枣果的抗氧化活性成分研究进展

梁荣，吴继红，周祥山，王东亮，劳菲，廖峰，孟苓凤，郭兴峰，*

（1.聊城大学农学院，山东聊城252000；2.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083；3.东阿阿胶股份有限公司国家胶类中药工程技术研究中心，山东聊城252201）

枣（ZiZyphus jujube Mill）是鼠李科（Rhamnaceae）枣属植物，在我国资源丰富、栽培历史久远，可追溯到4 000 多年以前[1]。枣属植物环境适应性强，在我国各个地区均有分布，特别是在黄河流域广为栽培[2]。枣果鲜香可口、营养丰富，历来就被人们视为滋补佳品。在中医学中，以枣入药已有一千多年的历史，其性温、味甘，具有补脾健胃、生精益气、调和诸药等多种功效。随着各种检测方法的发展与进步，枣果中的营养成分和保健价值越来越受到关注。研究表明，枣中富含糖类、脂肪、矿物质（钙、铁、磷等）、氨基酸以及多种维生素，特别是VC的含量高达400 mg/100 g~600 mg/100 g鲜果重，稳居栽培类水果之首[3-4]。目前为止，研究人员已经对多种枣果的营养成分进行了分析测定，例如Wang 等[5]对比分析了15 种枣果的糖类、有机酸和矿物质；牛继平等[6]采用原子吸收光谱测定了大枣中微量金属元素的种类。枣果兼备营养和保健功能，素有“营养保健丸”之称，深受人们的喜爱。枣中除了含有多种营养成分外，还富含很多生理活性物质，包括多糖、黄酮、多酚等[7-8]。由于这些生理活性成分的存在，使枣果具备增强免疫力、降血压、抗衰老、抗氧化、抗辐射抗癌等诸多功效[9]。

1954 年，Harman 博士提出了著名的“自由基理论”，认为许多严重疾病的根源是自由基和氧化应激引起的氧化损伤。近年来，有学者证实许多疾病的产生与自由基有关，如癌症、帕金森病和心血管疾病等[10-11]。正常状态下，机体的氧化与抗氧化体系处于动态平衡状态，当自由基过度产生时这种平衡就会被打破，导致机体处于氧化应激状态而遭受氧化损伤[12]。机体能够通过内源性抗氧化酶系统、内生非酶类抗氧化系统和外源性抗氧化剂3 个方面对抗自由基过度积累引起的氧化损伤[13-14]。一些具有抗氧化功能的营养保健品能够协助机体维持细胞氧化还原系统的平衡状态[15]。特别是存在于动植物原料中的天然抗氧化成分，是一类优质的抑制氧化损伤的内源性抗氧化剂替代品[16-17]，并且因其较高的安全性而受到越来越多的关注。作为一种营养健康食品，枣果富含多糖、黄酮、多酚等多种抗氧化活性成分[18-19]。目前已有诸多有关枣果抗氧化功能因子的研究，本文在已有研究基础上，对枣的抗氧化活性成分进行了分析和综述，为枣果的开发、利用提供理论基础。

1 枣果多糖

多糖是一种聚糖，由20 个以上分子单糖及糖醛酸缩合而成，广泛分布在自然界中，是生命有机体的重要组成成分，对维持生物体的细胞功能与生命活动具有重要作用。近年来，很多研究人员致力于从各种果蔬中获取天然多糖，并发现多糖具有抗氧化、抗肿瘤，提高免疫力等多种功效[20]。其中，枣果含有丰富的糖类，大部分的枣多糖为水溶性的中性多糖或酸性多糖，具有较好的抗氧化活性。目前为止，已有较为成熟的枣多糖提取方法，并且对其抗氧化功能做了研究测定。

