综述：萨斯卡通莓（Amelanchier alnifolia）：营养成分、植物化学物质、健康益处、保质期延长及利用

本综述系统总结了萨斯卡通莓（STB）的营养成分（碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质）、植物化学物质（多酚、多糖、挥发物等）及其多种健康益处（抗氧化、抗炎、调节代谢综合征、抗菌、抗癌等）。特别强调了其在功能食品中的应用潜力及延长保质期的技术（如低温贮藏、臭氧处理、干燥处理），为开发STB高附加值产品提供了科学依据。

　　

萨斯卡通莓（Amelanchier alnifolia Nutt.）属于蔷薇科（Rosaceae）苹果亚科（Pomoide），别名西方唐棣、西方莎德布什和西方六月莓，原产于北美、欧洲和非洲。其果实小而圆，成熟时呈深紫色，富含多种营养素和生物活性成分，近年来成为研究热点。

营养成分与生物活性植物化学物质

萨斯卡通莓富含碳水化合物（17.1–19.7 g/100 g）、蛋白质（1.23–1.44 g/100 g）、总脂肪（0.40–0.53 g/100 g）和矿物质（0.25–0.48 g/100 g）。其碳水化合物含量高于蓝莓，膳食纤维总量为5.45–5.79 g/100 g，是蓝莓的1.7倍，对预防肥胖、糖尿病、癌症和肠道疾病有重要作用。蛋白质含量较高，含所有必需氨基酸和9种非必需氨基酸，包括半胱氨酸、酪氨酸和精氨酸，支链氨基酸（BCAAs）含量也高于蓝莓，是运动员的理想营养补充。脂肪中以不饱和脂肪酸为主，单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸分别占31.29 g/100 g和68.16 g/100 g，棕榈酸是主要不饱和脂肪酸。矿物质中磷（364.68–480.33 mg/kg）、钾（2746.05–4311.72 mg/kg）、钙（620.71–845.93 mg/kg）、镁（210.09–315.92 mg/kg）和钠（13.87–25.01 mg/kg）含量丰富，锌、铁、铜和锰也有报道。维生素A（10.68 mg/100 g）、维生素C（3.55 mg/100 g）、B2（3.54 mg/100 g）、E（1.12 mg/100 g）、B5（0.31 mg/100 g）、B1（0.04 mg/100 g）和B9（4.55 μg/100 g）等也是其重要营养成分。

植物化学物质方面，多酚是萨斯卡通莓的主要生物活性成分，包括酚酸、黄酮类、花青素和原花青素（PCA）。总酚含量（TPC）因品种而异，在2.56–3.80 g GAE/kg之间，果皮中TPC比果肉和种子高40%–60%。酚酸中绿原酸含量最高（358 mg/100 g dm），还有3-和5-阿魏酰奎尼酸等。黄酮类含量在Tisnovsky品种中最高（562.8 mg/kg），槲皮素和芦丁也是重要成分。花青素是主要色素，成熟果实中总花青素含量为154–201 mg/100 g，其中花青素-3-半乳糖苷和花青素-3-葡萄糖苷是主要组分，分别占409.19 mg/100 g和89.82 mg/100 g。原花青素含量在32–37 mg/g之间，占TPC的46%–69%，由(-)-表儿茶素单元通过β型键连接而成。

挥发性化合物是评估果实新鲜度、品质和真实性的有用指标。萨斯卡通莓中已鉴定出16种主要挥发性成分，苯甲醛（85.5%）、苯甲醇（2.5%）、苯乙醛（0.9%）、己醛（0.5%）和2-己烯醛（0.2%）对果实香气有重要影响。不同品种挥发性成分含量不同，Smoky和Thiessen品种因苦杏仁苷和野黑樱苷含量较高而风味更浓郁。此外，类胡萝卜素（叶黄素、玉米黄质和β-胡萝卜素）、氰苷和甾醇也是其重要成分。种子油中总甾醇含量为7357–15,771 mg/kg，高于油菜籽油、葵花籽油和大豆油，具有降低甘油三酯和胆固醇的能力，还有抗炎、神经保护和免疫调节作用。

健康益处

萨斯卡通莓具有多种健康益处，包括抗氧化、抗炎、调节代谢综合征、抗菌、抗癌、神经保护和抗糖尿病活性。

抗氧化活性方面，萨斯卡通莓提取物表现出优异的抗氧化性能。DPPH、ABTS、超氧阴离子清除、羟自由基清除、ORAC和TRAP等多种测定方法均证实其强抗氧化活性。叶片提取物的ORAC活性最强（1015.2 TE mg/100 mL），TRAP值最高（424.3 TE mg/100 mL）。果皮抗氧化活性最高，DPPH自由基清除活性为32.3–57.9 mmol TE/100 g，TRAP为14.5–41.5 mmol TE/100 g。添加萨斯卡通莓粉末的面包和啤酒也显著增强了抗氧化活性。

