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山楂功能因子及其保健食品的开发利用

发布时间:2019-02-03 18:23
山楂(Crataegus pinnatifida Bag.)为蔷薇科山楂属植物,是起源于我国的特产果树,有3000 多年的栽培历史[ 1 ] 。果实含有丰富的营养物质,是“药食同用”的上等补品[ 2 ] ,特别是维生素C 、黄酮类化合物等含量高,并含有人体需要的多种矿质营养元素,这些物质具有很高的营养保健价值,可起到消食健胃、消炎止咳、降血压、降血脂、增进冠状动脉血流量和防治冠心病、心绞痛等作用[ 3 ],通过抗氧化和清除氧自由基而具有抗癌、防癌功效[ 4 ],多年来一直被誉为营养保健果品。本文在前人研究的基础上,重点论述了山楂的营养成分、功能因子及其作为保健食品的开发利用,并对山楂的发展前景进行了展望,以期对促进我国山楂生产的健康发展起到积极作用。
1 山楂的营养成分
据近年来国内各有关单位分析,山楂果实和叶片中含有黄酮类成分9 种,三萜类成分7 种,有机酸11 种,脂肪酸5 种,氨基酸18 种,维生素10 种,还含有果胶、糖及20 余种矿质元素。据北京市食品研究所分析,山楂每百克可食部分含有碳水化合物22.1g,蛋白质0.7g,脂肪0.2g,维生素C 89mg,胡萝卜素0.82mg,维生素PP 0.4mg,维生素B2 0.05mg,维生素B1 0.02mg,钙85mg,磷25mg,铁2.1mg。许多分析研究还证明,山楂属植物所含的黄酮类成分,叶片比果实种类多,含量高;三萜类成分果核比果肉丰富。因此,山楂的全果及叶片等都具有很高的营养保健价值[1]。
2 山楂的功能因子及其保健作用
2.1 山楂多糖
多糖是生物体内重要的大分子物质,是所有生物的有机体中必不可少的成分,具有特殊活性。例如膳食纤维,果胶,粗纤维素等。膳食纤维对人体的生理功能是明确而肯定的[ 5 ],适量摄入膳食纤维素可以有效地缓解和预防人们便秘、消化不良、痔疮、糖尿病、肥胖、动脉硬化、高血压、胆结石等症状和疾病。山楂的果胶含量为6.4%,居群果之首,为苹果的5~8 倍,番茄的3 ~4 倍。人体的新陈代谢过程不产生果胶分解酶,所以果胶经过人体直到大肠不发生变化。在大肠内,细菌利用果胶作为碳氢化合物来源,故果胶在肠区降解,但不产生热值[ 6 ]。因此果胶是食品工业的一种重要添加剂,并广泛用于制药、纺织工业上。低甲氧基果胶除具有一般果胶的用途外,还可制作低糖、低热值的疗效果酱类食品[ 7 ]。近年来研究还发现山楂叶多糖具有显著的降低血总胆固醇和甘油三脂作用,降血脂作用较阳性对照药烟酸的作用明显[ 8 ]。
2.2 山楂果酸
山楂果实含酸量在2.0%~3.0% 左右,以柠檬酸为主,还含有苹果酸、酒石酸等有机酸。其丰富的有机酸,有利于保护山楂制品中的维生素C 和鲜艳的色泽。另外还含有独特的山楂酸、咖啡酸、绿原酸等[ 9 ] 。山楂具有消食化滞、行气散淤等功效山楂中起消食导滞作用的有效成分是有机酸[10]。而其中的熊果酸属三萜类化合物,研究发现熊果酸除有抗炎、抗突变活性外,对多种恶性肿瘤细胞亦有强烈的毒杀效应,并有诱导癌细胞分化的能力[11]。是近年来发现的具有强抗癌活性的天然产物,有很高的研究价值和开发潜力[ 1 2 ]。
2.3 维生素C
维生素C 又名抗坏血酸,它是一类水溶性的活性物质,有较强的还原作用。山楂果实中维生素C 的含量丰富,据测定每百克可食部分含有维生素C 8 9 m g 。维生素C 的主要生理功能是:维持细胞的正常代谢,保护酶的活性;对铅化物、砷化物、苯以及细菌毒素等,具有解毒作用;使三价铁还原成二价铁,有利于铁的吸收,并参与铁蛋白的合成;参与胶元蛋白合成羟脯氨酸的过程,防止毛细血管脆性增加;促进心肌利用葡萄糖及心肌糖元的合成,有扩张冠状动脉的效应。维生素C 是增进健康、提高抗病能力、加速创口愈合、软化血管、预防和治疗坏血病的重要物质[13]。还可抑制亚硝胺的形成,预防癌症。
