开比努尔·再比布力,姑丽切克然·艾斯克,韩 加
新疆医科大学 公共卫生学院营养与食品卫生学教研室 (乌鲁木齐 830000)
坚果(nuts)是指带有一粒种子(很少有两粒)的干果,其子房壁在成熟时非常坚硬,种子在子房壁内呈未附着或游离状态[1]。按照碳水化合物和脂肪含量的不同,坚果可分为淀粉类坚果和油性坚果,淀粉类坚果主要有板栗、白果(银杏)等,油性坚果主要有核桃、巴旦木、榛子、松子、腰果、澳洲坚果、山核桃、花生等[2]。近年来坚果的保健作用日益受到关注。本文对坚果的营养成分及保健功效做一综述,为坚果的合理食用及开发提供参考依据。
坚果富含多种营养素和生物活性物质,包括脂肪、蛋白质、膳食纤维、维生素(维生素E、烟酸、叶酸等)、矿物质(镁、钾、钙、磷等)、类胡萝卜素、植物甾醇和抗氧化酚类物质[3]。
1.1.1蛋白质
蛋白质是生命活动中非常重要的营养成分,坚果类食物是植物蛋白的良好来源,一般蛋白质含量在7.9%~25.8%之间[1],且含有较多的L-精氨酸。L-精氨酸是合成内皮源性一氧化氮(NO)的底物,在调节血管稳态中发挥重要作用[3]。高桂琴等[4]报道,不同坚果中蛋白质及氨基酸含量差异较大,其中,必需氨基酸中的亮氨酸和苯丙氨酸含量高于其他氨基酸。且亮氨酸、苯丙氨酸含量在花生中最高,而赖氨酸、缬氨酸含量在纸皮核桃中最高,苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸含量在东北松子中最高。于沛沛等[5]对新疆、山西、云南三地的核桃仁成分进行分析,结果显示新疆和田薄皮核桃仁蛋白含量最高,为18.4%,蛋白质含量高的品种适于植物蛋白饮料和蛋白粉的生产。
1.1.2脂肪
油性坚果脂肪含量较高[1],总脂肪含量在43.9%~78.8%间,其中饱和脂肪酸含量较低,而不饱和脂肪酸含量较高(31.6%~62.4%)。王芳[6]分析了16种坚果的脂肪含量,结果脂肪含量为40.2~71.3 g/100 g;不饱和脂肪酸含量为72.77~95.47 g/100 g脂肪,显著高于饱和脂肪酸4.53~22.19 g/100 g脂肪。刘振雷等[7]的研究显示,18种市售坚果的脂肪酸致动脉粥样硬化指数(AI)和血栓形成指数(TI)分别为0.04~0.20和0.10~0.69,远低于羊肉、牛肉和猪肉(AI分别为1.00、0.72、0.60;TI分别为1.58、1.06、1.37)。周红等[8]报道,新疆野核桃脂肪含量为 54.64%~72.15%;饱和脂肪酸含量为8.68%~9.77%;多不饱和脂肪酸含量为55%~65%;单不饱和脂肪酸含量为25.4%~34.55%。这些分析结果表明坚果不饱和脂肪酸含量高,具有调节血脂,降低血清胆固醇和预防动脉粥样硬化和血栓等心血管疾病的功效。淀粉性坚果脂肪含量较低,如板栗种仁中粗脂肪含量分布在1.5~3.0 g/100 g之间[9]。
1.1.3碳水化合物
油性坚果碳水化合物含量相对较少(11.7%~30.2%)[1],而淀粉类坚果富含碳水化合物,含量在 40%~70%[2]。坚果是膳食纤维的良好来源。据报道[3],坚果中膳食纤维含量为3.0%~12.5%,且28 g坚果即可提供膳食纤维日常需求量的5%~10%。膳食纤维能够促进人体胃肠的蠕动,防止便秘,在一定程度上能够预防消化道肿瘤的发生。
1.1.4维生素
坚果中含有丰富的B族维生素。据报道[10],开心果中硫胺素的含量最高,其次是澳洲坚果和榛子;杏仁中核黄素的含量最高(1 400 μg/100 g),相当于其他坚果中核黄素含量的3倍。坚果亦是抗氧化维生素E的良好来源,维生素E也称生育酚,是人体必需的植物源脂溶性维生素。张翔等报道[11],不同坚果中维生素E含量差异较大,含量最低的在6.15 mg/100 g,最高的可达到59.6 mg/100 g。
1.1.5矿物质
