鹰嘴豆的营养、活性成分与功效研究进展

（新疆职业大学，新疆 乌鲁木齐 830013）

鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）是豆科鹰嘴豆属植物，又名桃尔豆、鸡豌豆等，起源于西亚和地中海沿岸地区[1]，因抗旱、耐旱能力较强，在我国新疆地区的分布较为广泛[2]。鹰嘴豆含有丰富的蛋白质、维生素、碳水化合物、矿物质、膳食纤维等，营养丰富[3]。此外，鹰嘴豆集食用与药用于一体，具有抗骨质疏松、降血糖、调节胆固醇和抗氧化等生理作用[4]，保健价值较高，极具发展潜力。目前已经从鹰嘴豆中分离出了黄酮、花青素、多酚类物质以及有机酸等20余种活性成分。本文综述了近年来国内外关于鹰嘴豆的营养组成、活性物质以及功能研究的应用进展，为进一步推进鹰嘴豆的深加工产业与功能食品的进一步开发提供理论依据。

1 鹰嘴豆中主要营养组成

1.1 营养成分

鹰嘴豆中的营养成分较为丰富，主要包括蛋白质、多糖、膳食纤维和脂肪等。鹰嘴豆中的糖类主要包括半乳糖、核糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等[5]，具有抗氧化、抗疲劳和调节胆固醇等生理活性[6-7]；鹰嘴豆中蛋白质的含量较为丰富，约为12.6% ～30.5%，高于核桃、燕麦等多种谷物[8]，且多为优质蛋白，具有抗氧化、抗衰老等活性[9]，氨基酸种类较多，共18种，主要包括亮氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、缬氨酸等。安馨等[10]选用新疆木垒县的鹰嘴豆为原料，采用WHO/FAO理想蛋白质氨基酸组成模式分析测定鹰嘴豆中的氨基酸种类与含量发现，必需氨基酸中亮氨酸的含量最高，约为70.0 mg/g，其次为苯丙氨酸、赖氨酸、异亮氨酸，非必需氨基酸中谷氨酸含量最高，约为108.0 mg/g；鹰嘴豆中还富含亚油酸、十八烯酸等大量的不饱和脂肪酸，作为衡量食物营养价值重要参考指标之一的亚油酸含量最高，约为47.3%，因其能够发挥预防糖尿病等功效，使得鹰嘴豆的食用和药用价值得以提高[11]；果实中的维生素种类多种多样，包括硫胺素、核黄素、维生素A、维生素C和维生素E等[12]；此外，鹰嘴豆中铁、锌、镁、钙、钾以及硒等微量元素较为丰富，对于组成生物大分子，维持机体正常的生命活动也发挥着重要的作用[13]。

1.2 抗营养因子

抗营养因子分为蛋白质类和非蛋白质类两种，蛋白质类抗营养因子包括胰蛋白酶抑制剂、胰凝乳蛋白酶抑制剂和凝集素等，非蛋白质类抗营养因子主要包括单宁、植酸以及皂苷等成分[14]。鹰嘴豆被认为是最有营养的豆类之一[15]，但其中存在的抗营养因子在一定程度上限制了其生物学价值和作为食物的加工应用，如植酸会与几种二价阳离子（镁、铁、钙及锌等）结合，降低它们在体内的吸收利用[16]，单宁和皂苷等本身的苦味会影响鹰嘴豆的口感[17]等。抗营养因子可通过烹调、蒸煮等手段消除[18]。鹰嘴豆中主要的抗营养因子及其含量见表1[19-22]。

表1 鹰嘴豆中主要的抗营养因子及其含量Table 1 The main anti-nutritional factors and their content in chickpeas

2 鹰嘴豆中的功能成分

2.1 异黄酮类成分

异黄酮类成分是鹰嘴豆中主要活性物质之一[8]，主要包括芒柄花苷、鹰嘴豆芽素A和染料木素等。李辛慧[23]建立超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（ultra performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry，UPLC-QTOF-MS）方法在鹰嘴豆芽中分离鉴定出了芒柄花苷、6"-O-丙二酰芒柄花苷、6"-O-丙二酰印度黄檀苷、芒柄花素和鹰嘴豆芽素A 5种异黄酮物质，具体见图1[22]与表2[24-25]。同时模拟化合物在体外胃肠道中的代谢情况，发现其在模拟胃液、肠液中不发生代谢变化。

