我國棗的資源分布及保健功能

付建鑫，邵家威，王瑞華，張炳文，張桂香*

（1.濟南大學食品科學與營養(yǎng)系，山東濟南250002；2.東營廣元生物科技股份有限公司，山東東營257000）

棗（Zizyphusjujuba）是鼠李目（Rhamnus）鼠李科（Rhamnaceae）棗屬植物棗樹（Ziziphusjujube Mill）的果實。《神農(nóng)本草經(jīng)》記載，棗中VC 含量位居42 種果品之首[1]，被國家列為藥食兩用資源，鮮食或干制入藥，有健脾、潤膚、養(yǎng)顏抗衰老等功效[2]。我國棗樹栽培面積和產(chǎn)量僅次于蘋果、梨、柑桔等，成為我國第七大果樹，在當前農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整中具有重要的意義。

我國既是棗的發(fā)源地也是主栽區(qū)，產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的90%以上，種植主要集中于冀、晉、魯、陜、豫等省份和新疆維吾爾自治區(qū)[3]。棗樹因抗逆性強、早果豐產(chǎn)、易管理、棗果營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟和生態(tài)效益顯著等優(yōu)勢，已成為我國果樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展中一個熱點。

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和消費者保健意識的增強，棗產(chǎn)品需求量激增，栽植面積急劇擴張。本文對棗的地域分布、營養(yǎng)成分和功效進行了綜述，對棗果發(fā)展短板提出了建議，以期保持棗品種多樣性、開發(fā)利用棗產(chǎn)品提供參考。

1 棗種植起源與歷史記載

我國棗樹栽培歷史達3 000 多年，世界上多個國家和地區(qū)均是從我國引進棗資源。截至2017 年，全國棗樹種植面積已達310 萬hm2，產(chǎn)量852.20 萬t，成為我國第7 大果樹品種[4,5]。通過對考古文獻和炭化棗核等化石的研究推測，我國的黃河下游、晉陜流域是我國最初的棗樹種植中心[6]。

1.1 棗的地域分布

棗樹對氣候環(huán)境、土壤肥力適應能力強，是我國種植面積最廣的果樹之一[7]。北至沈陽，沿呼和浩特至大青山的南麓，甘肅河西走廊的臨澤、敦煌，直到新疆的昌吉；最西到新疆西部的喀什；最南到廣東郁南等地；最東到遼寧的本溪和東部沿海各地[8]。郭新裕等[9]將品種按照秦嶺淮河線劃分為兩個大區(qū)，下分6 個小區(qū)，所栽品種見表1。

1.2 棗的分類

系統(tǒng)科學的劃分棗品種資源，不僅便于識錄，而且還可以深入了解品種相互關系，歸納總結優(yōu)勢棗種、優(yōu)選優(yōu)育新品種，進而促進育種實踐推廣。棗的分類可以從生態(tài)學的角度分類，還可以立足于食用品質(zhì)特性方面進行劃分，具體如表2（見下頁）所示。

除上述分類之外，棗的亞種劃分依據(jù)很多，彭建營等[10]根據(jù)不同棗品種的根、莖、葉、花和果實的不同形狀，將棗下屬分為6 個亞種。王永惠、劉孟君等[11,12]統(tǒng)計現(xiàn)有文獻記載，發(fā)現(xiàn)棗的曾用名有如下9 種：（1）Z.jujuba Mill.（2）Z. jujuba Mill. varinermis (Bunge) Rehd.（3）Z.sativa Gaertn.（4）Z.vulgaris Lam.（5）Z.vulgaris Lam.var.Inermis Bge.（6）Z. sativa Gaertn. var. inermis(Bunge)Schneid.（7）Z.sinensis Lamk.（8）Z.zizyphus Karst.（9）Rhamnuszizyphus Linn.。

1.3 優(yōu)勢棗種的篩選

山東、陜西、遼寧和山西等地近幾年選育的優(yōu)勢棗種信息整理結果如表3（見下頁）所示。

2 棗的功能成分及功效價值

棗營養(yǎng)價值豐富，可做鮮食、干制兩用果品，頗受消費者青睞。棗果全身含有豐富的蛋白質(zhì)、多糖、環(huán)核苷酸和有機酸等多種營養(yǎng)成分。現(xiàn)代生物醫(yī)學研究證明，棗提取物具有降血脂、降血糖、抗氧化和肝損傷保護作用等諸多功效。

