鹰嘴豆生物活性成分及其功能研究进展

郭 靖 ， 于 新 ， 陈于陇 ，王 萍

（1. 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业农村部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州 510610；2. 仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州 510225）

鹰嘴豆（Cicer arietinum L.） 为一种一年生或多年生的豆科植物，主产地在新疆，维吾尔语名“奴乎特”。鹰嘴豆在维吾尔医学中享有很高的声誉，是维吾尔族传统的药食两用植物。鹰嘴豆在全球50 多个国家都有种植，与我国相领的印度和巴基斯坦是鹰嘴豆生产大国。在我国，鹰嘴豆作为一种粮食作物其分布十分广泛，主要分布在新疆天山北部和南部。尤其是维吾尔族居住区，有种植和食用鹰嘴豆的习惯，种植的主要品种是白粒色的卡布里类型和褐粒色的迪西类型[1-2]。天山北部的木垒、奇台、吉木萨尔和天山南部的乌什、拜城是鹰嘴豆的主产区。新疆北部阿尔泰山附近的青河县境内还有野生鹰嘴豆的分布[3]。此外，鹰嘴豆在甘肃、青海、山西、河北等冷凉山区也有种植[4]。

鹰嘴豆营养丰富，含有多种氨基酸和矿物质，以及碳水化合物、烟酸、维生素、膳食纤维、脂肪等营养成分，因而具有较高的食用和药用价值[5-6]。重点介绍鹰嘴豆多糖、异黄酮、皂苷、脂肪酸、矿物质等活性物质的功能活性和应用研究进展，以期为鹰嘴豆的高价值利用和开发提供理论依据。

1 鹰嘴豆活性成分

1.1 多糖

多糖具有多种药用效果与保健价值，一般由多个单糖分子聚合而成，是植物中有效成分之一[7]。李健等人[8]采用热水- 乙醇沉淀法，在料液比1∶15（g∶mL），温度95～100 ℃条件下提取粗多糖，再经过 DEAE- Cellulose 52 和 Sephacryl S-300 柱层析分离纯化，得到鹰嘴豆纯化多糖CA-1b。Mokni G A 等人[9]采用热水浸提法提取鹰嘴豆多糖，通过体外研究试验，发现鹰嘴豆多糖具有较强的血管紧张转换酶（ACE） 抑制活性。

1.2 异黄酮类

异黄酮对人体健康有着非常重要作用，不仅能够补充营养素、抗癌等，还是一种有效的抗氧化剂。谭永霞等人[10]从干燥后的鹰嘴豆种子中分离得到1 个异黄酮类结构，为鹰嘴豆芽素A。高鹏[11]也从鹰嘴豆干燥种子中分离得到了鹰嘴豆芽素A（Biochanin A）和芒柄花素（Formononetin）。许成风[12]采用微波提取鹰嘴豆黄酮，再经过对黄酮纯化分离得到染料木素（Genistein） 与槲皮素 （Quercetin） 2 种化合物。

1.3 皂苷类

皂苷在人体生理活动中发挥着重要作用，具有降血脂、抗癌等功效，是一种广泛存在于植物界的糖苷类化合物。李晓静等人[13]首次利用石油醚和乙酸乙酯从鹰嘴豆中分离鉴定出4 种化合物，分别为大豆精醇 A（Soyasapoginol A）、β - 香树脂醇 （βamyrin）、β - 谷甾醇（β-sitosterol） 及大豆皂苷Bb（Soyasaponin Bb）。吴霞等人[14]首次从鹰嘴豆中提取得到3 种化合物，分别为胡萝卜苷（Daucosterol）、β -谷甾醇（β-sitosterol） 和β - 香树脂醇（β-amyrin）。高鹏和陈玲芳等人[11，15]也从鹰嘴豆中提取得到β - 谷甾醇（β-sitosterol）。

1.4 脂肪酸类

鹰嘴豆中脂肪酸类含量丰富。孙风等人[16]采用气相色谱质谱法（GC/MS） 和气相色谱（GC） 法对鹰嘴豆中脂肪酸成分进行鉴定。结果表明，鹰嘴豆中含有棕榈酸、亚油酸和油酸等13 种脂肪酸。研究表明，鹰嘴豆中饱和脂肪酸占总脂肪酸的11.49%～33.36%；不饱和脂肪酸占总脂肪酸的65.10%～88.51%[17]。

1.5 矿物质元素

张玲等人[18]通过对新疆木垒地区所产的迪西鹰嘴豆中矿物元素的含量进行分析测定，发现鹰嘴豆矿物元素丰富，其中镁含量非常高，其次为铁、锌、锰等；微量元素含量从高到低的顺序依次是镁、铁、锌、锰、钡、铬、镍、钴、硼、铅、锡、锶、锂、肽、钒[19]。

