核桃的營養價值、保健功能及開發前景

許歡歡，何愛民 ，吉洋洋 ，李娜，白瑞鵬 ，牟德華

1.河北科技大學 食品與生物學院（石家莊 050000）；2.河北綠嶺康維食品有限公司（邢臺 054300）；3.河北省（邢臺）核桃產業技術研究院（邢臺 054300）

核桃為胡桃科胡桃屬植物，又名胡桃、羌桃，是我國重要的木本油料樹種。目前在全球內，核桃產量在堅果生產中排名第二，僅此于杏仁。中國與美國、伊朗、土耳其、墨西哥、智利為世界核桃生產六大主產國。據FAO資料顯示，2020年我國核桃種植面積為28.44 hm2，核桃種面積和產量均居世界第一，核桃產量為110萬 t，是世界第一大核桃生產國和重要的出口國[1]。核桃果實營養豐富，核桃仁中的磷脂，對腦神經有良好保健作用。核桃油含有大量不飽和脂肪酸，主要脂肪酸為亞油酸和油酸，有防治動脈硬化的功效。

核桃中的七大營養素含量十分豐富，食用核桃或者富含核桃的食品已被證實對心臟健康、預防癌癥和代謝紊亂有益，因為它們具有抗氧化和抗炎的特性，并能維持健康的新陳代謝和免疫功能。此外，核桃可以通過改善疲勞、失眠、腎功能不全的途徑達到健腦益智的效果，還可以通過調節糖脂代謝從機制上改善糖尿病、心腦血管疾病、脂肪肝疾病。

目前我國對于核桃的開發利用出現“供大于求”狀況，主要以出口核桃原料為主，所以在食品加工領域，核桃的開發利用有著廣闊的市場前景和極大的發展空間，可以從作用機制角度開發具有健腦益智、調節糖脂代謝保健作用的核桃保健食品，或針對不同人群開發符合不同人群所需的營養要求的核桃保健食品。

文章從三個方面介紹了核桃營養價值、功效和開發前景。第一部分是介紹核桃主要營養要素以及營養特點；第二部分是從機制角度概括核桃通過改善疲勞、改善失眠等途徑起到健腦益智、調節糖脂代謝的保健作用；第三部分是核桃產品的開發現狀及利用前景，為核桃產業的深加工以及核桃資源的充分利用提供思路。

1 核桃營養

1.1 核桃營養要素含量

核桃作為世界四大著名干果之一，其果仁營養豐富，食藥同源。核桃中同時包含了人體必需的七大營養素。核桃仁中含量最高的是脂肪，為60%~70%[2]；蛋白質含量約為20%[3]；碳水化合物含量為12%~13%；膳食纖維含量為4.2%~5.2%[4]；核桃中含量較高的維生素為VC，其次是維生素B族[5]；含有的礦物質種類豐富，其中鉀、鎂、鈣含量較高[6]。

1.2 核桃營養特點

核桃是堅果中油脂含量較高的，油脂含量在91%左右。核桃中的脂肪酸主要以不飽和脂肪酸的形式存在，其中的ω-6/ω-3多不飽和脂肪酸平均比值為6.13∶1[3]，符合《中國居民膳食營養素參考攝入量》中ω-6/ω-3參考攝入量的比例。

核桃蛋白是一種優質植物蛋白，其營養價值接近動物蛋白，并且含有人體所需的8種必需氨基酸，其中谷氨酸的含量較高。谷氨酸是影響人特別是青少年智力及記憶發育的重要功能物質。核桃中的必需氨基酸含量約占總氨基酸含量的30%，接近FAO/WHO（聯合國糧食及農業組織/世界衛生組織）提出的人體必需氨基酸模式中的比例。所以核桃的蛋白和氨基酸含量均適宜人體生理作用需要，營養價值高，對人體而言是良好的必需氨基酸源和植物蛋白源。

