薛曉芳 ，趙愛玲 ，任海燕 ，王永康 ，弓桂花 ，李登科

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制和利用山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801）

棗（Ziziphus jujubaMill.） 為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（ZiziphusMill.）植物，原產(chǎn)于我國，是我國第一大干果和重要的經(jīng)濟(jì)林樹種，其栽培歷史悠久，品種資源豐富[1-2]。棗果實(shí)營養(yǎng)豐富，味道甜美，不僅含有糖、酸、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素等一般營養(yǎng)成分，還含有多種生物活性物質(zhì)，具有補(bǔ)氣寧神、抑制腫瘤、抗氧化、抗過敏、保肝護(hù)肝、降脂護(hù)血管等多種醫(yī)療保健功能，被譽(yù)為藥食同源食品[3-5]。由于棗果實(shí)具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，其生物活性物質(zhì)受到人們的日益關(guān)注。

本研究綜述了棗種質(zhì)資源果實(shí)多糖、氨基酸、類黃酮、環(huán)核苷酸、皂苷、生物堿、膳食纖維等生物活性物質(zhì)的鑒定評價(jià)研究進(jìn)展，旨在為提高棗種質(zhì)資源的利用率、創(chuàng)制生物活性物質(zhì)含量高的棗種質(zhì)及棗功能性產(chǎn)品的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 多糖

棗多糖為棗果實(shí)中非常重要的生物活性物質(zhì)之一，其主要為水溶性多糖，其中大部分為中性多糖和酸性多糖。棗多糖具有養(yǎng)心安神、緩和藥性[6]、抗氧化[7-8]、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫力[9]等功能。棗多糖的提取方法主要有熱水浸提法[10]、超聲波輔助提取法[11]、微波輔助提取法[12]、酶解提取法[13]、堿液提取法[14]、超臨界流體技術(shù)提取法[15]、超高壓提取法[16]等方法。目前，鑒定棗多糖主要采用苯酚-硫酸法、高效液相色譜法（HPLC）及液質(zhì)聯(lián)用、氣相色譜法及氣質(zhì)聯(lián)用等方法[17-19]。對棗多糖的鑒定評價(jià)主要從其總含量、組分、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行。吳小燕等[20]對3個(gè)棗品種的多糖含量及抗氧化活性進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所測3個(gè)棗品種中，小米棗多糖總含量最高，為7.24 mg/g，且不同品種棗多糖的抗氧化性均與濃度呈正相關(guān)。趙愛玲等[21]對棗樹不同品種、發(fā)育時(shí)期和器官的水溶性多糖含量進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，棗多糖含量在測試的24個(gè)品種間存在顯著差異，范圍在69.53～134.17 mg/g；棗的果肉中多糖總含量最高，平均值為124.06 mg/g，吊梗中含量最低，平均為8.63 mg/g；不同發(fā)育時(shí)期，白熟期含量最低，平均為48.78 mg/g，完熟期含量最高。對棗多糖組分的鑒定，主要是檢測其多糖的單糖組成。曹金霞[22]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）測得不同發(fā)育時(shí)期和不同類型靈武長棗果實(shí)多糖的單糖組分主要為阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、甘露糖、木糖，其中，甘露糖和木糖含量較低。迄今為止，對棗多糖結(jié)構(gòu)方面的研究較少，徐也等[23]建立了臨澤小棗粗多糖（LZJP）提取的動(dòng)力學(xué)模型，并對其結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析，結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與動(dòng)力學(xué)模型吻合良好，LZJP3和LZJP4均為酸性多糖，且為β-吡喃型多糖。

2 氨基酸

氨基酸是人體生命活動(dòng)不可缺少的重要基礎(chǔ)物質(zhì)，也是影響色、香、味等品質(zhì)指標(biāo)的重要因素之一[24-26]。氨基酸作為棗種質(zhì)資源的生物活性物質(zhì)之一，受到廣大研究者的日益關(guān)注。目前，對棗氨基酸的研究主要集中在采用全自動(dòng)氨基酸分析儀對其組成及含量的分析，對駿棗[27-28]、陜北紅棗[29]、新疆不同產(chǎn)地紅棗[30]、灰棗[31]的研究表明，棗果實(shí)中至少含有17種氨基酸，分別為天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、絡(luò)氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸。這些氨基酸可分為人體必需氨基酸、藥用氨基酸、支鏈氨基酸、芳香族氨基酸、鮮味氨基酸、甜味氨基酸等不同類型。不同品種或同一品種不同地域的棗果各類氨基酸組成模式和含量存在差異，如若羌灰棗所含人體必需氨基酸組成模式優(yōu)于新鄭灰棗，交城駿棗人體必需氨基酸組成模式優(yōu)于墨玉駿棗，不同產(chǎn)區(qū)駿棗中所含纈氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸5種必需氨基酸含量間存在較大差異，陜北紅棗果實(shí)中氨基酸總含量為4.57 mg/100 g。各種氨基酸是賦予棗果獨(dú)特風(fēng)味和醫(yī)療保健功能的重要因素。

