核桃的營養保健功能及功能成分研究進展

李俊南，習學良，熊新武，楊建華，張雨思

(云南省林業科學院漾濞核桃研究院，云南大理 672500)

我國是世界核桃原產地之一，已有3 000多年的栽培歷史。核桃營養豐富，食用價值高，是一種集脂肪、蛋白質、糖類、膳食纖維、維生素五大營養要素于一體的優質堅果，已成為我國重要的木本油料樹種之一。許多古代醫學名著對核桃功效都有記錄，如《本草綱目》記載：“核桃補氣養血，潤燥化痰，益命門、利三焦，溫肺潤腸，治虛寒喘嗽、腰腳腫痛、心腹疝痛、血利腸風”。《開寶本草》記載：核桃“食之令人肥健，潤肌、黑須發。”《食療本草》稱核桃：“通經脈，潤血脈，黑須發，常服骨肉細膩光潤”。現代，人們賦予核桃 “萬歲子”、“長壽果”、植物“腦白金”、“益智果”、“黃金藥果”等多種美譽，已被公認為是具有延年益壽、延緩衰老、健腦益智的功效。本文通過對核桃的主要營養組成成分分析比較，對其保健功能研究進展進行綜述，以期為核桃營養保健產品的研究和開發提供科學依據。

1 核桃的主要營養成分

1.1 核桃油脂和脂肪酸

核桃仁在堅果中油脂的含量較高，粗脂肪含量為60%左右，主要以不飽和脂肪酸為主。鄭敏燕等[2]研究表明，核桃油脂脂肪酸主要為油酸、亞油酸、亞麻酸、軟脂酸和硬脂酸，這5種主要成分占核桃油脂肪酸總量的98.3%，不飽和脂肪酸含量占總脂肪酸含量的90%以上。凌育趙等[3]采用氣相色譜/質譜聯用(GC/MS)技術對陜西旬邑縣核桃果實各部位脂肪酸組成研究，結果表明，果仁含有14種脂肪酸，包含C14～C24 的脂肪酸。Carl Greve L等[4]通過對采自中國、法國、加利福尼亞、華盛頓4個國家的核桃進行分析，得出脂肪酸主要由油酸、亞油酸、亞麻酸、軟脂酸和硬脂酸5種脂肪酸組成，且含量各不相同。Martinez等[5]對采自不同地區的8種核桃進行脂肪酸檢測得出不同種類核桃的脂肪酸含量有差別。

核桃油中含亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸3種人體必需的脂肪酸。岳琳等[6]對新疆和田地區薄皮核桃油脂肪酸成分進行分析，表明亞油酸62.96%、亞麻酸7.55%、花生四烯酸4.12%。由表1可知，必需脂肪酸亞油酸和亞麻酸在核桃油中含量較高，油酸含量較低。亞麻酸含量明顯高于其他幾種常見植物油，亞油酸含量與葵花籽油相近，也明顯高于其他幾種植物油。核桃油除單不飽和脂肪酸含量稍偏低外，飽和脂肪酸、亞油酸和α-亞麻酸的含量和比例最符合聯合國糧農組織發布的《健康食用油的標準》飽和脂肪酸比例10%以下，必需脂肪酸中，亞麻酸∶亞油酸≤1∶4[7-15]。因此，核桃油是世界公認的健康食用油之一。

表1 核桃油亞油酸、亞麻酸含量與其他幾種植物油對照

1.2 核桃蛋白質

核桃蛋白是一種優質天然蛋白，核桃仁粗蛋白含量一般在15%左右，主要由谷蛋白、球蛋白、清蛋白和醇溶谷蛋白4類蛋白質構成，含量分別占核桃總蛋白的70.11%、17.57%、6.81%、5.33%。核桃蛋白質中營養豐富，含有18種氨基酸成分，包含人體不能自身合成的8種必需氨基酸，其中谷氨酸和精氨酸含量高，大多數是疏水性氨基酸和酸性氨基酸[16]。Szetao KWC等[17]用胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶對核桃蛋白進行體外水解實驗，發現3種酶均可在10min內將核桃蛋白中谷蛋白水解為相對分子質量較小的多肽。Kar等[18]發現，熱變性可顯著提高胃蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的水解速率。因此，核桃蛋白因其消化率和凈蛋白比值較高而被人們評為優質的植物蛋白質。研究表明，對于2～5歲兒童來講，核桃蛋白的第一限制性氨基酸為賴氨酸，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[19]。