綜上所述，核桃富含大量的營養要素，是人們攝取所需營養物質的優秀天然食品來源。

2 核桃的保健功能

核桃被公認為“長壽果”“黃金藥果”等，作為一種古老的食藥同源食物，其具有很好的保健作用，可以大致概括為健腦益智、調節糖脂代謝兩個方面。核桃主要可以通過改善疲勞、失眠、腎功能不全而達到健腦益智的效果，還可以通過調節糖脂代謝機制改善糖尿病、心腦血管疾病、脂肪肝疾病。

2.1 健腦益智

2.1.1 改善疲勞

在連續的體力或腦力勞動后，會出現注意力不集中、記憶力變差、睡眠質量差等癥狀，我們稱這種狀態為疲勞，是一種嚴重的亞健康狀態。流行病學調查發現，疲勞的發生率在7%~45%之間，當疲勞出現時，腦中的去甲腎上腺素釋放減少，這些抑制谷氨酸脫氫酶活性的物質減少可能引起腦中γ-氨基丁酸生成增多，由于γ-氨基丁酸可阻抑皮質神經元軸-樹突傳遞，對中樞神經系統有普遍的抑制作用，因此，γ-氨基丁酸升高，可導致中樞疲勞[7]。邱娟[8]應用不同劑量的核桃清蛋白抗氧化肽灌胃大鼠4周，結果發現核桃清蛋白抗氧化肽均可顯著提高小鼠的游泳力竭時間。侯登勇等[9]制備分心木水提物并對小鼠連續灌胃14 d，與空白對照組小鼠對比分心木水提物灌胃的小鼠能提高小鼠的運動耐力，說明分心木水提物在給藥劑量范圍內不會對小鼠各臟器產生不利影響的同時具有明顯的抗疲勞效果。以上研究均證實，核桃能夠推后出現疲勞的時間，避免過度用腦，從而達到健腦益智的保健功能。

2.1.2 改善失眠

中國失眠癥發病率為30%，且逐年升高。另外，約有80.71%的失眠患者伴隨有記憶力減退癥狀，證明學習記憶功能學習與規律睡眠密切相關[10]。失眠障礙患者在工作記憶力以及注意力方面均出現了不同程度的受損，往往表現為工作效率降低，學業成績下降等。

失眠通過以下幾種機制影響大腦功能：失眠會對大腦功能產生累積影響，這與灰質體積減小與白質微結構的完整性有關，大腦灰質體積的過度覺醒，尤其是右側大腦半球，以聽覺系統、視覺系統、情緒系統相關腦區為甚[11]，會影響患者日間正常學習行為；失眠會損傷海馬體CA1區神經元，使尼氏小體大量減少，影響空間學習記憶能力。前期試驗顯示[12]，核桃蛋白酶解物及其低分子量肽段對睡眠剝奪大鼠的空間行為學表現具有顯著的改善效果，并可以減輕由于睡眠剝奪造成的記憶缺陷。揭示了核桃蛋白肽具有顯著的神經保護作用，并提出了核桃肽可能是與記憶缺陷相關的神經退化性疾病的潛在營養保健品的展望。趙煥新[13]通過酶聯免疫法檢測，結果表明分心木提取物中脫落酸類衍生物的潛在作用靶標包含多個與鎮靜催眠活性相關的γ-氨基丁酸受體的亞型（如α1、α2、α3、α6），其中的脫落酸類衍生物具有調節腦內相關神經遞質的作用，可以降低小鼠大腦中去甲基腎上腺素、多巴胺水平，提高γ-氨基丁酸受體含量，在治療失眠、睡眠障礙等疾病方面顯示出良好潛力。因此，核桃可以改善失眠以及保護由睡眠障礙造成損傷的大腦神經元，防止出現學習記憶功能下降、工作效率降低的現象，從而達到健腦益智的功效。