2.4 矿物质
据测定,山楂中含有大量的C a 、F e 、k 、M g 、M n 、P 、Z n 、C u 等矿质元素,尤其是C a 、M g 、Z n等的含量更加丰富,C a 除作为骨质主要构成外,还能增加毛细血管壁致密度,降低其通透性,减少渗出,具抗炎、消肿、抗组织胺作用,人体摄入M g 减少时易患高血压和心律不齐,还可能导致冠状动脉痉挛和心肌梗塞;Z n 对生物体内的免疫功能起调节作用,并能通过酶系统发挥对机体代谢的调节和控制,达到抗菌、抗病毒作用,Cu 、Fe 是人体必需的微量元素,它们参与造血,在血红蛋白的合成上是一个活化剂,C u 、F e离子与它们的络合物其有抗菌消炎作用,Mn 、Zn 等微量元素在肠胃病的治疗中具有重要价值,M g 、M n 、Z n 、C u 的存在对心脑血管疾病的防治有良好作用,Mn、 Cu、Fe 等元素在提高与调节机体免疫功能方面也有积极意义。故认为山楂所以具有种药用功能,可能是有机成分与金属元素的综合作用
2.5 山楂总黄酮
生物类黄酮亦称维生素P ,常与维生素C 伴存,在自然界分布广泛,属植物次级代谢产物,广泛存在于蔬菜、水果、豆类等植物中。黄酮对一些常见病和多发病有重要治疗或预防作用,如通过抗氧化和清除氧自由基而具有抗癌、防癌功效,并能通过降低血糖、血脂、尿糖而治疗高血压、糖尿病及其并发症,还可增强机体免疫系统功能而起到护肝效果,也可通过其抗炎、抗过敏、抗病毒作用而治疗脓肿溃疡,并有止咳化痰、对内分泌产生影响[4]。1984 年Mid-dleton 曾指出,如果每天食物中平均含1g 类黄酮化合物,就足以维持肌体组织所需药理活性浓度[ 1 5 ]。研究发现牡荆素、芦丁、金丝桃甙三种黄酮成在山楂果实、果核及叶中含量有很大差异. 叶中含量最高,其次是果实,果核中很少[ 1 6 ]。山楂叶提取物总黄酮在抗菌、抗病毒、抗炎、抗过敏、防治糖尿病并发症等方面也有较强的药理活性[17]。山楂黄酮还能缩小心肌梗塞范围[18]。山楂的扩冠机理与其肾上腺能受体激动作用有关。其标准提取物良好的药理、临床试验结果预示着它将作为合成药物的代用品,成为慢性心衰植物治疗的新选择。
3 山楂的医疗保健作用
在医药应用方面,山楂入药的历史悠久。在李时珍的《本草纲目》中,已经把山楂作为消食健胃和治疗妇女产后枕痛、恶露不尽等疾病的主要方剂。近年来,随着药理和药化的深入研究,山楂的化学和活性成分进一步明了,山楂在医药、食疗等方面应用的更加广泛。
3.1 健胃消食,改善胃肠道功能
据测定,山楂果实中有机酸有山楂酸、枸橼酸、苹果酸、琥珀酸等,山楂酸等可提高蛋白质分解酶的活性,有助消化[ 1 9 ],是临床上常用的一味消食药。其特殊的色、香、味能刺激人们的食欲,深受人们特别是孩子们的喜爱。山楂中含有大量的膳食纤维可以预便秘与结肠癌; 改变食物消化过程,增加饱腹感;膳食纤维的充足与否还与间歇式疝气、胆结石、肾结石、膀胱结石、阑尾炎、静脉血管曲张、十二指肠溃疡、溃疡性结肠炎,骨盆静脉石、痔疮、胃食道逆流、深静脉管血栓形成和乳腺癌的发病率与发病程度有很大的关系[ 5 ]。
3.2 降血压,预防和治疗心血管疾病
医学研究表明,山楂含有多种有效成分,具有强心、扩张血管和兴奋等作用。并有收敛、降血压和降胆固醇等作用。临床研究证实,山楂能显著降低血清胆固醇及甘油三酯,有效防治动脉粥样硬化,改善末梢神经对胰岛素的感受性,调节糖尿病人的血糖水平[ 5 ];山楂还能通过增强心肌收缩力、增加冠脉血流量、降低心肌耗氧量等起到强心和预防心绞痛的作用。医学实验证明,注射山里红乙醇浸出液,可使血压缓慢而持久地下降,并有使子宫收缩和血管扩张的作用,对产后子宫复原、动脉粥样硬化症的治疗有明显的作用。长期服用山楂糖浆或山楂红糖水可以降低血压。用山楂片剂治疗冠心病伴心绞痛,用药三个月即能收到显著效果,同时明显改善胸闷不适、心悸、气短、失眠等症状。河北兴降县制药厂介绍,用山楂与多种中药配合使用可以明显降低体胆固醇、甘油三脂、β- 脂蛋白[ 9 ] 。
