新资源食品-文冠果药食价值及其应用前景

360影视 2025-01-15 21:16 1

摘要:文冠果又名文官果、长寿果、文登阁等,为落叶茶"之称,是绿化荒山、保持水土、具有独特景观的乔木或灌木,是中国特有的木本植物,有“北方油树种,又是集生态、经济、社会效益和食用、药用功能于一身的树种。

文冠果又名文官果、长寿果、文登阁等,为落叶茶"之称,是绿化荒山、保持水土、具有独特景观的乔木或灌木,是中国特有的木本植物,有“北方油树种,又是集生态、经济、社会效益和食用、药用功能于一身的树种。

中国从20世纪60年代后期就推广文冠果人工栽培技术。随着国务院办公厅《关于加快木本油料产业发展的意见》(国办发〔2014〕68号)的发布,文冠果作为木本油料掀起了研究和开发热潮。文冠果的化学成分、药理功效和产品研发取得重大进展,尤其是在抗艾滋病、阿尔茨海默病治疗方面的作用引起日本、韩国、美国等国家关注,但是目前这些方面的研究还停留在动物实验和体外细胞培养等实验室层面,尚不能有效支撑产业发展。文章对文冠果的营养成分、化学成分和药理功效的研究现状进行全面总结,在此基础上,进一步分析其药食产品的研究前景。

1营养成分和食用价值

1.1营养成分

目前,关于文冠果各个部位的营养素含量均有相关报道,但多数集中于种仁部位,其中,较为全面系统的检测数据来源于赤峰市林业科学研究所委托的国家粮食和物资储备局西安油脂食品及饲料质量监督检验中心。数据显示:经种仁冷榨食用油成分检测,共检出12种脂肪酸,其中,饱和脂肪酸含量为7.4%,不饱和脂肪酸含量为92.6%(多不饱和脂肪酸含量42.6%);种仁蛋白质含量约为27.5%,由17种以上氨基酸组成,其中,必需氨基酸含量高达6.9%,还含有6.77%~7.39%的碳水化合物和5.8%的粗纤维;种仁的微量营养素中,有一定量的维生素E和B族维生素,矿物质含量较低,含量最高的钾元素仅为0.08%。

除种仁外,最值得关注的是叶中营养素含量。蛋白质含量约为19%,含有16种氨基酸,其中,赖氨酸(谷类食物第一限制性氨基酸)含量较高;微量元素方面,含有锶、锌、钡、硼、铁、铜、锰等12种,其中,铁的含量为255.5μg/g,是牛肝、沙丁鱼中铁含量的1~6.4倍,锌元素含量与牛肉相当,铜含量约为虾的5倍。

文冠果其他部位主要关注的是植物化学物的种类和数量。花中花青素含量高,还含有丰富的槲皮苷、芦丁等黄酮类化合物,以及秦皮苷等香豆素类;果、枝中含有杨梅素、dl-白敬素、表茶精、槲皮素等;果壳和果柄中含有多种甾醇、三萜皂苷、香豆素糖苷等。

1.2食用价值

文冠果油以其丰富的必需脂肪酸含量引起研究者广泛关注。EFA包括亚油酸和亚麻酸,在人体中的作用是构成磷脂的组成成分,前列腺素合成的前体,以及参与胆固醇代谢。阿拉斯加人膳食中富含热能、脂肪和胆固醇,但心血管疾病患病率却很低,这可能与摄入富含多不饱和脂肪酸食品有关。亚麻酸属w-3系列多烯脂肪酸,以甘油酯的形式存在于深绿色植物中,在人体内不能合成,必须从体外摄取。

根据2023版中国居民膳食营养素参考摄入量推荐,总脂肪的适宜摄入量占摄入总能量的20%~30%,亚麻酸和亚油酸的适宜摄入量分别占摄入总能量的0.6%和4%(适宜质量分数分别为13%~20%和2%~3%),适宜比例为1:4~6。然而,亚麻酸和亚油酸含量分别是0.4%和41.8%,比例为1:105,文冠果油的亚油酸含量稍高,而亚麻酸不足,比例严重失调,还需要和其他食用油搭配食用才有益于健康。

蛋白质方面,以种仁蛋白含量最高,但由于种仁本身并非食品,植物蛋白的氨基酸种类、数量及利用率不如动物性食品,因此,文冠果种仁蛋白并不作为可食用的优质蛋白。为了提高利用价值,可采用提油后的油粕进行蛋白质功能利用和开发,如利用文冠果油粕进行抗氧化肽、抗疲劳肽和降血压肽的制备。

