrient Data Laboratory, Agricultural cancer cells [ J] . 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