
果蔬富含維生素、礦物質、多糖、多酚、萜類以及生物堿等多種功能成分,具有多種健康功效,對維持人體健康至關重要。我國是全球最大的果蔬種植和生產國,深入挖掘果蔬新資源對機體生理功能的影響及作用機制,是促進其高效、高值化利用,踐行“大食物觀”,應對“隱性饑餓”,滿足居民營養健康需求的重要舉措。在可持續發展與“雙碳目標”戰略背景下,如何確保人們獲得所需的果蔬營養,同時減輕生產對環境的負擔已成為刻不容緩的議題。文章圍繞“功能成分-綠色制造-提質增效”,綜述果蔬資源中功能成分挖掘、健康調控新功能、作用機制及其綠色制造的關鍵共性技術等,為促進果蔬資源綠色低碳、高效高值和綜合循環利用以及產業高質量發展提供重要參考。
1、果蔬食品功能成分
果蔬的功能成分主要來源于果蔬次生代謝產物,包括多糖、多酚、萜類以及生物堿等,這些功能成分因突出的健康效應而成為食品新資源挖掘的重要對象,然而,不同果蔬中的功能成分存在差異。

2、果蔬功能成分的促健康機制
果蔬功能成分具有調節代謝、抗抑郁、調節腸道、抗炎癥、抗氧化以及抗癌等多種健康功能,具有天然來源、低毒性以及多靶點作用等特性,能夠有效干預疾病的發展,為開發綠色健康食品、膳食補充劑以及藥物前體等提供可持續的解決方案,是連接飲食與精準營養理念的新載體。



3、果蔬功能成分制備與增效的關鍵共性技術
我國果蔬食品產業化仍存在采后腐損率高,綠色加工技術水平和資源綜合利用率低,信息智能化基礎薄弱等瓶頸問題。因此,在可持續發展與“雙碳目標”戰略背景下,以減損增值、節能減排和高效利用為基本特征的關鍵共性技術,對于果蔬功能成分的充分挖掘與高效高值化利用具有重要意義。
3.1 綠色提取技術
果蔬功能成分提取主要集中于提取過程中的能耗更低、效率更高,減少溶劑使用或使用替代溶劑和可再生天然產物。

3.2 生物合成技術
果蔬功能成分的傳統工業化提取需使用大量原料和提取溶劑,引發資源浪費和環境污染等問題。合成生物學技術可通過突破菌種計算設計、高通量篩選、精準調控等關鍵技術構建細胞工廠,實現果蔬功能成分的精準、高效合成,逐步削弱傳統工藝與環境資源之間的緊密聯系。

3.3 結構修飾與半合成技術
隨著果蔬功能成分結構特性與構效關系研究的深入,發現分子質量、側鏈基團類型等因素對其功能活性影響較大。結構修飾技術能基于功能成分結構特性的改變,進而提高其穩定性、生物利用度與功能活性。
3.4 穩態化技術
果蔬功能成分往往存在自身穩定性差、易降解、在機體胃腸道環境影響下生物活性降低且生物利用度不高等問題。包埋技術能夠實現果蔬功能成分的穩態化遞送及靶向釋放,從而提高其應用穩定性及生物利用度。

4、果蔬功能成分挖掘未來發展趨勢
1)果蔬功能成分的新功能挖掘 構建更完整且更具代表性的功能成分預測模型,深入挖掘其促健康機理,并結合多組學以及計算機模擬等技術,明確功能成分的體內生物轉化過程及其所介導的健康效應。
2)綠色智能制造技術創新 在菌種工程、代謝工程和發酵工藝方面進行深入研究,并結合AI輔助設計與機器學習等智能化技術,不斷優化基因編輯策略,深入解析底盤細胞的代謝網絡調控機制,構建高效的細胞工廠。
3)功能成分增效技術創新 針對功能成分的結構特性以及人體復雜的胃腸道環境,突破現有增效技術瓶頸,同時深入挖掘功能成分的協同增效機制,充分發揮功能成分的健康調控功能,
4)果蔬資源“吃干榨盡”全利用 開發集成化的全鏈條利用技術以及構建資源循環利用體系,形成“從農田到餐桌,再回到農田”的循環經濟模式。同時,拓展資源利用途徑,開發基于果蔬廢棄物的生物材料等。
原文鏈接:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=hQuCc5bkPPNhW2N3SZ1lov8RgV-dp5-SFU0nXRtZve3Gaeve27Z2JWzUHiDVi_ThQhy0mW0ltLtpK3-5j4rCP_tjZeCJO_2IGZL-rKQhXI5kr8XYVgXPWzU631JOqzQaIH8MNcIvxhY2j0q32aiqn7Nt1t-LlSh3gXaMsz3tyy3EJia_MM4zwA==&uniplatform=NZKPT&language=CHS