抗炎作用方面，萨斯卡通莓全果粉末和提取物（冻干粉末、花青素组分、花青素-3-葡萄糖苷和乙醇提取物）能调节促炎标志物和信号通路。添加3%萨斯卡通莓粉末的面包抑制了胰腺脂肪酶和环氧化酶-2活性。花青素-3-葡萄糖苷能显著降低高脂高糖饮食小鼠血液中的MCP-1和PAI-1水平。乙醇提取物对LPS刺激的巨噬细胞RAW264.7有强烈的TNF-α抑制作用，与姜黄素效果相当。花青素组分和花青素-3-葡萄糖苷能降低炎症标志物（TNF-α、PAI-1和MCP-1）并抑制单核细胞。

调节代谢综合征方面，萨斯卡通莓及其提取物能降低胆固醇、抑制肝脏脂肪变性、调节神经内分泌功能、逆转肠道菌群失调和调节胰岛素分泌。萨斯卡通莓粉末及其花青素提取物（花青素-3-葡萄糖苷和花青素-3-半乳糖苷）能降低糖尿病db/db小鼠心脏和主动脉中的硫黄素T（ThT）荧光和内质网应激（UPR）标志物（葡萄糖调节蛋白78/94、X盒结合蛋白-1和C/EBP同源蛋白）。萨斯卡通莓补充剂能正常化体重和脂肪、改善葡萄糖耐量、降低收缩压、减少炎症、降低总血浆胆固醇并改善心脏和肝脏的结构和功能。花青素-3-葡萄糖苷能减少高脂饮食引起的代谢紊乱和炎症，调节肠道菌群失调。体外测定如醛糖还原酶测定、α-葡萄糖苷酶抑制测定和胰腺脂肪酶活性测定也证实其提取物能不同程度缓解代谢紊乱。

抗菌作用方面，萨斯卡通莓提取物对真菌、细菌和有害微生物有广泛抑制作用。叶片提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌和蜡样芽孢杆菌的抑制作用强于果实和枝条提取物。全果提取物仅抑制一种细菌（海氏肠球菌），抑菌圈为2.57–8.03 mm，而果肉、果皮和种子提取物无抗菌活性，可能是由于全果中化合物的协同作用、活性成分浓度较高及完整果实基质对生物活性的保护作用所致。

其他健康益处包括肾脏保护和抗心脏综合征。枝条甲醇提取物对牛冠状病毒有强抗病毒活性。萨斯卡通莓饮食补充剂不会降低肾脏重量、水含量、血压或左心室重量，但能减少心脏重塑和丙二醛浓度，不改变肌酐浓度，有助于预防心脏重塑和氧化应激，且对动物器官或其他代谢活动无不良影响。

保质期延长技术

萨斯卡通莓新鲜果实水分含量高（82%–84%），保质期短（10–14天），易因微生物作用、氧化反应、酶活性、物理损伤和水分蒸发而腐烂变质。延长保质期对其广泛应用至关重要。

低温贮藏（包括冷藏和冷冻）是常用技术。冷冻对营养价值影响最小，能有效保存果实。5天4°C贮藏后果实香气、风味、甜度和整体风味强度无显著差异。-20°C贮藏9个月后，17个品种总多酚含量略有下降（<5%），除Smokey外16个品种的抗氧化活性不变，DPPH和ABTS自由基清除活性分别为2.8和5.0 mM/100 g。冷冻贮藏10个月后花青素保存良好，而85°C和100°C巴氏杀菌15分钟则显著减少总花青素，DPPH自由基清除活性EC50增加两倍。因此冷冻是保存萨斯卡通莓品质的有效技术，但能耗高、成本高，需探索新的保鲜技术如可食涂层和薄膜、纳米技术应用和智能包装。

臭氧处理能抑制多种微生物，有效延长保质期。最近研究表明臭氧处理减少了果实上的需氧嗜温细菌、酵母和霉菌数量，有效延长了萨斯卡通莓保质期，但对维生素和其他植物化学物质的影响尚待研究。

