核桃營養組成與保健功能研究進展

王帥，戴漣漪，庫雪晶，榮瑞芬*

（1.北京聯合大學應用文理學院，北京100191；2.生物活性物質與功能食品北京市重點實驗室，北京100191；3.北京聯合大學功能食品研究院，北京100191）

核桃營養組成與保健功能研究進展

王帥1，2，戴漣漪1，庫雪晶2，3，榮瑞芬1，2*

（1.北京聯合大學應用文理學院，北京100191；2.生物活性物質與功能食品北京市重點實驗室，北京100191；3.北京聯合大學功能食品研究院，北京100191）

核桃作為一種古老的藥食兩用食物，具有極高的營養和保健價值，隨著對核桃研究的不斷深入，對核桃的營養成分和功能作用又有了新的認識和發現。該文全面地綜述了核桃的營養及其功能成分的組成，從作用機理上介紹了核桃的營養保健功能，以及核桃的開發利用研究進展，為核桃深加工提供了有意義的科學依據。

核桃；營養；保健功能；研究進展

核桃栽培歷史悠久，是一種集七大營養素于一身的優良干果類食品，同時還含有多種功能成分，具有很高的營養和保健價值。《本草綱目》記載：“核桃味甘性平微苦微澀，有補腎固精、健脾補血、通便潤腸、寧心安神等功效”［1］。20世紀，核桃健腦益智、預防心腦血管疾病的作用得到了國內外養生與醫學專家的公認。近年來，核桃新的營養保健作用不斷被發現，其在改善Ⅱ型糖尿病、調節體質量和輔助治療精神類疾病、改善睡眠和預防前列腺癌和肺癌等方面都有一定的作用。為了充分地利用和發揮核桃的營養保健作用，本文對核桃的營養組成及其保健功能研究進展進行了綜述，以期為核桃營養保健食品的研究和開發提供思路和理論依據。

1　核桃的營養與功能成分

1.1蛋白質和氨基酸

核桃蛋白質含量約為15%，主要由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白組成，其中谷蛋白含量最高，為70.11%；其次是球蛋白，為17.57%［2］。美國農業部公布核桃蛋白是優質蛋白，含有18種氨基酸，8種必需氨基酸種類齊全，其組成比與人體必需氨基酸含量近似［3］。核桃的第一限制性氨基酸是賴氨酸，第二限制性氨基酸是蘇氨酸，第三限制性氨基酸則是半胱氨酸+蛋氨酸［4］。核桃蛋白含疏水氨基酸和酸性氨基酸多［5］。

1.2脂肪和脂肪酸

核桃種仁的脂肪含量約為60%～70%，脂肪酸主要由棕櫚酸（8.0%）、硬脂酸（2.0%）、油酸（18.0%）、亞油酸（63.0%）和α-亞麻酸（9.0%）組成，其中不飽和脂肪酸的含量可達到90%。必需脂肪酸（亞油酸和亞麻酸）的含量達72%，其對維持身體健康，調節身體機能有重要作用［6］，是大腦組織細胞的主要結構脂肪，能軟化血管、預防高血壓和心臟病，具有“動脈清道夫”的美譽。此外，核桃種仁中的磷脂具有補腦的功能，故被稱為天然腦黃金［7］。近年來大量研究表明，脂肪酸組成中的ω-3和ω-6不飽和脂肪酸比例約為1∶4～6時對健康最有益，對預防心腦血管疾病有較好的作用［8］。馮春艷［9］的研究表明，云南、陜西、北京三地3個品種核桃的ω-3和ω-6不飽和脂肪酸比值依次為1∶8.14、1∶5.35、1∶9.63，與其他植物油脂相比，脂肪酸組成較理想，表明核桃油脂是優質和健康的植物油脂。

1.3碳水化合物和膳食纖維

PAYNE T［10］的研究顯示，加利福尼亞核桃中碳水化合物含量為12.8%；張慶祝等［11］對核桃進行分析得到核桃中還原糖含量為3.77%，總糖含量為15.93%；RAVAI M［12］的研究表明，核桃中碳水化合物的含量為13.1%。核桃中碳水化合物的含量對核桃風味、口感也有影響。

