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1(河北科技大学,河北石家庄050018)
2(河北省核桃产业技术研究院,河北临城054300)
3(河北绿岭康维食品有限公司,河北临城054300)
核桃分心木即核桃仁内隔膜,又称胡桃衣、胡桃夹、胡桃隔等,是夹在两瓣核桃仁之间的木质小薄片,颜色呈棕色至浅棕褐色,有光泽,边缘不整齐,体轻、质脆、易折断。经统计,核桃分心木约占核桃总质量的4%~5%。核桃分心木味苦、涩,性平,入脾、肾经,具有健脾固肾、利尿清热、涩精等功效,临床上主要用于肾虚遗精、遗尿、血尿、带下、泻痢、淋病以及失眠等多种疾病的治疗,具备一定的食药两用价值。
核桃分心木中富含黄酮、多糖和多酚等多种生物活性物质,可用于保健食品、化妆品、药品。本文探讨了核桃分心木的化学成分以及抗菌、抗氧化、降糖、抑制脑功能衰退、抗肿瘤等多种功能活性,旨在为核桃分心木的深入研究和开发利用提供参考。
核桃分心木化学成分比较复杂,充分了解其功能成分及性质,对核桃分心木中功能性成分的分离纯化和及应用有重要的意义。王艳梅、毕肯·阿不得克里木、韩艳春等分别对核桃分心木中的化学成分进行了分析,发现其含有糖类、氨基酸、多肽或蛋白质、挥发油、油脂、生物碱、黄酮、强心苷、皂苷、酚类、鞣质、甾类、蒽醌类、内酯、香豆素、有机酸等多种化学成分,其中黄酮含量最高,多糖次之。
目前,人们对核桃分心木化学成分的研究有了一定的进展,根据多糖、多酚类物质易溶于水和黄酮类物质易溶于醇的性质,分别用水或乙醇等不同溶剂对核桃分心木中化学成分进行有效分离,利用色谱技术进行分离纯化,结合现代波谱技术进一步鉴定得出核桃分心木中化学成分。2011年杨明珠等经反复硅胶柱色谱、SephadexLH-20柱色谱对核桃分心木中的化学成分进行分离与纯化,并通过现代波谱分析及化学方法鉴定出6种化合物,分别为催吐萝芙木醇、2一乙氧基胡桃醌、二氢槲皮素、柚皮素、儿茶素、β-谷甾醇。2012年杨明珠又从核桃分心木醇提物中鉴定出了11种化合物,分别为大黄素、齐墩果酸、4,8-二羟基-1-四氢萘醌、正十七烷、3-羟基-1-(4-羟基取代苯基) -1-丙酮、硬脂酸甘油单酯、没食子酸、没食子酸乙酯、核桃素D、对羟基苯甲酸、香草酸。景援朝等应用柱色谱法分离和纯化核桃分心木乙醇提取物,通过波谱分析鉴定出12种化合物,分别为胡桃苷A、核桃素D、没食子酸、没食子酸乙酯、原儿茶酸、槲皮素、二氢槲皮素、儿茶素、槲皮苷、槲皮素-3-O-(6'-没食子酰基) -β-D-半乳糖苷、β-谷甾醇和胡萝卜苷。赵焕新等从核桃分心木乙醇提取物中分离得到7种单体化合物,分别鉴定为二氢吐叶醇-9-O-β-D-葡萄糖苷、紫杉叶素-3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖苷、槲皮素-3-O-(4″-O-乙酰基) -α-L-鼠李糖苷、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰、柚皮素和香草醛。
李平等对核桃分心木水提液中的主要挥发性成分进行了分析,利用4种不同的萃取头对水提液萃取,在HP-5(弱极性) 和RTX-WAX(强极性) 2种不同极性的色谱柱上分离,用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用法进行分析,得出其中主要挥发性物质是乙酸、乙酸乙酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、薄荷醇、雪松醇、2,3-丁二醇、1-己醇、苯乙醇、3-叔丁基-4-羟基苯甲醚、己醛、甘菊蓝。