1.3 其他營養成分

核桃仁中含有維生素E、維生素A、維生素B、維生素C、維生素D、維生素K等多種維生素和磷、鈣、鋅、鐵、鉀、鎂、鈉、錳、硒等各種微量元素(表2)。

表2 核桃的微量元素、維生素成分及含量

核桃仁中微量元素從高到低依次為S>K>P>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu>Se，維生素含量從高到低依次為維生素E>維生素B>維生素A。此外，核桃中還含有磷脂、褪黑素、黃酮、植物甾醇、多酚等其他微量功效營養素和活性成分[20]。有研究表明，核桃油中含有較多抗氧化活性物質，如胡桃醌、胡桃苷、槲皮素、異槲皮素、沒食子酸、綠原酸、咖啡酸、對羥基苯甲酸[21-24]。

2 核桃的主要功能成分及藥理

2.1 降低血脂，預防心腦血管疾病

核桃油中不含膽固醇，含90%以上的不飽和脂肪酸，富含α-亞麻酸、亞油酸，單不飽和脂肪酸約占不飽和脂肪酸總量的30%，因此，食用核桃油對心腦血管疾病具有預防和保健作用。

現代營養學家認為，人體中低密度脂蛋白易析出膽固醇沉積于血管壁上，造成血管增厚，彈性下降，引起冠心病、中風和動脈瘤等疾病，亞油酸可使血液中低密度脂蛋白降低。此外，亞油酸能促進皮膚發育和保護皮膚營養，還利于毛發健美的功效[25]。有研究表明，核桃蛋白酶解產物中存在著ACE抑制肽[26-27]。顧欣等[28]研究表明，胃蛋白酶酶解液通過純化所得ACE抑制劑的Ic50值為0.32μg/mL，該ACE抑制劑在經過體外模擬消化后仍保持良好的ACE抑制活性。可見，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。

2.2 預防2型糖尿病，輔助治療癌癥

糖尿病現今已成為致殘甚至致死較高的疾病之一，糖尿病人中90%的人是2型糖尿病[29]。吳學勤[30]將核桃硬殼、分心木及胡桃肉煎水制成藥湯用于2型糖尿病臨床研究，表明經治療后“三多癥”明顯改善，腰酸、乏力、多汗等脾腎虛癥狀大多消失或好轉，膽固醇、甘油三酯、血糖都有所下降，特別是對2型糖尿病的尿糖有明顯的降糖作用，對初診未用任何降糖藥物的輕、中型糖尿病患者療效較好。Martino Forino[31]通過核桃葉飲在體內試驗確定了核桃葉具有改善高血糖癥的能力，并進一步跟蹤核桃葉降血糖成分鑒定，得到大量的以(3S，3R，6R，7E，9S)-3，5，6，9-Tetrahydroxymegastigman-7-ene為主的復合物，并確定該物質是核桃葉抗糖尿病作用的主要成分。可見，核桃具有預防和輔助治療2型糖尿病的作用。

核桃中含有較多抗氧化活性物質，眾多研究證實它們具有延緩癌細胞生長的作用。陳傳貴等[32]對不同濃度的亞油酸作用于MiaPaCa2人胰腺癌細胞生物學行為的影響研究表明，170 mg/L的亞油酸不會促進胰腺癌的進一步發展，相反，可抑制胰腺癌的進一步發展；隨著濃度的增加，癌細胞的遷移、增殖明顯受抑制，凋亡明顯增加。研究表明，褪黑激素能降低一氧化氮合酶的活性，減少機體ON水平，從而抑制腫瘤的生長，還能刺激T細胞、B細胞的增殖產生和腫瘤壞死因子的產生，免疫抗體對應激性免疫抑制有拮抗作用。而且，褪黑激素也通過膜受體與核受體影響細胞間通訊聯系和細胞內的信息轉導而直接起到抵抗癌細胞增殖的作用[33]。有研究表明，核桃含有γ-生育酚，可以阻止前列腺和肺部癌細胞的生長，具有防氧化作用[34]。