1.1 枣果中多糖的提取、分离纯化和测定

枣果中多糖的提取、分离纯化以及多糖性质的鉴定是多糖研究的重要过程，一般多糖的具体研究步骤如图1。

图1 枣果多糖的研究流程Fig.1 Polysaccharide study procedures of jujube fruit

最基本的提取枣多糖方法为水提醇沉法，此外还有碱提法、酶提法、超声提取法等。研究中为了最大限度的提高多糖得率，往往将几种方法联合使用。Wang等[21]应用水提醇沉法提取临泽小枣多糖，当料液比为1 ∶20（g/mL）、温度80 ℃时，提取90 min 后枣多糖得率可达5.72%。Ji 等[22]优化了微波辅助双水相提取木枣多糖的工艺，采用29%的乙醇和15%（NH4）2SO4，当提取时间为38 min、料液比为1 ∶30（g/mL）、微波功率为70 W 时，多糖得率为8.18%。通过不同的研究结果发现多糖提取率具有较大差异，这可能与所用的枣果原料的品种、产地以及提取方法的不同有关。对枣多糖粗提物进行分离纯化能有效提高枣多糖的生理活性。由于枣多糖提取液中的蛋白质不易清除，因此脱蛋白过程是多糖纯化过程中最重要的步骤。目前，枣多糖脱蛋白的常用方法包括Sevag 法、三氯乙酸法、鞣酸法等[23]。其中Sevag 法效率较高，是实验室常用的方法，然而在工业生产中较难推广应用。此外，有研究证明酶法脱蛋白对多糖的损失较小且蛋白脱除率较高，如李志洲等[24]采用胰蛋白酶脱除红枣多糖中的蛋白，脱除率可达98.6%。然而酶法除蛋白需要筛选适宜的酶类并且会引入新的蛋白，目前为止Sevag 法仍然是最常用和最经典的多糖脱蛋白方法。分离纯化后的多糖需要进行一系列的分析测定，如含量、化学组分、结构等。值得注意的是多糖的结构比较复杂，因此很难获得高纯度的具有单一分子结构的多糖，因此常采用分级分离的方式获得不同构型的组分，而后对各组分进行分析检测[25]。例如，Li 等[26]应用DEAE-SepharoseCL-6B 和SephandexG-200 对江西小枣多糖进行纯化，而后测定其分子量为1 400 kDa，含有鼠李糖、阿拉伯糖以及半乳糖，经过检测3 种糖的摩尔比为1 ∶2 ∶8。

1.2 枣果中多糖的抗氧化活性研究

由于很多疾病的发生与机体抗氧化系统和自由基代谢失衡有关，因此开发各种抗氧化剂对人体健康具有重要作用。研究发现，枣多糖在不同的抗氧化体系均表现出了一定的抗氧化能力，能够成为潜在的天然抗氧化剂来源。

枣多糖通过减少和清除自由基起到抗氧化作用是目前研究的热点。体外实验表明，新疆红枣多糖对O2-·、·OH 具有清除能力[27]。Zhang 等[28]发现木枣粗多糖能够有效清除DPPH·。Chang 等[29]发现红枣多糖的O2-·清除能力强于·OH 清除能力强，说明枣多糖对不同种类的自由基清除存效果在差异。此外，从冬枣、台湾青枣等原料中分离提取的多糖也表现出了很好的体外自由基清除效果[30-31]。枣多糖在体内同样具有良好的抗氧化活性。大枣多糖能够降低小鼠血液及组织中丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量，增加超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和谷胱甘肽超氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）的水平[32]，枣果多糖还能减少小鼠血清谷丙转氨酶（alanine aminotransfease，ALT）和谷草转氨酶（aspartate transaminase，AST）的含量[33]。Wang 等[34]发现红枣多糖降低了小鼠体内乳酸脱氢酶（lactic dehydrogenase，LDH）、MDA、ALT 和AST 的水平，表现出良好的体内抗氧化活性。Li 等[35]发现金丝小枣多糖中糖醛酸含量越高则抗氧化活性越强。综上所述，枣多糖在体内外抗氧化实验均能表现出抗氧化活性，并且能够参与自由基链反应的诸多环节，保护机体免受氧化损伤。因此，研究枣果中的多糖对枣资源的开发利用意义重大。目前，有关枣多糖的研究主要集中在提取工艺的优化上，虽然人们开始重视枣果多糖的抗氧化等生理功能研究，但对其结构解析、生理活性和构效关系研究至今不够完善，仍然是研究人员当今和未来需要关注的焦点。

