紅棗關鍵功能成分及其生物活性的研究進展

朱星宇，郭東起

（塔里木大學生命科學學院，南疆特色農產品深加工兵團重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300）

紅棗又稱大棗或干棗，屬于鼠李科棗果實[1]。在《詩經》中，棗被標記為“五果之一”。它原產于中國，在我國有悠久的種植歷史，主要分布在新疆、河南、山東、河北等地。紅棗營養(yǎng)價值高，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、保護肝臟、預防心血管疾病和增強免疫力等多種功效[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的功能性成分，如多糖、多酚、有機酸和皂苷等[10]。近年來，紅棗保健品的開發(fā)和應用受到廣泛的關注。因此，本文綜述紅棗關鍵功能成分及其生物活性研究的進展，以期為紅棗功能性成分的開發(fā)和利用提供參考依據。

1 紅棗關鍵功能性成分組成比例

紅棗是棗樹的果實成熟后經過晾曬或烘制而成，對于棗品種不同和起源不同的棗，其營養(yǎng)成分的類別和含量也不同。根據相關報道[11-12]，總結了紅棗關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

2 生物活性成分

2.1 多糖

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]以長紅棗為原料，利用單因素試驗和響應面法優(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提取條件進行了研究。另有學者通過微波輔助的方法提取紅棗多糖，這在開發(fā)紅棗多糖的營養(yǎng)與藥用價值上提供了有利的技術支持；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。

2.2 環(huán)核苷酸

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)磷酸鳥苷，以高效液相色譜法測定不同殺菌方式、干燥方式對紅棗產品中環(huán)核苷酸含量的影響。結果表明，經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，經硅膠柱層析純化后，每個樣品的環(huán)磷酸腺苷平均含量高達97%。

2.3 五環(huán)三萜類物質

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。苗立軍等[20-21]采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法測定了53個棗品種的熊果酸、齊墩果酸的含量，發(fā)現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。

2.4 黃酮類化合物

黃酮類物質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]通過單因素試驗和響應面分析法確定了微波輔助提取廣棗黃酮的最佳條件，并通過動態(tài)法確定了AB-8型大孔樹脂純化廣棗黃酮的最優(yōu)工藝參數。韋月平[24]以紅棗皮為研究材料，黃酮提取率為考察指標，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%的果膠復合酶，提取溫度為60℃，提取時間為60 min，在此條件下紅棗皮中黃酮的提取率為9.47 mg/g。

2.5 多酚類

多酚類化合物廣泛存在于多種植物中，因其含有多個酚基團而得名。多酚類化合物的種類很多，結構各有不同，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，測得紅棗多酚得率為72.73 mg/g。高玲玲[27]在單因素基礎上利用正交設計進行試驗，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 ℃，超聲時間20 min。

2.6 其它成分

紅棗的營養(yǎng)成分，除了上述4種以外還有生物堿（甜菜堿）、有機酸皂苷類、樹脂、兒茶酚和鞣質等物質。張向前等[28-29]測定得到棗樹的愈傷組織中含有生物堿，而且對乙醇回流提取狗頭棗生物堿工藝進行了優(yōu)化。蔣新月等[30]用反相高效液相色譜（reversed-phase high performance liquid chromatogra，RP-HPLC）法來測定不同產地紅棗中甜菜堿的含量。

3 功能性成分的生物活性

3.1 抗氧化活性

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)現間苯三酚和鄰苯二酚對·OH、NO2-、DPPH自由基具有明顯的抑制作用，對由·OH引起的DNA損傷也具有較好的保護作用。當間苯三酚和鄰苯二酚質量濃度為60 μg/mL時，體外抗氧化活性及清除自由基、保護DNA作用最佳。

3.2 降血糖、降血脂活性

目前高血脂、高血糖癥成為了一種常見多發(fā)的代謝性疾病，多見于老年人，但是隨著生活水平的提升，人們飲食結構的改變，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于降血脂、血糖方面有一定的生物活性，其作用機制或效果如表2所示。

表2 紅棗降血糖、降血脂作用機制或效果Table 2 The mechanism or effect of red dates on reducing blood sugar and blood fat

3.3 免疫調節(jié)

免疫系統(tǒng)中的免疫細胞和免疫分子之間，以及與其它系統(tǒng)如神經內分泌系統(tǒng)之間的相互作用，使得免疫應答以最恰當的形式使機體維持在最適當的水平，這一過程稱為免疫調節(jié)。

近年來，隨著人們的精神壓力的增加，以及現代醫(yī)學的發(fā)展，人們逐漸認識到免疫系統(tǒng)功能的重要性。紅棗中的多糖具有多類生物活性，能提高機體免疫力，是一種較完美的免疫增強劑。其免疫調節(jié)作用機制或效果如表3所示。

表3 紅棗免疫調節(jié)作用機制或效果Table 3 Mechanism or effect of red dates immune regulation

3.4 護肝活性

紅棗不僅自身營養(yǎng)豐富，同時也是肝病治療處方中的常用中藥，紅棗能提高體內單核吞噬細胞的吞噬功能，有保護肝臟的作用，并且多種治療肝臟疾病的中藥也用到紅棗。其護肝作用機制或效果如表4所示。

表4 紅棗護肝活性作用機制或效果Table 4 Mechanisms or effects of red dates on protecting liver

3.5 抗腫瘤活性

癌癥是一種常見病、多發(fā)病，也是當今嚴重威脅人類健康和生命的一類疾病。最近研究發(fā)現，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制或效果如表5所示。

表5 紅棗抗腫瘤活性作用機制或效果Table 5 Mechanism or effect of anti-tumor activity of red dates

3.6 其它生物活性

研究表明，紅棗除了具有免疫、護肝、降血糖、降血脂、抗腫瘤外，還具有抗疲勞、抗衰老、抗炎癥、抗過敏、凝血補血等生物活性，相應的作用機制或效果如表6所示。

表6 紅棗其它生物活性作用機制或效果Table 6 Mechanisms/effects of other biological activities of red dates

4 展望

紅棗的關鍵性功能組分，是其在被進食后在體內發(fā)揮生理功效的主要物質。這些物質共同發(fā)揮作用，相互影響、相互促進，具有消除氧自由基、抗氧化、抗炎、保護肝臟、增強免疫、調節(jié)胃腸道等生理功能。除了這些關鍵功能成分外，紅棗還含有大量經典的營養(yǎng)性組分如維生素、礦質元素和氨基酸等，它們都能為人體提供必需的營養(yǎng)補充。紅棗功能性成分活性的評價主要集中在體外實驗及動物實驗，人體臨床實驗數據有限，人體吸收及作用機制研究少，而且由于當前提取分離技術的不成熟，處在提取效率低、純度低、費用高等問題。為了進一步做大做強紅棗產業(yè)，優(yōu)化各種活性成分的提取純化工藝、降低生產成本，實現紅棗功能活性成分產業(yè)化，需要不斷深入研究紅棗的藥用機理與效果，更好地滿足人類健康生活的需求。