2.3 益智健腦，延緩衰老

現代醫學抗衰老學說中普遍認為，自由基作用是某些疾病發病機制中的重要因素，清除自由基具有抗衰老作用[35]。胡博路等[36]研究表明，核桃仁體外有明顯的清除超氧陰離子自由基能力，加入適量維生素C清除率為93.97%。畢敏等[37]發現，核桃油能顯著延長小鼠存活時間和促進戊巴比妥鈉的催眠，說明核桃油有改善腦缺血，促進睡眠的作用和顯著提高大鼠學習記憶的能力，這充分證明了核桃具有延年益壽、健腦益智的功效。趙海峰等[38]用核桃提取物對改善小鼠學習和記憶作用的實驗中發現，核桃提取物在一定的劑量范圍內可以提高發育期小鼠的神經遞質NO的水平，具有改善小鼠學習與記憶的作用。

核桃褪黑素平均含量為3.5±1.0μg/kg[39]，是褪黑素的天然來源。褪黑素減少會出現睡眠障礙和系統紊亂等。臨床營養學研究發現，食用一定量的核桃后血液中褪黑激素的含量增加，且抗氧化劑活性顯著增強[40]。因此，食用核桃可使體內的褪黑素水平維持在年輕狀態，有助于鎮靜和調節神經系統，更重要的是改善整個身體的機能和體質，延緩衰老的進程，對于具有睡眠障礙和神經弱致失眠的中、老年人群，核桃是最佳保健品。

2.4 保護肝臟，預防脂肪肝

α-亞麻酸是在人體內不能合成的必需脂肪酸，很多油脂中不含或僅含微量，核桃油中α-亞麻酸含量為10%～20%。α-亞麻酸在體內可合成EPA和DHA，能增加膽固醇的排泄和抑制內源性膽固醇的合成，降低血脂，預防動脈粥樣硬化[41]。戴毅等[42]通過α-亞麻酸和γ-亞麻酸對高脂血癥人群的降血脂作用研究表明，食用α-亞麻酸和γ-亞麻酸混合物的試驗組血清TC、TG水平顯著降低，血清HDL-C水平顯著上升，且TC、TG、HDL-C有效率及總有效率明顯高于對照組。許繼取[43]研究發現，α-亞麻酸對高脂大鼠的血脂有明顯調節作用，顯著降低了高脂大鼠血漿甘油三酯(TG)、血漿總膽固醇(TC)水平，提高了血漿HDL3/HDL比值，使HDL微粒趨于小型化。由此可見，亞麻酸能輔助抑制脂肪合成，并分解脂肪將其排出體外，合理有效食用可以預防脂肪肝的形成。

