玫瑰茄花萼的生物活性及开发利用研究进展

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　　摘 要：玫瑰茄作为近年来兴起的药食两用植物，因其营养丰富，含有多种生物活性物质，在食品及药妆行业都具有良好的发展前景。该文阐述了玫瑰茄花萼的生物活性及产品开发应用现状，为玫瑰茄资源的深入研究及利用提供参考。
　　关键词：玫瑰茄花萼;生物活性;产品开发
　　中图分类号 TS264.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）06-0049-05
　　Abstract： Roselle， as a medicinal and edible dual-use plant that has emerged in recent years， has good development prospects in the food and cosmeceutical industries due to its rich nutrition and the inclusion of a variety of biologically active substances. This paper focused on the biological activity effects of roselle calyx and the current status of product development and application， and provides a reference for in-depth research and utilization of roselle resources.
　　Key words： Roselle calyx; Biological activity; Product development
　　玫瑰茄（Hibiscus sabdariffa L.）又名洛神花，因其花萼色澤如玫瑰红，被誉为植物界的红宝石，营养价值高，是理想的天然保健产品原料。玫瑰茄作为近年来兴起的药食两用作物，原产于热带和亚热带地区，20世纪50年代从非洲、东南亚等地引入种植，现在我国广东、广西、福建、云南等地均有一定的种植规模。
　　1 营养成分
　　玫瑰茄花萼中含有大量的碳水化合物、膳食纤维、蛋白质、维生素、矿物质等营养成分[1]。其中，碳水化合物含量（68.7%）最高，其次是粗纤维（14.6%）、灰分（12.2%）、蛋白质（6.71%）和脂肪（1.01%）[2]。Inès Jabeur等[3]研究发现，玫瑰茄花萼中含有抗坏血酸、β-胡萝卜素、烟酸、核黄素、α-和β-生育酚等成分。所含的矿物质元素中常量元素钙、镁、钾和微量元素铁、锰和锌的含量也很高[4]。此外，还含有约1%的17种氨基酸[5]。
　　2 生物活性成分
　　玫瑰茄花萼的主要生物活性成分为有机酸、花青素、多酚类、多糖。其中，有机酸的占比很高，主要包括柠檬酸（12%～20%）、羟基柠檬酸、木槿酸（13%～24%）、苹果酸（2%～9%）及酒石酸（0.02%～8%），另外还含有少量的草酸和抗坏血酸（0.02%～0.05%）[6]。在干花萼中总花色苷含量为1.5%，其中飞燕草素-3-桑布双糖苷占总花青素的85%，是玫瑰提取物抗氧化能力的主要来源[7]。已发现的还有黄酮类化合物，例如槲皮素、芦丁、绿原酸、原儿茶酸、儿茶酸、儿茶素、咖啡酸和儿茶素没食子酸等[8]。花萼中的单糖组成主要为阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、鼠李糖，另外还含有少量的半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、甘露糖和木糖[9]。