2.1.3 改善腎功能不全

腎功能不全患者的動脈粥樣硬化、動脈血壓升高、內皮功能障礙伴有血腦屏障通透性增加，使各種炎癥介質釋放到大腦中的內皮，給大腦帶來負面影響；腎功能不全患者的內皮細胞或膠質細胞功能障礙改變了血液與神經元之間的物質交換，增加腦血流，從而引起使大腦功能受損增加的惡性循環[14]。張小艷[15]在動物試驗中發現，先天腎虛可通過降低甲狀腺激素水平，減少放射狀膠質細胞數量或減少雙皮質素表達，從而抑制大腦皮質神經元遷移，最終影響腦發育。但在孕期使用左歸丸填補母鼠腎精，可以緩解先天腎虛仔鼠腦前額皮質神經元異常遷移而致分層結構紊亂的現象，促進腦皮質發育，并在一定程度上預防或緩解仔鼠生長發育遲緩和學習記憶能力低下。康家偉等[16]通過對大鼠注射D-半乳糖生理鹽水建立亞急性腎衰老模型，試驗結果顯示，核桃低聚肽對D-半乳糖誘導的腎臟損害具有改善作用。王艷等[17]使用大劑量皮質激素構建腎陽虛癥小鼠動物模型，使小鼠出現全身耗竭現象。分心木不同溶劑的提取物能夠不同程度上改善小鼠的全身耗竭現象，緩解腎小球的大細胞型硬化、改善腎小管上皮細胞水腫、改善腎間質出血癥狀以及改善神經膠質細胞水腫。所以，核桃能夠一定程度上避免腎功能不全對大腦內神經元的損傷，起到健腦益智的作用。

2.2 調節糖脂代謝

2.2.1 改善糖尿病

糖尿病主要的特征是機體血糖升高，而高血糖會增加氧化應激，是因為高血糖直接關系到晚期糖化終末產物以及活性氧的產生。氧化應激主要是由于抗氧化能力的降低和（或）氧自由基的產生增加而發生的。該反應是導致糖尿病并發癥出現的關鍵機制。現有的控制糖尿病的手段是通過口服血糖藥物或注射胰島素，這會對人體產生副作用。而核桃中含有不飽和脂肪酸的高脂肪組分和一些酚類化合物，與降糖活性直接相關[18]，可將核桃考慮為控制糖尿病藥物的天然來源。Gholamali等[19]研究核桃葉環己烷提取物對單次腹腔注射鏈脲佐菌素誘導糖尿病大鼠的影響，結果表明，核桃葉提取物對體重、空腹血糖、血脂、抗氧化酶活性和同型半胱氨酸有整體的有益作用。劉欣然等[20]進行動物試驗，研究表明核桃可以降低小鼠體內的膽固醇、甘油三酯及葡萄糖等，因此通過核桃干預體內的糖脂代謝可達到降糖作用。

2.2.2 改善心腦血管疾病

心腦血管疾病是心臟和血管疾病的總稱，包括高血壓、動脈粥樣硬化、心肌肥厚、心肌梗死、心力衰竭以及心肌和大腦缺血——再灌注，是導致人類死亡的重要原因。心腦血管疾病的致病機制與凋亡細胞死亡、炎癥和氧化還原平衡障礙等幾個病理過程有關。

核桃是ω-6和ω-3脂肪酸的重要來源，與其他堅果相比，其ω-6/ω-3比值優異，對人體健康有益。可以建議作為膳食補充劑，以減少心血管綜合征的威脅。核桃通過調節糖脂代謝途徑預防心血管疾病的作用已經被廣大學者印證。試驗研究發現[21]，核桃油脂中的不飽和脂肪酸替代了糖類，降低了受試者的膽固醇、甘油三脂等含量。因為核桃中含有大量的不飽和脂肪酸、酚類、維生素等營養物質，能夠改善人體的血脂環境。Wu等[22]向健康的40名受試者每天食用43 g核桃，持續8周，結果發現核桃可改善高膽固醇血癥受試者的血脂狀況，明顯降低膽固醇和載體蛋白的含量，所以定期食用核桃可降低患冠心病的風險。劉皓涵等[23]以純度97.2%的冷榨核桃油亞麻酸為原料對高脂小鼠連續灌胃30 d，測定小鼠血脂和肝臟指標，結果表明核桃油亞麻酸可明顯降低小鼠血液中的總膽固醇、甘油三酯等含量，且效果優于花生油和核桃油。

