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科學研究表明，癌癥、衰老或其他疾病大多與人體過量自由基的產生有關?；ㄉ?，即人們常說的花青素，是強效的自由基“清除劑”，也是當今人類發(fā)現的有效抗氧化劑。

近日，沈陽農業(yè)大學教授李斌團隊在破解國際漿果加工產業(yè)發(fā)展的瓶頸問題——天然活性物質花色苷分子穩(wěn)定性差、加工易降解方面取得研究進展。團隊聚焦花色苷營養(yǎng)功能和穩(wěn)態(tài)化技術研究，形成了具有多項自主知識產權的花色苷穩(wěn)態(tài)化方法，實現花色苷穩(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、藍莓等小漿果因味美多汁且色澤艷麗而備受市場青睞。這一切的背后，其實是“色彩魔術師”花色苷發(fā)揮了重要作用。

“從分子結構層面來說，花色苷屬于類黃酮化合物，其在不同漿果中的結構和含量差異，賦予了果實從紅色到紫色的多彩外觀。”李斌說，漿果中的花色苷既是“色彩魔術師”，又是“健康管理師”。大量動物實驗和人體臨床試驗表明，花色苷具有緩解視疲勞、調控糖脂代謝、抗氧化及緩解器官損傷等多種生理功效。20世紀90年代，我國著名食品科學家、沈陽農業(yè)大學教授孟憲軍在研究中發(fā)現，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，導致漿果制品的品質和功效降低。由于缺乏控制花色苷降解的穩(wěn)態(tài)化加工技術，漿果類食品加工業(yè)的發(fā)展受到嚴重制約。

我國是世界最大的漿果產區(qū)之一，種植可食用漿果400多種。其中藍莓的種植面積達到6.9萬公頃，位居世界第一。隨著人們生活水平的提高，產品端和消費端對小漿果需求旺盛，極大促進了漿果種植業(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，不僅帶動了農民增收致富，也帶動了漿果深加工產業(yè)鏈發(fā)展。如何提高花色苷生物利用度，實現穩(wěn)態(tài)化加工，對相關產業(yè)發(fā)展具有重要意義。

為解決產業(yè)發(fā)展痛點，科學家們進行了大量研究，先后形成化學修飾、微膠囊化等保持花色苷穩(wěn)定性的技術方法。據介紹，酰基化、酯化、高酸改性等化學修飾方法定向性差，轉化效率低，?；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、外源有害物質易被引入的風險和不足。而以噴霧干燥為代表的微膠囊化技術，則存在溶解性差、得率低、色澤下降等問題，在生產中使用受限，產業(yè)化前景不明。

過高的技術門檻，迫使部分企業(yè)放棄了加工產業(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內市場。技術實力的不足，導致經濟“剪刀差”形成。

開發(fā)雙重保護體系

針對上述現狀，李斌團隊深入總結了目前花色苷穩(wěn)態(tài)化方法的局限性和不足，提出了基于花色苷分子結構設計的花色苷穩(wěn)態(tài)化技術。他們利用花色苷可以選擇性地以非共價作用力與蛋白質結合成疏水性空腔這一原理，構建了猶如“手—手套”緊密結合的穩(wěn)態(tài)化包埋保護體系。

為進一步提升花色苷營養(yǎng)功效，李斌團隊歷經數載攻堅，在花色苷“手—手套”穩(wěn)態(tài)化加工模式的基礎上，針對腸道吸收環(huán)境特點，進一步開發(fā)出具有“口袋封堵”效果的“分子帽”花色苷保護體系。

“我們通過計算化學，有目的地篩選食源性分子結構，特異性地在‘手套’外側添加了‘分子衛(wèi)士’，封堵在口袋外側，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’花色苷保護體系。”李斌介紹，這項技術初步實現了腸道高效吸收花色苷，已在動物模型上得到驗證，產業(yè)化應用前景十分廣闊。

“以前的漿果加工產業(yè)，主要以果汁、果醬等初級加工為主，產品附加值低，導致前端種植業(yè)、中端貯藏保鮮和后端消費市場緊縮，限制了漿果產業(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”，李斌團隊不斷提升漿果花色苷的加工品質。隨著花色苷穩(wěn)態(tài)化加工技術的成熟，漿果產業(yè)鏈有了“定海神針”。如今，漿果花色苷穩(wěn)態(tài)化技術因其操作簡便而深受食品加工企業(yè)認可。

漿果花色苷穩(wěn)態(tài)化技術不僅提升了漿果加工產品的附加值，也帶動了上下游產業(yè)鏈的全面發(fā)展。目前，該技術已經在國內多家龍頭食品加工企業(yè)轉化應用，已成功申請10多件國際發(fā)明專利，為行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展注入強勁動力。