　　3 生物活性作用
　　现有大量研究表明，存在于玫瑰茄花萼中的多酚类及有机酸等物质具有多种生物活性，包括抗氧化、降血脂、降血压、抑菌、抗贫血等作用。
　　3.1 抗氧化 玫瑰茄提取物具有显著的抗氧化效果[10-12]。徐杨等[13]从玫瑰茄中提取制备的飞燕草素-3-O-桑布双糖苷单体能显著抑制H2O2诱导的HepG2细胞内ROS生成，GSH损耗，线粒体膜电位降低和线粒体膜氧化，从而减轻HepG2细胞H2O2诱导的氧化应激反应。Aiman等[14]研究了玫瑰茄提取物对H2O2诱导的SH-SY5Y细胞的神经保护作用及机制，结果表明，玫瑰茄提取物清除活性氧效果显著，并提高了过氧化氢酶活性及谷胱甘肽含量，降低了caspase-3促凋亡因子的表达，并促进了Bcl-2抗凋亡因子的表达，具有抗氧化和抗凋亡作用，并显著减弱了H2O2的神经毒性。目前的研究表明，玫瑰茄的抗氧化活性是归因于其对活性氧和自由基有很强的清除作用，能够抑制黄嘌呤氧化酶活性，改善由叔丁基氢过氧化物诱导的细胞氧化损伤，抑制丙二醛含量的形成，减少谷胱甘肽的消耗，降低血液中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性，在肝脏中能增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽的活性，降低丙二醛的含量[15-17]。
　　3.2 降血脂 多项研究表明，玫瑰茄提取物具有降血脂功效和抗肥胖的作用。抗血脂可能是由于玫瑰提取物中含有花青素和原儿茶酸，羟基柠檬酸的同分异构体对柠檬酸裂解酶有抑制作用，抑制乙酰辅酶A生成，从而抑制甘油三酯和胆固醇生物合成[18]。Diana[19]通过建立高糖高脂大鼠模型评估玫瑰茄提取物对肥胖及其并发症的影响，结果显示，花萼具有显著的抗肥胖作用，并能改善胰岛素抗性。Moyano等[20]在动物模型研究中发现，以玫瑰茄为基础的高脂饮食可以降低小鼠的体重、肥胖、血浆总胆固醇和葡萄糖。Gurrola[21]的临床研究结果也表明，接受玫瑰茄粉胶囊治疗30d的患者较对照组，其血浆总胆固醇、血清甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇显著降低。Sabzghabaee等[22]将90名年龄在12～18岁、有血脂异常的肥胖青少年随机分为2组，治疗组每天摄入2g玫瑰茄粉，而对照组则提供安慰剂，其他的饮食构成及运动量相同，持续30d，结果表明，治疗组的血清总胆固醇，低密度脂蛋白胆固醇和血清甘油三酯显著降低，但高密度脂蛋白胆固醇水平无明显改变，说明玫瑰茄粉可能对降低青少年的血脂具有明显的作用。这些试验研究所选取的提取物缺乏均一性，且大多数试验的持续时间非常短，仅为28d左右，但患者在服用他汀类药物或改变饮食和生活方式后，体内血脂水平需要2个月才能反映出有效的变化[23]。因此，通过延长治疗时间，得到的结果可能更具有说服力。通过各项试验结果可以看出，玫瑰茄提取物呈剂量依赖性地降低血压，短期使用后产生的不良反应较轻且很少见。 　　3.3 降血压 玫瑰茄花萼具有重要的降血压作用，且具有较大的耐受性和安全性，可以达到降低血清钠浓度而不改变钾水平的效果[24]。