干燥处理通过降低水分含量和水活性抑制微生物繁殖和酶活性，延长食品保质期。真空微波干燥增加了萨斯卡通莓的L*值，干燥时间短对总色差影响最小，但微波功率和干燥时间增加会使果实变硬、更耐嚼、更粘，凝聚性和弹性下降。增加微波功率、干燥时间和减少负载可增加复水活性，但导致硬度和总色差增加。微波真空干燥（MVD）多酚化合物保留率最高，其次是对流干燥/微波真空干燥（CD/MVD）和对流干燥（CD），MVD品质与冷冻干燥（FD）相当，特别是聚合物原花青素和黄烷醇的保留，且干燥时间比FD缩短20倍，适合干燥萨斯卡通莓。当前研究侧重于物理性质，干燥条件（时间、温度、真空）对营养特性的影响尚待研究。果皮是保护层，阻碍水分去除，导致干燥时间较长和产品质量较差，需探索干燥前预处理技术（如超声波、脉冲电场和冷等离子体）以提高水分扩散和干燥速率，缩短干燥时间，从而改善干燥萨斯卡通莓的品质、功能性和稳定性。

萨斯卡通莓及其组分的应用

萨斯卡通莓营养丰富，植物化学物质多样，具有开发各种食品的巨大潜力。除常规食品外，还可用作风味增强剂和功能成分开发新产品，赋予食品额外风味和营养成分，改善其品质和功能特性，还可用于化妆品。

常规食品方面，萨斯卡通莓可鲜食或作为配料添加到蛋糕、布丁、馅饼、水果盘、装饰品和其他甜点中。加拿大目前销售的萨斯卡通莓产品包括干果、果酱、糖浆、果汁、葡萄酒和利口酒。发酵萨斯卡通莓果汁具有良好的抗氧化活性和强烈的抑制脂多糖或干扰素-γ激活的巨噬细胞产生一氧化氮（NO）的能力。种子油通过物理压榨法提取，亚油酸含量47.3%，总生育酚含量1053–1754 mg/kg，因其高必需脂肪酸和抗氧化剂含量可用于食品和化妆品行业。

风味增强剂方面，添加萨斯卡通莓糖浆（STBS）到路易波士茶（RT）和绿茶（GT）中显著增加了甜味、后味和整体可接受性，减少了苦味和涩味。成熟萨斯卡通莓果肉酿制的大麦啤酒增强了啤酒的感官特性（味道、果味和香气），平衡了苦味，使啤酒颜色更好。添加冻干萨斯卡通莓粉末的面包气体保留能力较弱，面包体积随添加量增加而减小，但适量添加（5%）仍可获得可接受的感官特性，尤其是风味特征。

功能成分方面，萨斯卡通莓抗氧化胶囊已在加拿大上市，主要药用成分为干燥萨斯卡通莓果实（827 mg），非药用成分为羟丙甲纤维素、硬脂酸镁和麦芽糊精，声称是抗氧化剂来源，有助于保护细胞免受自由基氧化损伤。泰国一家生物公司开发了含萨斯卡通莓全果提取物的抗痤疮霜，主要功能是帮助减少炎症和痤疮刺激。面包中添加萨斯卡通莓果粉改善了感官属性和颜色，提高了黄烷-3-醇、酚酸和花青素的生物可及性，增加了对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和脂氧合酶的抑制活性。添加6%冻干粉末显著增加了酚含量和抗氧化活性，降低了淀粉和蛋白质消化率，增强了对环氧化酶-1和-2的抑制，增加了对脂氧合酶、α-淀粉酶和胰腺脂肪酶活性的抑制。用萨斯卡通莓冻干粉末（成熟全果）替代10%小麦粉改善了饼干的外观和质地，赋予浆果颜色，显著增强了营养品质和生物可及性。萨斯卡通莓果汁通过恒温凝结加入乳清饮料中，实现了显著的营养增强，特别是维生素B3、钙含量和能量值，同时保持了微生物安全性，碳水化合物含量高于加工乳清，展示了其作为功能饮料配方的潜力。萨斯卡通莓粉末可成功加入功能食品（如希腊式冷冻酸奶），保留了关键生物活性化合物（包括挥发性有机化合物和酚酸），但感官特性（特别是质地和香气）需进一步优化。萨斯卡通莓果渣多酚与益生菌共封装展示了功能成分开发的潜在策略，多酚化合物（TPC：2.49 mg GAE/1 g）增强了胃肠道中益生菌存活率（9.08 log CFU/mL），但喷雾干燥粉末的应用受限于其分散性，需进一步优化载体材料和工艺参数。