2化学成分

2.1不同部位的化学成分研究

截至目前,沈阳药科大学、内蒙古医科大学等从文冠果的种仁、种皮、叶、花、果壳、果柄和木枝中分别鉴定出41、14、35、64、104、40和143个化合物。在数量上,木枝的化合物最多,143个化合物中包括65个三萜类化合物(WT-1~WT-65),24个黄酮类化合物(WF-1~WF-24),19个苯丙素类化合物(WP-1~WP-19),35个其他类化合物(WO-1~WO-35);在化学成分上,果壳、种子、果柄、木枝、花和叶等部位以三萜类和黄酮类化合物为主,其中,果壳、果柄及木枝主要以三萜类成分为主,而叶、花主要以黄酮类成分为主。

沈阳药科大学进一步分析认为,基于代谢组学技术对文冠果的木、根和叶中鉴定出57个化学成分,但各部位之间化学成分差异显著,其中,木主要含有黄酮苷元类化合物,根主要含有三萜皂苷类化合物,叶主要含有黄酮苷类化合物9。河南中医药大学将种子不同部位进行质谱分子网络分析,发现种仁、种皮和种壳的成分具有较大的差异,种仁中皂苷类和黄酮类成分在种类和含量上优于种皮和种壳。

由此可见,文冠果各部位所含的化学成分类别繁多,组成复杂,各部位之间也有明显差异,后续研究可能还会发现新的化合物,这也给研究带来了新的机遇和挑战。

2.2药效物质虚拟数据库的构建

由于文冠果不同部位、不同采收期的化学成分各异,为了更快、更准确地分析文冠果相关信息数据,促进对文冠果产品的系列开发,沈阳药科大学孙璐课题组通过Scifinder、WebofScience、Elsevier、超星发现、中国知网数据库检索,进行归纳总结,构建了文冠果药效物质虚拟数据库。此数据库在总结化合物质谱响应、药理活性和化合物所在部位等相关信息基础上,总结归纳了421个化学成分信息。数据库应用窗口方式作为人机对话的平台,以化合物的结构类型、分子式、分子量、CAS号、药理活性、文献出处、质谱裂解碎片等信息为研究对象,提出所需要的功能。根据页面功能,用户通过键盘的文字命令输入可以实现对资料的搜索查询。

2.3文冠果系类实体药效物质库的构建

沈阳药科大学构建了关于文冠果系类的实体药效物质库。截至2022年底,从文冠果果壳、果柄、花、叶中共分离得到194个化合物,包括76个萜类、7个甾体、25个黄酮、31个苯丙素类和55个其他类化合物,这些成分按照其结构类型分类整理,在实体物质库中陈列相关编号、结构、CAS号、分子式、分子量、性状、存量和来源等信息。

3药理功效

3.1抗氧化活性

大量的实验结果表明,文冠果叶中的茶多酚、黄酮!,文冠果木中的表儿茶素、儿茶素、杨梅素和二氢杨梅素,果壳中的总皂苷,花中的多酚类,种皮中的黑色素类成分均表现出显著的清除DPPH、羟基自由基和过氧化氢自由基活性的能力。沈阳药科大学进一步比较了文冠花茶与市售其他花茶清除DPPH和还原三价铁的能力,结果表明:文冠果花茶与杭菊相当,优于代代花和贡菊。

3.2抗炎镇痛

研究者设计了文冠果木的低剂量超微粉与正常剂量普通粉对大鼠弗氏完全佐剂性关节炎影响的实验,结果表明超微粉可显著抑制大鼠佐剂性关节炎,且剂量低、药效优。另有研究认为文冠果木提取物可抑制二甲苯致小鼠耳肿胀、小鼠棉球肉芽肿生长,且其抗炎作用与下丘脑—垂体—肾上腺轴无关。关于文冠果木提取物的抗炎活性研究还有很多,在此不一一列举。

更进一步的抗炎机制研究同样引起了研究者的兴趣。YOONJJ等观察了文冠果提取物对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导人脐静脉内皮细胞血管炎症的保护作用,提出可能通过抑制NF-kB/ROS通路和激活Nrf-2/HO-1通路来预防与血管炎症相关的血管并发症;LiN等对文冠果叶中潜在的神经炎症抑制活性酚类物质进行研究,在LPS诱导的BV₂细胞中抗神经炎作用明显强于阳性对照米诺环素。

3.3保护神经

大量动物实验数据表明,文冠果果壳提取物的有效成分壳苷有改善学习和记忆的功能。刘鹏提出其机制可能与调节突触结构相关蛋白BDNF-TrkB(脑源性神经营养因子)及功能维持相关蛋白CamKⅡ-GluR,进而提高海马突触结构和功能可塑性有关。

近年来,研究者提出文冠果壳苷可用于治疗阿尔兹海默病,并进行了机制研究。文冠果壳苷可以调节AD大鼠肠道微生物菌群的结构,肠道微生物菌群的变化与内源性代谢产物密切相关,最终可缓解AD的症状;向万舫等利用GEO数据挖掘技术、网络药理学和分子对接技术得出:文冠果壳苷主要通过多靶点、多通路对阿尔兹海默病产生治疗效果。