花萼提取物中含有飞燕草素-3-O-桑布双糖苷，矢车菊-3-O-桑布双糖苷，它们通过与底物竞争活性位点来抑制血管紧张素转换酶的活性，从而达到降压作用[25]。Inuwa等[26]研究了玫瑰茄花萼水提取物处理自发性高血压大鼠对左心室心肌毛细血管长度和表面积的影响，得到玫瑰茄花萼水提物可能是通过降低毛细血管与肌细胞之间的扩散距离以及新血管的形成来降低高血压大鼠的血压，这些作用可能有助于恢复因高血压肥厚状态而受损的心肌细胞的正常营养状态。在Mozaffari等[27]开展的随机临床试验中，将100例轻度高血压Ⅱ型糖尿病患者随机分为玫瑰茄酸茶组（ST）和绿茶组（GT），每天3次，分别在每顿饭后2h喝酸茶和绿茶，持续28d，与刚开始时相比，其收缩压和舒张压明显降低，结束时饮茶的治疗效果在ST中为43.5%，在GT中为39.6%。今后可以将双盲、随机、安慰剂对照临床试验结合标准有效成分剂量的治疗时间延长，来确定玫瑰茄提取物作为降压药的有效性及其可能的毒理作用。
　　3.4 抗贫血 玫瑰茄花萼是最常被提及的具有抗贫血效果的植物，富含铁及抗坏血酸，而抗坏血酸有助于非血红素铁的吸收。有学者在普瓦尼地区调研发现：当地居民普遍通过饮用由玫瑰茄花萼制成的花茶来达到预防贫血的目的，这种方法既廉价又有效[28]。Adigun等[29]使用玫瑰茄提取物进行了动物和人体模型实验，结果显示，血细胞比容和血红蛋白升高。曾荣等[30]对玫瑰茄水提物的抗贫血作用机制进行了初步探究，結果表明，玫瑰茄水提物主要通过提供有效成分促进机体铁的吸收，从而影响了IDA大鼠的DMT-1、FPN-1、Hp、Hepcidin-25及其m RNA的表达，维持机体铁稳态，达到抗贫血的效果。
　　3.5 抑菌 玫瑰提取物的抑菌能力主要归功于黄酮类化合物，因为它们能够与细菌细胞壁形成复合物，并通过细菌细胞表面渗透到提取物中。其作用机制可能是抑制电子转运蛋白转位、磷酸化步骤和其他酶依赖性反应，随后增加质膜通透性，导致离子从细菌细胞中泄漏[31]。Linares等[32]测定了玫瑰茄醇提取物对革兰氏阴性菌（大肠杆菌，肠炎沙门氏菌）和革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌，微球菌）的抗菌活性，结果表明，玫瑰茄提取物对所有测试的细菌菌株均有效，对革兰氏阳性细菌的抑制作用更为显著。但现有的研究都只停留在体外试验，后续可以开展临床试验，进一步验证玫瑰茄提取物的抑菌效果。
　　3.6 利尿 玫瑰茄提取液具有利钠保钾作用。Javier等[33]通过2个实验模型（大鼠利尿和肾脏“原位”的肾脏滤过速度）发现，玫瑰茄水溶液的剂量在500～2500mg/kg下，产生了可重复的利尿效果。玫瑰茄的利尿作用可能是通过内皮细胞呈依赖性释放一氧化氮调解的。
　　4 玫瑰茄产品的开发利用
　　玫瑰茄作为近年兴起的一种药食两用的植物，因其营养丰富且具有众多功效，开发新的具有其他特性的新产品，能为消费者带来益处，因而在食品和药妆行业都具有良好的发展前景。
　　4.1 加工制品
　　4.1.1 玫瑰茄红色素 色泽是衡量食品品质的一个重要指标，人工合成色素存在一定的安全问题，而天然色素色调自然，安全性高，营养丰富且兼具药理作用，因此，天然食用色素的开发和应用越来越受到人们的重视。玫瑰茄花萼因其色泽美艳诱人，已成为了制备天然食用色素的原料之一。玫瑰茄红素是我国《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中提及允许使用的食用天然色素之一。目前，对于玫瑰茄红色素的制备方法已有了较多的研究，郑允权[34]通过萃取、膜分离、大孔树脂分离的组合技术，得到高纯度的玫瑰茄红色素，此工艺简单，成本低，可用于大规模工业化生产。姚德坤[35]采用超高压提取结合膜设备和大孔吸附树脂进行花青素的纯化，得到了高纯度的玫瑰茄红色素。