3 功能成分分離、提取和檢測方法研究進展

核桃仁中的功能成分以亞油酸、α-亞麻酸、維生素E、褪黑素、多酚類化合物、黃酮為主。核桃油脂中的功能成分以亞油酸、α-亞麻酸、維生素E研究較多。α-亞麻酸提取、富集純化方法較多，常用的是尿素包合法結合其他技術共用效果較好。魯仲輝[44]采用尿素脂肪酸包合結合銀離子硅膠色譜技術分離純化桑蠶蛹中α-亞麻酸，兩種方法結合α-亞麻酸純度提高至近100%，回收率達86.2%。亞油酸的提取和分離，人們常采用條件溫和、操作簡便的尿素包合法分離[45-46]。翟元春等[47]采取尿素包合分離核桃油亞油酸，得到最優工藝：包合時間24h、包合溫度-10℃、混合脂肪酸∶尿素比值為0.3、95%乙醇∶尿素比值為4，經1次尿素包合后亞油酸純度達80.20%。熊向峰[48]以核桃油為原料，采取堿法異構核桃油中的亞油酸轉化成CLA，得到目前被認為具有生物活性的c9、t11和t10、c12兩種異構體為主的產物，CLA產率達80%以上。黃酮分離純化的方法包括大孔樹脂法、石灰乳-硫酸法、萃取法、硅藻土法，多以核桃葉、青皮、硬殼、分心木等為提取原材料[49]。張春梅等[50]對3種云南核桃內種皮測得黃酮類化合物含量為15.48%、17.33%、15.23%，酚類化合物含量高達57.58%。李紅娟[51]研究得出，不同核桃組織清除DPPH自由基的能力由強到弱依次為仁(具膜)>分心木>枝>葉>青皮。

4 前景展望

4.1 核桃功效成分的研究和產品研發具有廣闊的市場前景

我國核桃干果年產量約271萬t，隨著產量的增加，采后精深加工將成為產業化發展的重要組成部分。核桃醫用在許多醫學名著、中國藥典上都有記載，國外也有許多學者對核桃內含物藥用物質的分離純化研究和臨床試驗等。目前核桃中功能成分以及營養保健價值已成為當前國內外研究開發的熱點。緊隨當前中醫藥發展的趨勢，充分利用我國豐富的核桃資源優勢，綜合開展核桃功能成分的分離純化工藝研究，剖析研究功效成分的化學結構，以及發掘更多的功能物質成分，實現核桃資源的高效利用和生產的可持續發展，從而開發各種中藥制劑產品以及保健品，以此為基礎的核桃深加工及產品研發將有廣闊的市場前景 。

4.2 核桃蛋白的臨床試驗及加工特性具有較好的應用前景

蛋白質在人體內被消化吸收是以氨基酸或肽的形式，近年來研究發現，在人體的生命活動中非單一氨基酸形式的小肽類具有重要的生理功能[52]。核仁含有約15%的蛋白質，而核桃蛋白是一種極好的植物蛋白來源，隨著核桃產業的發展，加強對核桃蛋白的微觀研究、利用是產業發展的重要方向。如核桃蛋白質的氨基酸組序列、空間結構形態、生理功能等的研究和臨床試驗，以及加工特性等具有較高研究價值和應用前景。

4.3 加強品種選育，從源頭把握核桃果仁品質

我國核桃栽培歷史悠久，種質資源豐富，品種繁多，為品種選育提供了保障。核桃品種傳統的選育主要從豐產性、堅果經濟性狀、抗性等方面著手，果仁主要營養物質成分作參考，而采用基因工程在核桃營養內含物特殊功能成分選擇育種研究較少，因此，特殊保健功能核桃品種選育還有許多提升空間。由于不同品種、不同地區間核桃堅果品質及營養存在差異，出現多元化功能用途，根據食用方法分為仁用果、油用果、鮮食果等，根據果仁營養成分分為高油果、高糖食用果、高蛋白質果、功能礦物質補充果等。我國國土廣袤、地理環境多樣，應根據品種特征，適地適樹分區域進行規范的良種化栽培，為生產出優質堅果把好第一道關。◇

[1]陸俊，趙安琪，成策，等.核桃營養成分與生理活性及開發利用[J].食品與機械，2014，30(6)：238-242.

[2]鄭敏燕，魏永生，耿薇.利用氣相色譜/質譜聯合技術研究核桃仁油脂肪酸組成[J]. 咸陽師范學院學報，2006，21(4)：26-28.

[3]凌育趙，劉經亮.核桃果實各部位脂肪酸的組成與含量分析[J]. 食品研究與開發，2007，28(10)：139-142.

[4]Carl Greve L，Gale McGranahan.Variation in polyunsaturated fatty acids composition of persian walnut[J].Ameri Soc Hort Sci，1992，117(3)：5l8-522.

