朱星宇,郭東起
(塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾 843300)
紅棗又稱大棗或干棗,屬于鼠李科棗果實(shí)[1]。在《詩(shī)經(jīng)》中,棗被標(biāo)記為“五果之一”。它原產(chǎn)于中國(guó),在我國(guó)有悠久的種植歷史,主要分布在新疆、河南、山東、河北等地。紅棗營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,具有抗氧化、抗炎、抗病毒、抗疲勞、抗腫瘤、改善胃腸道環(huán)境、降糖降脂、保護(hù)肝臟、預(yù)防心血管疾病和增強(qiáng)免疫力等多種功效[2-9]。許多研究表明,紅棗之所以具有如此眾多的功效是因其含有相關(guān)的功能性成分,如多糖、多酚、有機(jī)酸和皂苷等[10]。近年來(lái),紅棗保健品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注。因此,本文綜述紅棗關(guān)鍵功能成分及其生物活性研究的進(jìn)展,以期為紅棗功能性成分的開(kāi)發(fā)和利用提供參考依據(jù)。
紅棗是棗樹(shù)的果實(shí)成熟后經(jīng)過(guò)晾曬或烘制而成,對(duì)于棗品種不同和起源不同的棗,其營(yíng)養(yǎng)成分的類別和含量也不同。根據(jù)相關(guān)報(bào)道[11-12],總結(jié)了紅棗關(guān)鍵功能性成分組成比例如表1所示。
表1 紅棗功能性成分組成比例Table 1 Proportion of functional components of jujube mg/g
紅棗多糖具有很高的生物活性,主要以中性多糖和酸性多糖[13]為主,其中大部分是水溶性的。趙非等[14]建立柱前衍生高效液相色譜法分離檢測(cè)若羌紅棗水溶性多糖的單糖組成和比例,確定了若羌紅棗多糖中的單糖種類為甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖,質(zhì)量比為甘露糖∶鼠李糖∶葡萄糖∶半乳糖=1∶6.46∶11.20∶6.24。在紅棗多糖的提取方面,李福帥等[15]以長(zhǎng)紅棗為原料,利用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化得到了多糖的最佳提取工藝。白艷林[16]以紅棗為原料,使用微波輔助法提取紅棗多糖并對(duì)提取條件進(jìn)行了研究。另有學(xué)者通過(guò)微波輔助的方法提取紅棗多糖,這在開(kāi)發(fā)紅棗多糖的營(yíng)養(yǎng)與藥用價(jià)值上提供了有利的技術(shù)支持;張磊等[17]采用超聲波輔助熱水法提取紅棗多糖,并確定了紅棗多糖提取的最佳工藝條件。
紅棗中的環(huán)核苷酸有10多種,其中具有重要生物活性的是環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)和環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)。冀曉龍等[18]采用超聲波輔助法提取紅棗中環(huán)磷酸腺苷和環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷,以高效液相色譜法測(cè)定不同殺菌方式、干燥方式對(duì)紅棗產(chǎn)品中環(huán)核苷酸含量的影響。結(jié)果表明,經(jīng)微波處理的紅棗粉中環(huán)核苷酸含量最高,殺菌處理可以不同程度地降解紅棗果汁中環(huán)核苷酸含量。WANG等[19]利用果膠酶水解棗漿提取cAMP,cAMP提取量從10.8 mg/100 g增加到15.7 mg/100 g,經(jīng)硅膠柱層析純化后,每個(gè)樣品的環(huán)磷酸腺苷平均含量高達(dá)97%。
五環(huán)三萜類化合物作為皂草苷的糖苷配基廣泛存在于自然界中,其類型主要分為羽扇豆烷型、木栓烷型、烏蘇烷型和齊墩果烷型。齊墩果酸、熊果酸是紅棗中重要的五環(huán)三萜類物質(zhì)。苗立軍等[20-21]采用高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)法測(cè)定了53個(gè)棗品種的熊果酸、齊墩果酸的含量,發(fā)現(xiàn)大部分棗品種的熊果酸含量集中在100 μg/g~200 μg/g之間,平均含量為164.79 μg/g,75%的棗品種中齊墩果酸的含量為 109 μg/g~383 μg/g,平均含量為 136 μg/g。
黃酮類物質(zhì)可以用于治療心血管疾病、抗菌抗病毒等。李敏等[22]提出超聲輔助法提取紅棗果肉中黃酮的最佳工藝條件為:乙醇濃度50%,料液比1∶30(g/mL),提取50 min。楊云舒等[23]通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法確定了微波輔助提取廣棗黃酮的最佳條件,并通過(guò)動(dòng)態(tài)法確定了AB-8型大孔樹(shù)脂純化廣棗黃酮的最優(yōu)工藝參數(shù)。韋月平[24]以紅棗皮為研究材料,黃酮提取率為考察指標(biāo),研究微波輔助酶法提取黃酮的工藝條件,以 60%的乙醇為浸提液,料液比為 1∶10(g/mL),微波功率420 W,處理5 min后,加入0.3%的果膠復(fù)合酶,提取溫度為60℃,提取時(shí)間為60 min,在此條件下紅棗皮中黃酮的提取率為9.47 mg/g。
多酚類化合物廣泛存在于多種植物中,因其含有多個(gè)酚基團(tuán)而得名。多酚類化合物的種類很多,結(jié)構(gòu)各有不同,但通常可以分為單體和聚合物。紅棗多酚是紅棗中所含多元酚類化合物的總稱,主要包括以下5類:羥基肉桂酸及其衍生物類、花色苷類、黃酮醇類、二氫查耳酮類、黃烷-3-醇類[25]。吳添文[26]以紅棗為原料,考察超臨界CO2萃取紅棗多酚,測(cè)得紅棗多酚得率為72.73 mg/g。高玲玲[27]在單因素基礎(chǔ)上利用正交設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn),得到最優(yōu)的紅棗多酚提取工藝為:甲醇濃度 80%,料液比 1∶12(g/mL),超聲溫度 70 ℃,超聲時(shí)間20 min。
