紅棗中活性成分及其分析方法研究進(jìn)展

王 遠(yuǎn)，邢麗杰，張昊偉，鄒良君，李先義

（1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院 分析測試中心，新疆 石河子832000；2.石河子大學(xué) 食品學(xué)院，新疆 石河子832000）

0 引言

紅棗為鼠李科棗屬（Ziziphus jujuba Mill.）的成熟果實[1]，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，同時含有多糖類、酚類、黃酮類、皂苷類、三萜酸類和生物堿類等生物活性物質(zhì)。這些物質(zhì)具有抗衰老、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤等多種生物活性作用[2]。

1 紅棗中活性成分

1.1 多糖

多糖是紅棗中含量最豐富的一類生物活性成分[3]，其干制品呈淡黃色、無味、易溶于熱水，但不溶于甲醇、丙酮等有機(jī)溶劑。相同溫度下，濕度越高，吸濕性越強(qiáng)；相同濕度下，20～30℃時吸濕性逐步增大，大于30℃時吸濕性隨溫度升高反而下降[4]。紅棗多糖可與鐵（Ⅲ）生成復(fù)合物，可用于制備新型補(bǔ)鐵劑[5]。Li J W等人[6]分別對紅棗中的多糖組成進(jìn)行分析，結(jié)果表明不同多糖的重均分子量差別較大，不同多糖中單糖的種類和比例也不同。

紅棗多糖的生物活性主要體現(xiàn)在抗氧化活性、抗腫瘤活性和免疫學(xué)活性等方面。Wang D等人[7]在陜北灘棗中提取出ZSP多糖，研究發(fā)現(xiàn)ZSP多糖具有調(diào)解抗氧化酶和自由基清除酶活性的作用，能有效抵抗CCl4誘導(dǎo)的肝損傷。Wu Z等人[8]通過提取紅棗中多糖，發(fā)現(xiàn)ZJSPs-1多糖能抑制HeLa細(xì)胞的增殖，具有抗腫瘤活性。李晉等人[9]通過研究發(fā)現(xiàn)紅棗多糖對體外培養(yǎng)的肝癌細(xì)胞HepG2增殖具有抑制作用。Chi A等人[10]從大棗果實中分離出大棗多糖JPC，通過大鼠試驗發(fā)現(xiàn)JPC可以改善慢性疲勞綜合征（CFS）大鼠的免疫系統(tǒng)和抗氧化活性。Huang X J等人[11]研究表明，一定劑量的大棗多糖具有改善小鼠入眠時間和輔助緩解疲勞的功效。

1.2 黃酮類

紅棗的品種不同，提取工藝不同，其黃酮類化合物含量和種類也不同。楊云舒[12]從廣棗黃酮粗提取物中共檢測出5種黃酮類物質(zhì)，分別是牡荊素、異槲皮苷、槲皮苷、紫云英苷、異鼠李素。師仁麗等人[13]通過測定金絲小棗黃酮類化合物發(fā)現(xiàn)，金絲小棗中含有楊梅素、蘆丁、槲皮素、異鼠李素4種黃酮類物質(zhì)。Zhang L等人[14]使用超高壓提取技術(shù)（UHPE）從新疆棗葉中提取了8種黃酮類化合物，其中槲皮素和鼠李糖苷的含量最高。

紅棗中黃酮類化合物的生物活性主要表現(xiàn)為清除自由基能力、抗氧化和抗疲勞作用等。張兆英等人[15]通過研究發(fā)現(xiàn)，金絲小棗中黃酮類化合物對羥基自由基和超氧陰離子的清除作用隨著其濃度的增大而增強(qiáng)，同時對細(xì)菌和真菌的生長具有抑制作用。吳小燕[16]在測定7種不同品種紅棗中黃酮抗氧化活性時發(fā)現(xiàn)，同一品種中棗黃酮的抗氧化性明顯高于棗多糖。李偉等人[17]研究了小鼠使用不同劑量的廣棗黃酮與對照組相比的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高劑量組力竭游泳時間顯著延長、血清尿素氮（BUN）、肝組織丙二醛（MDA）指標(biāo)明顯下降，超氧化物歧化酶（SOD）活性顯著升高，說明廣棗黃酮能顯著提高小鼠的抗疲勞能力。