[5]Marcela L Martinez，DamiOn M Maestri.Oil chemical variation in walnut genotypes grown in argentina[J].Eur J Lipid Sci Techenol，2008，110(12)：1183-1189.

[6]岳琳，趙婷.新疆和田地區薄皮核桃油脂肪酸成分分析[J]. 中國油脂，2009，34(8)：75-77.

[7]蔡達，劉紅芝，劉麗，等.不同工藝制備核桃油品質比較及相關性分析[J]. 中國油脂，2014，39(3)：80-84.

[8]張亮，李世剛，曹培讓，等.制油工藝對菜籽油微量成分和氧化穩定性的影響[J]. 中國油脂，2017，42(2)：1-6.

[9]劉玉蘭，劉瑞花，鐘雪玲，等.不同制油工藝所得花生油品質指標差異的研究[J]. 中國油脂，2012，37(9)：6-10.

[10]連小燕，鐘振聲.3種方法提取的玉米油品質差異[J]. 中國油脂，2012，37(4)：15-19.

[11]李楊，張雅娜，王歡，等.水酶法提取大豆油與其他不同種大豆油品質差異研究[J]. 中國糧油學報，2014，29(6)：46-52.

[12]甘秀海，梁志遠，趙超，等.油茶籽油和茶籽油的提取及其品質特性[J]. 貴州農業科學，2015，43(9)：181-185.

[13]劉玉蘭，陳劉楊，汪學德，等.不同壓榨工藝對芝麻油和芝麻餅品質的影響[J]. 農業工程學報，2011，27(6)：382-386.

[14]柴杰，金青哲，薛雅琳，等.制油工藝對葵花籽油品質的影響[J]. 中國油脂，2016，41(4)：56-61.

[15]鐘誠，王興國，金青哲，等.國內初榨橄欖油品質特性研究[J]. 中國油脂，2013，38(10)：35-38.

[16]張慶祝，丁曉雯，陳宗道，等.核桃蛋白質研究進展[J]. 糧食與油脂，2003(5)：21-23.

[17]Szetao KWC，Sathe SK.Walnut(Juglans regial)proximate composition.Protein solubility.protein amino acid composition and protein in vitro digestibility [J].J Sci Food Agric，2000，80(9)：1393-1401.

[18]Karaszek wathesk.Solubihzation and Amina Acid Composition of Walnut [M]. 1995：190.

[19]FA0，WHO.Protein Quality Evaluation [M]Rome：Food and Agricultura Organization of the United Nations，1990：66.

[20]趙聲蘭，陳朝銀，葛鋒，等.核桃油功效成分研究進展[J]. 云南中醫學院學報，2010，33(6)：71-74.

[21]王丁丁，趙見軍，張潤光，等.核桃油研究進展[J]. 食品工業科技，2013，34(16)：383-387.

[22]王克建，杜明，胡小松，等.核桃仁中多酚類物質的液相/電噴霧質譜分析[J]. 分析化學，2009，37(6)：867-872.

[23]徐飛，石愛民，劉紅芝，等.核桃油中脂肪酸和內源抗氧化物質含量及其氧化穩定性相關性分析[J]. 中國糧油學報，2016，31(3)：53-58.

[24]王克建，范志遠，齊建勛，等.鐵核桃品種“漾泡”、“三臺”種仁主要營養成分分析[C].全國干果生產與科研進展學術研討會.2007.

[25]張春娥，張惠，劉楚怡，等.亞油酸的研究進展[J]. 糧油加工，2010(5)：18-21.

[26]許慧嬌，郝艷賓，齊建勛，等.核桃蛋白酶解物體外抗氧化及降血壓活性研究[J]. 農產品加工(創新版)，2009(10)：38-42.

[27]盧娣.核桃降壓肽的制備及分離純化研究[D].新疆：石河子大學，2015.

[28]顧欣，李迪，侯雅坤，等.核桃蛋白源血管緊張素轉化酶抑制劑的分離純化[J]. 食品科學，2013，34(9)：52-55.