紅棗的營(yíng)養(yǎng)成分,除了上述4種以外還有生物堿(甜菜堿)、有機(jī)酸皂苷類、樹(shù)脂、兒茶酚和鞣質(zhì)等物質(zhì)。張向前等[28-29]測(cè)定得到棗樹(shù)的愈傷組織中含有生物堿,而且對(duì)乙醇回流提取狗頭棗生物堿工藝進(jìn)行了優(yōu)化。蔣新月等[30]用反相高效液相色譜(reversed-phase high performance liquid chromatogra,RP-HPLC)法來(lái)測(cè)定不同產(chǎn)地紅棗中甜菜堿的含量。
紅棗中總黃酮、多酚、多糖都具有良好的體外抗氧化活性。郝婕等[31]發(fā)現(xiàn)間苯三酚和鄰苯二酚對(duì)·OH、NO2-、DPPH自由基具有明顯的抑制作用,對(duì)由·OH引起的DNA損傷也具有較好的保護(hù)作用。當(dāng)間苯三酚和鄰苯二酚質(zhì)量濃度為60 μg/mL時(shí),體外抗氧化活性及清除自由基、保護(hù)DNA作用最佳。
目前高血脂、高血糖癥成為了一種常見(jiàn)多發(fā)的代謝性疾病,多見(jiàn)于老年人,但是隨著生活水平的提升,人們飲食結(jié)構(gòu)的改變,青年人患病率也在逐年增高。研究表明,紅棗中的一些成分對(duì)于降血脂、血糖方面有一定的生物活性,其作用機(jī)制或效果如表2所示。
表2 紅棗降血糖、降血脂作用機(jī)制或效果Table 2 The mechanism or effect of red dates on reducing blood sugar and blood fat
免疫系統(tǒng)中的免疫細(xì)胞和免疫分子之間,以及與其它系統(tǒng)如神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)之間的相互作用,使得免疫應(yīng)答以最恰當(dāng)?shù)男问绞箼C(jī)體維持在最適當(dāng)?shù)乃剑@一過(guò)程稱為免疫調(diào)節(jié)。
近年來(lái),隨著人們的精神壓力的增加,以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到免疫系統(tǒng)功能的重要性。紅棗中的多糖具有多類生物活性,能提高機(jī)體免疫力,是一種較完美的免疫增強(qiáng)劑。其免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制或效果如表3所示。
表3 紅棗免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制或效果Table 3 Mechanism or effect of red dates immune regulation
紅棗不僅自身營(yíng)養(yǎng)豐富,同時(shí)也是肝病治療處方中的常用中藥,紅棗能提高體內(nèi)單核吞噬細(xì)胞的吞噬功能,有保護(hù)肝臟的作用,并且多種治療肝臟疾病的中藥也用到紅棗。其護(hù)肝作用機(jī)制或效果如表4所示。
表4 紅棗護(hù)肝活性作用機(jī)制或效果Table 4 Mechanisms or effects of red dates on protecting liver
癌癥是一種常見(jiàn)病、多發(fā)病,也是當(dāng)今嚴(yán)重威脅人類健康和生命的一類疾病。最近研究發(fā)現(xiàn),紅棗在肝癌、乳腺癌、黑素瘤癌等方面有較好的生物活性。紅棗抗腫瘤活性作用機(jī)制或效果如表5所示。
表5 紅棗抗腫瘤活性作用機(jī)制或效果Table 5 Mechanism or effect of anti-tumor activity of red dates
研究表明,紅棗除了具有免疫、護(hù)肝、降血糖、降血脂、抗腫瘤外,還具有抗疲勞、抗衰老、抗炎癥、抗過(guò)敏、凝血補(bǔ)血等生物活性,相應(yīng)的作用機(jī)制或效果如表6所示。
表6 紅棗其它生物活性作用機(jī)制或效果Table 6 Mechanisms/effects of other biological activities of red dates
紅棗的關(guān)鍵性功能組分,是其在被進(jìn)食后在體內(nèi)發(fā)揮生理功效的主要物質(zhì)。這些物質(zhì)共同發(fā)揮作用,相互影響、相互促進(jìn),具有消除氧自由基、抗氧化、抗炎、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)胃腸道等生理功能。除了這些關(guān)鍵功能成分外,紅棗還含有大量經(jīng)典的營(yíng)養(yǎng)性組分如維生素、礦質(zhì)元素和氨基酸等,它們都能為人體提供必需的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充。紅棗功能性成分活性的評(píng)價(jià)主要集中在體外實(shí)驗(yàn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn),人體臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有限,人體吸收及作用機(jī)制研究少,而且由于當(dāng)前提取分離技術(shù)的不成熟,處在提取效率低、純度低、費(fèi)用高等問(wèn)題。為了進(jìn)一步做大做強(qiáng)紅棗產(chǎn)業(yè),優(yōu)化各種活性成分的提取純化工藝、降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)紅棗功能活性成分產(chǎn)業(yè)化,需要不斷深入研究紅棗的藥用機(jī)理與效果,更好地滿足人類健康生活的需求。