棗中主要活性成分及其生物活性

　　棗（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科棗屬植物，是我國獨(dú)具特色且經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值極高的樹種，它不僅栽培技術(shù)簡單，易成活，具有很強(qiáng)的抗鹽堿、抗旱、抗寒等抗性，而且口感獨(dú)特、醫(yī)藥保健價(jià)值高，使其更受廣大群眾的喜愛。棗中含有多種活性成分，包括酚類、黃酮類、多糖、維生素C、五環(huán)三萜酸、皂苷類、月桂酸、單寧、核苷（如：環(huán)磷酸腺苷）和堿基、α-生育酚與β-胡蘿卜素等，使其具有抗癌、抗氧化、抗炎、增強(qiáng)免疫力、護(hù)肝、降血糖等功效，其中維生素C、酚酸和黃酮類化合物是棗果中主要的抗氧化物質(zhì)，三萜類化合物是棗果中主要的抗癌活性成分，多糖是棗果發(fā)揮護(hù)肝和免疫刺激作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此棗具有很高的研究價(jià)值，并日益受到廣泛的研究關(guān)注。

 

　　棗中主要的活性成分

 

　　酚類物質(zhì)是在正常生長條件下或者機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，由于其既能提供電子，又能提供氫，所以能夠清除多種自由基，具有很高的抗氧化活性。據(jù)報(bào)道，棗中酚類物質(zhì)有兒茶素、咖啡酸、香草酸、表兒茶素、蘆丁、丁香酸、綠原酸、阿魏酸、對羥基苯甲酸等。

 

　　研究人員從樂陵金絲小棗原汁中檢測出5種酚酸，分別為原兒茶酸、兒茶酚、對羥基苯甲酸、香草酸和對香豆酸，發(fā)現(xiàn)兒茶酚對DPPH自由基的清除和對鐵離子的還原能力最強(qiáng)，對香豆酸對ABTS自由基的清除能力最強(qiáng)。另有研究發(fā)現(xiàn)，蘆丁、表兒茶素、兒茶素等多酚類物質(zhì)是棗果中最主要的抗氧化活性成分；對我國6種棗果中多酚物質(zhì)等活性成分的含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)木棗的總酚、單酚類物質(zhì)（兒茶素、表兒茶素、蘆丁、香草酸、咖啡酸和丁香酸）含量均最高，并證明酚類物質(zhì)能夠清除自由基，具有很強(qiáng)的抗氧化能力。

 

 

　　黃酮類物質(zhì)具有抗氧化能力，這與酚羥基的取代位置和數(shù)目以及雙鍵相關(guān)，其B環(huán)上大多有2個(gè)酚羥基，保證了基本的抗氧化能力。研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)Ａ環(huán)上的C-5、C-7位羥基，以及A環(huán)的鄰二酚羥基均有利于黃酮類化合物的抗氧化活性。研究人員對7種不同棗果的黃酮含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)黃酮平均含量為0.493mg/g，小米棗黃酮含量最高，達(dá)到0.606mg/g，雞蛋棗含量最低，為0.344mg/g；黃酮含量由高到低為：小米棗＞藥棗＞梨棗＞子代糖棗＞母本糖棗＞酸棗＞雞蛋棗。對金絲小棗黃酮研究發(fā)現(xiàn)，其活性會(huì)因貯藏溫度而發(fā)生改變，比較適合低溫5℃保存，高溫會(huì)使其遭到破壞從而降低活性。

 

 

　　多糖又稱多聚糖，是棗果中重要的活性物質(zhì)。多糖由酸性多糖和中性多糖組成，酸性多糖是由阿拉伯糖基、半乳糖基、半乳糖醛酸基、木糖基、鼠李糖基組成，而中性多糖則是以阿拉伯糖基1,5-連接為主并具高度分支，且阿拉伯糖基和半乳糖基以30∶1的比例組成。有研究從金昌棗果實(shí)中提取、分離和純化出2種酸性多糖JCS-1和JCS-2，二者均具有很強(qiáng)的抗炎和提高免疫力的生物活性。研究表明，化學(xué)修飾多糖對生物活性的發(fā)揮具有促進(jìn)作用。另外，以木棗為研究對象，從中提取出2種酸性多糖HJP1和HJP3，分析后發(fā)現(xiàn)，它們均由甘露糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖和阿拉伯糖組成，并且HJP1和HJP3對人肝癌細(xì)胞HepG2的生長均有抑制作用，且HJP3活性強(qiáng)于HJP1，表明多糖對肝癌有一定治療功效。這些研究均能證明，多糖是棗中重要的具有抗癌、抗氧化、提高免疫力、抗炎等生物活性的成分。