3.3 抗菌抑菌,提高人体免疫力
山楂果实中含有丰富的维生素和矿物质,山楂果实维生素C 含量仅次于枣和猕猴桃,在果品中居第三位;维生素A 仅次于枣,居第二位;其钙含量居各种果品之首,最适合小儿、孕妇及老年人对钙质的需求。同时山楂有收敛作用,对痢疾杆菌和绿脓杆菌有较强的抑制作用,山楂煎剂和乙醇提取物对志贺氏菌、福氏痢疾杆菌、宋内氏痢疾杆菌、变形杆菌、大肠杆菌有较强抗菌作用; 对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、伤寒杆菌等均有抗菌作用。其茎叶对金黄色葡萄球菌、炭疽杆菌也有较强抗菌作用[19]。
3.4 抗氧化和抗衰老作用
近年发现山楂对人脑中的衰老物质单胺氧化酶有明显的抑制作用,显示其具有延年益寿的功效[20]。回瑞华等实验结果表明山楂果中含有丰富的黄酮类化合物,黄酮类化合物是一种天然的抗氧化剂,由山楂果抗氧化性能的测定可以看出山楂果具有较强的抗氧化性能,山楂果的抑制率为50% 时的溶液的浓度为1.23mg/ml,当山楂果提取液的浓度为10.0mg/ml 时,抗氧化性为96.69%。黄酮类化合物含量和抗氧化性都随着山楂果浓度的逐渐增加而增加,即黄酮含量与抗氧化性能呈现明显的构效关系[21]。适量食用山楂具有增加机体抵抗能力和抗衰老的作用,减少氧自由基对机体造成氧化损伤。还可通过增加抗氧化酶的活性,保护机体免受氧化损伤。前不久,天津环境医学研究所有关人员对国内常见的30 种水果的抗氧化活性进行测定后,认为山楂的抗衰老作用位居群果之首。
3.5 防癌、抗癌作用
近年研究发现,山楂中含有一种叫牡荆素的化合物,具有抗癌的作用。郭法长等从山楂果实中提取分离出两种物质,经化学鉴定,这两种物质是金丝桃甙和多酚类化合物。该多酚类物质有阻断合成亚硝胺及其致癌的作用。山楂提取液不仅能阻断亚硝胺的合成,还可抑制黄曲霉素的致癌作用,具较强的抗癌有效成分,可以消除亚硝酸盐,消除率为86.40% ,能抑制人淋巴损伤,抑制率为71.5%,还可以使接种艾氏腹水癌的昆明小鼠的生命延长18d,其生命延长率为180%[ 2 2 ]。所以,消化道癌症的高危人群应经常食用山楂,对于已经患有癌症的患者,若出现消化不良时也可用山楂、大米一起煮粥食用,这样既可助消化,又可起到辅助抗癌的作用。
4 山楂保健食品的开发利用
山楂树冠整齐,枝繁叶茂,具有良好的植物学性状, 适应性强, 抗旱耐瘠薄, 丰产性能好,果实艳丽、营养丰富、风味独特,加之近年选出的甜酸适口的甜山楂,在丰富市场、满足人民生活需要方面,具有特殊作用。山楂果实有食用、药用两种用途。果实中含红色素和果胶的数量为各种水果之首,是最适于加工的果品之一。
4.1 山楂鲜食
山楂是我国传统的营养保健果品,较耐储藏。近年来,选育出的鲜食山楂品种甜酸可口,香味浓郁,风味极佳,果实可溶性糖含量均达1 0 % 以上,糖酸比值高。特别是毛红子果实维生素C 含量高达129.43mg/100g,为一般品种的两倍以上,居全国各栽培山楂品种首位,可作为新兴保健果品,国内外销售广阔,适于大面积栽培推广[ 2 3 ]。山楂鲜食避免了维生素C 等营养成分在加工、干制的过程中受到破坏,且营养成分基本能全部被人体吸收,深受消费者青睐。
4.2 山楂加工