2.2.3 改善脂肪肝

肝臟脂質沉積致肝臟受到脂毒性影響，導致肝細胞凋亡，肝內炎癥細胞激活，其過程被認為是單純脂肪肝關鍵。人體脂肪組織中的甘油三酯分解為游離脂肪酸，經血轉運至肝臟，受胰島素調控而胰島素受體受損可，誘導過多的脂肪酸向肝臟輸送，從而導致脂肪肝。機體炎癥發生時，脂肪細胞的c-Jun N末端激酶磷酸化會使胰島素受體后信號傳導受損[24]。因此，脂肪組織炎癥和代謝紊亂被認為是脂肪肝發病的重要機制。方瓊蓮等[25]使用核桃青皮提取物對高脂飼養建立肝損傷的大鼠進行試驗，并同時監測天冬氨酸氨基轉移酶、谷氨酸氨基轉移酶的指標，發現核桃可減輕成年大鼠肝臟質量，減少肝臟脂肪堆積，降低肝比重，降低大鼠血清中天冬氨酸氨基轉移酶、谷氨酸氨基轉移酶含量，能改善肝組織病理損傷。

3 核桃產品的現狀及開發前景

2008年11月，國務院發布的《國家糧食安全中長期規劃綱要（2008——2020年）》中提出，大力發展木本糧油產業，加快提高核桃、板栗等木本糧油品種的品質和單產水平。積極引導和推進木本糧油產業化，促進木本糧油產品的精深加工，增加木本糧油供給。但目前市面上對核桃開發利用的產品主要有初加工產品和深加工產品，初加工產品如核桃的干制，深加工產品有核桃油、核桃粉、核桃仁休閑食品等，開發利用程度遠遠不夠。

3.1 產品現狀

3.1.1 國內核桃產品現狀

中國的核桃產品加工起步較晚、加工規模較小、產品種類少、影響力低，遠落后于核桃生產發達國家的產品加工業。目前在核桃深加工方面主要加工產品有核桃油、核桃營養粉、核桃乳飲料、核桃休閑小食品等。

我國的核桃產業發展中開發利用最充分的一部分是核桃仁的利用。核桃仁是核桃的主要可利用部分，大多利用途徑為生食。以核桃仁生產的食品有琥珀核桃、五香核桃、脫皮核桃仁等。雖然這種將核桃果實直接開發的途徑能有效解決核桃的產量囤積問題，但仍然會因核桃采后貯藏方式不當而造成損失，損失量占總產量的12%[26]。目前核桃的貯藏方式以干果為主，但隨著貯藏時間的延長，營養成分會損失。所以鮮食核桃貯藏問題，核桃在貯藏期間的產生蟲蛀、霉變的問題亟待解決。

還有一種加工工藝是將核桃仁集中加工制油，2015年國務院印發《國務院辦公廳關于加快木本油料產業發展的意見》突出加快以核桃、油茶為主體的木本油料產業發展，以大力增加健康優質食用植物油供給，切實維護國家糧油安全，加大了核桃深加工產品核桃油的發展力度。并且該“意見”中指出鼓勵企業推進木本油料產業化經營，鼓勵企業利用新技術、新工藝，開展精深加工和副產品開發，實現循環發展和綜合利用。目前就有部分企業利用生產核桃油產生的副產品——核桃餅粕作為原材料生產低脂核桃蛋白粉。有研究發現，核桃粉保留了核桃和核桃油的大部分特性，仍然含有非常豐富的脂肪酸18%~36%和蛋白質30%~45%，并且不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值優異為9.07，具有?良好的氨基酸結構，重要的生物活性化合物含量高。所以在開發和利用方面，可以加入核桃粉從而改善新型烘焙產品的營養和技術特性[27]。此外，利用核桃餅粕制造的活性肽具有不同的生理功能，核桃生物活性肽作為一種新型的核桃深加工營養產品，具有廣闊的應用前景和市場潛力。