表1 棗品種地域分布Table 1 Regional distribution of jujube varieties

2.1 基本營養(yǎng)成分

棗被稱作“百果之王”，棗果中含有豐富的黃酮、皂苷三萜類、多糖、環(huán)核苷酸、膳食纖維和有機酸等營養(yǎng)成分。

2.1.1 有機酸和VC

有機酸和VC 是棗重要的組成成分，棗有“VC 之王”的美稱，有機酸的保留程度和VC 含量變化是衡量棗產(chǎn)品加工質(zhì)控的重要因素。

劉世鵬等[13,14]對幾個不同產(chǎn)地的不同品種酸棗果肉的總酸、VC 以及齊墩果酸和熊果酸含量進行了對比研究。結果表明，不同種質(zhì)的酸棗總酸和VC 含量差異很大；6 個品種中的總酸與VC 含量呈極顯著正相關。由此可以看出，不同地區(qū)的酸棗種質(zhì)資源不同。果實成熟期棗皮中蘋果酸含量最高可達19.21 mg/g，占同品種時期果皮總酸含量的89.76%；在果實成熟過程中，蘋果酸和檸檬酸呈現(xiàn)波動下降趨勢[15]。王向紅等[16]利用HPLC 方法測定了酸棗和棗中的三萜酸，發(fā)現(xiàn)酸棗含量明顯高于棗，而酸棗仁中幾乎不含有齊墩果酸和熊果酸；不同品種中阜平棗、駿棗和牙棗中齊墩果酸和熊果酸含量較高。

表2 棗的種類劃分Table 2 Varieties division of jujube

表3 優(yōu)勢棗品種Table 3 Superior jujube varieties

2.1.2 多糖

多糖是棗的一個重要功能成分，在不同的提取方式和不同生長時期，多糖的組分及提取得率是不同的。伍毅等[17]使用果膠酶和酸性蛋白酶輔助提取，提取率達4.65%。楊杰南[18]研究發(fā)現(xiàn)，亞臨界水提取棗多糖得率為6.27%。姚瑞祺等[19]利用超聲輔助提取粗多糖，HPLC 法測定多糖，提取率為7.51%，可見超聲輔助破壁作用對多糖溶出率影響較大；他將超聲輔助提取棗多糖浸提液醇沉后離心，干燥后得黏多糖。郝蕾蕾等[20]測定了水提醇沉法得到的酸性多糖。伍毅等[21]用酶輔助提取的棗多糖為中性多糖，重均分子量為14 600 g/mol，數(shù)均分子量為4 050 g/mol，主要的單糖組成為阿拉伯糖59.30%、半乳糖21.67%、葡萄糖8.93%、鼠李糖8.06%，紅外光譜顯示該多糖含有聚鼠李半乳糖結構。

此外，棗的不同部位多糖的提取得率也是不同的。趙愛玲等[22]對24 個品種的棗及其不同部位多糖含量進行了大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)水溶性多糖含量在棗的不同器官間存在極顯著差異，果肉和吊梗中含量較高，分別達到124.06 mg/g、8.63 mg/g；完熟期和白熟期棗果實中水溶性多糖含量分別為66.21 mg/g、48.78 mg/g。張穎等[23]研究也得出，棗果肉、果皮、葉片等部位的水溶性多糖含量隨著生長時期的延長呈上升趨勢，至完熟期達到最高，且完熟期棗果肉的水溶性多糖含量極顯著高于其他發(fā)育時期和器官。