膳食纖維具有促進消化道蠕動，防止便秘，預防腸道腫瘤的作用，作為一種功能性成分現在已被列入繼蛋白質、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物元素和水之后的第七營養素［13］。SAVAGE G P等［14］對新西蘭12種核桃的研究表明，這些核桃中膳食纖維的含量為4.2%～5.2%。馮春艷［9］測得核桃膳食纖維主要存在于內種皮中，含量約是核桃仁的5倍。上述研究均顯示核桃可作為膳食纖維良好來源食物補充日常膳食中的膳食纖維。

1.4維生素和礦物質

核桃是良好的多種維生素的食物來源。其種仁中維生素含量較高，種類豐富。PAYNE T等［10-12］分別對100 g核桃中維生素的含量進行了分析，可知核桃仁中煙酸和泛酸含量較多，其次是維生素B6、B1、B2。

維生素E（Vitamin E，VE）也稱“生育酚”，是公認的良好抗氧化劑，可以提高生命機體的免疫力，清除機體內的自由基，其中的α-生育酚和γ-生育酚對前列腺癌具有良好的預防和輔助治療作用。李大鵬等［15］測得核桃中的γ-VE含量為4.74mg/100g。

核桃的礦物質元素含量也較高，LAVEDRINE F等［16］對法國和加利福尼亞核桃中所含礦物質元素進行了分析比較。馮春艷［9］研究顯示，核桃中常見的礦物質元素含量豐富，其中鉀、鎂、鈣含量較高，平均含量分別是135.58 mg/100 g、64.29 mg/100 g、55.59 mg/100 g，核桃仁內種皮中含量大約是種仁的5倍。

綜上所述，核桃七大營養素含量都很豐富，是富含營養的健康食品。

1.5總酚和黃酮

核桃不僅營養豐富，還含有多種保健功能成分。SOLAR A等［17］采用光二極管矩陣檢測器-高效液相色譜分析法對核桃中的酚類物質進行了分析，表明核桃中的酚類物質包括類黃酮（含有兒茶素和楊梅樹皮素）、酚酸（含有香草酸、丁香酸、鞣花酸、綠原酸）和苯醌（含有胡桃醌和1，4-萘醌），其在核桃中的含量隨季節的變化而變化。多酚是良好的抗氧化劑，對機體具有積極的抗氧化作用。馮春艷［9］研究顯示，核桃內種皮中總酚含量為1.034 g/100 g，種仁含量為0.144/100 g。

黃酮具有擴張冠狀血管、降低血壓、加強心臟功能、止咳去痰、消炎抗菌、抗毛細血管脆性、抗癌及保肝、瀉下、解痙等作用［18］。核桃內種皮中黃酮含量豐富，是種仁中的5.33～7.18倍，平均含量為2.77 g/100 g，可以看出黃酮含量高于總酚［9］，食用核桃時應盡量保留核桃內種皮，以充分利用黃酮和總酚的抗氧化保健功效。

1.6褪黑激素

褪黑激素是一種吲哚類激素，是人體大腦松果體分泌的一種誘導自然睡眠的物質，直接影響著人的睡眠情況。RUSSELL R J等［18］采用高效液相色譜法測定了核桃中褪黑激素的含量，約2.5～4.5 ng/g，可證明核桃是褪黑激素的天然來源。

2　核桃的營養與保健功能作用

2.1預防心腦血管疾病

在過去的20年中，核桃對心血管疾病的預防作用已經被確認。核桃多不飽和脂肪酸會影響人和動物的血脂水平。SABATé J等［19］研究了堅果的消費與心腦血管的預防關系，大量的試驗表明，堅果的攝取能夠改善血脂，減少氧化和炎癥反應，并改善血管反應性。美國營養學報刊登的耶魯大學的一項關于核桃對于糖尿病和心臟病的預防的研究報告顯示［20］，核桃對血管內壁功能具有明顯的改善作用，而且血管內壁細胞功能良好，可以防止血栓、預防炎癥和調節血壓，對預防和治療心臟病具有十分積極的意義。

WANG C等［21］對核桃蛋白水解物中純化鑒定血管緊張素轉換酶（angiotensin converting enzyme，ACE）的研究顯示，核桃蛋白水解產物中存在著一種新的ACE抑制肽即p-la1，表明核桃蛋白水解產物對心腦血管疾病也具有預防及輔助治療作用。

