沙棘的营养成分及营养作用研究进展

沙棘的营养成分及营养作用研究进展

沙棘是一种富含营养成分的植物。其化学成分主要有维生素类、蛋白质和氨基酸类、油和脂肪酸类、挥发油类、有机酸类、糖类、微量元素类、黄酮类、萜类及甾体类等,在医药、保健、食品及饲料等领域具有广阔的发展前景。本文就沙棘的营养成分、营养作用及机制和应用前景等方面的研究进行综述。1沙棘的营养成分1.1果汁蛋白和非蛋白氮沙棘蛋白质中的氨基酸种类齐全,包含人体必需的全部氨基酸。沙棘果肉蛋白的主要组成为球蛋白和白蛋白,还含有大量的非蛋白氮。果汁中非蛋白氮的主要组成为游离氨基酸。沙棘种子中有13种氨基酸,果肉和果汁中有18种氨基酸,其中包括人体必需的8种氨基酸。1.2亚麻酸和亚麻沙棘的果肉、种子中含有油和脂肪酸,主要的脂肪酸有月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十六烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸等,且大部分为不饱和脂肪酸,易被人体吸收。亚麻酸和亚油酸可促进体内脂肪代谢,降低血液中胆固醇和甘油三酯,防止胆固醇在血管壁上的沉积,还能升高对人体有益的高密度脂蛋白含量,具有调节血脂作用,可有效防止动脉粥样硬化和冠心病。沙棘中还含有0.5%的磷脂,具有防治动脉硬化的作用。1.3葡萄糖类、葡萄糖类沙棘含有5.0%~10.5%的糖类,以葡萄糖和果糖为主。微量元素包括铁、锌、钾、钠、钙、镁、铜、锰、硒、磷、钼及铍等,且含量很高。1.4沙棘可清除经口中的自由基和抗脂质氧化作用沙棘中维生素C的含量非常丰富,每100g沙棘果中含有160~1716mg维生素C,是迄今为止发现的天然食物中维生素C含量最高的,而且相当稳定。猕猴桃素以维生素C含量丰富而著称,而沙棘果中维生素C的含量是猕猴桃的4倍还多。维生素C是抗氧化剂,具有降低过氧化脂质、降低血清胆固醇、参与肝脏解毒、阻断亚硝胺形成、增强机体应激能力等作用,可促进抗体生成和白细胞的噬菌能力、增强机体免疫功能、提高大脑细胞的活力和耐缺氧能力。此外,每黑龙江哈尔滨150086百克沙棘果中还含有120mg维生素E、200mg胡萝卜素、10.04mg维生素B1、0.56mg维生素B2、0.76mg维生素B6、0.90mg维生素K、0.75mg叶酸以及少量的维生素D和烟酸。β-胡萝卜素是极好的抗氧化剂,在人体内起到清除自由基和抗脂质氧化的作用,能够保护生物膜、降低血脂、防治动脉粥样硬化。维生素E在人体内可防止不饱和脂肪酸的过分氧化、促使血清胆固醇降低、促进毛细血管增生、改善微循环,从而预防并治疗动脉硬化及心脑血管疾病,特别对骨骼、心肌、平滑肌及周围血管正常功能起重要作用,是维持血管的柔软、弹性,维持血液流动性的主要物质。1.5叶中的鞣质含量沙棘果实中含有苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、酒石酸及草酸等多种有机酸,酸的总量为3.86%~4.52%,还含有少量的鞣质,约为0.02%~0.06%,但叶中的鞣质含量在10.00%以上。这些化合物能够防止冠状动脉硬化,能明显增加血管的柔韧性和可塑性,并有明显的降压效果。