图1 鹰嘴豆中异黄酮类成分的结构Fig.1 Structure of isoflavones in chickpeas

表2 鹰嘴豆中主要的异黄酮物质及其结构Table 2 The main isoflavones and their structure in chickpeas

Zhao等[26]在鹰嘴豆中分离并鉴定出了7种异黄酮物质，其中芒柄花素和鹰嘴豆芽素A是主要的两种成分。陈有军等[24]测定了鹰嘴豆在萌发过程中鹰嘴豆芽素A和芒柄花素的含量变化发现，在萌发过程中两种异黄酮物质的含量呈现增长趋势，且主要集中存在于胚芽和胚根中。

2.2 三萜皂苷类成分

皂苷作为一类在植物中广泛分布的苷类物质，在鹰嘴豆中的种类也较为丰富。因皂苷具有较多有益的生理活性功能，如抗氧化、降血脂、调节体内免疫以及防癌抗癌等[25]，近年来对鹰嘴豆中皂苷物质的分离纯化成为研究热点。谭永霞等[27]利用硅胶、大孔树脂以及葡聚糖凝胶色谱对鹰嘴豆进行分离纯化，采用核磁共振和质谱等分析方法确定了鹰嘴豆中含有3-羟基-齐墩果-12-烯、A-7-O-β-D-葡萄糖苷、脑苷、1-乙基-α-L-半乳糖苷、尿苷以及腺苷6种苷类物质，含量分别为 64、6、20、359、6、49 mg/10 kg。此外，颜世达[28]从鹰嘴豆中发现了3-O-α-D-半乳糖基、3-O-β-D-葡萄糖醛酸、3-O-α-L-鼠李糖基-（1→2）-β-D-半乳糖基和3-O-α-L-鼠李糖基-（1→2）-β-D-半乳糖基 4 种新的三萜皂苷类单体化合物。

2.3 类胡萝卜素物质

鹰嘴豆中含有多种类胡萝卜素，其主要包括：β-胡萝卜素、β-隐黄质叶黄素、番茄红素、α-胡萝卜素以及玉米黄质等[29]，经研究发现，野生鹰嘴豆中类胡萝卜素的平均浓度（除番茄红素）普遍高于栽培品种或地方品种[12]。Ashokkumar等[30]观察到鹰嘴豆中的类胡萝卜素浓度存在明显差异，叶黄素的浓度最高为7.7 μg/g，其次为玉米黄质（5.76 μg/g）、β-胡萝卜素（0.40 μg/g）和紫黄素（0.05 μg/g），且类胡萝卜素在鹰嘴豆组织中的子叶中含量最高，其次是种皮和胚轴。此外，鹰嘴豆中的β-胡萝卜素比“黄金大米”胚乳和红色小麦的含量均要高[31]。

3 功效及其研究进展

3.1 抗氧化作用

鹰嘴豆具有一定的抗氧化效果。Arcan等[32]研究发现鹰嘴豆中可溶性蛋白质的自由基清除能力比白豆更高，且鹰嘴豆的冻干粗蛋白提取物经过热处理使Fe2+螯合能力提高了大约1.8倍，证明鹰嘴豆蛋白具有天然热稳定食品抗氧化剂的良好潜力。通过对鹰嘴豆蛋白水解产物凝胶过滤色谱柱进行分离，Li等[4]得到4个组分，第4组分（Fra.IV）的抑制亚油酸过氧化能力达81.13%，1.0 mg/mL Fra.IV的DPPH自由基清除活性达85.82%，2.0 mg/mL Fra.IV超氧化物自由基清除活性为69.15%，该馏分可以作为天然抗氧化剂的潜在来源。鹰嘴豆的抗氧化活性与酚类、异黄酮物质等高度相关。Sreerama等[33]评估了鹰嘴豆中营养物质对整体抗氧化活性的贡献，发现除金属螯合能力外，鹰嘴豆中的总酚含量、总黄酮、单宁含量以及花色苷是清除自由基和过氧化氢的主要贡献成分，此外胚轴部分的异黄酮具有更高的还原能力，不仅可以用作功能食品成分，还可以用作膳食补充剂给人体健康带来益处。

