核桃活性成分的提取方法及生理活性研究進展

王　睿，周小芳

(重慶第二師范學院 生物與化學工程系，重慶 400067)

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核桃活性成分的提取方法及生理活性研究進展

王睿，周小芳

(重慶第二師范學院 生物與化學工程系，重慶 400067)

摘要：綜述了近年來核桃中有效成分的提取方法及其所具有的抗氧化性、抗腫瘤、降血壓等生理活性，為深入研究、利用核桃，提高其經(jīng)濟價值提供參考。

關(guān)鍵詞：核桃；有效成分；提取；活性

核桃，又稱胡桃，屬于胡桃科植物。我國是核桃原產(chǎn)地，主要產(chǎn)區(qū)分布在云南、陜西、山西、四川、河北等省。核桃的枝、葉、外果皮、根皮、堅果及果仁均可入藥，藥理研究表明：核桃根、莖、皮提取物對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌及致病性酵母均有抑制作用[1]。本文對近年來關(guān)于核桃中的有效成分提取方法及活性成分所具有的生理活性進行綜述，為進一步研究、利用核桃提供有價值的參考。

一、核桃功效成分的提取方法

核桃具有較高的營養(yǎng)價值，其主要含有核桃蛋白、核桃多肽、核桃油、核桃醌、多酚等有效成分，由于這些物質(zhì)的性質(zhì)各異，因此可以有針對性地采用不同的工藝進行提取、分離。

(一)水提法

水提法是一種簡易浸出法，其原理是，將所需提取的原料加一定量的水熬煮取汁，使水溶性活性物質(zhì)充分溶于水，從而實現(xiàn)有效提取。

別智鑫[2]等以水為提取溶劑對核桃青皮中的活性物質(zhì)進行了提取，通過控制溫度和時間得到不同的提取液。實驗表明，核桃青皮中的水溶性活性物質(zhì)在不同提取溶液中的含量依次為：鮮樣熱提液>鮮樣冷提液>干樣熱提液>干樣冷提液，其最佳提取方式為：新鮮核桃青皮1000g、水2000mL、溫度為70℃、提取時間5h。

以水為溶劑提取核桃中的活性物質(zhì)，雖然成本較低，但提取物中其他雜質(zhì)含量較多，且水提取物濃縮困難、易腐敗變質(zhì)[3]。

(二)有機溶劑提取法

有機溶劑提取法是利用“相似相溶”原理，以有機溶劑對物質(zhì)進行分離提純。乙醇因其毒性小、價格便宜、濃縮回收方便，常被應用于活性成分的提取。

在核桃青皮所含抗病毒活性物質(zhì)的提取試驗中，有研究表明：在95%乙醇、提取時間26h、液固比為5∶1、提取4次的條件下，可使冷浸提取物的質(zhì)量濃度達到10mg/mL的最大值[4]。郭瑜[5]等采用95%的乙醇，以料液比1∶24、浸提溫度45℃、超聲波功率250W的條件浸提1.4h,過濾并減壓濃縮,得到核桃殼的乙醇提取物。為提取核桃花中的活性物質(zhì)，可先用95%乙醇提取5次，得乙醇粗提物，再將乙醇提取物用水混懸后依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇等體積萃取4次，即得到四種提取物[6]。在乙醇濃度60%、提取時間2h、溫度50℃、料液比為 1∶2 的最佳實驗條件下，可有效提取核桃內(nèi)隔膜總生物堿[7]。

(三)酶法提取

由于生物酶具有高度專一性、極強的催化活性和反應條件溫和等特點，在天然活性物質(zhì)提取研究中有廣泛應用。有學者[8]采用木瓜蛋白酶提取核桃活性物質(zhì)，通過考察底物濃度、酶濃度、反應體系pH值、溫度和反應時間的影響，確定的最優(yōu)提取條件為：溫度55℃、底物濃度4%、酶濃度60000U/g、pH值8.0。在核桃多肽的活性研究中，通過對比中性蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶的酶解產(chǎn)物的抗氧化活性，表明堿性蛋白酶可以作為核桃蛋白酶解的最適蛋白酶[9]。

(四)金屬離子螯合親和層析法

金屬離子螯合親和層析法是一種有效的分離具有金屬離子螯合能力的蛋白質(zhì)或肽的手段,被廣泛應用于肽段的分離。呂瑩[10]等采用該分離技術(shù)分離了具有不同鐵結(jié)合能力的核桃肽。通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，核桃肽在酸性條件(pH5.5)下與鐵的結(jié)合能力最強，隨著pH值逐漸升高，結(jié)合能力下降。磷酸氫二鈉對吸附至鐵親和層析柱上核桃肽的洗脫效果最好，通過階段洗脫，可以得到不同鐵結(jié)合能力的核桃肽。