矿物质是人体不可缺少的重要元素之一。Juranovic等的研究显示[12],核桃中宏量元素Ca、K、Mg、Na含量分别为1 062 mg/kg、2 771 mg/kg、1 426 mg/kg、42.3 mg/kg。黄雪等[13]分析了南疆29种果仁兼用型杏仁的矿物质元素,结果显示杏仁中宏量元素K含量最高(5 639.03~23 614.40 mg/kg),Na含量最低(105.74~533.97 mg/kg);人体必需微量元素中Zn含量最高(32.68~98.79 mg/kg)。与大多数植物性食物一样,坚果中的Na含量较低,是典型的高K低Na食品。低钠,高钙、镁和钾摄入对健康是有益的,与预防高血压、胰岛素抵抗和心血管疾病密切相关。
坚果含有一系列植物化学物,包括类胡萝卜素、植物甾醇和多酚类化合物,如黄酮、原花青素和二苯乙烯,还包括植酸盐、鞘脂、烷基酚等[14]。坚果的植物化学物成分及含量因坚果类型、采摘前后的条件以及贮存条件而有很大差异。据报道[15],坚果中含有大量的植酸盐(0.2~2.5 g/100 g)和甾醇(106~234 mg/100 g);与其他坚果相比,杏仁、榛子、山核桃和开心果的原花青素含量较高,介于184~501 mg/100 g。大多数多酚存在于坚果外皮中(在果壳和坚果之间),核桃内种皮黄酮含量为种仁的5.33~7.18倍,平均含量为2.77 g/100 g[16],食用坚果时应尽可能吃原味、未剥皮的坚果,以充分利用黄酮和总酚的抗氧化保健功效。
大量流行病学研究、动物实验还是临床研究都报道了食用坚果对各种健康结果的有益影响[11]。坚果中的营养及植物化学物对新陈代谢和血管产生有益作用,具有降脂控糖、降低血压、改善血管内皮功能、抗炎防癌等作用。
SABATÉ等[17]首次进行的随机对照试验结果表明:核桃可降低胆固醇水平。此后,大量研究表明富含不饱和脂肪酸的坚果具有调节血脂水平的作用。据报道[18],每天摄入28 g坚果显著降低血清总胆固醇(TC)4.7 mg/dL,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)4.8 mg/dL和甘油三脂(TG)2.2 mg/dL。刘志彬等[19]报道,在为期6周的严格饮食控制下,志愿者摄入56 g巴旦木后血清TC浓度平均下降7.59%,TG浓度平均下降6.85%;摄入10 g巴旦木皮的志愿者TC及TG下降幅度分别为10.1%和18.5%,且两组志愿者血清抗氧化能力显著提高。也有学者认为摄入坚果的时间段可能影响体成分和血脂的变化。据报道[20],餐前食用杏仁和两餐间食用杏仁均可降低内脏脂肪水平和体脂百分比;与摄入高碳水化合物的对照组相比,两餐之间食用56 g杏仁可显著降低LDL-C和TC水平,对改善脂质状况更有效。
据报道[21],与 <1次/周相比,每周食用4次以上坚果可以降低患T2DM的风险。王丽丽等[22]通过前瞻、单盲的随机对照试验观察了花生和杏仁对T2DM患者糖脂代谢的影响,结果显示,两种坚果均能改善空腹血糖;花生组餐后2 h血糖波动幅度大于杏仁组,杏仁组降低糖化血红蛋白(HbA1c)水平明显优于花生组。Viguiliouk等[23]对纳入的12项RCT(n=450例)进行荟萃分析,结果显示,平均干预8周,每天平均摄入56 g坚果可显著降低HbA1c 0.07%,空腹血糖0.15 mmol/L。坚果中丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、膳食纤维及矿物质及植物化学物(植酸盐和酚类)等相互作用,从而有利于控制血糖[3]。
坚果富含多种抗氧化剂,如生育酚及多酚类物质,具有抗氧化和抗炎特性,这些可直接或间接对血压产生有益影响。然而,坚果摄入与高血压关联性研究的结果并不一致[24-27]。刘明月的研究结果显示[24],与“<1次/周”组的女性相比,“≥4次/周”组的女性高血压患病风险降低0.22倍,但在男性人群中并未观察到上述关联。另一项现况调查显示[25],体质指数(BMI)≥25 kg/m2(即超重/肥胖)的人群坚果摄入频次与高血压之间呈负相关,而在BMI<25 kg/m2(即偏瘦及体重正常)人群中并未发现相关性。此外,一项对9 919名大学毕业生平均随访4.3年的研究[26],未发现坚果摄入与高血压发病率之间存在关联。而在地中海饮食模式基础上每天补充30 g生坚果,3个月后舒张压和收缩压分别减少2.6 mmHg和7.1 mmHg[27]。由此可见,性别、年龄以及不同人群都可能会使研究结果不一致,因此仍需进一步探究坚果与血压的关联性。