2 枣果黄酮类物质

黄酮类物质是一种广泛分布于植物中的天然化学产物，是植物的次级代谢产物，对植物生长发育、抗菌防病等具有重要作用。大部分黄酮与糖结合成苷类以胚基的形式存在，仅有少量黄酮游离于植物中[36]。目前已发现黄烷酮、黄酮、双氢黄酮、异黄酮等2000 多种黄酮类物质[37-38]。由于黄酮类化合物大多具有颜色，因此最初仅作为染料应用，后来人们逐渐发现黄酮类物质具有抗炎、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等功效。近年来研究发现一些果蔬中黄酮类化合物的抗氧化活性强于VE、VC等抗氧化剂，并在胃肠道内表现出较高的吸收速率[39]。因此，作为一种良好的抗氧化剂，黄酮类物质的研究越来越受到关注。枣果中也含有丰富的黄酮类化合物，目前关于枣中黄酮类物质的提取与抗氧化活性评价的研究已有相关报导。

2.1 枣果中黄酮的提取和分离纯化研究

黄酮类化合物的提取原理主要是经过物理或化学作用破坏细胞壁，而后根据相似相容性将组织内部的黄酮化合物转移到溶剂中。由于黄酮化合物种类繁多，结构、来源存在差异，因此要针对不同特性的黄酮化合物选择适当的提取方法[40-41]，常用方法包括溶剂提取法、酶解法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界流体萃取法等。其中，超声波辅助提取法具有省时高效、不需加热处理等优点，在功能因子提取领域具有巨大的应用前景。然而考虑到成本问题，在工业生产中常采用溶剂提取法获得黄酮类化合物。醇提法能够克服水提法杂质多、效率低的缺点，甲醇和乙醇是常用的醇提溶剂。霍文兰等[42]采用超声波辅助提取陕北红枣总黄酮，乙醇浓度为50%、时间为40 min、料液比为1 ∶30（g/mL）时效果最佳。在提取黄酮化合物的时候，一些小分子糖、蛋白质等物质很容易析出，导致黄酮粗提物的成分比较复杂，因此需要对粗提物进行分离纯化。柱层析法、大孔树脂吸附法、高速逆流色谱法以及中压制备色谱法等常用于黄酮化合物的分离纯化。陈亚等[43]采用大孔树脂吸附法分离纯化沙枣总黄酮，上样量70 mL、浓度0.5 mg/mL、流速1.0 mL/min、pH 4.0 的处理条件下，得到枣果黄酮纯度为65.56%，是其黄酮粗提物的2.84 倍。黄酮的化学成分是现代天然产物研究的重要组成部分。但是从天然产物中提取的黄酮化学成分复杂，因此研究难度较大。目前，紫外光谱、质谱技术、核磁共振等技术常用来分析黄酮类化合物的结构信息。苗利军等[44]以芦丁为对照，采用紫外分光光度分析法测定了54 种枣果黄酮的含量，结果表明在碱性条件下，芦丁含量在1.5 μg/mL~200 μg/mL浓度范围内表现出良好的线性关系。夏敦岭[45]采用HPLC 技术对冬枣果皮的黄酮进行定量分析，确定样品中含有4’，6’，7-一三羟基异黄酮、毛地黄黄酮、3’，4’，7-三羟基黄酮和5，7-二羟黄酮。国内外有关果蔬中黄酮化合物提取、分离纯化以及分析鉴定的研究较多，而对枣果黄酮类化合物的研究相对较少，因此枣果黄酮化合物的分离提取及纯化鉴定仍然是需要研究和关注的焦点。