除了对核桃分心木醇提物、水提物的化学成分进行研究外,还对其微量元素也进行了分析。王艳梅等利用火焰原子吸收法测得核桃分心木中的10种微量元素,分别为 Na、K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Co、Ni、Mn,含量分别为 5.69×102μg/g、6.95×103μg/g、6.22×102μg/g、6.10×102μg/g、6.10 μg/g、1.20×102μg/g、2.03 μg/g、1.55 μg/g、6.10 μg/g、16.27 μg/g,其中 Na、K、Ca、Fe、Zn的含量较高。
核桃分心木中含有多种生物活性物质,研究发现这些活性物质可大致分为酚类、黄酮类、多糖类、生物碱类化合物等。Popovici C.等用超临界二氧化碳流体萃取法提取核桃分心木中生物活性物质,得到具有良好抗氧化活性的提取物,又通过索氏提取法用30%乙醇作为溶剂,提取核桃分心木中的活性物质,通过紫外光谱鉴定,其中主要是酚类化合物。王国军等研究了核桃分心木中黄酮类物质的提取方法,采用60%乙醇加热回流法、索氏提取法、超声法分别从核桃分心木中提取黄酮类物质,其中60%乙醇超声法所得提取物中黄酮类物质含量最高,达到42.19%。高莉等人采用水提醇沉和冷冻干燥后得到水溶性多糖,经DEAE-纤维素52离子柱和SephadexG-100凝胶柱分离纯化后得到多糖组分,其单糖组成为:阿拉伯糖、果糖、甘露糖、鼠李糖和葡萄糖,其组分的摩尔比为2.11∶6.52∶8.81∶12.59∶15.58。
有学者对核桃分心木中各类活性物质的含量进行了分析,白洁等用50%的乙醇提取新疆核桃分心木,在波长410 nm条件下测得核桃分心木中总生物碱的含量为3.81%。付文焕等对不同来源核桃分心木中的总鞣酸含量进了测定,建立了干酪素法测定分心木中鞣质的方法,发现核桃分心木中含有可水解鞣质和缩合鞣质,测得其中总鞣酸的含量可达3%~10%。王艳梅等对核桃分心木中的总黄酮进行了定性及定量研究,用分光光度法测得核桃分心木中总黄酮的含量为6.259%。韩艳春等对核桃分心木中的总皂苷含量进行了测定,核桃分心木经95%乙醇提取,饱和正丁醇萃取,高氯酸显色后,用紫外分光光度法测得总皂苷的含量为4.187%。王艳等用苯酚-硫酸法在最佳显色条件下测得的核桃分心木多糖含量为5.4%。买买提等采用超声提取,反相高效液相色谱-二极管阵列检测法测定核桃分心木中没食子酸和柚皮素的含量,没食子酸和柚皮素,平均含量分别为 268.3 μg/g和 102.2 μg/g。
核桃分心木有多种药理作用,将核桃分心木泡水饮用可以用来治疗长期失眠、尿频尿急、阳痿、遗精滑泄、腰酸腿疼、活血补血、经期不正常、白带过多、尿血、崩漏等多种症状。金龙等发现将核桃分心木与其他药配伍可以治疗泌尿系统感染、慢性肾炎、慢性肾功能不全等多种疾病。杨明珠等研究证实了核桃分心木对淋病、血尿、带下、泻痢、肾炎等病症有一定的治疗作用。关丽等通过药理试验证明,氢化可的松所致小鼠的肾阳虚在服用核桃分心木后,自由基清除能力,睾丸激素分泌能力及肾功能明显得到了改善。张天睿等研究了核桃分心木提取物对中枢的抑制作用,发现核桃分心木提取物能缩短睡眠潜伏时间,提高睡眠发生率,有效延长睡眠持续时间,与戊巴比妥钠有协同作用,具有一定的镇静催眠作用。