3.4抗肿瘤作用

文冠果各部位抗肿瘤的研究中,以果壳提取物的成分壳苷最多。丁晓彦等发现果壳提取物对体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞有明显的抑制作用;ChaiX等发现文冠果壳苷通过下调人膀胱癌细胞株PI3K/Akt/Bcl-2/Bax信号通路诱导细胞凋亡;荣语媚提出文冠果壳苷可浓度依赖性地抑制HepG-2(人肝癌细胞)、SGC-7902(人胃癌)、A375-S2(人黑色素瘤)、A431(人表皮癌)和MCF-7(乳腺癌)细胞增殖,且对人正常外周血淋巴细胞没有增殖抑制作用。关于体外抑瘤活性的构效关系,李占林总结如下:结构中15、16位发生α-羟基取代及28位发生糖苷化后,体外抑瘤活性降低;结构中24位发生羟基取代,3位或21位发生糖苷化后,可以增强其肿瘤抑制活性;21、22位酰基种类及取代形式对其活性也有影响,但在不同类型母核中的作用存在差异。关于抗肿瘤机制,JIAOQ等发现文冠果壳苷通过线粒体介导的凋亡途径,通过下调IGF-1R/Raf/MEK/ERK级联信号通路来诱导A375.S2细胞凋亡。

3.5 抑制前列腺增生

据报道,文冠果花提取物对良性前列腺增生具有抑制作用。在动物实验方面,对前列腺增生模型大鼠前列腺IL-6、IL-8及TNF-α的表达量有抑制作用;在体外细胞方面,文冠果花提取物对良性前列腺增生细胞(BPH-1)增殖能力有抑制作用。

3.6 抗HIV作用

据报道,从文冠果种皮中分离得到的香豆素类成分臭矢菜素B具有较强的抗HIV-1活性,且对人体T淋巴细胞的毒性较小。

4药食价值应用前景

目前,以文冠果为主营业务的注册企业达百余家,研发了多种文冠果食品和药品。食品方面,如山东济南食品科学与工程学院的文冠果叶茶、咀嚼片、泡腾片、速溶颗粒、米酒、发酵乳及饮品、面条和饼干。药品方面,如中国科学院的文冠果子仁霜、遗尿停胶囊和文冠果微囊粉;内蒙古文冠庄园治疗各类疼痛的相关蒙药,临床用于治疗风湿性关节炎等症;陕西文冠果实业集团的油粕中抗氧化肽、抗疲劳肽研发;西北大学的降血压肽制备。

文冠果食品方面,因其种仁含油量高,且具有不饱和脂肪酸含量达82.97%,神经酸含量达2.66%的优势,因此,种仁油成为文冠果最具开发价值的食品。但种仁油w-3多不饱和脂肪酸(w-3PUFA)含量仅为0.21%,是制约其向高端食用油发展的瓶颈。研究表明w-3PUFA具有降低心脑血管疾病和糖尿病发病风险的作用。2023年赤峰市政府制定了《赤峰市文冠果产业高质量发展规划(2023—2030年)》,明确了赤峰市文冠果产业中长期发展目标。目前,本课题组正在研制一种脂肪酸平衡,含有一定量神经酸,且质量符合食品安全国家标准的文冠果高端食用油,拟设计w-3PUFA、亚麻酸和全脂肪酸平衡的三种调和油配方,分别适用于内陆地区、沿海地区和素食人群。种仁油还要从以下几方面做进一步研究:在实验室层面,研制适合于不同人群、不同年龄段的文冠果高端食用油;在健康功效层面,继续开展油脂的动物实验和体外细胞培养实验,深度挖掘其对人体健康有益的作用;在新产品层面,设计各种产品包装形式,并适合批量生产。

文冠果药品方面,枝、叶和果壳的壳苷是治疗阿尔茨海默病的原料药,不仅能有效提高大脑改善缺血、缺氧能力,还具有多靶点特征,这一研究成果为治疗阿尔茨海默病的药物研发提供了思路;此外,果壳提取物壳苷对体外培养的人乳腺癌、卵巢肿瘤、肝癌、胃癌、黑色素瘤细胞增殖有抑制作用,可开发为抗肿瘤药物;对文冠果不同部位的组分继续进行检测分析,有利于文冠果种质资源挖掘和相关药效功能评价;目前,对种仁油神经酸的研究仍停留在初步分离阶段,可深入对高纯度神经酸的分离提取工艺和神经酸的药理学活性进行研究,将其应用于治疗帕金森综合征和阿尔茨海默病的药物研发。综上所述,文冠果领域应形成“育种栽培,成分分析,分离鉴定,安全评价,功效研究,产品研发"一体化模式,从而有效推动文冠果产业链可持续发展,发挥其应有的生态效益、经济效益和社会效益。#新资源食品#

来源:organic大白菜

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