ACE是一種二肽羧肽酶，具有調節血壓作用以及心血管功能。血管緊張素抑制肽能抑制血管緊張素的活性，從而降低血管張力和血容量，從而降低血壓。ACE不僅將十肽（血管緊張素Ⅰ）的活性形式轉換為有效的血管收縮肽（血管緊張素II），也可以抑制降壓擴血管舒緩激肽。因此，血管緊張素轉換酶抑制物質可以降低血壓［22］。

以上研究結果表明，核桃對于心腦血管疾病的預防與輔助治療作用表現在核桃中多不飽和脂肪酸的降低血壓血脂、減少炎癥和改良動脈血管作用以及核桃蛋白水解物預防高血壓的雙重作用，因此，核桃是預防心腦血管疾病極好的健康食物。

2.2預防和緩解Ⅱ型糖尿病

糖尿病發病率全球范圍內呈逐漸上升的態勢，預測2030年糖尿病將成為世界排名第七的主要致死原因。糖尿病人中有超過65%的人死于由糖尿病引起的心臟病和心肌梗塞。糖尿病人中90%的人是Ⅱ型糖尿病。而空腹血糖受損、血脂異常、肥胖、高血壓和血管內皮功能障礙都能增加Ⅱ型糖尿病和心腦血管疾病的風險［23］。近年的一些研究顯示，核桃具有預防和改善Ⅱ型糖尿病的作用。

來自哈佛大學的PAN A等［24］的研究發現，每周吃兩次核桃，Ⅱ型糖尿病的患病危險性會降低24%。尤其女性，核桃的攝入量越高，其患Ⅱ型糖尿病發病率就會越低，具有顯著相關性。CASAS-AGUSTENCH P等［25］研究了一種混合型堅果（15 g核桃，7.5 g杏仁和7.5 g榛子）對代謝綜合征患者血脂、胰島素抵抗及炎癥標志物的影響顯示，代謝綜合征的患者攝入30克堅果后，脂質反應會降低，而胰島素敏感性會提高。MA Y Y等［26］關于核桃消費對Ⅱ型糖尿病患者內皮功能的影響的研究顯示，富含核桃的營養膳食可以改善Ⅱ型糖尿病患者的內皮依賴性血管舒張功能。此外，還有多項研究顯示，長期食用核桃對Ⅱ型糖尿病代謝參數均具有顯著的積極影響。

另有研究顯示，核桃中大量的不飽和脂肪酸有助于改善Ⅱ型糖尿病患者的血脂問題。此外，脂肪酸組成和比例均衡對Ⅱ型糖尿病人的治療也十分關鍵［39］，而核桃脂肪酸具備上述特點，因而對糖尿病人具有非常重要的保健作用。

2.3護肝作用

核桃和核桃油都具有很好的抗氧化作用，在肝臟脂肪代謝中具有護肝作用。BRUGG B［27］研究了核桃膳食對慢性乙醇造成小鼠肝臟損害的保護作用，通過對肝臟損害的血清標記酶和氧化產物進行的分析測定表明，10%核桃膳食組小鼠表現出較低的天門冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶、谷胱甘肽轉肽酶和乳酸脫氫酶活性，并能恢復丙二醛和抗氧化體系間的不平衡，核桃發揮了良好的抗氧化劑作用，減少了脂肪的氧化和乙醇誘導的自由基產生，從而保護了肝臟免氧受化損傷。FINK A等［28］的研究表明，核桃油在肝臟變性中，起到了調節作用。研究采用了Zucker瘦鼠和肥胖鼠，分別設計了14%、8%的核桃油膳食和14%的豬油膳食，結果表明，14%的核桃油膳食能降低胖鼠肝臟脂肪、甘油三酯，與之平行地降低了脂蛋白脂肪酶的倍俠核糖核酸（messengerribonucleic acid，mRNA）表達，增加了瘦鼠和胖鼠微粒體甘油三酯轉移蛋白mRNA，此外，也降低了膽固醇水平。研究結果指出，核桃油是肝臟變性、作為非酒精性脂肪肝致病機理啟動進程的的調節因子，能抑制肝臟中脂肪的積累，增加甘油三酯轉移蛋白基因表達。