1.6沙棘叶中黄酮、维生素含量沙棘中含有7种以上的黄酮类化合物,主要为异鼠李素、槲皮素、异鼠李素-3-β-D葡萄糖苷、异鼠李素-3-β-芸香苷、儿茶素、山奈酚及杨梅酮等。沙棘果实中黄酮含量为309~945mg/100g,而叶中黄酮的含量高于果实,为310~1238mg/100g。沙棘果实中的黄酮类具有增强人体的耐受性、减少毛细血管的渗透性,对心绞痛及心功能有改善作用,对血液中的胆固醇、甘油三酯有明显的降低作用,对血垢、陈血细胞、血液中的垃圾有显著的净化作用。1.7人体营养调节剂沙棘中含有多种萜类和甾体类化合物,如熊果酸、齐墩果酸、谷甾醇、洋地黄苷、卵黄磷蛋白醇、胆固醇、24-乙基胆甾-7-环-β醇、高二根醇、羽扇豆醇、不饱和醛类、平角甾烯醇、α-香树精、β-香树精、β-谷甾醇,无色矢车菊素、无色飞燕草素、洋地黄皂甙、紫云英甙及橡醇等,这些均为人体营养调节剂,对增强血管韧性效果特别明显。1.8预防血栓性静脉炎和血栓塞沙棘中含有羟基香豆素、三萜烯酸和三萜烯醇等。沙棘中羟基香豆素能降低血液的凝固性、阻碍血凝块的形成,在某种程度上预防血栓性静脉炎和血栓塞的形成。沙棘中的三萜烯酸和三萜烯醇能够刺激心脏的活动,可以阻止静脉粥样硬化的发生。另外,沙棘中还含有生物碱5-羟色胺等。5-羟色胺是一种神经传递质,对人体的激素、体温、内环境有重要的调节作用,能加速纤维蛋白原转化为纤维蛋白,有助于血液凝固。2沙棘的营养作用和机制2.1沙棘可降低高血压大鼠的血脂给高脂血症大鼠喂饲沙棘果汁及硒强化沙棘果汁,观察其对大鼠机体脂质代谢及脂质过氧化作用的影响。结果表明,沙棘果汁及硒强化沙棘果汁能有效地降低高脂大鼠血清胆固醇水平,提高高密度脂蛋白水平,并能抑制其体内脂质过氧化作用。沙棘心血康口服液能降低高血脂大鼠的血清胆固醇、高密度脂蛋白含量;降低高血脂鹤鹑血清甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白含量;可提高高血脂大鼠和鹤鹑的高密度脂蛋白与胆固醇的比值。满达等用沙棘树枝及皮制剂(主要含酚酸、黄酮类化合物)口服治疗高脂血症,可明显降低胆固醇和甘油三酯,并能明显改善胸闷及胸痛等临床症状。亚麻酸和亚油酸为人体必需的多不饱和脂肪酸,能明显增加血管的柔韧性和可塑性,可促进体内脂肪代谢,降低血液中胆固醇和甘油三酯,防止胆固醇在血管壁上的沉积。同时,能升高对人体有益的高密度脂蛋白含量,具有调节血脂作用和明显的降压效果,可有效防止动脉粥样硬化和冠心病。2.2沙棘油对小鼠骨髓嗜多染细胞微核试验和致病性的影响滕晓萍等采用复方沙棘养血膏腹腔注射环磷酰胺对荷瘤(S180)小鼠造成的白细胞数量减少和骨髓抑制损伤。实验表明,该制剂能明显升高荷瘤小鼠外周白细胞数量,对脾脏有一定的抑制作用。沙棘对N-亚硝基吗琳合成具有阻断作用,能阻断NaNo2和氨基比林在大鼠体内合成致癌物二甲基亚硝胺,能有效阻断N-亚硝基化合物在大鼠体内合成及诱癌,其防癌效果优于等量的维生素C,还能明显激活荷瘤小鼠脾NK细胞活性,其激活作用随剂量的增加而增大。沙棘油有明显抗突变作用。