科学研究表明，癌症、衰老或其他疾病大多与人体过量自由基的产生有关。花色苷，即人们常说的花青素，是强效的自由基“清除剂”，也是当今人类发现的有效抗氧化剂。

近日，沈阳农业大学教授李斌团队在破解国际浆果加工产业发展的瓶颈问题——天然活性物质花色苷分子稳定性差、加工易降解方面取得研究进展。团队聚焦花色苷营养功能和稳态化技术研究，形成了具有多项自主知识产权的花色苷稳态化方法，实现花色苷稳定性提高30%以上、生物利用度提高8至10倍的重大突破。相关研究成果发表在《自然》杂志上。

花色苷稳定性亟待提高

草莓、葡萄、蓝莓等小浆果因味美多汁且色泽艳丽而备受市场青睐。这一切的背后，其实是“色彩魔术师”花色苷发挥了重要作用。

“从分子结构层面来说，花色苷属于类黄酮化合物，其在不同浆果中的结构和含量差异，赋予了果实从红色到紫色的多彩外观。”李斌说，浆果中的花色苷既是“色彩魔术师”，又是“健康管理师”。大量动物实验和人体临床试验表明，花色苷具有缓解视疲劳、调控糖脂代谢、抗氧化及缓解器官损伤等多种生理功效。20世纪90年代，我国著名食品科学家、沈阳农业大学教授孟宪军在研究中发现，浆果制品在加工过程中极易褪色，主要原因是花色苷发生降解，导致浆果制品的品质和功效降低。由于缺乏控制花色苷降解的稳态化加工技术，浆果类食品加工业的发展受到严重制约。

我国是世界最大的浆果产区之一，种植可食用浆果400多种。其中蓝莓的种植面积达到6.9万公顷，位居世界第一。随着人们生活水平的提高，产品端和消费端对小浆果需求旺盛，极大促进了浆果种植业的快速发展。特别是在辽宁丹东地区，浆果种植业大面积兴起，不仅带动了农民增收致富，也带动了浆果深加工产业链发展。如何提高花色苷生物利用度，实现稳态化加工，对相关产业发展具有重要意义。

为解决产业发展痛点，科学家们进行了大量研究，先后形成化学修饰、微胶囊化等保持花色苷稳定性的技术方法。据介绍，酰基化、酯化、高酸改性等化学修饰方法定向性差，转化效率低，酰化率普遍低于40%，仅能使花色苷保留率提升20%左右，且存在改性后花色苷提取难度大、外源有害物质易被引入的风险和不足。而以喷雾干燥为代表的微胶囊化技术，则存在溶解性差、得率低、色泽下降等问题，在生产中使用受限，产业化前景不明。

过高的技术门槛，迫使部分企业放弃了加工产业链，专注于从浆果中提取分离花色苷，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国内市场。技术实力的不足，导致经济“剪刀差”形成。

开发双重保护体系

针对上述现状，李斌团队深入总结了目前花色苷稳态化方法的局限性和不足，提出了基于花色苷分子结构设计的花色苷稳态化技术。他们利用花色苷可以选择性地以非共价作用力与蛋白质结合成疏水性空腔这一原理，构建了犹如“手—手套”紧密结合的稳态化包埋保护体系。

为进一步提升花色苷营养功效，李斌团队历经数载攻坚，在花色苷“手—手套”稳态化加工模式的基础上，针对肠道吸收环境特点，进一步开发出具有“口袋封堵”效果的“分子帽”花色苷保护体系。

“我们通过计算化学，有目的地筛选食源性分子结构，特异性地在‘手套’外侧添加了‘分子卫士’，封堵在口袋外侧，避免了花色苷在肠道中因pH环境和微生物降解而损失的问题，最终形成了‘分子帽’花色苷保护体系。”李斌介绍，这项技术初步实现了肠道高效吸收花色苷，已在动物模型上得到验证，产业化应用前景十分广阔。

“以前的浆果加工产业，主要以果汁、果酱等初级加工为主，产品附加值低，导致前端种植业、中端贮藏保鲜和后端消费市场紧缩，限制了浆果产业的高效发展。”李斌说。

从加工稳态化的“手—手套”到吸收稳态化的“分子帽”，李斌团队不断提升浆果花色苷的加工品质。随着花色苷稳态化加工技术的成熟，浆果产业链有了“定海神针”。如今，浆果花色苷稳态化技术因其操作简便而深受食品加工企业认可。

浆果花色苷稳态化技术不仅提升了浆果加工产品的附加值，也带动了上下游产业链的全面发展。目前，该技术已经在国内多家龙头食品加工企业转化应用，已成功申请10多件国际发明专利，为行业的持续健康发展注入强劲动力。本报记者 郝晓明 通讯员 范守君 田金龙（摘自2024年8月19日《科技日报》6版）