2.1.3 環(huán)核苷酸

環(huán)核苷酸是棗中活性物質(zhì)的重要組成部分，其中最具代表性的是從哺乳動物中最先發(fā)現(xiàn)的環(huán)磷酸腺苷（cAMP）和環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）。王立霞[24]利用超聲波輔助提取和田玉棗中的cAMP，并與傳統(tǒng)溶劑浸提法進行比較，改進后的方法效率高、耗能低，低溫提取保證了多糖結構完整性，提取得率最高為771.95 μg/(g·dw)，較傳統(tǒng)溶劑法得率提高了1.6%。利用LS-200 型樹脂分離純化和田玉棗中的cAMP，最佳純化條件下產(chǎn)品純度達到3.47%，在pH 3～4.2 的環(huán)境中比較穩(wěn)定[25]。劉孟軍等[26]利用蛋白結合法測定了60 個棗品種中的cAMP 含量，其中山西木棗果熟期果肉部位的cAMP 含量最高，達到302.50 nmo1/(g·fw)，是目前記載在冊的高等植物中含量最高的。葉片生育期cAMP 含量變化特征顯示：低濃度的cAMP 可能具有促進生長的作用，而高濃度則會加速組織成熟與衰老。史洪君等[27]以阿克蘇地區(qū)采收期的灰棗為試材，研究發(fā)現(xiàn)，鮮灰棗及其干棗的cAMP 含量分別為75.237 μg/g 和294.097 μg/g。不同品種、不同時期、同一植株的不同組織部位的cAMP 含量存在著很大的差異，相同條件下，同一植物的cAMP 的相對含量差異取決于氣候等自然原因。

2.1.4 膳食纖維

棗中含有豐富的膳食纖維（Dietary fibre，DF）[28]。劉世軍[29]利用鹽酸水多次洗滌，去核及棗渣，制備可溶性膳食纖維（Soluble dietary fibre，SDF）和水不溶性膳食纖維（Insoluble dietary fibre，IDF），在pH=4、酶添加量為0.9%條件下，IDF 和醇沉得到的SDF 的持水力、溶脹性、SDF物化特性達到最佳。黃雪嬌[30]報道了用α-淀粉酶和中性蛋白酶復合酶解制備IDF，α-淀粉酶和中性蛋白酶復合酶比為5:6 條件下，IDF 得率達13.04%。張艷紅[31]測定了河南若羌紅棗與新疆哈密棗SDF 含量，發(fā)現(xiàn)兩者存在極顯著的差異，這說明不同棗品種、不同生長地區(qū)、不同氣候條件下對棗果DF 含量有一定影響。

2.2 棗的保健功能

棗既可鮮食、干制，又可入藥。現(xiàn)代生命科學研究發(fā)現(xiàn)，棗具有抗氧化、抗炎、抗變態(tài)、降血糖、降血脂、神經(jīng)抑制和肝損傷保護等保健功能。

2.2.1 中樞神經(jīng)抑制及抗變態(tài)作用

許多棗和酸棗成熟期葉片及種子具有一定的神經(jīng)抑制作用。棗種子提取物中的皂甙和黃酮類化合物都被證實具有鎮(zhèn)靜和抑制神經(jīng)興奮的作用，其中當藥黃素（Swertisin）是被實驗測定物質(zhì)中抑制性最強的，可以迅速誘導睡眠，但對肌肉纖維組織舒張不起作用[32]。酸棗仁可入藥，提取物中主要的酸棗仁皂苷A、棗肉中的生物堿，均可用于治療失眠、緩解焦慮情緒，具有鎮(zhèn)靜活性[33]。酸棗仁堿A（Sanjoinine A）和荷葉堿（nNuciferine）通過減少己糖巴比妥來延長睡眠時間，酸棗仁堿（Sanjoinine）的異構體具有更強的鎮(zhèn)靜作用[34]。

2.2.2 抗氧化、抗衰老作用

活性氧自由基（Reactive oxygen species，ROS）是不成對電子的原子或基團，易損傷組織，引起腫瘤、心腦系統(tǒng)疾病、衰老等多種疾病。抗氧化損傷藥物可以提高機體的防御機制，抑制自由基產(chǎn)生。棗多糖提取物能有效清除生物體內(nèi)的ROS，清除能力與棗多糖的劑量呈相關關系，并且在擬態(tài)環(huán)境中對活性氧的清除能力達到最強[35]。Liang J 等[36]用萃取-醇沉淀法提取棗多糖，同樣證實了棗多糖具有顯著清除自由基的作用。苗明三等[37]研究證實，棗多糖可顯著抑制衰老模型小鼠免疫器官的萎縮，延緩腦組織的老化，且高劑量棗多糖的抗衰老效果最佳。