迪西鹰嘴豆中矿物质元素的含量见表1。

表1 迪西鹰嘴豆中矿物质元素的含量 / μg·g-1

2 生物活性功能

新疆维吾尔族药志医中记载鹰嘴豆入药，主要用于治疗霍乱、痢疾、便秘、消化不良等[20-22]。近年来，研究人员对鹰嘴豆的药用价值进行了广泛的研究，证明鹰嘴豆含有丰富的生物活性成分，使得鹰嘴豆的活性功能尤为多样显著，主要包括降血糖、降血脂、抗氧化、抗疲劳、抗骨质疏松症、抗肿瘤、抗HIV、美容护肤等功能。

2.1 降血糖

目前，国内外对鹰嘴豆的降血糖作用研究较多。王玉芹等人[23]研究了鹰嘴豆营养成分的降血糖作用。结果表明，鹰嘴豆的营养成分与降血糖作用无关，而非营养成分具有一定的降血糖作用，试验采用乙醇和水提取鹰嘴豆中的活性成分，发现该提取物具有显著的降血糖作用。通过提取物的化学成分分析表明，其中含量最多的是皂苷。因此，推测鹰嘴豆中的皂苷是降低血糖的有效成分。研究发现，鹰嘴豆中的异黄酮类化合物具有抗氧化活性，可以通过增强抗氧化酶类的活性来保护机体免受过氧化损伤，与降糖药二甲双胍相比，其功效更加优异[24-25]。凯塞尔·阿不都克热木等人[26]通过研究鹰嘴豆中皂苷对II 型糖尿病大鼠胰岛素抵抗和糖代谢的影响。结果显示，鹰嘴豆中的皂苷在提高己糖激酶活性的同时促进肝糖原与肌糖原的生成，进而调节糖代谢，因而能够降低II 型糖尿病大鼠血糖。

2.2 降血脂

鹰嘴豆中含有的烟酸具有降低人体低密度脂蛋白的作用。血管壁上积存血栓或胆固醇使血管狭窄，诱发动脉硬化的主要因素是血液循环不畅，鹰嘴豆具有降血压和软化血管的作用，发挥作用的主要活性物质是异黄酮和烟酸，而且多食鹰嘴豆可以促进ATP 合成，从而抑制胆固醇的升高[27]。何桂香等人[28]研究了鹰嘴豆中具有降胆固醇作用的异黄酮，结果表明异黄酮能提高高密度脂蛋白浓度，提高超氧化物歧化酶（SOD） 活性，降低丙二醛（MDA） 和胆固醇含量。由此表明，鹰嘴豆中所含的异黄酮有降血脂和胆固醇的作用。

2.3 抗氧化

鹰嘴豆与其他豆类植物一样，富含黄酮类化合物，是食物类黄酮的重要来源之一[29]，具有显著的抗氧化作用。研究发现，机体内过多的自由基会使机体细胞和组织产生严重的氧化损伤，因为其会破坏体内大分子物质的结构和功能。异黄酮作为鹰嘴豆的活性成分之一，能抑制高脂乳剂引起的体内过氧化物水平升高，具有较强的抗氧化能力，能清除体内自由基，促进体内SOD 的生成[30]。周建军等人[31]研究发现，鹰嘴豆所具有的抗氧化和抗菌能力主要是其所含有的异黄酮类物质发挥作用。鹰嘴豆富含异黄酮，具有较强的抗菌和抗氧化能力。因此，鹰嘴豆被认为是一种重要的天然抗氧化剂和抗菌剂，已成为研究热点。

2.4 抗疲劳

糖原是运动最重要的能量来源，机体运动后大量糖原被消耗后使人感觉疲惫不堪，而鹰嘴豆中富含活性物质多糖，是抵抗疲惫的物质基础[32]。汪建红等人[33]采用水提法对鹰嘴豆多糖进行了提取并在小鼠体内进行了抗疲劳试验。结果显示，提取到的多糖能降低MDA 含量及小鼠运动后血清尿素与血乳酸水平，延长小鼠的负重游泳时间，提高肌糖原和肝糖原储备量，增强小鼠肝脏和血清的SOD 活性，说明鹰嘴豆多糖具有抗疲劳功能。

2.5 抗骨质疏松症作用

每100 g 鹰嘴豆中钙350 mg，是奶类制品的3 倍，鹰嘴豆可以作为更好的补钙品来防止骨质疏松，增加骨骼生长。鹰嘴豆中的异黄酮也可作为补钙抗骨质疏松的佳品[34]。异黄酮作为一种植物雌激素，有雌激素的效应而无其他副作用，被认为雌激素的首选替代品。成骨细胞作为骨质形成过程中重要的功能细胞，其不仅参与破骨细胞性骨吸收的调节，而且还合成和分泌骨基质[35]。异黄酮类化合物可以作用于成骨细胞，进而调节骨代谢。Fan T P 等人[36]试验结果证实，异黄酮类化合物能增加成骨细胞的数量和血清骨钙素的浓度。破骨细胞作为骨组织吸收的功能细胞，可以直接参与骨吸收，是一个高度分化的多核巨细胞。护骨素（OPG），核受体B 激活受体（RNAK） 及其配体（RNAKL） 在破骨细胞的生成、激活和存活中起着重要的作用。研究表明，异黄酮可能通过OPG，RNAK，RNAKL 系统产生骨保护作用。