1.3 酚類

植物多酚是以苯酚為基本骨架的一類化合物，主要包括酚酸、類黃酮、芪、單寧和木脂素類[18]。紅棗中含有豐富的多酚類物質(zhì)。張瑞妮[19]分析紅棗多酚的主要組成成分，確定了9種多酚類成分，蘆丁、綠原酸、沒食子酸、咖啡酸、原兒茶酸、阿魏酸、肉桂酸、對香豆酸和槲皮素。紅棗的品種不同，其多酚類物質(zhì)組成也不同，同一紅棗果實的不同部位，多酚含量也不相同。冬棗、木棗和狗頭棗等紅棗中，棗核多酚含量最低，而棗皮中含量最高[20]。

紅棗中多酚類化合物的抗氧化作用被廣泛研究。劉杰超等人[21]研究不同品種紅棗中多酚類物質(zhì)與抗氧化活性的動態(tài)變化規(guī)律中發(fā)現(xiàn)，多酚與抗氧化活性均在采摘初期為最高，其中兒茶素、表兒茶素、蘆丁是各品種棗中最主要的酚類物質(zhì)，也是主要的抗氧化活性成分。鄒曼[22]從圓鈴大棗中提取出粗多酚包括沒食子酸、原兒茶酸、兒茶素、綠原酸、阿魏酸和蘆丁6種物質(zhì)，并且發(fā)現(xiàn)多酚的抗氧化活性強(qiáng)于黃酮、皂苷和多糖。Cheng D等人[23]通過將棗皮中的游離酚和結(jié)合酚施用于大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)游離酚和結(jié)合酚能夠抑制超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和肌酸激酶等酶活性，預(yù)防異丙腎上腺素誘發(fā)的心肌損傷，同時減輕大鼠氯化鋁毒性反應(yīng)，降低鋁毒性。

1.4 環(huán)核苷酸

紅棗中環(huán)核苷酸種類僅有環(huán)磷酸腺苷（cAMP）和環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）2種，cAMP是棗果中最為重要的生物活性物質(zhì)之一。田晶等人[24]研究發(fā)現(xiàn)紅棗果實中cAMP的含量普遍高于cGMP的含量。不同溫度處理紅棗，對環(huán)核苷酸含量有一定影響。張娜等人[25]通過測定不同溫度對駿棗活性成分影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)70℃處理40 min時環(huán)核苷酸積累達(dá)最大值。不同品種紅棗，其環(huán)核苷酸含量也有所差異，王蓉蓉等人[26]比較了木棗、金絲小棗、相棗等6種紅棗中活性成分含量，哈密大棗cAMP含量顯著高于其余棗果，金絲小棗cGMP顯著高于其余棗果。紅棗的成熟度不同，其環(huán)核苷酸含量也不同。

環(huán)磷酸腺苷的主要生物活性有抗腫瘤、抗疲勞等生物調(diào)節(jié)作用。胡晨旭等人[27]研究發(fā)現(xiàn)cAMP能夠抑制腫瘤細(xì)胞生長、促進(jìn)其分化，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。Ionta M等人[28]發(fā)現(xiàn)cAMP可有效地抑制癌細(xì)胞增殖和端粒活性，同時可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞分化。劉慶春等人[29]研究發(fā)現(xiàn)環(huán)磷酸腺苷可提高相關(guān)酶的生物活性，并參與神經(jīng)活動的神經(jīng)介質(zhì)的合成，對神經(jīng)沖動和興奮傳遞起到調(diào)節(jié)作用。任彥榮等人[30]通過提取新疆紅棗cAMP進(jìn)行小鼠游泳耐力試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)cAMP提取物可以提高小鼠力竭游泳時間，具有抗疲勞作用。

1.5 三萜類化合物及皂苷

三萜類化合物是一類由30個碳原子組成的萜類化合物。紅棗中常見的齊墩果酸和熊果酸等是主要的活性成分。楊利軍[31]從金絲小棗中提取出7種三萜類化合物，其中含量最高的成分是熊果酮酸和齊墩果酮酸。Guo S等人[32]測定靈武長棗在成熟過程中三萜的總含量呈增加的趨勢，并在階段S5達(dá)到峰值。王銳等人[33]發(fā)現(xiàn)棗葉中也含有大量三萜類化合物，葉子中含量最多，枝中含量次之，棗中含量最少。