上述研究中，雖然核桃在肝臟代謝中作用機理不同，但都起到了護肝的作用。

2.4調節體質量

有研究發現，核桃可能調節體質量的調節作用［20］。有學者進行了兩項為期8周的“核桃營養餐研究”，研究對象為30～75歲微胖參試者。參試者體質指數（body mass index，BMI）＞25，都有代謝綜合征的早期表現（糖尿病及心血管疾病前期信號）。研究人員將參試者隨機分為兩組，一組飲食中增加了56 g核桃，研究結束時，研究人員除發現核桃的預防心臟病和糖尿病的作用以外，還發現核桃組參試者無人體質量繼續增加，進而發現了核桃的調節體質量的功能。

對于從膳食方面進行體質量調節，與傳統低脂減肥飲食相比，核桃是更為健康和效果明顯的，其作用機理主要是由于核桃中含有70%左右的脂肪、15%左右的碳水化合物、纖維素和蛋白質，少量攝取即能容易讓人產生飽腹感，減少了其他食物的攝入，因此，能起到調節體質量的作用。

2.5預防和輔助治療神經及精神類疾病

近幾年的各項研究顯示，核桃具有緩解和輔助治療神經及精神疾病的功能。核桃中所含豐富的谷氨酸可促使人體合成腦組織中最重要的神經遞質γ-氨基丁酸，它是中樞神經系統的抑制性傳遞物質，可以阻止與焦慮相關的信息抵達腦指示中樞，從而可治療神經精神疾病，如焦慮、精神分裂癥、抑郁癥、神經衰弱等精神性疾病等［29］。WILLIS LM等［30］關于核桃對老齡大鼠運動和認知功能影響的研究顯示，適度的膳食補充核桃可以改善老年大鼠的認知和運動性能。HAIDERS等［31］關于核桃對學習和記憶功能的影響的研究顯示，核桃可能通過腦內5羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）代謝增強發揮益智和增強記憶力的功能。

研究中顯示核桃中的褪黑激素能夠延緩一些與年齡相關的神經內分泌性疾病，包括帕金森癥（Parkinsonism）和阿茲海默癥（Alzheimer's disease）。最新的研究表明［32］，核桃的膳食補充劑可以減弱帕金森癥小鼠的一種神經毒素誘導的損害，可能是由于其單胺氧化酶-B的抑制作用、對線粒體的保護作用和抗氧化作用。褪黑激素的主要作用部位是腦，對神經系統具有鎮靜和調節作用，適當劑量的褪黑激素具有輔助睡眠的作用，次劑量要遠遠低于一般所用的神經系統抑制劑的劑量。所以，以核桃作為一種外源褪黑素膳食補充劑亦可以很好的緩解睡眠問題。

以上研究顯示，核桃中特有的氨基酸組成和褪黑素含量，決定了其對神經及精神疾病具有一定的輔助治療和預防作用。

2.6抑制癌細胞生長，輔助治療癌癥

眾多的研究證實核桃的一些成分具有延緩癌細胞的生長的作用，如核桃中的植物甾醇［33］、褪黑素［34］、鞣花酸［35］、γ-生育酚［36］、類胡蘿卜素［37］和多酚類化合物［38］。

有研究表明，核桃一類堅果含有的γ-生育酚可以阻止前列腺和肺部癌細胞的生長，還具有防氧化作用。γ-生育酚還能夠促進細胞中α-生育酚的攝取，對γ-生育酚和α-生育酚這兩種維生素E主要形式的交互式影響的研究十分有意義［39］。褪黑激素在抑制腫瘤細胞的生長上也表現出多方面的作用，它可降低一氧化氮合酶的活性，減少一氧化氮（NO）水平，從而抑制腫瘤的生長，也能刺激T細胞和B細胞的增殖產生，免疫抗體，刺激腫瘤壞死因子的產生，對應激性免疫抑制效應有拮抗作用，這與淋巴細胞上的相應受體結合而活化受體有關［40］。最重要的是褪黑激素通過膜受體與核受體影響細胞間通訊聯系及細胞內的信息轉導而直接起到抵抗癌細胞增殖的作用。所以，對于癌癥患者在其日常飲食中或其治療過程中輔以核桃膳食對身體康復將會起到很大的積極作用。