　　4.1.2 复合果酒 将玫瑰茄与其他水果一同酿造得到的果酒，丰富了果酒的种类，激发消费者的购买欲，促进了产业良性发展。崔娜[36]研制的玫瑰茄杨梅果酒，是以玫瑰茄和杨梅为原材料，经过浸提、发酵等工艺流程酿造而成的复合果酒，协调悦人，酒质柔细轻快，回味绵延。牛广杰[37]以玫瑰茄、山楂、冰糖白酒为原料配制而得的瑰茄酒，色泽鲜艳、酒体丰满，具有改善睡眠和养颜美容的功效。杨敏等[38]将荔枝蜜加入玫瑰茄汁中，经安琪葡萄酒酵母发酵制得玫瑰茄蜂蜜酒，该酒色泽悦目，酒体澄清、透明，且酒质柔和醇厚，具有玫瑰茄蜂蜜酒的典型香气。张天晓[39]研制的玫瑰茄花半甜加香葡萄酒，主要原料为鲜葡萄、玫瑰茄花，具有独特的玫瑰茄花香，同时富含玫瑰茄有益成分。
　　4.1.3 复合饮料 玫瑰茄传统利用方式是将干花泡水饮用，此法过于单一，未能充分体现出玫瑰茄艳美的色泽、独特的香味和营养价值。因此，近年来，玫瑰茄复合饮料产品的研发已成为了饮料行业持续研究的热点。王丽霞[40]以玫瑰茄、糯米为主要原料，酿制了玫瑰茄糯米黄酒，再调配成玫瑰茄糯米黄酒饮料，该饮料呈宝石红色，酸甜适口，澄清透明，兼具玫瑰茄与糯米酒的香气。陈跃华[41]将玫瑰茄与红茶结合，制得的玫瑰茄花茶不仅具备红茶营养价值高，抗癌等功效，还拥有玫瑰茄能够促进血液循环，滋补养颜和延年益寿的益处。李国强[42]采用经醇提和正丁醇萃取后的玫瑰茄提取物作为原料之一，复配以苹果原醋、浓缩苹果汁和蜂蜜，使得该玫瑰茄复合饮料风味极佳，且具有优异的保健功能。钟旭美等[43]将色泽鲜艳的玫瑰茄和红肉火龙果结合，制备的醋饮料不仅保留了玫瑰茄和火龙果的色泽和香味，产品营养丰富、酸甜可口，还具有消除疲劳，调节人体肠胃平衡的保健功能，且产品的稳定性好，不易出现絮状沉淀。
　　4.1.4 复合果酱 玫瑰茄花萼肉质厚实，色泽鲜艳，风味独特，用来制作果酱最适宜不过。何锡媛等[44]以玫瑰茄、红枣、黄皮汁等按照一定比例得到的玫瑰茄复合果酱细腻顺滑，形态稳定，无需另外添加果胶等增稠剂，并且具有一定的保健功效。何伟俊等[45]通过乳酸菌发酵制得的玫瑰茄果酱，不仅具备玫瑰茄和乳酸菌的益肠道、抗氧化、降血压等功效，而且其制备所用的原料丰富，经济效益高，口味极佳，适合任何人群食用。王建化等[46]以菊花、玫瑰茄和山楂3种药食同源材料为原料研制的果酱呈紫红色，清亮透明，菊花瓣均匀分散于其中，完整饱满，口感适中，具有浓郁的菊花和山楂香气，并且具备一定的保健功能。 　　4.1.5 复合酸奶 将玫瑰茄作为一种原料添加至酸奶中，能提升酸奶整体的品质。Noviatri等[47]研究发现了在酸奶中加入玫瑰茄花萼提取物，可增加酸奶的抗氧化能力和感官价值。韩登仑等[48]采用玫瑰茄、野枸杞和山楂作为酸奶的原料，不仅使酸奶具有独特的风味，食用体验上佳，而且具有降血压、补虚、开胃等作用，特别适合长期体虚和血压高的人群使用。王仕尧[49]研发的玫瑰茄酸奶味道鲜美，原料易得，营养价值高，物美价廉。