2.2.3 降血糖、降血脂作用

血糖（Glu）和血脂含量的升高會引發(fā)動脈粥樣硬化、高血壓等心血管疾病。焦中高[38]發(fā)現(xiàn)，不同純度的紅棗多糖對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用呈劑量相關關系，并且純度越高抑制效果越明顯。棗多糖對正常小鼠的血糖和糖耐量均無顯著影響。李小平等[39]研究發(fā)現(xiàn)，高劑量的棗多糖可有效抑制小鼠LDL、HDL 和AI的升高，具有良好的降血脂功效。多糖可能對葡萄糖內(nèi)循環(huán)相關酶的活性有不同程度的抑制效果，從而抑制餐后血糖升高。

2.2.4 保肝護肝作用

肝臟是人體最大的實質(zhì)性解毒器官，具有重要的生理功能。肝損傷是危害范圍廣、發(fā)病率高、康復率低的一類細胞損傷疾病的總稱，嚴重者會惡化為肝癌[40]。張鐘等[41]認為，棗中的果糖、鼠李糖和酸性多糖有助于肝損傷細胞修復，同時可以調(diào)節(jié)人體血清總蛋白與白蛋白水平。模型構建結果顯示，棗多糖是通過增強非特異性免疫系統(tǒng)，如吞噬細胞、白細胞和功能因子SOD、GSH-Px（Glutathione peroxidase）等達到肝損傷保護的作用。楊生海等[42]發(fā)現(xiàn)，棗水提醇沉物能降低小鼠GOT、GPT 水平，棗多糖與柴胡疏肝散聯(lián)用可以清除肝損傷產(chǎn)生的自由基，對小鼠肝臟細胞起到一定修復作用。Wang D 等[43]研究發(fā)現(xiàn)，棗多糖顯著抑制ALT、AST、LDH、MDA 的活性，而GSH-Px 及SOD 活性均表現(xiàn)較好。Liu G 等[44]同樣證實了棗多糖能增強SOD 和GSH-Px 的活性，并抑制MDA 的升高，表明抗氧化和解毒作用可能是肝保護的途徑。棗多糖通過介導抗氧化和自由基清除活性，對乙酰氨基酚引起肝損傷的預防和治療作用，由此可見棗多糖可以作為肝毒性藥品和藥物副作用致肝損傷的預防和治療用藥。

2.2.5 抗炎及提高免疫力作用

抗炎癥（Inflammation）治療一直是臨床中最普遍的診斷治療。棗皂苷在體外擬態(tài)實驗中發(fā)現(xiàn)，能顯著抑制白細胞介素6（IL-6）、TNF 等促炎性細胞因子的活性。Hsu BY 等[45]發(fā)現(xiàn)，棗多糖可顯著降低活化的T 細胞產(chǎn)生白介素2（IL-2），具有臨床應用的潛能。Wang C 等[46]證實，棗中三萜類物質(zhì)可降低血清中MDA 含量，改善胸腺T 和淋巴B 細胞的分化能力，從而提升脾臟臨床指數(shù)。張慶等[47]發(fā)現(xiàn)，純化后三種不同組分的棗多糖均可提升小鼠脾細胞增殖。這些研究表明，棗提取物具有提高免疫力的作用。

3 棗資源開發(fā)利用存在的問題

近年來，棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，雖然在基礎研究領域取得重大進展，但是與其他果蔬資源相比還存在著一定問題。

3.1 品種多樣性減少

隨著氣候變化、經(jīng)濟發(fā)展加速和消費者需求激增導致棗果供不應求，農(nóng)藥的頻繁使用使棗的遺傳多樣性受到嚴重破壞。我國棗樹多采用圃地栽植，這種方式不僅受天氣、雨水、光照時長和生物病蟲害等自然因素影響，而且占用土地面積較大，耗費大量人力、物力的同時，還不能保證幼苗存活率和坐果率，所以難以保證棗品種的遺傳多樣性和穩(wěn)定性。