植物酚类或酚类提取物的抗菌活性是众所周知的,人们对使用天然抑菌物质有着浓厚的兴趣。多项研究表明核桃分心木中的酚类化合物能够抑制引起健康问题的不同病原菌的生长。Cushnie TP等从核桃分心木中提取的类黄酮具有良好的抑菌活性,槲皮素和其他相关化合物主要通过抑制DNA促旋酶来发挥抑菌功能。杨明珠等用纸片扩散法、肉汤稀释法对分心木粗提物及各相关样品进行了抗菌活性测试,各提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门氏菌H901、白色念珠菌、痢疾杆菌、变形杆菌等有良好的抑菌活性,其中核桃分心木乙酸乙酯萃取液的抑菌效果最好。高莉等对核桃分心木的水提取物、醇提取物、水后醇提取物(PWE)、醇后水提取物(PAE) 这4种提取物进行了抗菌活性的研究,发现这4种提取液对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气杆菌等都具有良好的抑菌活性,并与提取物浓度有关系,其中核桃分心木醇提取物的抑菌效果最好,抑菌浓度(MIC)最低。闫艳华等研究了核桃分心木的甲醇、乙醇和石油醚提取液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抗菌效能,试验结果表明核桃分心木的甲醇和乙醇提取液有明显的抑菌效能,并且抗菌效能与提取液浓度呈正相关。李橙橙研究了核桃分心木的总浸液和乙醇提取液的抑菌效果,发现这2种提取液对金黄色葡萄球菌抑菌作用较强,但其对粪肠球菌和铜绿假单胞菌和大肠埃希菌的抑菌效果较差。古力伯斯坦·艾达尔等研究了核桃分心木中提取物对大肠杆菌、金色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的体外最小抑菌浓度及抑菌直径,试验结果表明,提取的生物碱对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及金色葡萄球菌都有抑制作用,其中对大肠杆菌的抑菌效果最强,对金色葡萄球菌的抑菌效果最弱。Oliveira I等研究发现不同品种的核桃分心木提取物具有相似的抗菌能力,都能够抑制革兰氏阳性细菌,抑菌能力从强到弱依次为:金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌。
核桃分心木提取物中的酚类化合物主要有酚酸、缩合单宁、鞣花酸和黄酮类化合物,普遍具有较强的抗氧化活性,可通过清除氧自由基来修复活体系统中的氧化损伤,还可以通过防止脂质过氧化反应来提高食品体系的稳定性。
Popovici C等使用Folin-Ciocalteu法测定核桃分心木提取物的总酚含量和抗氧化活性,结果表明,提取物中的酚类化合物对稳定的DPPH自由基有明显的清除活性。赵焕新等选取了核桃分心木中3种酚酸类物质(没食子酸、没食子酸乙酯、原儿茶酸)和5种黄酮类物质(儿茶素、二氢槲皮素、槲皮素、槲皮苷、槲皮素-3-O-(4″-O-乙酰基)-α-L-鼠李糖苷),研究了它们的DPPH自由基清除活性,结果显示,酚酸类化合物的活性较强,黄酮类化合物中槲皮素和二氢槲皮素的活性较强,成苷后活性降低。Qingran Meng等通过离子交换层析(DEAE-纤维素) 和凝胶渗透(Sephadex G-100)从核桃分心木提取物中纯化分离出的水溶性多糖组分DJP-2,并对DJP-2多糖的抗氧化进行了评价,DJP-2表现出一定的抗氧化活性,可以作为食品和制药工业中的天然抗氧化剂。徐蓓蓓研究了核桃不同部位的多酚类物质和黄酮类物质的含量,结果显示,多酚和黄酮类物质含量从高到低依次是核桃分心木、核桃囊衣、核桃壳,多酚和黄酮类物质含量越高抗氧化活性也越强,呈正相关。