此外，鹰嘴豆的抗氧化活性与加工处理方式高度相关。Fernandez等[34]对比发芽与发酵处理前后鹰嘴豆抗氧化活性的影响发现，发芽后抗氧化剂维生素C的含量第 3天增加到（11.7±0.48）mg/100 g，总酚类化合物提高了156%，发酵使得总酚含量提高了大约200%，发芽与发酵后的脂质过氧化抑制、过氧化物自由基捕获等活性均提高[35]。

3.2 抗糖尿病作用

胃肠道对鹰嘴豆中的抗性淀粉消化吸收能力较弱，对葡萄糖的利用随之下降，葡萄糖低生物利用度会进一步降低人体对胰岛素的需求，从而降低血糖生成指数（glycic index，GI）和胰岛素的餐后反应，降低GI是预防和控制Ⅱ型糖尿病发病率的关键措施[36-37]。王德萍等[38]将鹰嘴豆醇提物以200、400、800mg/（kg·dBW）灌胃糖尿病小鼠，4周后发现糖尿病小鼠在低、中、高剂量下的血糖水平分别为模型组的83.4%、60.0%、67.9%，中剂量下的降血糖效果较佳；傅樱花等[39]测定鹰嘴豆酸奶制品和鹰嘴豆粗黄酮提取物对糖尿病小鼠降血糖的活性发现，二者分别降低了糖尿病小鼠血糖的56.6%和94.3%，且可能通过增强肝糖原的合成能力降糖。

3.3 预防心血管疾病作用

医学研究证明鹰嘴豆在治疗体内血脂代谢紊乱等方面效果较为显著，是高血脂和高血压等心血管疾病患者的良好食疗与药膳材料[8]。

3.3.1 降血脂作用

刘金宝等[40]观察鹰嘴豆异黄酮提取物对高血脂小鼠的影响发现，中、高剂量的异黄酮提取物对血清总胆固醇降低效果较为显著，高密度胆固醇含量升高作用较为明显；田春元等[41]灌胃喂养高血脂大鼠鹰嘴豆水煎剂，4周 ～6周后血清中总胆固醇、甘油三酯以及低密度胆固醇的含量分别降低0.41、0.05 mmol/L和0.33 mmol/L，高密度胆固醇和载脂蛋白含量分别上升0.22 mmol/L和0.29 mmol/L，证明了鹰嘴豆提取物对体内血脂代谢水平有较好的调节作用。姚余祥等[42]制备的鹰嘴豆多肽体外胆固醇抑制率高达71.55%，在100 mg/kg剂量下多肽可降低大鼠体内22.39%的胆固醇含量。

3.3.2 降压作用

鹰嘴豆其蛋白生物降压活性肽为医疗保健行业开辟了重要途径[43]。Gupta等[44]在鹰嘴豆碱性蛋白酶酶解产物中筛选出了抑制血管紧张素转化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）的生物活性肽，最高抑制活性IC50为22.43 mg/mL，进一步评估发现BDN-9-3对乳腺癌细胞MCF-7和MDA-MB-231具有抗增殖作用。Barbana等[45]通过体外消化道模拟水解的鹰嘴豆提取蛋白的ACE抑制活性最高，IC50为140 μg/mL，与牛奶蛋白质消化物的相当，此外，鹰嘴豆中富含的膳食纤维和甾醇、低聚糖及皂苷等生物活性物质可以降低总胆固醇水平，可能也助于降低血压[46]。

3.4 抗癌作用

鹰嘴豆中的异黄酮、类胡萝卜素等物质具有抗肿瘤和抗癌等功能，现阶段发现鹰嘴豆主要对多种癌症的抑制效果显著。

3.4.1 抗结肠癌

在食品活性成分中开发新的抗癌药物成为当今的研究热点，其中鹰嘴豆对结肠癌等几种癌症的治疗潜力受到研究者的关注。研究表明，豆类摄入量与结肠癌的患病风险呈负相关[47]，Chino等[48]研究2%和10%的熟鹰嘴豆对由乙氧基甲烷和去聚糖硫酸钠诱导的结肠癌小鼠的影响发现，10%熟鹰嘴豆可以减少脂质、蛋白质以及DNA的氧化，并能够减少结肠癌中最重要的致癌蛋白之一的β-连环蛋白的表达，证明日常饮食中添加熟鹰嘴豆（2%或10%）可以作为抗结肠癌的预防剂。以200 g/d的剂量食用鹰嘴豆会产生短链脂肪酸——丁酸盐，其能够抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡，可降低直肠癌的发病风险[49]，此外，鹰嘴豆中的β-甾醇也能够减少大鼠中N-甲基-N-亚硝基脲诱发的结肠肿瘤等[50]。