三萜化合物和皂苷具有抗癌、抗炎、調(diào)節(jié)血糖及抗疲勞等多種生物活性。楊利軍[31]通過體外細(xì)胞試驗發(fā)現(xiàn)金絲小棗三萜提取物能夠顯著抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖，并呈現(xiàn)濃度依賴性和時間依賴性。Fu Q等人[34]從紅棗中提取出10種皂苷化合物，發(fā)現(xiàn)其對LPS誘導(dǎo)的RAW 246.7巨噬細(xì)胞中促炎性細(xì)胞因子TNF-α的釋放具有抑制作用。Ding H等人[35]發(fā)現(xiàn)齊墩果酸和熊果酸可以通過抑制α-葡萄糖苷酶的活性，從而調(diào)節(jié)血糖治療糖尿病。Jiang J G等人[36]從酸棗（SZJ）提取皂苷等活性物質(zhì)，通過試驗發(fā)現(xiàn)皂苷類化合物的鎮(zhèn)靜和催眠作用比類黃酮更好。

1.6 生物堿

環(huán)肽類和異喹啉類生物堿是紅棗中發(fā)現(xiàn)的主要生物堿類型。胡彥周等人[37]從酸棗仁中鑒定出4種阿樸芬生物堿和1種環(huán)肽類生物堿（酸棗仁堿A）。莊紅艷等人[38]從紅棗中提取出甜菜堿回收率達(dá)89.7%。

生物堿具有抗抑郁、鎮(zhèn)靜、抗氧化等生物活性，酸棗中生物堿的生物活性研究較多。朱鐵梁等人[39]通過試驗發(fā)現(xiàn)酸棗仁中生物堿能縮短小鼠懸尾的不動時間，具有一定的抗抑郁作用。符敬偉等人[40]認(rèn)為酸棗仁中總生物堿具有明顯的鎮(zhèn)靜作用。張向前等人[41]從狗頭棗中提取出生物堿并對其抗氧化活性進(jìn)行試驗，其生物堿對DPPH自由基有較好的清除作用。

1.7 膳食纖維

膳食纖維主要是指不能被人體利用的多糖，因其有重要的生理功能，也被稱為“第七大營養(yǎng)素”。紅棗中也含有大量膳食纖維，孫靜等人[42]采用高溫蒸煮、纖維素酶酶解改性從棗渣中提取膳食纖維，結(jié)果與模型預(yù)測值基本一致。

紅棗中的膳食纖維具有調(diào)節(jié)腸道菌群和抗氧化等多種生物活性作用。白冰瑤等人[43]通過試驗發(fā)現(xiàn)，紅棗膳食纖維可以提高小鼠小腸推進(jìn)率，增加排便粒數(shù)和質(zhì)量及改善腸道菌群。張孟凡等人[44]也通過小鼠試驗發(fā)現(xiàn)，紅棗渣膳食纖維可以促進(jìn)小鼠消化和排便。謝惠等人[45]研究發(fā)現(xiàn)，紅棗可溶性膳食纖維對DPPH自由基和H2O2清除率分別可達(dá)到79.81%和50.07%。

2 紅棗活性成分分析技術(shù)

紅棗活性成分分析測定是對紅棗生物活性成分全面評價的基礎(chǔ)，對進(jìn)一步明確其作用具有十分重要的意義。目前，紅棗活性成分分析方法主要包括紫外分光光度法、毛細(xì)管電泳法、氣相色譜法、高效液相色譜法及色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等。

2.1 紫外分光光度法

紫外可見分光光度法（Ultraviolet and visible spectrophotometry，UV-Vis）常用于食品成分分析，具有簡單、快速和可靠的特點，其波長范圍廣，可滿足不同物質(zhì)對波長范圍的要求。目前，主要應(yīng)用于生物研究、食品監(jiān)督、衛(wèi)生防疫等領(lǐng)域。紫外分光光度法也被用于紅棗中化學(xué)成分的定性和定量分析。李蓮芳等人[46]采用紫外分光光度法于波長275 nm處測定紅棗中總黃酮在三氯化鋁甲醇溶液中的吸光度，得到大棗中總黃酮含量為0.41 %。王志強(qiáng)等人[47]于波長540 nm處測定吸光度得到拐棗中齊墩果酸含量為4.72 %。卜彥花等人[48]比較了福林酚試劑法和紫外分光光度法測定冬棗中多酚含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種測定果實多酚方法均可行，但紫外分光光度法快速高效，成本較低、操作簡單。