于燕等用昆明种小鼠骨髓嗜多染细胞染色体的微核率和畸变率为观察指标,在使用环磷酰胺前后腹腔注射不同浓度沙棘油,结果表明:小鼠自发的微核率和畸变率极低;单用环磷酰胺组与自发突变组相比微核率和畸变率明显升高(P<0.01);给环磷酰胺前,腹腔注射不同剂量沙棘油,微核率和畸变率均比阳性对照组明显减低(P<0.01),且随剂量增加效应而加强;给环磷酰胺后,腹腔注射沙棘油组与上组变化趋势一致,但其量效关系较上组明显减弱(P<0.01)。可见沙棘油具有明显的抗突变作用,在给药浓度范围内此作用呈良好的线性关系。在给环磷酰胺前用沙棘油其抗突变作用更明显。2.3沙棘粉对小鼠细胞免疫调节的作用沙棘总黄酮有增加小鼠白细胞溶菌酶、吞噬功能等作用;可促进抗体生成,使血清抗体水平升高;增加血液T细胞比例和脾特异玫瑰花环细胞,同时使伴刀豆球蛋白A激活的淋巴细胞活性增强,低浓度时促进淋巴细胞转化,且明显保护环磷酰胺所致的抗绵羊红细胞溶血素生成减少。沙棘粉能增加小鼠巨噬细胞的吞噬功能,使吞噬百分率明显高于对照组(P<0.01);能促进体液免疫,样品半数溶血值比对照组提高35%;能促进淋巴细胞转化,并降低血清胆固醇含量。给小鼠连续20天使用保健饮品———益力淇(主要成分为沙棘原汁和乳酸菌培养液),在人使用量的1倍、10倍、30倍剂量组能明显增强小鼠迟发型变态反应及增加外周血T淋巴细胞ANAE阳性率,并可提高小鼠巨噬细胞吞噬功能和脾脏抗体生成细胞数。以上研究均证明,沙棘对特异性及非特异性免疫功能都具有增强作用。2.4沙棘油和维生素e对大鼠脑脂质过氧化物水平的影响沙棘提取物是一种较强的抗氧化剂,对老龄鼠脑组织脂褐素有明显的降低作用。刘志婷等采用沙棘提取物给Wistar老龄鼠灌胃,30天后观察其对老龄鼠脑组织脂褐素及血清中脂质过氧化物水平的影响。结果表明,实验组老龄鼠脑组织脂褐素含量及血清中脂质过氧化物水平明显低于老龄鼠对照组。沙棘油和维生素E对豚鼠红细胞的脂质过氧化作用均有保护作用;沙棘油中所含维生素E可被机体吸收利用,并能延缓红细胞膜的老化,其作用比等量维生素E效果更明显。不同浓度的沙棘总黄酮对植物血凝素刺激多形核白细胞产生的活性氧自由基、黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统生成的活性氧自由基、光照射核黄素产生的活性氧自由基有清除作用,还能抑制多形核白细胞产生的化学发光,且沙棘总黄酮对活性氧自由基清除作用明显强于维生素E。2.5对小鼠心肌功能的影响沙棘全成分及其总黄酮可使离体大鼠心脏心率明显减慢,心肌收缩力明显减弱,沙棘全成分能明显延长麻醉大鼠ECGP-R间期并使其心率明显减慢,对急性心肌缺血所致心率减弱亦有显著对抗作用。静脉注射沙棘总黄酮可明显增强心衰犬心脏泵血功能和心肌收缩性能,并可明显改善心肌舒张性能,降低外周血管阻力和心肌耗氧量。沙棘总黄酮也可使豚鼠心室乳头状肌动作电位持续时间(APD)缩短,收缩力下降,使培养大鼠心肌细胞APD缩短及4相除极斜率降低。可抑制毒毛花甙G诱发豚鼠乳头状肌心律失常。郭元彪用沙棘口服制剂醋柳黄酮片治疗40例心血瘀阻型冠心病心绞痛患者,发现该药能明显减轻心绞痛及其伴随症状,其有效率分别为82.5%和87.5%,同时在心电图的表现上也有一定程度的改善。另外,通过治疗前后患者血液流变学的检查和统计分析,发现治疗后各项指标的均值有所下降,说明本品能有效降低血液粘稠度,从而调整和改善机体的“瘀血”状态,起到防止和治疗冠心病、心绞痛的作用。