 

 

　　維生素C生物活性的主要形式是其還原形式（L-抗壞血酸），由于其易失電子且可以迅速轉(zhuǎn)化成還原形式，所以具有高效抗氧化性。它可以高效中和氮氧和活性氧自由基，也可以激發(fā)其他抗氧化物質(zhì)至還原態(tài)，如黃酮。新鮮大棗中，維生素C含量特別高，甚至可高達(dá)10250mg/kg。有研究人員對6個(gè)棗品種全紅期維生素C含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)雞心棗果實(shí)維生素C含量最高，梨棗維生素C含量最低，含量由高到低順序?yàn)殡u心棗＞磨盤棗＞葫蘆棗＞灰棗＞贊皇棗＞梨棗，且這6個(gè)棗品種維生素C含量會(huì)隨發(fā)育過程而降低，特別是白熟期前，除磨盤棗外，其他棗品種在全紅期和半紅期維生素C含量無顯著變化。

 

　　三萜類化合物分子量一般為400~600，有較高的脂溶性，在植物中可以與糖結(jié)合成苷和酯，或者以游離酸的形式存在。研究表明，經(jīng)過干燥或蒸煮的棗中，三萜酸含量比新鮮大棗高，這可能是因?yàn)榻Y(jié)合在一起的三萜酸經(jīng)歷了被酶分解的過程，隨著干燥時(shí)間的延長，三萜酸的解離達(dá)到平衡，因而含量不再增加，因此若想得到更多三萜酸，可以選擇利用干燥或蒸煮的棗果。研究證實(shí)，羽扇豆燒型三萜烯C-3位置上的香豆酰酯對增強(qiáng)細(xì)胞毒性可能發(fā)揮著重要作用，對癌癥有一定的預(yù)防和治療作用。

 

 

　　研究人員對棗中9種核苷和堿基（胞苷、尿苷、鳥苷、cGMP、cAMP、尿嘧啶、次黃嘌呤、鳥嘌呤、腺嘌呤）進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)9種成分含量隨干燥時(shí)間延長而增加，該研究結(jié)果為消費(fèi)者滿足特定需求提供了參考。有研究從5種棗果中提取出活性成分（環(huán)磷酸腺苷）cAMP，含量由高到低為：靈武長棗（335.7μg/g）＞中寧圓棗（169.0μg/g）＞山東大棗（168.2μg/g）＞陜北灘棗（140.8μg/g）＞同心圓棗（139.5μg/g），靈武長棗更具含量優(yōu)勢，為棗果的高效利用提供了參考。

 

 

　　棗果中，功能性成分α-生育酚和β-胡蘿卜素是關(guān)鍵的呈色物質(zhì)，研究人員測定了6種棗果中的多種活性成分，發(fā)現(xiàn)6種棗果中均含有這2種成分，且α-生育酚含量范圍為1.17~8.43mg/kg，β-胡蘿卜素其含量范圍為1.64~6.07mg/kg，哈密大棗的α-生育酚與β-胡蘿卜素含量均顯著高于其他棗果。也有試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，冷凍干燥的棗果α-生育酚與β-胡蘿卜素含量高于熱風(fēng)干燥和微波干燥，而日光晾曬可能會(huì)使這些成分喪失，因而檢測不到這2種物質(zhì)。

 

 

　　自由基的產(chǎn)生和隨后的氧化應(yīng)激反應(yīng)在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及動(dòng)物的衰老中起重要作用，抗氧化劑通過清除反應(yīng)性自由基，從而降低自由基介導(dǎo)的DNA損傷水平，進(jìn)而預(yù)防癌癥和衰老。酚類、黃酮類、維生素C、多糖都具有清除自由基的作用，是棗果實(shí)中主要的抗氧化活性物質(zhì)。·OH是活性氧中一種活性最強(qiáng)的自由基，它可以與細(xì)胞中所有的有機(jī)化合物反應(yīng)，破壞蛋白質(zhì)、脂肪和核酸代謝，損傷細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生病變。超氧陰離子具有一定的毒性，經(jīng)反應(yīng)可以生成其他氧自由基，引起機(jī)體損傷，產(chǎn)生疾病。超氧化物、一氧化氮和過氧亞硝酸鹽等自由基均是氧化應(yīng)激的主要來源，能夠?qū)е陆M織損傷和各種疾病。研究發(fā)現(xiàn)，凍干棗漿（ZJP）和棗漿水醇提物（ZJE）的添加能顯著控制肝臟和肌肉組織中乳酸的積累，上調(diào)抗氧化酶SOD、GPX和CAT水平，降低了因機(jī)體勞累而提高的肝臟和肌肉組織中的脂質(zhì)過氧化水平。棗果具有抗氧化活性，且因此使機(jī)體具備了抗疲勞的能力。