2.2 氣相色譜法

氣相色譜法（Gas chromatography，GC）在紅棗中常用于粗成分的分離檢測。石浩[49]通過GC分析5種多糖的單糖組成成分，共檢測出鼠李糖、核糖、巖藻糖等9種單糖，其含量和比例具有顯著性差異。王曉琴等人[50]從木棗中提取出木棗多糖，通過GC分析木棗多糖由鼠李糖、木糖、阿拉伯糖等5種單糖組成。Zou M等人[51]在新疆紅棗中提取出2種酸性多糖，通過GC分析得出2種多糖的單糖組成種類幾乎相同，但摩爾比不同。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）相比GC更加方便可靠，靈敏度更高，被廣泛應(yīng)用。徐恒等人[52]通過GC-MS技術(shù)分析駿棗精油組成成分，共檢測出68種物質(zhì)，包括酸類、酮類、酯類及少量的醛醇類等。柴雅紅[53]使用GC-MS對不同地區(qū)的靈武長棗多糖中單糖組分進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的紅棗在不同地區(qū)、不同成熟期，其單糖含量也不同。

2.3 高效液相色譜法

高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）具有準(zhǔn)確、高效、便捷等特點，目前已被廣泛應(yīng)用于食品安全、生命科學(xué)、醫(yī)藥檢測等領(lǐng)域，并在這些領(lǐng)域中已經(jīng)成為進(jìn)行檢測、鑒別工作的重要方法。侯廣月等人[54]使用HPLC測定大棗中齊墩果酸、熊果酸、環(huán)磷酸腺苷和環(huán)磷酸鳥苷，平均回收率良好。李冰潔等人[55]采用液相色譜與二極管陣列檢測器聯(lián)用儀（HPLC-DAD）測定酸棗仁中生物堿與黃酮類成分，其組分線性關(guān)系良好，回收率均為99.6%～100.7%。蔣新月等人[56]利用反相高效液相色譜（RP-HPLC）從金絲小棗中提取甜菜堿線性關(guān)系良好且回收率高。Wang Y J等人[57]在使用GC-MS和柱前衍生HPLC方法分析2種多糖的單糖組成時發(fā)現(xiàn)，HPLC準(zhǔn)確地檢測出低含量的葡萄糖和甘露糖，且單糖的分離度好、分析時間短、方法準(zhǔn)確性高。

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（liquid Chromatograph Mass Spectrometer，LC-MS）是近年來化學(xué)組成分析最常用的分析儀器，具有分析時間短、靈敏度高和準(zhǔn)確性好等特點。在紅棗的化學(xué)組分析中也被廣泛使用。黨富民等人[58]通過液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（LC-MS/MS）測定新疆紅棗中環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的含量，cAMP在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)較好線性且平均回收率高。師仁麗等人[59]建立了HPLC-DAD和LC-MS聯(lián)用技術(shù)對金絲小棗中黃酮類物質(zhì)進(jìn)行定性定量檢測的分析方法。結(jié)果表明，黃酮類化合物線性關(guān)系良好，回收率高。Guo S等人[60]采用高效液相色譜-二極管陣列-電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-PDA-MS/MS）技術(shù)從棗葉中檢測出3個黃酮類、2個皂苷和9個三萜酸的共14種成分，并確定其中幾種成分化學(xué)結(jié)構(gòu)式。

2.4 其他分析方法

國內(nèi)外有大量研究者使用多種檢測分析方法相結(jié)合的形式對紅棗中活性成分進(jìn)行分析鑒定。高瑞斌等人[61]使用高效毛細(xì)管電泳法（High performance capillary electrophoresis，HPCE）測定大棗中環(huán)磷酸腺苷、槲皮素及芹菜素，結(jié)果顯示線性關(guān)系良好、回收率高。冀曉龍等人[62]通過紫外、氣相、紅外、核磁共振、電鏡掃描等方法對木棗多糖（PZMP1）的結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)行分析，其單糖組分由阿拉伯糖、半乳糖、木糖、甘露糖、葡萄糖組成。

3 結(jié)語

紅棗是一種藥食同源的食品，具有較高的食用、藥用價值及保健功效。紅棗中活性成分組成、定量分析及藥理作用已是當(dāng)今研究的熱點之一。紅棗中的多種活性成分具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等作用，在功能性食品及保健類食品的開發(fā)方面具有非常廣闊的市場前景。目前，針對紅棗活性成分的鑒定和提純正在不斷深入研究，通過對紅棗中活性成分作用及其分析方法的總結(jié)，旨在為紅棗活性成分的深入研究及功能性食品的研發(fā)提供參考，為建立簡單、快速、準(zhǔn)確的活性成分檢測方法提供理論參考。