2.6沙棘油对大鼠凝血作用的影响用造血干细胞培养法,在培养体系完全相同的条件下,对人和大鼠的骨髓分别进行粒系祖细胞(CFU-C)的体外培养观察。实验结果表明,无论是大鼠或人体骨髓的粒系祖细胞培养,2%浓度的沙棘果原汁均有促进粒系造血祖细胞的生长作用。沙棘枝乙醇提取物静脉给药能降低大鼠血清粘度,静脉及口服给药均能显著延长小鼠凝血时间,体外给药显著延长家兔血浆复钙和凝血酶原时间。沙棘油使实验性血栓形成延迟,具有预防血栓形成作用,有一定抗凝作用,主要参与内源性凝血系统,具有促进纤溶作用,明显降低纤维蛋白原含量。胡振玉等在600余只BALB/C小鼠中建立了造血功能障碍疾病模型,观察了经60Co-γ射线一次全身照射后外周血象、骨髓象和肝、脾、骨髓的病理学变化及死亡曲线,还先后进行了沙棘油治疗31例各类造血功能障碍疾病病例的临床观察,有效率达88.9%。动物实验结果和临床观察均提示,沙棘油可作为治疗造血功能障碍疾病的有效药物之一。2.7过氧化性膜的形成沙棘油对CC14诱发的肝损伤有保护作用。如果肝细胞质膜或亚细胞结构的膜脂质发生过氧化作用,引起膜的通透性增强,最终导致细胞坏死。沙棘油能对抗脂质过氧化,从而保护肝细胞膜,同时能对抗肝受损后所致的肝丙二醛和谷丙转氨酶增高,防止谷胱甘肽的耗竭。2.8小鼠被皮肤过敏的抑制率沙棘总黄酮能显著抑制小鼠的被动皮肤过敏。沙棘总黄酮组对小鼠被动皮肤过敏的抑制率为22.38%;肾上腺素加扑尔敏组对小鼠被动皮肤过敏的抑制率为69.25%;生理盐水组则无作用。沙棘总黄酮对豚鼠平滑肌的收缩无明显影响,也不能阻断组胺兴奋H1受体和乙酰胆碱兴奋M受体后平滑肌的收缩,说明其抗过敏作用环节可能不在于改善靶器官和细胞的反应性,也不像扑尔敏等竞争靶细胞受体,而可能在于抑制抗原的结合或抑制介质释放等环节而产生效应。2.9减少放射性元素对人体的影响沙棘果汁及沙棘油均有明显的抗辐射作用。沙棘油对60Co-γ射线和深部X射线有明显保护作用,也有保护和恢复造血器官功能的作用,认为可作为抗急、慢性放射性损伤,减少放射性元素对人体组织造成损伤的比较理想的制剂。李振海等用沙棘茎枝水煎剂对Wistar大鼠辐射损伤模型的研究表明,其具有提高机体免疫系统功能、抗自由基作用,即具有扶正固本、抗辐射、抗衰老作用。2.10沙棘对小鼠抗疲劳能力的影响沙棘粉可提高小鼠在低温环境下的耐寒能力,延长小鼠在低温环境下的游泳时间,与对照组比较有显著差异(P<0.01);可提高其抗疲劳能力,与对照组相比有显著差异(P<0.01);也能延长小鼠在常压下的耐缺氧时间,高剂量组比对照组提高了82.7%,低剂量组比对照组提高了53.2%。沙棘全成份增加小鼠对携氧的耐受性,延长生存时间,降低耗氧量;增加小鼠耐寒、耐热、耐疲劳能力,使小鼠的生存时间、游泳时间均较对照组延长。2.11沙棘籽油的抗氧化作用沙棘油能促进实验性鼓膜穿孔封闭,减少愈合处瘢痕,使鼓膜的结构与功能恢复接近正常。沙棘籽油对幽门结扎型、利血平型和应激型溃疡均有明显的抑制作用,作用机理主要是通过抑制胃蛋白酶的活性和降低游离酸实现的。沙棘叶醋酸乙醇提取物对小鼠灌胃给药,具有明显的祛痰、镇咳、平喘作用。3沙棘活性成分的药代动力学研究目前市场