科學(xué)研究表明，癌癥、衰老或其他疾病大多與人體過量自由基的產(chǎn)生有關(guān)?；ㄉ眨慈藗兂Ｕf的花青素，是強(qiáng)效的自由基“清除劑”，也是當(dāng)今人類發(fā)現(xiàn)的有效抗氧化劑。

近日，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李斌團(tuán)隊(duì)在破解國(guó)際漿果加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題——天然活性物質(zhì)花色苷分子穩(wěn)定性差、加工易降解方面取得研究進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)聚焦花色苷營(yíng)養(yǎng)功能和穩(wěn)態(tài)化技術(shù)研究，形成了具有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的花色苷穩(wěn)態(tài)化方法，實(shí)現(xiàn)花色苷穩(wěn)定性提高30%以上、生物利用度提高8至10倍的重大突破。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。

花色苷穩(wěn)定性亟待提高

草莓、葡萄、藍(lán)莓等小漿果因味美多汁且色澤艷麗而備受市場(chǎng)青睞。這一切的背后，其實(shí)是“色彩魔術(shù)師”花色苷發(fā)揮了重要作用。

“從分子結(jié)構(gòu)層面來說，花色苷屬于類黃酮化合物，其在不同漿果中的結(jié)構(gòu)和含量差異，賦予了果實(shí)從紅色到紫色的多彩外觀。”李斌說，漿果中的花色苷既是“色彩魔術(shù)師”，又是“健康管理師”。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體臨床試驗(yàn)表明，花色苷具有緩解視疲勞、調(diào)控糖脂代謝、抗氧化及緩解器官損傷等多種生理功效。20世紀(jì)90年代，我國(guó)著名食品科學(xué)家、沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授孟憲軍在研究中發(fā)現(xiàn)，漿果制品在加工過程中極易褪色，主要原因是花色苷發(fā)生降解，導(dǎo)致漿果制品的品質(zhì)和功效降低。由于缺乏控制花色苷降解的穩(wěn)態(tài)化加工技術(shù)，漿果類食品加工業(yè)的發(fā)展受到嚴(yán)重制約。

我國(guó)是世界最大的漿果產(chǎn)區(qū)之一，種植可食用漿果400多種。其中藍(lán)莓的種植面積達(dá)到6.9萬公頃，位居世界第一。隨著人們生活水平的提高，產(chǎn)品端和消費(fèi)端對(duì)小漿果需求旺盛，極大促進(jìn)了漿果種植業(yè)的快速發(fā)展。特別是在遼寧丹東地區(qū)，漿果種植業(yè)大面積興起，不僅帶動(dòng)了農(nóng)民增收致富，也帶動(dòng)了漿果深加工產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。如何提高花色苷生物利用度，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)化加工，對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

為解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)，科學(xué)家們進(jìn)行了大量研究，先后形成化學(xué)修飾、微膠囊化等保持花色苷穩(wěn)定性的技術(shù)方法。據(jù)介紹，酰基化、酯化、高酸改性等化學(xué)修飾方法定向性差，轉(zhuǎn)化效率低，?；势毡榈陀?0%，僅能使花色苷保留率提升20%左右，且存在改性后花色苷提取難度大、外源有害物質(zhì)易被引入的風(fēng)險(xiǎn)和不足。而以噴霧干燥為代表的微膠囊化技術(shù)，則存在溶解性差、得率低、色澤下降等問題，在生產(chǎn)中使用受限，產(chǎn)業(yè)化前景不明。

過高的技術(shù)門檻，迫使部分企業(yè)放棄了加工產(chǎn)業(yè)鏈，專注于從漿果中提取分離花色苷，直接以原料形式出口，再以高附加值健康食品的形式回流到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。技術(shù)實(shí)力的不足，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)“剪刀差”形成。

開發(fā)雙重保護(hù)體系

針對(duì)上述現(xiàn)狀，李斌團(tuán)隊(duì)深入總結(jié)了目前花色苷穩(wěn)態(tài)化方法的局限性和不足，提出了基于花色苷分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的花色苷穩(wěn)態(tài)化技術(shù)。他們利用花色苷可以選擇性地以非共價(jià)作用力與蛋白質(zhì)結(jié)合成疏水性空腔這一原理，構(gòu)建了猶如“手—手套”緊密結(jié)合的穩(wěn)態(tài)化包埋保護(hù)體系。

為進(jìn)一步提升花色苷營(yíng)養(yǎng)功效，李斌團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)載攻堅(jiān)，在花色苷“手—手套”穩(wěn)態(tài)化加工模式的基礎(chǔ)上，針對(duì)腸道吸收環(huán)境特點(diǎn)，進(jìn)一步開發(fā)出具有“口袋封堵”效果的“分子帽”花色苷保護(hù)體系。

“我們通過計(jì)算化學(xué)，有目的地篩選食源性分子結(jié)構(gòu)，特異性地在‘手套’外側(cè)添加了‘分子衛(wèi)士’，封堵在口袋外側(cè)，避免了花色苷在腸道中因pH環(huán)境和微生物降解而損失的問題，最終形成了‘分子帽’花色苷保護(hù)體系。”李斌介紹，這項(xiàng)技術(shù)初步實(shí)現(xiàn)了腸道高效吸收花色苷，已在動(dòng)物模型上得到驗(yàn)證，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景十分廣闊。

“以前的漿果加工產(chǎn)業(yè)，主要以果汁、果醬等初級(jí)加工為主，產(chǎn)品附加值低，導(dǎo)致前端種植業(yè)、中端貯藏保鮮和后端消費(fèi)市場(chǎng)緊縮，限制了漿果產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。”李斌說。

從加工穩(wěn)態(tài)化的“手—手套”到吸收穩(wěn)態(tài)化的“分子帽”，李斌團(tuán)隊(duì)不斷提升漿果花色苷的加工品質(zhì)。隨著花色苷穩(wěn)態(tài)化加工技術(shù)的成熟，漿果產(chǎn)業(yè)鏈有了“定海神針”。如今，漿果花色苷穩(wěn)態(tài)化技術(shù)因其操作簡(jiǎn)便而深受食品加工企業(yè)認(rèn)可。

漿果花色苷穩(wěn)態(tài)化技術(shù)不僅提升了漿果加工產(chǎn)品的附加值，也帶動(dòng)了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的全面發(fā)展。目前，該技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多家龍頭食品加工企業(yè)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，已成功申請(qǐng)10多件國(guó)際發(fā)明專利，為行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。