核桃的叶、种子、根、青皮和核桃分心木等不同部位都有一定的降血糖作用。核桃煎剂广泛用于民间药物的高血糖治疗,在伊朗传统医学中,核桃分心木就被用于糖尿病的治疗。Haupt E等研究发现,目前临床上使用的口服降糖药具有严重副作用,因此,需要寻找一种保留疗效但副作用小的新型抗糖尿病药物,核桃分心木可能是这类药物的重要来源。
Teimori M等经过试验发现,糖尿病患者长期服用核桃分心木的提取物会使血糖维持着较低的水平。Dehghani F等评价了核桃分心木水提液对糖尿病小鼠血糖和胰腺组织病理变化的影响,结果表明,糖尿病大鼠长时间服用分心木水提液可以有效降低血糖,这种作用对血糖没有剂量依赖性,但对血糖水平有时间依赖性;研究还显示,分心木水提液可以降低血糖而不影响胰腺结。R.Hajikhani等研究了核桃分心木醇提取物对链脲佐菌素诱导的糖尿病成年雄性大鼠的降血糖作用,发现核桃分心木醇提取物具有抗糖尿病活性,能够有效降低糖尿病雄鼠的血糖水平。
核桃分心木中含有黄酮类化合物,能够影响大脑功能,包括脑血管血流量和突触可塑性,有效改善哺乳动物学习记忆能力。核桃分心木中黄酮类化合物具有激发脑潜能的能力,可以激发脑活力,提高青少年智力和抑制脑功能衰退,有极高的研究价值。
Liu Y等发现D-半乳糖可以降低脑中不饱和脂肪酸的含量,用D-半乳糖诱导小鼠衰老,用核桃分心木提取的黄酮类化合物处理诱导后的衰老小鼠,与模型组比较,各剂量组均表现出大鼠脑组织不饱和脂肪酸含量的增加,尤其是EPA和DHA含量显着增加,可抑制小鼠的衰老。观察小鼠脑切片结果显示,核桃分心木中提取的黄酮对D-半乳糖所致小鼠海马组织损伤具有一定的保护作用和修复功能。综上所述,核桃分心木中提取的黄酮类物质有抑制脑功能衰退,激发脑活力的作用。
自然界中许多食物中含有营养物质有一定的抗癌功效,从天然物品中寻找有效活性物质来治疗疾病是当前研究的热点。令狐晨等对核桃分心木不同提取物的体外抗肿瘤活性进行了研究,采用MTT法测定核桃分心木提取物对癌细胞的影响,结果表明核桃分心木各提取物对肝癌细胞7404、非小细胞肺癌细胞A549及结肠癌细Hct116、Caco-2增殖均具有一定的抑制作用,其中乙酸乙酯和正丁醇提取物为核桃分心木体外抗肿瘤活性的主要活性物质。朱青梅探索了核桃分心木提取物抗宫颈癌的作用,利用宫颈癌U27移植瘤模进行试验,结果表明,核桃分心木的水提物和醇提物不同程度的抑制了小鼠肉瘤的生长,抑瘤率分别为48.8%和30.5%,肿瘤组织经苏木精-伊红染色观察,瘤细胞大片坏死,结构被破坏,间质水肿,细胞核消失,抗肿瘤效果明显。
核桃分心木具有清热健脾、固肾涩精等功效,但是对核桃分心木产品的开发较少,综合利用水平较低。刘珊珊等开发出了一款核桃分心木袋泡茶产品,通过烘干干燥、粉碎得到核桃分心木粉末。张妍等通过喷雾干燥工艺并添加助剂制作出了溶解性强、流动性好的核桃分心木速溶茶产品。
核桃分心木具有良好的抑菌特性,可用于开发食品天然防腐剂。核桃分心木还具有治疗及改善肾虚、肾炎、慢性肾炎等诸多药理作用,如将核桃分心木与其他药物配伍作为治疗肾病的辅助药物有较好的效果。核桃分心木含有丰富的营养成分,具有抑菌、抗氧化、降糖、抑制脑功能衰退、降糖等多种功能,有待进行更为深入的研究。