3.1.2 河北省產品現狀

河北省核桃的加工產品以往主要集中在核桃油、核桃乳等產品。河北綠嶺果業有限公司近年研發的核桃深加工產品有核桃乳、核桃營養糊粉、核桃奶片、核桃油、核桃肽、核桃膠囊等6大類20多個單品。河北三利有機食品有限公司開發了核桃油、核桃亞麻酸油以及核桃粉、核桃含片、亞麻酸膠囊、核桃茶等保健和休閑系列食品3大系列20多個新產品，其深加工系列產品已經通過有機食品認證。河北養元智匯飲品股份有限公司、河北露露股份有限公司都是以生產核桃飲品為主的企業[28]。

針對核桃的開發問題，河北省將核桃加入了學生營養配餐中。2021年，國家級、河北省級《關于深入實施農村義務教育學生營養改善計劃的通知》中明確要求各教育部門根據不同年齡學生特點，科學營養配餐，提高供餐質量。河北省內各市紛紛對營養改善計劃做出落實工作，邯鄲市教育局和財政局的工作通知中提到相應的幾個縣區提高了膳食補助標準、滄州市南皮縣教育局將核桃加入了學生營養改善計劃（課間加餐）。將核桃作為配餐加入學生的營養餐中的計劃，有利于緩解學生學習過程中精神緊張造成的記憶力下降，還一定程度解決了核桃產業“供大于求”的狀況。由以上政策及工作可以借鑒到，基于核桃的營養成分和經濟價值，開發針對學生群體的核桃保健食品或核桃營養配餐，從而提高核桃資源的利用程度。

3.2 開發利用前景

3.2.1 保健食品

為充分利用核桃及核桃副產品，可以根據《中國居民膳食指南》[29]針對不同人群開發核桃保健產品，從而提高核桃資源的利用和推動核桃產業的發展。

（1）針對學齡前兒童和青少年：這類人群應側重開發有助于神經系統發育或緩解學習壓力造成的記憶力下降、學習疲勞的富含維生素B族、葉酸等營養素的核桃保健產品。（2）針對孕婦：可以開發富集葉酸、VC、鐵的核桃保健產品。因為葉酸除了有助于預防胎兒神經管畸形外，也有利于降低妊娠高脂血癥發生的危險；孕婦在孕前期常吃含鐵的食物的同時補充維生素C，可以促進鐵的吸收和利用，避免出現孕前缺鐵導致早產或新生兒出生體重低等問題。（3）針對素食人群：這類人群缺乏蛋白質、維生素B12、鐵、鋅等營養素。可以開發專門針對素食人群補充上述營養素的核桃保健品。（4）針對老年人：核桃作為一種很好的植物蛋白來源，可以有效地輔助緩解老年人群的心腦血管疾病以及糖尿病。因而，針對性地開發適用于老年人的核桃保健產品是具有重大意義的。

3.2.2 藥用產品

（1）氨基酸藥用產品：核桃種仁中的谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量較高，占藥用氨基酸總含量的61.85%。谷氨酸可以保護肝臟、使腦功能活躍；精氨酸能夠保護肝臟機能；天冬氨酸對增強肝功，緩解疲勞，預防心臟病、高血壓、肝病、糖尿病等疾病；（2）維生素類藥用產品：核桃楸葉、樹皮、根皮中含有豐富的維生素，所以具有很強的抗氧化活性，能夠發揮自由基清除作用、降血糖作用、降低患心血管疾病風險的重要；（3）多酚類藥用產品：核桃青皮、分心木含有豐富的多酚類，多酚類具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗腫瘤、保肝、殺蟲、改善腸道菌群、加快傷口愈合[30]。核桃種仁及其副產品中的活性物質繁多，利用其中的活性物質開發具有藥用價值的產品，還能夠解決核桃副產品開發程度低導致的浪費現象。

4 結語

核桃作為我國重要的木本油料樹種，種植面積大，營養價值高。核桃具有很高的不飽和脂肪酸含量，其中的必需氨基酸比例符合人體必需氨基酸模式，同時包含人體生長發育所必需的微量元素。核桃還具有健腦益智、調節糖脂代謝的保健功能。基于我國核桃產業現狀，對于核桃的深加工狀況仍不樂觀，所以需要學者加大對核桃深加工的研究，努力開發相關的核桃保健食品和藥用產品，從而提高核桃的利用程度、推動核桃產業經濟增長。