　　4.1.6 其他产品 现代人追求高质量的生活，对产品的种类需求日益见长，因而还有许多极具玫瑰茄特色的产品被研发出来。周建志[50]将玫瑰茄、糯米、麦芽糖等材料制作的玫瑰茄米花糖，脆爽香甜、入口即酥、余味无穷，具有特色风味。杨成东[51]以低筋面粉为主要原料，添加玫瑰茄，制成了玫瑰茄曲奇饼干，富含氨基酸、维生素C等营养成分，消费人群广，且拥有众多功效。王丽霞等[52]制备的玫瑰茄华夫饼外形完整、厚薄均一、表面无裂痕，内部组织细密均匀，细腻不粘牙，具有玫瑰茄风味。韦俊超[53]用玫瑰茄红糖粉、高筋面粉等原料制成外皮紫红的玫瑰茄肉松饼，其除了具备肉松饼本身的风味和营养价值之外，还融合了玫瑰茄的有效营养成分，有益于调节和平衡血脂，对钙质吸收有很大的促进作用。洪璇等[54]在玫瑰茄中添加卡拉胶、魔芋粉等制成的果冻，外观完整，质地均匀细腻，口感顺滑，酸甜适中，具有玫瑰茄独特风味。王林林[55]的玫瑰茄蜜饯产品肉质脆嫩爽口，果味浓郁，具有玫瑰茄特有的风味，营养物质丰富且有益健康。除此外还有玫瑰茄桃金娘酵素[56]、玫瑰茄微胶囊[57]、玫瑰茄灰水粽[58]、玫瑰茄蛋糕[59]、玫瑰茄口服液[60]等产品，受到了广大消费者的欢迎。
　　4.2 食品包装材料 目前，智能包装中的新鲜度指示剂多为化学染料，然而化学合成试剂具有一定的毒性，因此，以花青素作为指示剂，制备pH敏感型新鲜度指示膜成为了近几年的研究热点。张俊俊等[61]以玫瑰茄花青素提取物制备的智能指示膜，根据指示膜的颜色可检测肉类新鲜度，具有良好的应用潜力。翟晓东等[62]将玫瑰茄提取物添加到淀粉和聚乙烯醇中，以改善这2种物质的相容性，最后制得可用于实时监测4℃下鱼类的新鲜度的指示膜。贾代涛[63]以PP为基膜，乙酸改性后玫瑰茄花青素为新鲜度指示剂，聚乙烯醇水溶液为基液，使用旋涂法制备了一种新鲜度指示薄膜，具有一定的商业潜力。
　　4.3 药妆 玫瑰茄除在食品领域有广泛的开发利用之外，在药妆方面的应用也正不断的兴起。郭红辉等[64]研制的玫瑰茄提取物的美白保湿面膜精华液能够减轻辐射带来的损伤，具有自由基清除功能，通过改善色素沉积，促进皮肤更新，从而达到美白、保湿和滋养皮肤的效果。马婧[65]研制的玫瑰茄减肥膏，由玫瑰茄提取物、艾叶提取物、姜油等制备而成，该款减肥膏稳定性好，功效成分可进入皮肤脂肪层发挥作用，具有显著的减轻体重效果。王一飞等[66]研制的玫瑰茄干细胞冻干粉眼霜，利用玫瑰茄干细胞的抗氧化、刺激人皮肤角化细胞增殖和抗衰老的功能，使得产品具有高效修复眼部受损细胞、抗皱、消除黑眼圈和眼袋、紧致眼部肌肤的功效。刘颖[67]研制的美白祛斑且预防泌尿系统感染的组合物，主要成分有玫瑰茄提取物、蔓越莓提取物、葡萄籽提取物，能从全方位、多靶点角度实现美白淡斑、预防女性泌尿系统感染，并且能以最小量达到较好的效果。
　　5 结语
　　玫瑰茄是一种具有极高经济利用价值的作物，含有丰富的营养价值和多种药理功能，不论是作为食品原料，还是应用于药妆行业，都符合现代人绿色健康的生活理念。现阶段，国内外对玫瑰茄的研究主要集中在花萼的生物活性成分、药理作用及产品开发应用方面，而在其籽、叶、茎杆的研究应用方面则鲜有报道。根据相关文献表明，玫瑰茄籽中含油量高，营养组成丰富，非常适合作为优良食用油的提取原料，而其茎杆中含有大量的纤维，拉力强度高，可代替红麻应用于纺织及造纸。目前，在国内除花萼外的其他部位均未得到有效的利用，造成了资源的极大浪费，倘若能够对籽、茎杆等进行加工利用使其变废为宝，不仅可以提高资源利用率，延长产品产业链，还能实现生产效益最大化。
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　　（责编：张宏民）
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