内皮功能障碍是动脉粥样硬化的始动因素和早期表现,是心血管疾病发生的独立危险因素。坚果中的ω-3脂肪酸,特别是α-亚麻酸、多酚、L-精氨酸和其他生物活性物质可以通过改变血管炎症和改善内皮功能障碍来降低CVD的发生风险。一项荟萃分析表明[28]:补充坚果可使血流介导的血管舒张功能显著增加1.03%。Ravi等[29]的研究表明,经常食用开心果不仅能改善血糖和血脂,还能改善血管硬度和内皮功能。坚果对血管和内皮功能的保护作用可以部分解释坚果摄入量与心血管疾病风险间的负性相关。
慢性非传染性疾病,如肥胖、T2DM、CVD、神经退行性疾病、癌症等均与低度炎症状态相关。坚果对这些疾病的保护作用可部分归因于坚果的抗炎作用。Mazidi[30]等报道,坚果摄入量与炎症和葡萄糖/胰岛素稳态标志物呈负相关。另一项研究结果显示[31],对634名健康老人的饮食中每日补充15%能量的核桃(30~60 g)连续干预2年后,可显著降低炎症生物标志物,降低率从3.5%到11.5%不等,这些炎症因子包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、干扰素-γ、IL-1β、IL-6、TNF-α和E-selectin,但对CRP、ICAM-1没有影响。可见,经常食用坚果,可以降低机体炎症状态及可预防低度炎症所导致的不良结局。
癌症是全球重大公共卫生问题之一,且发病率和死亡率不断上升,严重威胁人类健康。据报道[32],与不食用坚果相比,食用坚果与较低的癌症发生风险相关(RR=0.90),可降低癌症死亡率(OR=0.90),结果还显示食用坚果与胃癌、大肠癌、胰腺癌、肺癌呈负相关。Naghshi 等[33]报道坚果摄入量每增加5 g/d,总癌、胰腺癌和结肠癌风险分别降低3%、6%和25%;同时发现随着树坚果、花生和总坚果摄入量的增加,癌症死亡风险分别显著降低18%、8%和13%。
迄今为止,仍有部分人群因坚果的高脂肪高能量特性认为坚果会导致肥胖,但大量流行病学研究表明,坚果摄入量与体重和BMI之间呈负相关。Liu等[34]报道每天增加14 g坚果,体重就会减少0.19 kg。这表明,即使考虑到坚果的热量,在饮食中适量加入坚果也有助于减少体重。相关机制是多方面的,如咀嚼可通过降低进食率来获得饮食补偿;坚果中的高膳食纤维含量可以延缓胃排空,增加饱腹感;膳食纤维能提供更多的脂肪酸在肠道中结合,导致更多的热量排泄;此外,坚果的高不饱和脂肪酸组成会加剧脂肪酸的氧化,增加热生成和静息能量消耗,这可能也有助于减轻体重[34]。
随着人口老龄化加剧,老年痴呆患者人数将成倍增长,预计到 2050 年全球患者将会过亿,中国作为痴呆患者数为世界第一的国家,将会有超过 2 000万老年痴呆患者[35]。据报道[36],与食用坚果<1份/月的参与者相比,1~3份/月、1份/周和≥2份/周坚果食用者20年后认知损害风险分别降低12%、19%和21%,且坚果与认知障碍风险间50.8%的关联是由摄入总不饱和脂肪酸引起的。Gorji 等[37]的研究表明:杏仁、榛子和核桃可用于阿尔茨海默病的神经保护,尤其是长期食用榛子可以保护大脑功能,逆转大脑萎缩,对人体健康十分有益。荟萃分析表明[38],由于研究设计、坚果类型和认知测量结果缺乏一致性,使得坚果对不同年龄人群的认知保护作用的结论不一致,但在认知能力下降风险较高的人群中坚果的有益影响很明显。
近年来国内外有关坚果营养成分及保健作用的研究报道越来越多,以坚果为基料的功能性食品的研究也迅猛发展。我国成年居民坚果类食物摄入量仅为3.8 g/d,不足推荐量的一半[39]。2002~2015年山西省农村居民平均每日坚果摄入量由1.1 g增至4.7 g[40],但我国居民坚果摄入频率和摄入量,以及对坚果保健功效的认识依然不高。
随着我国城镇化进程的加快与人均可支配收入的提高,带动消费需求不断增长,健康化成为发展趋势,越来越多的消费者开始关注食品的营养成分和健康属性。因此,重视我国坚果资源的综合利用,进一步研究坚果与健康的关系,通过多种途径科普宣传其保健功效,对促进人群健康具有深远意义。