一項關于核桃飲食降低不同周齡轉基因前列腺癌小鼠前列腺腫瘤的生長速度機理的研究顯示，核桃的食用減少了前列腺腫瘤的生長，同時也表現影響能量代謝和降低了血漿類胰島素生長因子（insulin-like growth factors，IGF-1）和膽固醇［41］。除對前列腺腫瘤生長的降低作用外，核桃還對乳腺癌腫瘤的生長具有抑制作用，通過飲食核桃抑制乳腺癌鼠腫瘤的生長的研究顯示，食用核桃組的腫瘤細胞增殖呈下降趨勢［42］。

3　核桃綜合開發利用

我國核桃種植面積、產量現均排世界第一，2015年產量近300萬t，與此同時，核桃的加工和綜合開發利用也隨之發展壯大，各種產品開始進入市場。早期的加工品相對工藝簡單（如核桃粉、核桃油、核桃乳，琥珀核桃仁等），目前，各種高營養和具有保健功能的核桃深加工產品也在積極的研制中，如核桃發酵乳和核桃酸豆乳［43］、營養核桃醬［44］、營養核桃粉［45］，以核桃粕為原料制備核桃多肽風味飲料［46］、固態發酵法生產核桃多肽［47］，天然核桃醬油［48］。此外，核桃青皮可提取多酚和黃酮等功能成分，提取色素；未成熟核桃殼制核桃酒，具有消炎、止疼作用。核桃殼可用來生產活性炭，核桃葉和分心木可制成核桃茶，核桃雄花序干制后是營養保健、口感好的花序菜［49］。核桃全身都是寶，可開發利用成各種具有營養和保健作用的食品，充分利用其各種原材料，使核桃資源得到充分利用，核桃價值得以充分體現，核桃產業保持健康發展。

4　展望

不僅核桃種仁具有多種保健功能，核桃的其它組織也有顯著的藥用價值，如青皮核桃鮮嫩的青皮外用治療牛皮癬、體癬等頑癬。核桃葉茶由于富含維生素E，是一種高維生素E保健茶。核桃枝條的濃縮液對單獨型慢性氣管炎具有有顯著治療作用。此外，現代醫學研究發現，核桃枝條、核桃殼以及核桃花均具有較高的藥用價值。

我國是核桃生產大國，資源豐富，產量也不斷增加，核桃的高營養價值及其優良的保健作用，也越來越多地被人們所接受，但我國核桃消費量并不高，這與我國核桃生產大國和巨大的消費市場不相對應，其原因可能與我國現階段核桃深加工品種少有關。因此，加強我國核桃深加工產品的開發與利用已迫在眉睫，特別是利用核桃的多種保健功能特性，研發具有營養與保健作用的核桃保健食品，增加核桃產品附加值，不僅能極大地發揮核桃的營養保健作用，還能促進核桃產業的健康和可持續發展，因此，我國核桃產業在發展中，重視和加強核桃深加工具有重要社會和經濟意義。

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［49］張有林，原雙進，王小紀.中國核桃加工產業現狀與對策［J］.陜西林業科技，2015（1）：1-6.

WANG Shuai1，2，DAI Lianyi1，KU Xuejing2，3，RONG Ruifen1，2*
（1.College of Art and Science，Beijing Union University，Beijing 100191，China；
2.Beijing Key Laboratory of Bioactive Substances and Functional Foods，Beijing 100191，China；
3.Functional Food Research Institute，Beijing Union University，Beijing 100191，China）

Walnut，as an ancient medical and edible food，has high nutritional and healthy value.With further research to walnut，people have new understanding and discovery to the walnut nutritional composition and functional roles.The nutritional and functional components of walnut were roundly reviewed in this paper，and the nutritional and healthy function mechanism；the development and utilization of walnut were also introduced. This review provided a meaningful science basis for deep processing of walnut.

walnut；nutrition；health care function；research progress

TS202.1

0254-5071（2016）06-0030-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.06.007

2016-04-25

北京聯合大學生物活性物質與功能食品北京市重點實驗室開放課題（Zk70201403）

王帥（1991-），女，碩士研究生，研究方向為農產品貯藏加工及其營養品質保持研究。

榮瑞芬（1964-），女，教授，博士，研究方向為農產品貯藏加工及其營養品質保持研究。