2.2 枣果中黄酮的抗氧化活性研究

由于化学合成的抗氧化剂具有一定的毒性，许多国家已限制或禁止使用。因此越来越多的人转向天然抗氧化剂的研究。黄酮类化合物在植物中分布广泛、抗氧化活性强且几乎无毒副作用，是天然抗氧化剂的重要来源。机体自由基的平衡与抗氧化酶系具有密切的联系，黄酮类化合物可通过改变抗氧化相关酶的构型而影响酶活。研究发现黄酮类化合物的酚羟基能够通过蛋白酶疏水带，并结合形成多酚-蛋白质复合物从而抑制酶活[46]。也有研究证明一些黄酮类化合物可以提高抗氧化酶的活性，从而增强机体对抗氧化损伤的能力[47]。黄酮类化合物能够螯合金属离子，是清除自由基链反应中的催化剂，并且具有抑制酶活的效果[48]。此外，黄酮类化合物还能与自由基直接作用而形成稳定的半醌式自由基，这也是其发挥抗氧化作用的重要机制之一[49]。

枣果中的黄酮表现出了良好的抗氧化活性，经相关性和偏相关分析表明，黄酮类化合物与枣果DPPH·清除活性具有显著相关性[50]。胡迎芬[51]发现冬枣中的黄酮具有清除·OH、O2-·和DPPH·的作用，并且其抗氧化能力优于人工合成抗氧化剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2，6-Di-tert-butyl-4-methylphenol，BHT）和叔丁基对苯二酚（tertiary butylhydroquinone，TBHQ）；此外冬枣黄酮还能减少MDA 生产，抑制脂质过氧化，并且能够抑制脂蛋白氧化进程，从而防止动脉粥样化。张玲等[52]研究了5 种枣果总黄酮提取液的体外抗氧化活性，发现木枣提取液DPPH·、·OH 和O2-·清除率最高，壶瓶枣的自由基清除效果最差。Huang 等[53]研究证明枣果黄酮可以通过激活Nrf2 诱导的抗氧化防御和抗炎作用发挥保肝功效。此外，通过检测阿奇霉素损伤小鼠心肌细胞中LDH 和脂质过氧化物的水平，证明广枣总黄酮能够清除自由基，保护氧合血红蛋白，具有修复心肌细胞膜的功效[54]。

目前为止，国内外学者针对枣果黄酮类化合物开展了一系列的研究，并从不用品种的枣果中获得了黄酮化合物，证明枣果黄酮具有较好的抗氧化功能。但总体上讲，我国对枣果黄酮类化合物的开发和研究还不够系统，有待更加深入的研究，从而为天然抗氧化剂及功能食品的开发提供科学依据。

3 枣果酚类物质

酚类物质是植物通过莽草酸合成途径、苯基丙酸类合成途径以及磷酸戊糖合成途径合成成的次级代谢产物，其分子结构中含有多个酚性羟基，包括酚酸类、类黄酮、宁类和花色苷类。目前，有关枣果中酚类化合物的研究主要体现在酚类物质的提取、含量测定与抗氧化活性研究等方面[55-56]。

3.1 枣果中酚类物质的提取和分离纯化研究

酚类化合物的稳定性很差，在食品加工中细胞受到破坏时会很快发生反应，使其组分变得更为复杂。一般可采用有机溶剂提取法、膜分离法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法等获得酚类化合物。与机溶剂提取法相比，超声波辅助提取法耗时短、得率高，是较为理想的酚类物质提取方法[57]。王雅等[58]优化了超声波法提取沙枣多酚的工艺，获得的最佳条件为料液比1 ∶11.40（g/mL）、乙醇48.10%、超声波功率309.35 W和提取时间9.71 min。酚类物质的检测方法包括薄层层析、纸层析、高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）、气液色谱、福林酚试剂等。层析法的分离效果、分离速度和定量分析相对较差；HPLC 法成本较高，不适合大量的定量分析研究；虽然气液色谱法测速快、灵敏度高，但是该法前处理比较麻烦，上样前需对样品进行衍生处理；与之相比，福林酚比色法成本低、操作方便，是比较合适的酚类物质的分析检测方法。Liu 等[59]对金丝小枣中多酚的成分进行了分析，发现枣多酚中主要含有原儿茶酸、羟基苯甲酸、对香豆酸和香草酸。通过分析6 种不同枣果的酚酸，发现其总酚含量的范围为1 077-1 477 mg TPC/100 g，表明枣果是获取酚类物质的优质来源[60]。