3 類黃酮

類黃酮是指分子中含有C6-C3-C6基本骨架的化合物，依據(jù)其芳香環(huán)的氧化狀態(tài)不同，可分為黃酮醇（falvonols）、查爾酮（chalcones）、黃酮（favones）、異黃酮（isof lavones）、花色素（anthocyanins）、原花色素（proanthocyanins）、黃烷酮（flavanones）、黃烷醇（flavanols或兒茶素 catechins）等[32]，對植物顏色、果實(shí)品質(zhì)及生物活性具有重要意義。類黃酮是棗重要的生物活性物質(zhì)之一，具有很高的醫(yī)療保健作用。研究表明，棗黃酮具有降脂[33]、抗氧化[34]、保護(hù)神經(jīng)[35]、提高免疫力[36]等多種醫(yī)療保健功能。目前，對棗種質(zhì)資源類黃酮的鑒定評價(jià)主要是對其提取純化方法、總含量及組分檢測等。棗類黃酮的提取方法主要有有機(jī)溶劑提取法[37]、超聲波輔助提取法[38]、酶解法[39-40]等，總量檢測主要采用分光光度計(jì)法。周曉鳳等[41]研究發(fā)現(xiàn)，10個(gè)棗品種果實(shí)總黃酮含量平均為3.07mg/g。棗類黃酮組分的檢測主要采用（超）高效液相色譜法、液質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)。師仁麗等[42]利用DAD-HPLC和LC-MS法檢測到金絲小棗中含有楊梅素、蘆丁、槲皮素、異鼠李素4種黃酮類化合物。不同棗種質(zhì)資源，黃酮類物質(zhì)組分和含量差異很大。

4 環(huán)核苷酸

環(huán)核苷酸是核苷酸的衍生物，棗中的環(huán)核苷酸主要包括環(huán)磷酸腺苷（cAMP）和環(huán)磷酸鳥苷（cGMP），具有第二信使的作用，參與調(diào)節(jié)多種生理生化過程。cAMP和cGMP在基因表達(dá)、改善心肌缺氧、細(xì)胞增殖、擴(kuò)張冠脈、抗過敏和抑制細(xì)胞癌變等40多種重大疾病中具有重要作用[43-44]。cAMP是棗果中最具特色的重要生物活性物質(zhì)[45]。鑒定棗cAMP和cGMP最常用的方法是高效液相色譜法[46-48]。棗中cAMP的含量在已知?jiǎng)又参镏凶罡?，具有較好的開發(fā)利用前景[49]。劉孟軍等[50]研究了棗和酸棗等14種園藝植物中cAMP的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，棗和酸棗成熟果肉cAMP含量最高，是梨、桃等果實(shí)的2 000多倍。趙愛玲等[51]采用高效液相色譜法分析了50個(gè)棗品種的cAMP和cGMP含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)cAMP含量 為 16.92～622.61 μg/g，cGMP 含 量 為 4.23～220.90 μg/g。

5 皂苷

皂苷類化合物是棗重要的生物活性物質(zhì)之一，具有鎮(zhèn)靜、催眠、降壓、抗脂質(zhì)過氧化、調(diào)節(jié)免疫等多種生理活性[52]。棗中的皂苷類物質(zhì)以達(dá)瑪烷型為主，主要存在于葉片、果實(shí)和種仁中，目前，從棗中檢測到的皂苷類物質(zhì)主要有jujubasaponinsⅠ～Ⅲ和jujubasaponinsⅣ～Ⅵ及酸棗仁皂苷A、B[53-55]。周曉鳳等[41]分析了10個(gè)具有代表性的棗品種，其總皂苷含量為20.36～55.18mg/g，平均含量為30.50mg/g。張娜等[56]采用香草醛-高氯酸顯色法測得和田玉棗總皂苷含量為5.73 mg/g。李喜悅等[57]采用高效液相色譜法測得棗葉中酸棗仁皂苷B含量為0.91～2.67 mg/g。成淑敏等[58]對邢臺市酸棗資源測定發(fā)現(xiàn)，其果肉酸棗仁皂苷A含量為122～350 μg/g，酸棗仁皂苷B含量為30～133 μg/g。