 

　　抗癌活性

 

　　癌癥是多發(fā)性、種類繁多、難以治療的世界性難題，因此對癌癥的治療研究刻不容緩。這就需要探明癌癥發(fā)生的機(jī)制，進(jìn)而有針對性地高效治療。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞凋亡對細(xì)胞保持正常穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞癌變生長的調(diào)節(jié)起關(guān)鍵作用，與細(xì)胞間進(jìn)行信息交流的信號(hào)分子的作用有很大關(guān)系，且細(xì)胞癌變后，內(nèi)部的生化反應(yīng)也會(huì)有相應(yīng)改變。因此，對細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子與生化指標(biāo)進(jìn)行研究，能夠?yàn)榧?xì)胞癌變的發(fā)生特征以及之后的治療發(fā)揮重要作用。

 

　　研究表明，棗果顯著增加了兔抗人單克隆抗體（Bax）的表達(dá)，降低了癌細(xì)胞中B淋巴細(xì)胞瘤-2基因（Bcl-2）的表達(dá)，并顯著增加bax/bcl-2的mRNA比率，比藥草治療癌細(xì)胞能力提高了6倍，因此，棗果提取物可以通過改變凋亡調(diào)節(jié)基因來抑制癌細(xì)胞的增殖作用。棗中三萜酸類物質(zhì)在預(yù)防和抵抗癌癥方面具有至關(guān)重要的作用，可以影響GRP78/BIP和CHOP的表達(dá)水平，即內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞發(fā)生凋亡。癌變后的細(xì)胞內(nèi)生化指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，血清ALP（堿性磷酸酶）和LDH（乳酸脫氫酶）會(huì)顯著升高，而血清總蛋白和白蛋白水平降低，這些生化標(biāo)記酶是腫瘤反應(yīng)和腫瘤過程的指標(biāo)，ALP在腫瘤早期診斷中被用作一般的腫瘤標(biāo)志物，血清中白蛋白的低水平可增加自由基庫，導(dǎo)致癌癥發(fā)生。通過大鼠乳腺癌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，棗水提取物可以明顯提高血清總蛋白、白蛋白和可溶性肝酶如AST（天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶）、ALT（丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶）含量，降低血清APL和LDH的升高水平，提高抗氧化能力，降低乳腺癌細(xì)胞系的細(xì)胞活力，抑制乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-468的增殖，從而在一定程度上治療癌癥。所以棗具有很好的防癌抗癌功效，擁有很高的藥用價(jià)值。

 

 

　　當(dāng)機(jī)體受到損害時(shí)，機(jī)體為了自我保護(hù)，會(huì)誘發(fā)炎癥，而其實(shí)質(zhì)是機(jī)體與致炎因子進(jìn)行抗?fàn)?。在炎癥反應(yīng)發(fā)生時(shí)，巨噬細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生TNF-α，它是主要的促炎細(xì)胞因子，COX-2是介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的重要酶之一，當(dāng)它過量時(shí)會(huì)加重炎癥。

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，大棗多糖具有抗氧化和抗炎活性，棗水提取物對LPS（脂多糖）誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞IL-1β（白細(xì)胞介素-1β）和IL-6（白細(xì)胞介素-6）細(xì)胞因子均有抑制作用，但對TNF-α（腫瘤壞死因子-α）的表達(dá)卻未表現(xiàn)出抑制作用。并且，提取物能抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞核因子κB的轉(zhuǎn)錄活性。結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，能夠發(fā)揮棗的雙向免疫調(diào)節(jié)作用。

 

 