2.6 抗肿瘤

通过近年来对鹰嘴豆的研究发现，其具有防治多种癌症的功效。由于鹰嘴豆中含有的异黄酮能够防止癌细胞增殖并促使癌细胞死亡。Moon Y J[37]和Eun J 等人[38]研究发现，鹰嘴豆芽素A 是通过调节芳香烃受体（AhR） 通道，抑制乳腺癌细胞的生长。Rice L[39]发现鹰嘴豆芽素A 能抑制前列腺癌细胞（LNCaP） 的增殖，还可以通过抑制细胞外调节蛋白激酶B（Akt） 和蛋白激酶（ERK） 的磷酸化，从而防治口腔鳞状细胞癌。

2.7 抗HIV

采用有效药物阻断HIV 与靶细胞的融合，可以防止HIV 进入靶细胞，是艾滋病早期治疗和预防的最佳途径。林长乐等人[40]研究发现，鹰嘴豆芽素A具有抗HIV-1 介导的细胞融合和HIV-1 复制的活性，并抑制CD4+淋巴细胞早期活化作用。

2.8 其他药用效果

鹰嘴豆中的异黄酮是一种活性植物雌激素。其具有抗氧化作用，能够显著抑制女性细胞衰老、维持皮肤弹性、调节更年期综合症状，还能强健骨骼、增强记忆力。鹰嘴豆还含有大量的膳食纤维，有助于消化[41-42]。

3 鹰嘴豆在保健品方面的应用

鹰嘴豆含有多种氨基酸、蛋白质、维生素等。无论是从种类还是数量上，都大大超过其他豆类，其中每100 g 蛋白质中，氨基酸含量高达75～80 g，人体必需的氨基酸齐全，含量为33.6～41.2 g。由于鹰嘴豆中含有较多优质蛋白，因此经常被用来作为植物氨基酸补充剂，对青少年生长发育及老年人身体健康都有很好的保健作用[43-44]。

目前，关于鹰嘴豆食用保健方面的研究较少，其食品保健价值未得到充分开发利用。关于鹰嘴豆的保健品以营养粉、蛋白饮料居多，一般具有增强抵抗力及降糖降血脂等多重功效。占俏莹等人[45]以鹰嘴豆与圆苞车前籽壳为主要原料，采用超微粉碎技术与喷雾干燥技术制成的鹰嘴豆营养粉口感细腻、营养丰富且膳食纤维含量高，是可以预防、治疗便秘的营养粉，同时还具有多种营养成分，是一种适合老年儿童的营养保健品。刘玉茜等人[46]采用小豆和鹰嘴豆为原料，制备出含蛋白质、维生素、粗纤维及多种矿物质元素的功能性饮料，该产品成本低、工艺简单，具有降血糖、减肥瘦身等功效。覃超程[47]发明了一种营养丰富、口感清脆的鹰嘴豆饼干，不仅有助于肠道蠕动和消化，还具有健脑、降压、健胃的功效。孙玉华等人[48]以提取的鹰嘴豆油脂为主要原料，加入环糊精制备出一种鹰嘴豆油脂微胶囊保健品，该产品可来治疗和预防Ⅱ型糖尿病及糖尿病并发症，还可与其他提取物混合制成调节血糖的保健食品等，制作方便又安全。

4 结语

鹰嘴豆相比与其他大宗粮食作物有着独特营养价值和功能。一方面，营养价值和保健作用独特，各种营养成分均优于其他豆类作物，是优化居民饮食结构不可替代的重要产品，具有广阔的加工开发前景；另一方面，鹰嘴豆具有良好的固氮养地作用，有利于保护耕地和生态环境，促进农业可持续发展。因此，鹰嘴豆与其他粮食作物相比具有更加明显的功能价值优势[49]。鹰嘴豆具有丰富的营养价值和多种生理活性，受到了各领域学者的广泛关注和研究。在食用价值上以烹饪较多，其次是小规模生产，如罐头制品、膨化食品，再者作为一些产品的辅料，所生产的保健产品主要具有调节血糖、增强免疫力、降糖、降血脂的保健营养粉产品。在药用方面，多集中于抗氧化、降血脂、抗癌症等研究[50]。目前，研究发现其活性成分具有较好的抗肿瘤活性，异黄酮能够干扰肿瘤细胞的生长。对该类物质的化学成分进一步的研究和开发，将可能发现抗肿瘤或HIV 活性的新构型。其次，鹰嘴豆都中含有的矿物元素较多，但关于矿物质研究较少，可以针对鹰嘴豆中所含矿物质进行深入研究。此外，在生活中鹰嘴豆还可以处理棕榈油厂废水、提高土壤肥力。鹰嘴豆作为一种食药两用的植物具有较大的开发价值，其食用与药用价值将更好地造福人类。