3.2 新品種選育缺乏

我國棗品種繁多，據(jù)統(tǒng)計已達到700 多個品種，但是優(yōu)良品種多集中在山東、山西、陜西及新疆等地，未形成普適性種植[2,5]。生物生長方面主要存在早豐性不強、抗病能力差、果實抗裂性差以及耐旱耐瘠薄能力參差不齊等短板；品種結構方面主要以干制品為主，占有率達到83%，而鮮用比例小、品種少、不應季，品種結構和市場需求不配套。這體現(xiàn)了棗種植具有區(qū)域化程度不高、良種化程度不高、品種結構欠合理等缺陷。

3.3 深度開發(fā)利用環(huán)節(jié)薄弱

從果樹栽培、生長及繁育到棗果的保鮮貯藏、精深加工，未能形成鏈條式的管理模式。棗樹的基礎栽培技術發(fā)展起步晚，較多采用圈地、園圃的種植方式。棗瘋病、裂果病等研究不夠深入，迄今為止依然存在耐旱耐瘠薄能力不強的棗品種。鮮棗的貯藏加工、脫皮等技術難關沒有突破。對于棗產(chǎn)品的深度開發(fā)利用還停留在初加工層面，產(chǎn)品附加值低、功效和工藝不明確。

4 棗資源利用對策及展望

棗資源研究是一個基礎性、長期性的科學研究，涉及范圍廣、涵蓋學科知識豐富，因此棗資源的開發(fā)利用也是關乎棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵所在。

4.1 創(chuàng)新育種手段，保持優(yōu)良品種

我國目前優(yōu)勢棗種的種植結構差、良種棗資源普遍化程度不高。存在著棗瘋病、縮果病等病害侵擾；部分棗樹枝系掛果量少、個頭小，甚至無結果能力；現(xiàn)有種植品種單一、商品化程度低，多數(shù)以干制、糖漬等方式銷售，極少部分可作為鮮食品種，無法滿足日益增長的消費需求。針對上述的品種問題，可以從以下幾個方面進行突破。

4.1.1 強化品種選育

品種選育是憑借動、植物基因遺傳規(guī)律，將現(xiàn)有種質(zhì)或動物資源通過培育篩選、傳種接代等技術手段培養(yǎng)出符合目的需要的定向品種過程，是植物新品種培育的主要方式之一。強化棗品種的選育工作，利用優(yōu)勝劣汰，強化優(yōu)勢品種，淘汰劣勢品種，是豐富棗基因多樣性的有效措施。

4.1.2 提倡多樣化的育種方式

推廣實行多倍體育種、雜交育種等方式，如培育出單果重、色澤艷、抗裂果、耐貯藏的優(yōu)勢棗品種，既滿足干制商業(yè)用途又滿足鮮食的消費需求。

4.1.3 利用現(xiàn)代技術提高選種效率

利用現(xiàn)代分子生物學手段，通過基因工程育種原理，對后代棗品種進行分子印跡的雜種篩除，進一步提高選種的效率和質(zhì)量。

4.2 強化棗產(chǎn)品的開發(fā)深度

4.2.1 轉變加工方式

隨著消費水平的提高，市面上報棗發(fā)酵果汁、飲料、酒水，糖漬的果脯、棗干，棗糕、棗醬等普通的棗產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足消費者需求。加工方式從初加工走向再加工、精深加工方向發(fā)展。研究營養(yǎng)豐富、價格適中的棗產(chǎn)品迫在眉睫。

4.2.2 結合現(xiàn)代生物科學手段研究

利用現(xiàn)代生物科學手段，將理論研究從感官品質(zhì)向功能活性、保健特性延伸，例如開發(fā)含有棗中cAMP 和cGMP 兩類具有抗癌物質(zhì)的高檔保健核苷酸產(chǎn)品。

4.2.3 新資源棗食品的開發(fā)

棗果肉肥厚，色美味甜，富含蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素，因此歷來是益氣、養(yǎng)血、安神的保健佳品，對高血壓、心血管疾病、失眠、貧血等疾病都很有益。王湘[48]研發(fā)了一種利用棗干粉制作的清肺止咳膏，可以治療肺熱引起的咳嗽、咳黃痰、低燒，胃熱引起的咽干、口干苦、大便秘結，肺氣不足引起的咳喘無力、氣短、痰液清稀等疾病癥狀。因此把棗當作補氣健身佳品的研究，是未來棗產(chǎn)品精深加工的一種趨勢。