王 蕾,周 秦,李子陽(yáng),王思雨,羅學(xué)剛,周 浩
(天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室暨天津市工業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/生物工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,天津 300457)
按照我國(guó)CFDA的規(guī)定,根據(jù)功能因子的生理功能,功能性食品在促進(jìn)健康、減輕部分疾病癥狀、協(xié)助藥物治療及降低疫病風(fēng)險(xiǎn)等方面的作用,主要包括增強(qiáng)免疫力、輔助降血脂、輔助降血糖、抗氧化、增加骨密度、改善營(yíng)養(yǎng)性貧血、輔助改善記憶、調(diào)節(jié)腸道菌群等27種[1]。
近來(lái)研究發(fā)現(xiàn),大棗中含有多種生理活性物質(zhì),如大棗多糖、黃酮類(lèi)、皂苷類(lèi)、三萜類(lèi)、生物堿類(lèi)、環(huán)磷酸腺苷(cAMP)、環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(cGMP)等,具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,主要表現(xiàn)在抗腫瘤、抗氧化、免疫興奮、鎮(zhèn)靜安神等方面。
研究發(fā)現(xiàn),大棗提取物可有效抑制腫瘤生成,誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡進(jìn)程,促進(jìn)自噬[2-3]。三萜類(lèi)化合物是大棗中的主要抗腫瘤成分[4-6],熊果酸、齊墩果酸、白樺脂酸等可抑制癌細(xì)胞的增殖,促進(jìn)凋亡[6-9]。其中,白樺脂酸和麥珠子酸的抗腫瘤活性是通過(guò)抑制抗凋亡蛋白Bcl-2實(shí)現(xiàn)的[10]。C-3位的香豆?;鶊F(tuán)是羽扇豆烷型三萜酸的抗腫瘤活性功能基團(tuán)[11]。此外,大棗多糖、皂苷、環(huán)磷酸腺苷、生物堿也表現(xiàn)出較好抗腫瘤活性[2,5]。臨床研究也表明,服用大棗可減輕惡性腫瘤患者因放療和化療而引起的不良癥狀[12]。
大棗中豐富的維生素C有很強(qiáng)的促進(jìn)膠原蛋白合成及抗氧化活性的作用,可參與組織細(xì)胞的氧化還原反應(yīng),影響體內(nèi)多種物質(zhì)的代謝[13]。此外,大棗多糖對(duì)各種活性氧均具有一定抗氧化作用,其原因是多糖分子上均具有半縮醛羥基,可與活性氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)[14]。大棗中所含的白樺脂酸能加速清除活性氧自由基,影響抗氧化酶類(lèi)的活性,降低脂質(zhì)過(guò)氧化物的生成,增強(qiáng)小鼠抵抗氧化損傷的能力,緩解地塞米松引起的氧化應(yīng)激[15]。
大棗提取物具有降血壓、降血脂、改善心肌缺血、保護(hù)心臟的作用[16-17],其主要化學(xué)成分有白樺脂酸、白樺脂醇、酸棗仁皂苷A皂苷、棗仁苷元、維生素C、阿魏酸、多肽等,含有的降血壓生物活性肽肽鏈短,可降低血管緊張素酶的活性,不易被消化道的酶分解,因此可作為一種重要的口服保健品[18]。白樺脂酸具有內(nèi)皮依賴(lài)性舒張血管作用,這種血管保護(hù)作用可能與其降低血管內(nèi)皮氧化應(yīng)激,維持血管內(nèi)皮一氧化氮活性有關(guān)[19]。另?yè)?jù)報(bào)道,大棗提取物可降低血壓和血液中膽固醇含量。在研究大棗汁對(duì)正常小鼠和由高脂飼料所致高血脂癥小鼠血脂水平的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),大棗汁對(duì)后者的高血脂癥有顯著的改善作用[20],可在一定程度上預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化。黃宜生等[21]采用過(guò)氧化氫處理心肌細(xì)胞模擬氧化應(yīng)激模型中,酸棗仁皂苷A預(yù)處理能顯著改善心肌細(xì)胞形態(tài)、提高細(xì)胞活力及顯著降低細(xì)胞凋亡率;采用酸棗仁皂苷A干預(yù)心肌缺血再灌注的大鼠后,心肌組織結(jié)構(gòu)損傷明顯減輕,心律失常得到顯著改善,表明酸棗仁皂苷A對(duì)缺血再灌注損傷及再灌注心律失常具有良好的保護(hù)作用[22]。預(yù)防性給予酸棗仁總皂苷還可顯著縮小LAD結(jié)扎后所致大鼠心肌梗死面積,具有保護(hù)心肌缺血損傷的作用[23]。鄧偉等[24]研究發(fā)現(xiàn),酸棗仁皂苷A能改變L-型鈣通道的激活態(tài)和失活態(tài),減小L-型鈣電流從而達(dá)到保護(hù)心臟的目的。