6 生物堿

生物堿是一類堿性含氮化合物，主要來自于植物界，含量一般小于1%。生物堿多數(shù)具有抗炎、保肝、抗菌、抗癌等方面的生理活性[59]。棗屬植物中的生物堿主要分布于根、莖和種子等部位，其分為環(huán)肽類生物堿和異喹啉類生物堿。目前，從棗屬植物中分離并鑒定的生物堿類化合物約100種，其中，環(huán)肽類生物堿依據(jù)其骨架結(jié)構(gòu)主要分為3類：十三元環(huán)間柄型（Ⅰ型）和十四元環(huán)對柄型（Ⅱ型）和十五元環(huán)間柄型（Ⅲ型）[60-61]。棗屬植物中目前分離到的異喹啉生物堿主要10多種，分屬于苯基喹啉型、阿樸啡型、原阿樸啡型、吡咯烷型等[62-63]。韓婧等[64]研究了緬棗和無瓣棗2種棗屬植物環(huán)肽生物堿，結(jié)果表明，從這2種植物根莖中共分離得到15個(gè)環(huán)肽生物堿，其中6個(gè)為新發(fā)現(xiàn)化合物，均為Ia和Ib型。

7 膳食纖維

膳食纖維是人體健康所必需的重要物質(zhì)，在平衡膳食結(jié)構(gòu)中起著重要作用。紅棗中含有豐富的膳食纖維，可調(diào)節(jié)血糖、幫助減肥、降低膽固醇、預(yù)防心腦血管病的發(fā)生，是棗重要的生物活性物質(zhì)之一。棗膳食纖維主要分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。目前，提取棗膳食纖維的常用方法是酶解法。對棗渣和殘次棗膳食纖維的提取與有效利用，可提升棗深加工及副產(chǎn)物的綜合利用[65-67]。

8 展望

棗屬植物含有豐富的生物活性物質(zhì)，具有多種營養(yǎng)價(jià)值與醫(yī)療保健功能。目前，對棗生物活性物質(zhì)的研究多集中在提取工藝、總含量及單體成分檢測等方面。生物活性物質(zhì)含量因品種、栽培管理方法、處理方法等不同而有差異[68]。另外，對生物活性物質(zhì)的生物活性與作用機(jī)制、代謝途徑及調(diào)控等方面研究較少。今后應(yīng)從以下幾方面開展相關(guān)研究。

8.1 全面系統(tǒng)地鑒定評價(jià)棗生物活性物質(zhì)

目前，對棗主要生物活性成分如多糖、氨基酸、類黃酮、環(huán)核苷酸等已開展了大量研究，一些成分的抗氧化、抗炎、抑菌、保肝等生物活性功能已被證實(shí)。我國棗栽培歷史悠久，品種資源豐富，研究表明，除棗果外，葉片、花、種仁等組織也含有豐富的生物活性物質(zhì)，今后應(yīng)對不同類型品種資源、不同組織部位、不同發(fā)育時(shí)期的生物活性成分進(jìn)行全面系統(tǒng)的鑒定評價(jià)，闡明各生物活性成分的積累規(guī)律和在不同組織中的分布情況，為開展深加工和代謝機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。

8.2 研究棗加工產(chǎn)品的生物活性物質(zhì)變化

作為傳統(tǒng)的重要藥食同源果品之一，棗果由于其成熟期較集中、貨架期較短，被大量用于加工。目前，棗果加工產(chǎn)品主要有干棗、果汁、果酒、蜜餞等。棗果加工過程中生物活性物質(zhì)的變化情況及原因較復(fù)雜，應(yīng)開展加工產(chǎn)品生物活性物質(zhì)的鑒定評價(jià)工作。另外，應(yīng)合理開展葉片、花、種仁等其他器官的應(yīng)用，如開發(fā)棗葉茶等保健產(chǎn)品或用于醫(yī)藥領(lǐng)域。

8.3 闡明棗生物活性物質(zhì)代謝的分子機(jī)制

目前，對棗生物活性物質(zhì)的研究主要集中在提取工藝優(yōu)化、分離純化、成分含量檢測等方面，多糖、環(huán)核苷酸、類黃酮等是棗主要的生物活性成分，它們在不同棗資源間的含量和種類差異很大，如能闡明其代謝通路的分子機(jī)制和調(diào)控機(jī)制，將有望通過基因工程創(chuàng)制出生物活性物質(zhì)含量高的新種質(zhì)，為功能性產(chǎn)品的研發(fā)與加工提供參考依據(jù)。