萨斯卡通莓的潜在利用

萨斯卡通莓因其丰富的营养特性被视为超级水果。当前研究多集中于传统食品和多酚，对其组分（如膳食纤维多糖和花青素）的新型利用和功能成分开发有限。萨斯卡通莓花青素可作为天然着色剂提取，丰富食品颜色和味道，其对pH敏感，酸性条件下呈红色或粉红色，碱性条件下变为蓝色或紫色，可加入生物聚合物薄膜中用作质量指标，监测海鲜、水果和蔬菜在贮藏期间的变化。加工成熟萨斯卡通莓果汁产生大量果渣，通常作为废物处理或用作动物饲料，其中含大量膳食纤维（DF），具有促进肠道健康、调节血糖、降低血脂和预防结肠癌等健康益处，因此应深入研究其生物特性和应用，这不仅为商业利用提供了新的DF来源，还实现了萨斯卡通莓果渣的可持续发展，旨在减少环境污染。萨斯卡通莓种子富含甾醇，但研究有限，目前尚无植物甾醇毒性证据，因此是高度有前途的功能成分，植物甾醇具有多种生物活性，但其生物活性的关键因素是化学特性还是生理效应尚不清楚，因此研究甾醇的结构-活性关系对未来研究重要。

萨斯卡通莓作为功能食品和药物资源的综合开发面临多个挑战，需系统研究，涵盖从基础安全评估到工业应用的多个方面。产品开发面临工艺优化、化合物表征、毒理学评价和结构-活性关系阐明等挑战，从传统食品到验证过的功能成分的转变需要强有力的安全性和有效性证据。当前安全性评估缺乏通过体外和体内研究的系统毒理学评价，细胞培养研究证明了萨斯卡通莓化合物的潜在生物活性，但缺乏全面安全数据，特别是长期消费和与药物潜在相互作用的数据，构成了其商业开发的重要障碍。有限的临床证据基础是另一个关键差距，尽管使用多酚提取物的初步研究在动物模型中显示出潜在效果（特别是抗炎和抗氧化作用），但人体临床试验明显缺乏。未来研究重点应包括符合国际监管要求的标准化安全协议以及精心设计的随机对照试验，调查特定健康声称，此外人体生物利用度综合研究及潜在禁忌症和药物相互作用的彻底调查对于建立萨斯卡通莓的安全性和有效性谱至关重要。

除安全性考虑外，当前对萨斯卡通莓化学成分和生物活性的理解存在显著差距。尽管对多酚进行了广泛研究，但其他潜在有价值化合物尚待探索。先前研究广泛表征了萨斯卡通莓的多酚含量和功能特性，特别关注特定花青素如花青素-3-葡萄糖苷（C3G）和花青素-3-半乳糖苷（C3Ga），尽管这些单个化合物显示出潜在生物活性，但当前研究方法侧重于单一成分而非其协同作用。全面理解萨斯卡通莓的生物活性和功能特性需要系统评估各种生物活性成分之间的结构-活性关系和潜在协同效应。为解决这些研究差距，需要先进的分离和表征技术来分离和鉴定新型生物活性化合物，评估其相互作用，并建立质量控制的标准化分析方法。这些技术应侧重于新型生物活性化合物（特别是蛋白质、碳水化合物和甾醇）的分离和表征，以及单个化合物的结构-活性关系确定，此外评估不同成分之间的潜在协同效应和开发特定生物活性馏分的靶向提取方法是关键研究领域。分离技术的最新进展，如超临界流体提取和膜过滤，为更高效和选择性分离化合物提供了可行方法，使得开发具有生物活性谱的标准化提取物成为可能。

另一个显著挑战是萨斯卡通莓的商业化。其季节性和易腐性代表了商业采用的重要障碍，当前贮藏方法不足以维持全年供应同时保存生物活性化合物，这一技术限制对产品开发和市场扩展具有广泛影响。几种创新方法在解决这些保存和加工挑战方面显示出前景。智能保存技术结合气调包装和生物活性涂层，以及保持营养价值同时延长保质期的先进干燥方法，代表了有前途的发展方向。从副产品中提取有价值化合物的绿色提取技术进一步增强了可持续加工的潜力。萨斯卡通莓废料（特别是果皮和种子）的增值代表了可持续加工的重要机会，最近研究证明了从果皮中提取花青素生产天然着色剂和开发种子油提取改进方法的潜力，但这些工艺需要优化以实现工业规模实施。

未来研究重点应侧重于建立全面安全协议和启动人体临床试验，同时开发和验证先进的化合物表征分析方法。有前途的保存和提取技术的放大，结合全果利用的可持续加工方法研究，将为萨斯卡通莓产品的证据化发展提供基础，同时解决当前技术限制。这些关键领域的成功将使萨斯卡通莓的潜在特性转化为商业上可行的功能食品和营养保健品，通过在这些关键领域的集中研究努力，萨斯卡通莓作为营养和药物应用宝贵资源的全部潜力可以实现，导致满足现代市场需求同时保持科学严谨性和安全标准的创新产品。