沙棘功能研究進(jìn)展及其發(fā)展前景

王亞菲，張?chǎng)斡睿瑒⒓鸦?，常瑞鑫，王雪?/p>

（棗莊學(xué)院食品科學(xué)與制藥工程學(xué)院，山東棗莊 277160）

沙棘（Hippophae rhamnoidesLinn.），又稱(chēng)沙棗、吉漢、酸柳、達(dá)普等，屬于胡頹子科沙棘屬的落葉性灌木或喬木，是一種能夠抵御干旱、抗風(fēng)沙、可在鹽堿化土地中生存的生命力極強(qiáng)的植物。沙棘在我國(guó)種植面積廣、種類(lèi)多，沙棘屬在我國(guó)有7 種7 亞種[1-3]，主要分布于西北、西南和華北等地區(qū)[4]。由于沙棘對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，其果實(shí)不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并含有一百多種活性物質(zhì)，在食品、保健、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。

沙棘作為一種藥食同源的植物，其種子、籽、葉、果實(shí)、果油等具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分。其中黃酮具有降血脂、降血壓、降血糖作用，類(lèi)胡蘿卜素具有增強(qiáng)免疫、抗癌、預(yù)防心血管疾病等作用，維生素C 具有清除自由基、抗氧化、降血脂等作用。本文綜述了沙棘的營(yíng)養(yǎng)成分及其功能作用，總結(jié)了沙棘在食品領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用情況，并對(duì)沙棘的發(fā)展前景做出展望。

1 沙棘的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

沙棘種子、葉和果實(shí)中含有豐富的蛋白質(zhì)，其中種子內(nèi)蛋白質(zhì)含量約為24.4%，葉子中蛋白質(zhì)含量為10%～25%，果實(shí)中蛋白質(zhì)含量約為2.89%[5]。沙棘蛋白中氨基酸種類(lèi)齊全，包括8 種必需氨基酸[6]，其中必需氨基酸約占氨基酸總量的67.57%，谷氨酸和酪氨酸含量較高，色氨酸含量最低[7]。沙棘還富含如氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、胡蘿卜素、黃酮、生育酚、多酚及其他人體必需的活性物質(zhì)等[4]，這些物質(zhì)分布于沙棘的種子、葉和果實(shí)中，具體如表1 所示。

由表知，沙棘中的油和脂肪酸主要分布于果實(shí)和種子中。脂肪酸主要包括亞油酸、亞麻酸、月桂酸、十六烯酸等有利于人體吸收的不飽和脂肪酸，并且亞油酸和亞麻酸有利于大腦和智力發(fā)育[8]。如表1 所示，沙棘成熟種子中含油量8%～20%，干果肉（果肉和果皮）中含油量20%～25%，這些油主要以甘油三酯的形式存在[5]。

表1 顯示了沙棘中富含維生素，且各類(lèi)維生素以不同的含量分布在沙棘不同組織部位。其中維生素C 的含量最為豐富，每100 g 沙棘果實(shí)中維生素C 的含量最高可達(dá)1 430 mg[9]，并且沙棘中不含有抗壞血酸氧化酶，所以維生素C 在沙棘中的穩(wěn)定性很高[10]，因此被廣泛應(yīng)用于化妝品行業(yè)中。沙棘中還含有較多的具有維生素A 原活性的類(lèi)胡蘿卜素，其中活性最強(qiáng)的是β-胡蘿卜素和隱黃質(zhì)，約占維生素A 原的5%，其含量比富含類(lèi)胡蘿卜素的南瓜和胡蘿卜都要高出數(shù)倍[11]。此外，沙棘中豐富的維生素在清除自由基、改善血液循環(huán)、抗細(xì)胞分化等方面發(fā)揮著非常重要的功能性作用。

表1 沙棘各部位營(yíng)養(yǎng)成分及功能作用Table 1 Nutritional components and functions of sea-buckthorn parts

表1 還顯示，沙棘中黃酮的含量較多，并且廣泛分布在沙棘各組織部位中，如黃酮在沙棘的籽、葉、果皮、果肉、果渣中含量較高。沙棘中黃酮類(lèi)化合物的種類(lèi)較多，學(xué)者們也在沙棘黃酮中分離提取出不同的化合物，如Gutzeit 等[12]通過(guò)高速逆流色譜法從沙棘汁中分離提取出異鼠李素-3-O-β-蕓香糖苷、異鼠李素-3-O-β-D-葡萄糖苷、異鼠李素-乙酰-葡萄糖苷、異鼠李素-鼠李糖苷等化合物。沙棘黃酮具有廣闊的研究前景，具有降血脂、降血壓、降血糖等作用。