　　肝臟在人體中起著至關(guān)重要的解毒作用，肝損傷會(huì)引發(fā)多種肝病，正常狀態(tài)下，在血液中肝細(xì)胞內(nèi)酶血清轉(zhuǎn)氨酶ALT和AST少量存在，肝細(xì)胞遭到破壞時(shí)，血清中AST、ALT會(huì)升高，相關(guān)酶類會(huì)變得活躍，SOD（清除自由基的重要物質(zhì)）、CAT（抗氧化酶）含量會(huì)減少，MDA（常用的膜脂過氧化指標(biāo)）含量會(huì)增加。研究發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化乙醇-水提取物（ZJL-EWE）能顯著降低血清中ALT和AST的活性，對肝臟具有保護(hù)作用，并且能夠降低肝臟組織的MDA含量，提高SOD、GSH-Px（保護(hù)肝臟組織不受氧化物的損傷的一種過氧化物分解酶）的活性，因而能夠抑制肝臟細(xì)胞因CCl4引起的氧化能力的增強(qiáng)，進(jìn)而保護(hù)肝臟。有研究從金絲小棗中提取出黃酮提取物（ZJF），能從抗氧化和抗炎水平上保護(hù)肝細(xì)胞，進(jìn)而起到護(hù)肝活性作用。

 

 

　　棗果實(shí)中的多糖、多酚和三萜類化合物都具有免疫調(diào)節(jié)活性。研究表明，灰棗多糖、多酚和三萜類化合物均可顯著提高小鼠體內(nèi)免疫實(shí)驗(yàn)的免疫指標(biāo)，具有增強(qiáng)小鼠細(xì)胞免疫、體液免疫以及非特異性免疫的作用。紅棗多糖結(jié)合物JPC可改善CFS大鼠的免疫系統(tǒng)和抗氧化活性；金昌棗多糖JCS-1和JCS-2能夠通過激發(fā)吞噬細(xì)胞的活性，來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用。

 

 

　　糖尿病是一直以來難以徹底根治解決的世界性難題，其引起的并發(fā)癥非常多。神經(jīng)元細(xì)胞在高血糖持續(xù)發(fā)作后會(huì)受到損害，表現(xiàn)出葡萄糖神經(jīng)毒性，因?yàn)樗c肌肉細(xì)胞有所不同，在胰島素的影響下，它們不能適應(yīng)間歇性葡萄糖攝取，所以神經(jīng)元的葡萄糖攝取依賴于細(xì)胞外葡萄糖的濃度，當(dāng)細(xì)胞外葡萄糖的濃度過高時(shí)會(huì)表現(xiàn)出對神經(jīng)元細(xì)胞的毒性。研究表明，葡萄糖對PC12細(xì)胞（大鼠腎上腺嗜鉻腫瘤細(xì)胞）的毒性是通過ROS的產(chǎn)生和凋亡來介導(dǎo)的，棗水提物（ZJF）可以保護(hù)PC12細(xì)胞免受高葡萄糖誘導(dǎo)的毒性，因而證明了棗果具有降血糖的生物活性。

 

　　高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）是具有抗動(dòng)脈粥樣硬化的脂蛋白，能夠降低心血管病的發(fā)生，而TC總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、甘油三酯（TG）、極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL-C）升高，均屬于血脂異常，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈硬化。研究表明，酸性雜多糖ZSP（主要成分是L-阿拉伯糖、D-半乳糖和D-半乳糖醛酸）可以降低TC、TG、LDL-C和VLDL-C水平和提高HDL-C水平，進(jìn)而改善果糖處理小鼠的胰島素抵抗和血脂異常的作用。

 

　　近年來，棗果受到廣泛的關(guān)注，它不僅成為人們生活中的養(yǎng)生必備品，還受到學(xué)術(shù)界的青睞。雖然現(xiàn)今對很多種棗果進(jìn)行了活性成分分析研究，以及探明了許多機(jī)理，但仍有很多活性物質(zhì)及其作用機(jī)制未被發(fā)現(xiàn)，另外棗果加工尚處于初級(jí)階段，需要大力發(fā)展棗果的精深加工，研究出更多安全衛(wèi)生且功效顯著的棗類保健品，因此需要繼續(xù)探索研究，以期將這種開發(fā)潛力極高的果品更加充分地運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活以及醫(yī)療衛(wèi)生等方面，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)和生物研究領(lǐng)域的發(fā)展，為人類服務(wù)。

 

　　聲  明：本文摘編自《中國果樹》2021年第8期“棗中主要活性成分及其生物活性研究進(jìn)展”（牛亞紅，袁野，劉平，趙智慧，劉孟軍，王麗麗）。