沙棘功能研究進(jìn)展及其發(fā)展前景

王亞菲，張鑫宇，劉佳慧，常瑞鑫，王雪山

（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。沙棘在我國種植面積廣、種類多，沙棘屬在我國有7 種7 亞種[1-3]，主要分布于西北、西南和華北等地區(qū)[4]。由于沙棘對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，其果實不僅含有豐富的營養(yǎng)價值，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、果油等具有豐富的營養(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養(yǎng)成分及其功能作用，總結(jié)了沙棘在食品領(lǐng)域的開發(fā)利用情況，并對沙棘的發(fā)展前景做出展望。

1 沙棘的營養(yǎng)價值

沙棘種子、葉和果實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%，果實中蛋白質(zhì)含量約為2.89%[5]。沙棘蛋白中氨基酸種類齊全，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。沙棘中黃酮類化合物的種類較多，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，如黃酮類化合物、維生素C、類胡蘿卜素、維生素E等，這些生物活性物質(zhì)主要通過清除自由基、抑制脂肪過氧化反應(yīng)和激活抗氧化系統(tǒng)等方面來實現(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)者們對其進(jìn)行了廣泛的研究。陳道國等[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)其清除能力會隨著濃度的增加而增強(qiáng)。

2.2 抗腫瘤

沙棘中的黃酮類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，并能誘導(dǎo)其凋亡。

2.3 對心血管疾病的作用

心血管疾病是一種威脅老年人健康的常見病，主要指由高脂血癥、動脈粥樣硬化、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)防冠狀動脈粥樣硬化性心臟病。

2.4 對免疫系統(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)地對免疫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，且具有抗過敏能力，能增強(qiáng)人體的抗病能力，這是因為生物活性成分可以清除人體內(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特的治療效果。如表1 所示，ω-3 脂肪酸和棕櫚油酸等脂類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發(fā)

隨著生活質(zhì)量的提高，人們對健康養(yǎng)生更加重視，而沙棘因其具有豐富的營養(yǎng)、藥理、食療價值，被廣泛的開發(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

我國市場上現(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)過調(diào)配不僅保留了沙棘汁的營養(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。沙棘飲料不僅豐富了飲品的種類，而且可以補(bǔ)充人類日常飲食中不足的營養(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，沙棘葉天然無毒，含有豐富的活性物質(zhì)，特別是黃酮類化合物，其含量高于新鮮的沙棘果實，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)過一系列過程，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養(yǎng)價值，而且還含有發(fā)酵后的營養(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，對沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

4 沙棘發(fā)展問題及前景

我國沙棘產(chǎn)業(yè)還存在著諸多問題，沙棘的品質(zhì)差，產(chǎn)量低，資源利用率較低，在加工產(chǎn)品過程中產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品，如在沙棘果提取沙棘油時剩余的殘渣，其中含有豐富的黃酮類物質(zhì)往往會被浪費(fèi)，因此我國應(yīng)該建立起對沙棘產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)一化管理。因此，日后需要對沙棘副產(chǎn)物的生物活性進(jìn)行研究并開發(fā)利用，如將沙棘渣開發(fā)為飼料產(chǎn)品。由于沙棘產(chǎn)品的品牌雜亂，人們對沙棘的認(rèn)知度低，沒有形成具有認(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，并同時開發(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，沙棘具有很高的營養(yǎng)和保健價值，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，研究者可以針對沙棘各個部位的生理活性研究出與其活性相近的食品和保健品等。目前我國對沙棘的研究還不夠，對沙棘的產(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)該針對沙棘的生物活性進(jìn)行深入研究，如對沙棘中的維生素進(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)品開發(fā)。