3.4.2 抗乳腺癌

鹰嘴豆对于乳腺癌的预防与治疗也具有一定的优势，Chen等[51]发现鹰嘴豆芽中的异黄酮对SKBR3和MCF-7两种人乳腺癌细胞株具有抑制作用，能够增加细胞株的凋亡并增加活性氧的产生剂量；GUPTAN等[52]利用鹰嘴豆中提取的凝集素处理乳腺癌细胞发现乳腺癌细胞出现了明显的凋亡特征，此外，鹰嘴豆中的蛋白酶抑制剂浓缩物能够抑制MDA-MB乳腺癌和PC-3前列腺癌的细胞活力[53]。

3.4.3 抗前列腺癌

鹰嘴豆中的番茄红素等类胡萝卜可能通过抗氧化的特性降低前列腺癌的患病风险，Konijeti等[54]用番茄红素喂养TRAPM小鼠，发现相比于对照组，番茄红素喂养的小鼠肝脏中氧化DNA的损伤明显减少，前列腺癌的发病率显著降低，但番茄红素对前列腺癌的抑制作用的体内机理及作用方式还待进一步研究。Bartolini等[55]研究了鹰嘴豆提取的蛋白酶抑制剂对LNCaP、DU145和PC-3前列腺癌细胞模型的体外作用以及小鼠体内实验，评估了由H202诱导的LNCaP细胞中DNA链断裂减少，证明其在体外可降低3种细胞系的增殖，可有效对抗前列腺癌。

3.4.4 抗胃癌

鹰嘴豆对胃癌也有一定的预防治疗作用，张芸[56]比较了不同浓度鹰嘴豆糖醇对胃癌细胞株HGC-27生长的抑制作用发现，随着处理时间的延长，鹰嘴豆糖醇对细胞的抑制作用增强，直到72 h，鹰嘴豆糖醇对细胞的抑制率最高达到82%，证明了鹰嘴豆糖醇对胃癌细胞具有一定的抑制作用。

3.5 其它作用

随着生活水平的提高，超重以及肥胖问题成为公共卫生工作中的主要问题之一，食用鹰嘴豆及其制品具有一定的降脂减肥作用[57-58]。鹰嘴豆属于低GI食品，是减肥减脂人群的较佳食物选择，食用后会导致人体中胆囊收缩素的累积并增加饱腹感[59-60]。Yang等[59]连续喂养大鼠正常脂肪食物、高脂肪食物以及高脂肪+鹰嘴豆食物8个月，与正常脂肪喂养下的大鼠相比，高脂肪大鼠附睾脂肪组织中脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase，LPL）以及肝标记脂肪酶活性分别增加了40%和23%，而添加鹰嘴豆的大鼠两种酶的活性则完全恢复正常水平，且其瘦素含量与LPL mRNA的含量明显降低。同时，鹰嘴豆中存在的叶黄素和玉米黄质等主要的类胡萝卜素对与年龄相关的黄斑淡化具有一定的作用[61]，且鹰嘴豆中的维生素A，与骨骼生长、细胞分裂分化有关，最重要的是对干眼症的治疗效果显著[62]。此外，鹰嘴豆中含有的生育酚等植物甾醇，具有抗真菌、抗炎症和抗溃疡等活性[63]。

4 研究展望

鹰嘴豆因极高的药用价值、食疗保健价值，使其具有巨大的市场开发潜力，目前鹰嘴豆产品的开发依然处于初加工阶段且具有地域性。目前，鹰嘴豆中活性成分与功能之间对应关系以及在体内发挥作用的机理尚不明确，异黄酮、皂苷类与类胡萝卜素等活性物质的提取纯化也有待进一步研究，特别是其异黄酮中的特征性功能成分，需要深入开展特有功能研究。目前异黄酮类的深入研究受限于该类组分高效制备方法的技术瓶颈，后期需继续优化分离纯化方法，大量制备功能成分后对鹰嘴豆中活性成分与活性之间的关系进行确认，为鹰嘴豆的食品、保健品以及药品的开发提供技术参考和理论依据。