2 沙棘的功能及作用

2.1 抗氧化

沙棘中的多種生物活性物質(zhì)具有良好的抗氧化能力，如黃酮類(lèi)化合物、維生素C、類(lèi)胡蘿卜素、維生素E等，這些生物活性物質(zhì)主要通過(guò)清除自由基、抑制脂肪過(guò)氧化反應(yīng)和激活抗氧化系統(tǒng)等方面來(lái)實(shí)現(xiàn)[27]。由于沙棘中含有多種具有抗氧化作用的生物活性物質(zhì)，學(xué)者們對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究。陳道國(guó)等[28]發(fā)現(xiàn)在沙棘的豐寧品種中，綠果的羥基自由基具有超強(qiáng)的清除能力，其清除能力接近100%。鄭滿(mǎn)榮等[29]發(fā)現(xiàn)，沙棘油中的DPPH自由基清除能力能夠隨著濃度的增加而增強(qiáng)，這是一種良好的自由基清除劑。李娜等[30]發(fā)現(xiàn)，不同品種沙棘提取物對(duì)ABTS 自由基、DPPH 自由基和·O2-具有一定的清除能力，清除力雖然均低于維生素C，但在一定濃度范圍內(nèi)其清除能力會(huì)隨著濃度的增加而增強(qiáng)。

2.2 抗腫瘤

沙棘中的黃酮類(lèi)化合物具有抗腫瘤作用。沙棘可作為輔助治療抗癌的藥物來(lái)提高腫瘤患者的免疫力，并且能夠減輕化療、放療造成的損傷。Gao 等[31]研究表明，沙棘中的黃酮類(lèi)化合物與細(xì)胞抗氧化和細(xì)胞內(nèi)抗增殖活性有關(guān)，并且對(duì)人體癌細(xì)胞HepG2 的增殖具有良好的抑制作用。陳鳳秀等[32]研究表明，黃酮類(lèi)物質(zhì)中的槲皮素能夠有效的抑制人體結(jié)腸癌SW480 細(xì)胞的生長(zhǎng)，并能誘導(dǎo)其凋亡。

2.3 對(duì)心血管疾病的作用

心血管疾病是一種威脅老年人健康的常見(jiàn)病，主要指由高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓等導(dǎo)致人體心臟、大腦及身體組織發(fā)生缺血性或出血性疾病。孫琛等[33]研究表明，沙棘中黃酮提取物能夠降低高血脂小鼠體內(nèi)的血清總膽固醇（TC）、高三酰甘油（TG）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量，并且能夠升高高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）的含量，具有良好的調(diào)脂效果。薛延團(tuán)等[34]研究表明，沙棘甾醇能夠修復(fù)損傷的肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)，可以減少細(xì)胞質(zhì)內(nèi)脂，具有顯著的降血脂作用。因此沙棘具有調(diào)節(jié)血脂、促進(jìn)脂質(zhì)代謝作用，能夠治療心肌肥大癥狀，預(yù)防冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病。

2.4 對(duì)免疫系統(tǒng)的作用

沙棘黃酮提取物能夠增強(qiáng)人體免疫力，增強(qiáng)脾臟淋巴細(xì)胞的增殖，并且能夠促進(jìn)和提高小鼠的非特異性免疫、體液免疫及細(xì)胞免疫功能[35]。馮欣欣等[36]研究表明，沙棘黃酮提取物可以通過(guò)抑制D-半乳糖使衰老模型大鼠中的T 淋巴細(xì)胞數(shù)目、白細(xì)胞數(shù)目、胸腺和脾指數(shù)的減少，進(jìn)而增強(qiáng)衰老模型大鼠的非特異性免疫、體液免疫及細(xì)胞免疫功能。沙棘總黃酮等生物活性成分可以不同程度地、多環(huán)節(jié)地對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，且具有抗過(guò)敏能力，能增強(qiáng)人體的抗病能力，這是因?yàn)樯锘钚猿煞挚梢郧宄梭w內(nèi)自由基，提高免疫功能[37]，并可以增加T細(xì)胞淋巴數(shù)，促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。

2.5 其他功能性作用

沙棘除了上述列舉的功能性外，在抗病毒、降血脂、抑菌、抗輻射、降血糖等方面還具有獨(dú)特的治療效果。如表1 所示，ω-3 脂肪酸和棕櫚油酸等脂類(lèi)具有緩解干眼癥癥狀、抗抑郁、抵抗胰島素等作用[38,23]；5-羥色胺具有利于血液凝固、抗輻射、抗傳染病等作用[24]；γ-氨基丁酸具有改善脂質(zhì)代謝、降血壓和健腦等作用[26]；沙棘果油的提取物可以有效地提升胰島素抵御HepG2 細(xì)胞葡萄糖的攝取量，近而達(dá)到血糖降低的目的[30]。

3 沙棘功能性食品的開(kāi)發(fā)

隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)健康養(yǎng)生更加重視，而沙棘因其具有豐富的營(yíng)養(yǎng)、藥理、食療價(jià)值，被廣泛的開(kāi)發(fā)成各種功能性食品。