3.2 枣果中酚类物质的抗氧化活性研究

酚类化合物的邻位酚羟基极易被氧化成醌类结构，并能捕捉环境中的自由基，因此酚类化合物具有很强的抗氧化能力[61-62]。研究报道枣果中酚类化合物能够清除自由基、螯合金属离子、抑制脂质过氧化，是一种具有良好抗氧化功能的天然高效抗氧化剂[63-64]。例如，枣果肉中的多酚对NO2-、·OH 和DPPH·有一定的清除作用，并且表现出了剂量依附趋势，此外果肉多酚还具有抑制脂质过氧化、保护DNA 氧化损伤等功能[65]。Xue 等[66]对比分析了枣果皮和果肉中的总酚含量，发现枣皮中的含量是枣肉中的5 倍~6 倍，并且枣果中总酚含量越高其抗氧化活性越强。此外，枣果加工副产物枣核中也含有酚类化合物，能够增强小鼠组织中SOD 活性、降低MDA 水平，提高抗氧化相关酶系的酶活[67]。不同品种的枣果中总酚含量存在差异，表现出不同的抗氧化活性。Li 等[68]对5 种枣果的总酚进行了分析测定，发现枣果间的总酚含量与抗氧化活性大不相同，并且二者之间没有显著的相关性。但是Zhang 等[69]认为虽然不同枣果的总酚含量存在差异，但是其抗氧化活性与总酚含量相关。

4 枣果中其他抗氧化成分

除了多糖、黄酮类化合物、酚类化合物外，枣果中还含有一些其他的抗氧化活性成分，如皂苷、原花青素、芦丁、三萜类物质等，也有研究人员采用有机溶剂提取枣果中的总物质并测定其抗氧化活性，此外，还有学者研究了枣果水解多肽的抗氧化效果，见表1。

表1 枣果中其他抗氧化成分Table 1 Other antioxidants in jujube

虽然与枣果多糖、黄酮类化合物和酚类化合物相比，其他抗氧化成分的研究相对较少，但是皂苷、原花青素、芦丁、三萜类物质、多肽等活性成分也表现出了较好的抗氧化效果，仍然值得学者们深入研究和关注。

5 展望

枣果营养丰富，具有独特的医疗保健价值，受到人们的广泛青睐。近年来，国内外学者针对枣果的功能成分进行了大量的研究，发现枣果具有多种营养、保健功效，其中抗氧化是枣果的重要保健功能之一。虽然我国对枣果的抗氧化功能也展开了研究，但是这些研究大多停留在抗氧化成分的粗提取方面，且对枣果功能性产品的开发尚处起步阶段。因此，在枣果抗氧化活性成分研究方面仍存在一些问题亟待解决。

第一、枣果的抗氧化活性成分需深入研究阐明。目前，尽管已经明确了枣果中的多糖、黄酮类化合物、分类化合物等具有良好的抗氧化活性，但是对于这些活性成分的理化性质、分子结构、作用机理及构效关系等方面还有待研究。特别是深入研究枣果抗氧化活性成分的高级结构及构效关系是今后的重要探索方向。

第二、枣果中各种抗氧化活性成分的协同或拮抗作用需进一步阐明。枣果中富含多糖、黄酮、酚类化合物等多种抗氧化活性成分，它们之间在机体内发挥抗氧化作用时可能存在交互作用，这一方面需要深入研究。

第三、枣果抗氧化活性成分的生物利用度相关研究急需发展和完善。尽管枣果营养丰富，具有高效抗氧化活性成分，但是有关其吸收利用情况、作用功效及作用机制尚不明确，我国此领域的研究仍然匮乏。

第四、枣果抗氧化功能产品的开发及安全性评价需关注重视。随着经济的发展，人们的保健意识逐渐增强，对功能性食品的需求日益强烈，因此开发枣果保健食品具有良好的前景。枣果抗氧化活性成分丰富且产量较大，应注重对其功能产品的开发，加强对枣果资源的综合利用。另外作为保健食品，应充分确保枣果抗氧化功能相关产品的安全性，利用毒理学试验等方法开展安全性评价方面的研究。