山楂能够加工丰富多彩的产品.它除具有特殊的风味和营养外,主要与果实中某些特殊成分及含量有密切关系,其中果胶物质是主要的原因。随着加工技术和乡镇企业的发展,山楂加工品越来越多。目前市场供应较多的有山楂片、山楂糕、山楂酱、蜜饯山楂脯、果丹皮、山楂饼、山楂罐头、山楂酒、山楂汁、山楂饴等l0 余种。其加工制品营养丰富,色泽艳丽,酸甜可口,果香浓郁, 有特殊风味。但因山楂含酸量高,多数制品在加工时需添加大量的糖才能平衡其酸度,这样既增加了成本,又使不同体质的人群食用受到了限制,影响了山楂的生产和加工。黄雪松研制的轻糖山楂制品在加工过程中应用降酸添加剂来降低山楂原料的酸度。经测定,用降酸方法生产的轻糖山楂酱的各项指标完全符合商业要求,维生素含量为高糖山楂酱的两倍,含糖量仅为35%左右,每吨轻糖山楂酱成品较传统高糖山楂酱实际少用食糖230~250kg[24]。采用真空预抽处理的加工技术,缩短了处理时间,降低了处理温度,不仅避免了山楂果形受热力破坏而软烂的现象,而且能够很好地保持山楂的鲜艳色泽,提高了经济效益[ 2 5 ]。加工山楂片时,在用热水软化和打浆工序中,添加0.02%~0.03% 的乙二胺四乙酸能有效地控制山楂果实的VC 损失,分别使山楂Vc保存率提高7.95%~11.21% 和1.97%~13.12%[26]。
4.3 山楂药用
山楂是我国中医药学中的重要药材。山楂味甘酸,性微温,归脾、胃、肝经。具有生津止渴,消积化食, 活血化瘀, 补脾健胃作用。《本草纲目》说:“山楂化饮食,消肉积、症瘕、痰饮、痞满吞酸、滞血痛胀。”在历史上,山楂在药膳中也有一定地位,唐代名医孙思邈就已将山楂列入“药食同用”果品之中。自古以来,医家常以山楂祛病疗疾,益寿延年。以山楂为药物成分制成的丸、散、片等中成药有几十种。近年来,随着科学技术的进步,现代化精密仪器的使用,一批药学工作者对山楂的果实、叶片在生药、药理、化学组成毒理学等方面进行了卓有成效的基础性研究,为开发利用山楂资源奠定了理论基础,提供了科学的数据,特别是对山楂叶化学组成、药效学的研究,有了突破性的进展,对人类肿瘤、衰老、心脑血管等疾病的治疗和预防显示出越来越重要的意义[17]。
5  
山楂作为我国的特产果树,栽培历史悠久,资源丰富,利用其鲜食、入药和加工的历史已近3 0 0 0 年。在长期的栽培利用过程中,各地选育出许多果实个大、甜酸适口、色泽鲜艳的生食品种和品系,在目前果品日趋火热的市场中显示出其重要作用。选育出的大果厚肉类、紫肉类等山楂,含多种特殊的营养成分,适于加工,根据中国药膳食品学的有关配方、理论及现代药理学、营养学,利用现代食品工艺学、先进的生物技术手段,将山楂与其它物料恰当配合,研制新产品,大力开展山楂的深加工技术研究,改进传统的加工方法,尽量减少山楂功能因子、天然色素的损失,开拓山楂利用的新领域将会产生极好的经济效益和社会效益。山楂制剂在心血管以及消化系统方面的临床药理和应用经常有研究报道,但更令人鼓舞振奋的是近年来研究已向抗癌、防衰、外用等新领域拓展,对预防、治疗某些疑难杂症有了新的用途,其在抗癌、降血脂、增强免疫力等方面的作用机理仍是今后研究的重点。另外,从国外情况看,能够栽培山楂的国家并不多,而由于其特殊的保健价值,需求量将越来越大。我国是山楂主产地之一,更应加强对其以药源到临床应用的一系列研究,随着改革开放和对外贸易的发展,充分发挥山楂独特的“食用+ 药用”价值,大力开发以山楂为主的保健系列食品,山楂将以其特有风格进入国际市场。山楂毒性小,副作用少,有望成为以各种有效成分参与临床治疗的中药。其树体抗逆性强,病虫害少,易于生产无污染、安全、优质、卫生有营养的绿色果品和有机果品。目前,绿色食品工程已成为全球性的生物工程,绿色果品的生产可扩大果品的销售市场,加快果品产业化的进程,提高果品的经济价值,同时加强配套政策体系建设,将我国地域、环境资源优势与优良品种、先进的绿色技术和现代化的栽培管理、贮运、加工等技术结合起来,创建绿色果品生产基地,才能使山楂果品产业保持稳健、持续发展。
 
 
 
 
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  书籍是巨大的力量——列宁
  
  书是人类进步的阶梯———高尔基
  
  书籍是人类知识的总统——莎士比亚
  
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