3.1 提取沙棘油

沙棘油可分為果油、種子油和混合油，產(chǎn)品類(lèi)型包括膠囊型、口服液型和瓶裝油型等[22]，制取的方法有酶提取法、溶劑萃取法、超臨界萃取法等[4]。曾凡正等[39]研究表明，微波預(yù)處理＋溶劑提取和加速溶劑萃取均能顯著增加沙棘油得率，而從沙棘油品質(zhì)和活性脂質(zhì)伴隨物含量的角度考慮，微波預(yù)處理與短時(shí)加速溶劑提取共同使用能夠?qū)崿F(xiàn)不同加工部位沙棘油的提取。沙棘油中含有豐富的不飽和脂肪酸、類(lèi)胡蘿卜素、生育酚、植物甾醇，是沙棘的精華，具有清除自由基、保護(hù)免疫系統(tǒng)、抗氧化、降血脂和降血糖等作用，還可以在食品領(lǐng)域作為營(yíng)養(yǎng)添加劑、增溶劑和乳化劑等，以改善食品質(zhì)量。

3.2 制作沙棘果汁飲料

我國(guó)市場(chǎng)上現(xiàn)有的沙棘飲料主要包括沙棘原漿和沙棘果汁飲料。沙棘中含有較多的果油，這對(duì)果汁的穩(wěn)定性影響很大。由于沙棘汁的酸澀感，不易被消費(fèi)者接受，沙棘汁一般多與沙棘葉、梨、棗等混合成復(fù)合果蔬飲料，經(jīng)過(guò)調(diào)配不僅保留了沙棘汁的營(yíng)養(yǎng)保健功能，而且掩蓋了沙棘汁的不良風(fēng)味，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。沙棘飲料不僅豐富了飲品的種類(lèi)，而且可以補(bǔ)充人類(lèi)日常飲食中不足的營(yíng)養(yǎng)成分，增強(qiáng)消費(fèi)者的體質(zhì)[7,22]。

3.3 制作沙棘功能性食品

沙棘功能性食品除了沙棘油和沙棘果汁外，還有沙棘茶、沙棘果酒、沙棘黃酮等產(chǎn)品。研究證明，沙棘葉天然無(wú)毒，含有豐富的活性物質(zhì)，特別是黃酮類(lèi)化合物，其含量高于新鮮的沙棘果實(shí)，用沸水沖泡能夠更加充分地浸提，與其他保健茶一起飲用可以改善風(fēng)味[4]。沙棘果酒是一種低酒精度飲料，在經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，如榨汁、澄清、糖度調(diào)節(jié)、發(fā)酵、降酸及果酒澄清等釀造而成的[40]。發(fā)酵后的果酒，不僅具有沙棘本身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且還含有發(fā)酵后的營(yíng)養(yǎng)成分，是沙棘產(chǎn)業(yè)的重要方向之一[41]。沙棘中黃酮物質(zhì)極為豐富，主要分布于沙棘葉、籽、果渣中，這些沙棘副產(chǎn)物經(jīng)常被當(dāng)作廢料丟棄，導(dǎo)致了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，對(duì)沙棘副產(chǎn)物中黃酮物質(zhì)進(jìn)行提取，能夠提高企業(yè)收益，對(duì)沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

4 沙棘發(fā)展問(wèn)題及前景

我國(guó)沙棘產(chǎn)業(yè)還存在著諸多問(wèn)題，沙棘的品質(zhì)差，產(chǎn)量低，資源利用率較低，在加工產(chǎn)品過(guò)程中產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品，如在沙棘果提取沙棘油時(shí)剩余的殘?jiān)?，其中含有豐富的黃酮類(lèi)物質(zhì)往往會(huì)被浪費(fèi)，因此我國(guó)應(yīng)該建立起對(duì)沙棘產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)一化管理。因此，日后需要對(duì)沙棘副產(chǎn)物的生物活性進(jìn)行研究并開(kāi)發(fā)利用，如將沙棘渣開(kāi)發(fā)為飼料產(chǎn)品。由于沙棘產(chǎn)品的品牌雜亂，人們對(duì)沙棘的認(rèn)知度低，沒(méi)有形成具有認(rèn)知度的品牌，缺乏沙棘產(chǎn)品行業(yè)化和企業(yè)化發(fā)展，因此應(yīng)當(dāng)將沙棘產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一化管理，加工制作成品，并同時(shí)開(kāi)發(fā)副產(chǎn)品，這樣即便于管理，又能減少資源浪費(fèi)，而且產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。

沙棘渾身都是寶，現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，沙棘具有很高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值，在食品、藥品、保健品、化妝品等諸多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。而生物活性是沙棘的主要價(jià)值，經(jīng)研究表明，沙棘可以預(yù)防多種疾病，如降血壓、降血脂、降血糖、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、抗輻射等。在未來(lái)，研究者可以針對(duì)沙棘各個(gè)部位的生理活性研究出與其活性相近的食品和保健品等。目前我國(guó)對(duì)沙棘的研究還不夠，對(duì)沙棘的產(chǎn)品研發(fā)也只是局限于初加工階段，導(dǎo)致一些資源的浪費(fèi)，因此應(yīng)該針對(duì)沙棘的生物活性進(jìn)行深入研究，如對(duì)沙棘中的維生素進(jìn)行研究，根據(jù)其降血脂、保護(hù)視網(wǎng)膜等功能性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。