二、核桃提取物的生理活性

(一)抗氧化活性

抗氧化，即是指抗氧化自由基。人體與外界的持續(xù)接觸，在人體內(nèi)會不斷地產(chǎn)生自由基，很多疾病，包括人的衰老、癌癥的發(fā)生都與體內(nèi)自由基過剩有關(guān)[11]。有研究表明，核桃提取物有一定的體外抗氧化活性，其總還原能力、對羥基自由基、DPPH自由基、超氧陰離子自由基清除率與質(zhì)量濃度呈量效關(guān)系[12]。核桃根和枝不同極性成分的總抗氧化能力雖比抗壞血酸弱，但都比茶多酚強[13]。新鮮核桃花的可食用部分具有一定的抗氧化活性，以乙酸乙酯提取物活性最好，其抗氧化活性強于BHA[14]。有研究表明，核桃仁酶解物的抗氧化活性比核桃粕的好[15]。經(jīng)木瓜蛋白酶酶解后的核桃粕中活性物質(zhì)，對羥基自由基的清除率為32.7%和對超氧陰離子自由基的清除率為24.6%，其還原能力是維生素C的37.9%[16]。

(二)抑菌活性

核桃莖皮的乙醚提取物對金黃色葡萄球菌、變異鏈球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌及致病性酵母有抑制作用；核桃葉的水提取物對炭疽桿菌、白喉桿菌有強大的殺傷作用，且在體外能中和破傷風及白喉毒素[17]；核桃葉的提取物對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、大腸桿菌和黑根霉也具有較強的抑菌作用[18]。核桃青皮的提取物不僅對水稻紋枯、棉花立枯、油菜菌核、小麥紋枯等供試植物病原真菌具有較好的抑菌活性，而且對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等供試細菌也具有較好的抑制作用[19]。在核桃分心木粗提物的抑菌活性研究中發(fā)現(xiàn)，四種提取液都具有不同程度的抑菌活性，核桃分心木乙醇提取液比水提取液具有更明顯的抑菌效果；乙醇提取液和水后乙醇提取液濃度在12.5%時對所有供試菌種均有抑制效果；水提取液和乙醇后水提取液則在25%時才對所有供試菌種有抑制作用[20]。

(三)抗病毒活性

植物病毒給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的損失，從植物中尋找具有農(nóng)藥活性的物質(zhì)是新農(nóng)藥創(chuàng)新的重要途徑。有學者通過研究發(fā)現(xiàn)，將核桃葉以95%乙醇溶液冷浸提取物經(jīng)過萃取分離和活性跟蹤顯示，各萃取物中對煙草花葉病毒侵染心葉煙的抑制作用大小依次為：乙酸乙酯萃取物>正丁醇萃取物>石油醚萃取物>萃余水項。實驗表明，核桃葉的乙醇提取物具有較好的抗植物病毒活性[21]。

(四)降血壓活性

在堿性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風味蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶及復合蛋白酶7種蛋白酶酶解產(chǎn)物的不同分子量的組分與抑制ACE活性關(guān)系的研究中表明：隨著分子量的減少，核桃蛋白酶解產(chǎn)物降血壓活性不斷增加，分子量范圍在小于1000Da的中性蛋白酶酶解產(chǎn)物降血壓活性最高，將中性蛋白酶酶解產(chǎn)物小于1000Da的核桃多肽用凝膠層析分離得到兩個峰，發(fā)現(xiàn)平均分子量較小的組分降血壓活性較強[22]。

(五)抗腫瘤活性

核桃的各個藥用部位均具有良好的抗腫瘤活性。有研究表明，核桃樹皮的抗癌成分主要集中在較強與極性溶劑萃取部分。對從核桃樹皮中分離得到的蒽醌類化合物、β-谷甾醇和沒食子酸進行抗癌活性篩選，結(jié)果顯示：沒食子酸對人白血細胞株K562、人非小細胞肺癌細胞株A549分別有64.78%、46.02%的抑制率[23]。閆鳳等人用胃蛋白酶、胰蛋白酶及木瓜酶等不同蛋白酶水解核桃蛋白，通過MTT檢測法研究核桃蛋白酶解產(chǎn)物對Hela細胞、PC-12細胞、MCF-7細胞、MDA-43及HepG2細胞生長的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，酶解產(chǎn)物對這些癌細胞均具有抑制作用[24]。

三、展望

我國核桃資源豐富，但對核桃的利用率卻不高。核桃的根、莖、葉和樹皮等都具有很好的抗氧化、抗腫瘤、抑菌等作用，為有效利用核桃的抗腫瘤和降血壓活性，可以將核桃研究開發(fā)成新藥物；利用核桃的抗氧化活性，可以將核桃研究開發(fā)成護膚品或保健品。由此可見，核桃在醫(yī)學和農(nóng)業(yè)方面都有較大的利用價值。將核桃的根、莖、葉和樹皮等開發(fā)成新產(chǎn)品，核桃的利用率得以提高，能有效促進我國核桃經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

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[責任編輯王南山]

中圖分類號：S792.13

文獻標識碼：A

文章編號：1008-6390(2016)01-0160-03

作者簡介：王睿(1982- )，男，碩士，講師，研究方向為：食品營養(yǎng)和功能性食品。

收稿日期：2015-09-23