[29]康繼宏，Tiao Guan，寧光，等.中國糖尿病防治研究的現狀和挑戰[J]. 轉化醫學研究(電子版)，2012，2(3)：1-24.

[30]吳學勤.胡桃飲治Ⅱ型糖尿病84例療效觀察[J]. 新中醫，1993(7)：23-25.

[31]Martino Forino，Paola Stiuso，Stefania Lama，et al.Bioassay-guided identification of the antihyperglycaemic constituents of walnut (Juglans regia )leaves[J]. Journal of Functional Foods，2016，26：731-738.

[32]陳傳貴，陳劍秋，孫晉津.亞油酸對MiaPaCa2人胰腺癌細胞生物學行為的影響[J]. 天津醫藥，2009，37(1)：34-35.

[33]張軍，胡大海.褪黑激素抗氧化作用的研究進展[J]. 國際藥學研究雜志，2008，35(3)：189-193.

[34]孫翠，李永濤，王明林，等.核桃仁維生素E含量分析研究[J]. 中國糧油學報，2011，26(6)：45-51.

[35]張啟鳳，馮孝義.自由基，超氧化物歧化酶與抗衰老[J]. 生物學通報，1992(5)：16.

[36]胡博路，杭瑚.核桃清除活性氧自由基的研究[J]. 中草藥，2002，33(3)：227-228.

[37]畢敏，尹政.核桃仁提取物抗腦衰老作用的實驗研究[J]. 現代中藥研究與實踐，2006，20(3)：35-37.

[38]趙海峰，李學敏，肖榮.核桃提取物對改善小鼠學習和記憶作用的實驗研究[J]. 山西醫科大學學報，2004，35(1)：20-22.

[39]Reiter RJ，Manchester LC，Tan DX，Melatonin in walnuts.influence on levels of melatonin and total anti oxidant capacity of blood[J].Nutrition，2005，21(9)：920-924.

[40]周軼.褪黑素的臨床研究進展[J]. 中國藥師，2001，4(4)：257-258.

[41]吳俏槿，杜冰，蔡尤林，等.α-亞麻酸的生理功能及開發研究進展[J]. 食品工業科技，2016，37(10):386-390.

[42]戴毅，閆慧慧，王楓.α-亞麻酸和γ-亞麻酸對高脂血癥人群的降血脂作用[J]. 現代生物醫學進展，2009，9(23)：4492-4495.

[43]許繼取.亞麻酸對高脂大鼠血脂影響及促進肝臟SR-BI表達機制研究[D]. 武漢：華中科技大學，2006.

[44]魯仲輝.桑蠶蛹中高純度α-亞麻酸的分離研究[D]. 杭州：浙江工業大學，2010.

[45]陳麗敏，郜海燕，陳杭君，等.尿素包合法分離純化山核桃油中亞油酸的研究[J]. 浙江農業學報，2013，25(2)：347-353.

[46]王華，王瑩，詹長娟，等.核桃油中亞油酸分離工藝研究[J]. 應用化工，2016，45(10)：1934-1937.

[47]翟元春，張潤光，封斌奎，等.尿素包合分離核桃油中亞油酸工藝優化[J]. 食品工業科技，2015，36(10)：311-316.

[48]熊向峰.堿法異構和生物法制備共軛亞油酸的研究[D]. 昆明：昆明理工大學，2003.

[49]郭雪峰，岳永德.黃酮類化合物的提取·分離純化和含量測定方法的研究進展[J]. 安徽農業科學，2007，35(26)：8083-8086.

[50]張春梅，陳朝銀，林玉萍，等.幾種云南核桃內種皮黃酮及多酚含量的測定[J]. 云南中醫學院學報，2013，36(2)：10-13.

[51]李紅娟.陜西主栽核桃品種黃酮含量及抗氧化性能研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2013.

[52]胡新穎.山核桃蛋白多肽制備方法的研究[D]. 長春：吉林農業大學，2002.