大棗中的果糖、葡萄糖、低聚糖、酸性多糖等糖分可通過(guò)抑制細(xì)胞毒性、抗凋亡、增強(qiáng)免疫、穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)和抗氧化等作用參與保肝護(hù)肝。大棗多糖可顯著降低CCl4所致大鼠肝損傷血清ALT水平,顯著改善肝臟組織的病理變化[25];大棗提取物能降低酒精性肝損傷大鼠的血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶水平,減少肝內(nèi)甘油三酯、膽固醇沉積,具有減輕酒精性肝損傷的作用[26];紅棗醋可通過(guò)抑制機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化,增強(qiáng)肝臟抗氧化酶以及非酶抗氧化能力來(lái)保護(hù)小鼠肝組織抗氧化系統(tǒng),明顯改善慢性酒精中毒引起的肝損傷[27]。苗明三等[28]研究表明,大棗多糖可通過(guò)降低血清ALT水平和改善肝臟病理變化而顯著改善乙硫胺酸和撲熱息痛所致小鼠肝損傷。此外,大棗中的cAMP及維生素C等,能有效減輕化學(xué)藥物對(duì)肝臟的損害,并能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成、增加血清總蛋白含量。因此,在臨床上大棗可用作慢性肝炎和早期肝硬化的輔助治療。
多糖類(lèi)化合物具有明顯的補(bǔ)體活性和促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖作用,對(duì)機(jī)體的非特異性免疫、細(xì)胞免疫和體液免疫均有顯著的興奮作用。大棗富含多糖類(lèi)成分,苗明三等[29]研究表明,大棗多糖能明顯減輕放血和環(huán)磷酰胺并用所致氣血雙虛模型大鼠胸腺、脾臟組織淋巴細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的病理改變,改善能量代謝,激發(fā)紅細(xì)胞相應(yīng)代謝酶,從而起到補(bǔ)氣生血的作用;通過(guò)升高氣血雙虛小鼠血清?!奘杉?xì)胞集落刺激因子水平,大棗多糖可顯著升高全血細(xì)胞水平,發(fā)揮促進(jìn)骨髓造血和興奮免疫之功效[30];大棗多糖能促進(jìn)免疫低下小鼠腹腔巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生IL-1,提高IL-1的活性,促進(jìn)體外ConA及LPS誘導(dǎo)的脾細(xì)胞增殖[31];大棗多糖可明顯拮抗衰老所致小鼠胸腺及脾臟的萎縮[32]。此外,食用大棗可治療過(guò)敏性紫癜。大棗中的乙基-D-呋喃葡萄糖苷衍生物、cAMP以及黃酮類(lèi)化合物都對(duì)組織胺和5-羥色胺有對(duì)抗作用,減少過(guò)敏介質(zhì)的釋放,發(fā)揮抗過(guò)敏作用,在臨床上用于治療因藥物過(guò)敏或其他過(guò)敏性疾病所引起的過(guò)敏性紫癜[33]。
大棗水提物可促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞中神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子如神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)、膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF)及抗氧化酶NQO1、GCL、GST的轉(zhuǎn)錄[34]。這些星型膠質(zhì)細(xì)胞分泌的抗氧化酶可有效克服氧化應(yīng)激損傷[35]。大棗中的黃酮類(lèi)物質(zhì)可以防治腦缺血癥并對(duì)腦缺血所致的腦組織超微結(jié)構(gòu)損傷有保護(hù)作用,大棗提取物還可通過(guò)上調(diào)SOD1和降低缺血海馬體CA1區(qū)的脂質(zhì)過(guò)氧化作用來(lái)防治神經(jīng)元的局部缺血損傷[36]。此外,持續(xù)口服大棗提取物可促進(jìn)小鼠海馬齒狀回顆粒下層細(xì)胞增殖及分化,減緩腦老化[37]。
大棗可通過(guò)抑制中樞神經(jīng)興奮來(lái)降低焦慮、促進(jìn)睡眠,黃酮、皂苷是其重要活性物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),酸棗仁皂苷A可調(diào)整小鼠生理節(jié)律,提高5-羥色胺水平[38];環(huán)肽生物堿可激活GABAA受體,促進(jìn)Cl-內(nèi)流,延長(zhǎng)戊巴比妥的作用時(shí)間[39-40];酸棗仁皂苷A作用于大鼠的海馬體從而發(fā)揮鎮(zhèn)靜催眠作用[41]。與苯二氮卓類(lèi)藥物地西泮相比,酸棗仁皂苷A的鎮(zhèn)靜效果發(fā)揮緩慢,但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),對(duì)學(xué)習(xí)和記憶的損害更小,更具保健意義[40]。
我國(guó)大棗種屬資源十分豐富,占世界總量的98%以上,但目前我國(guó)大棗功能食品品種少、產(chǎn)量低,主要以傳統(tǒng)產(chǎn)品為主,綜合開(kāi)發(fā)利用深度不夠,沒(méi)有形成國(guó)際品牌產(chǎn)品。因此,有必要進(jìn)行大棗功能食品的開(kāi)發(fā)與研制,增加大棗食品的花色品種,充分利用大棗的營(yíng)養(yǎng)及保健作用,開(kāi)發(fā)研制符合國(guó)際消費(fèi)需求的保健產(chǎn)品。
目前,有不少關(guān)于大棗果茶、大棗保健酒、大棗果醋等研發(fā)與工藝優(yōu)化的報(bào)道。王樂(lè)等[42]進(jìn)行了大棗、枸杞保健米酒的研制;張燕紅等[43]優(yōu)化姜棗果凍的微波工藝條件;黃潔等[44]通過(guò)發(fā)酵、蒸餾得到的大棗白蘭地,保留了鮮棗中的大部分營(yíng)養(yǎng)成分,并降低了糖分、增加了酸度值,使其具有了降血脂、調(diào)血壓、緩和動(dòng)脈硬化等功效;此外,還有大棗保健型香醋[45-48]的工藝優(yōu)化報(bào)道。
附圖 我國(guó)CFDA批準(zhǔn)的大棗功能食品保健功能分布
由附圖、附表可以看出,目前市場(chǎng)流通的大棗保健食品的功能主要集中在增強(qiáng)免疫力和改善睡眠上。雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大棗活性成分研究及提取工藝做了很多工作,但是并沒(méi)有形成品牌產(chǎn)品。目前市面的主要是大棗鮮果、干果、蜜餞及棗汁等產(chǎn)品,開(kāi)發(fā)深度不足,沒(méi)有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,面臨著供大于求的尷尬局面。傳統(tǒng)藥方如大棗湯、甘麥大棗湯、小柴胡湯、十棗湯、葶藶大棗瀉肺湯等也有相應(yīng)的保健食品開(kāi)發(fā),但是種類(lèi)不多,開(kāi)發(fā)深度不足,仍有巨大的發(fā)展空間。應(yīng)當(dāng)充分開(kāi)發(fā)利用我國(guó)豐富的大棗資源,對(duì)于品相完好的棗果,可以清洗包裝以鮮果、干果或棗夾核桃等初級(jí)加工產(chǎn)品進(jìn)行售賣(mài);對(duì)于略有破損者,可以進(jìn)行提取、發(fā)酵、榨汁等精加工,最大限度地保留大棗的有效成分與營(yíng)養(yǎng)成分,充分利用已有資源,緩解倉(cāng)儲(chǔ)壓力,促進(jìn)消費(fèi)。
附表 部分獲批的大棗功能食品
大棗藥效作用廣泛、確切,營(yíng)養(yǎng)豐富、藥食同源、資源充足、補(bǔ)益作用明顯、毒副作用小,對(duì)于開(kāi)發(fā)保健食品與藥品有重要意義。今后應(yīng)依托“藥食同源”飲食文化基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)、中醫(yī)藥保健與生物科學(xué)等多領(lǐng)域的研究理論,運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)廣泛開(kāi)展大棗生物活性成分研究和產(chǎn)品精深加工,逐步形成獨(dú)具中國(guó)特色的功能食品科學(xué)發(fā)展之路?!?/p>
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