段 昊,劉改改,松 偉,閆文杰
(北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院,生物活性物質(zhì)與功能食品北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100023)
枸杞子特指寧夏枸杞,為枸杞的干燥成熟果實(shí),始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為上品,廣泛分布于中國、日本、韓國、北美、歐洲等國家[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2016 年意大利的枸杞產(chǎn)量達(dá)到50 噸,是歐洲枸杞產(chǎn)量最大的國家[2]。目前中國是全世界最大的枸杞子供應(yīng)國,總種植面積超1500 平方公里,主要分布于寧夏、河北、蒙古、西藏和青海省[3]。其中,寧夏枸杞是唯一納入《中華人民共和國藥典》的物種,品質(zhì)也較好[4-5]。研究表明,寧夏、青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古五省區(qū)的商品枸杞子產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的90%以上[6]。枸杞子的主要五大產(chǎn)區(qū)集中在中國北部區(qū)域,原因可能是枸杞子喜生于較干旱的鹽漬化砂質(zhì)土壤,干山坡、沙漠荒地,又耐鹽、耐寒、耐旱等環(huán)境十分適合枸杞子的生長。
現(xiàn)代藥理研究表明,枸杞子具有較好的增強(qiáng)免疫力、抗炎、緩解視疲勞、降血糖、降血壓等作用[7]。圖1 梳理了枸杞子主要的生理功能和活性成分。其中,枸杞多糖是枸杞子主要的活性成分,具有增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、調(diào)節(jié)腸道菌群、神經(jīng)保護(hù)等廣泛的生理作用[1];枸杞子中的色素類成分主要為玉米黃質(zhì)二棕櫚酸酯,其具有較好的緩解視疲勞作用[8-9];枸杞子中多酚類成分則提供了較好的抗氧化活性[10];此外,枸杞子中豐富的微量元素和氨基酸類成分,給予了枸杞子廣泛的生理作用和營養(yǎng)價(jià)值。
圖2 統(tǒng)計(jì)分析了2015~2022 年我國枸杞子進(jìn)出口數(shù)量的對比情況(數(shù)據(jù)來源:中國海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在線查詢平臺:http://stats.customs.gov.cn/)。2015~2022 年我國枸杞子的出口數(shù)量遠(yuǎn)高于進(jìn)口數(shù)量。出口統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,雖然在2017~2019 年和2020~2022 年期間有一定的下降。但整體而言,我國的枸杞子出口數(shù)量仍處于一個(gè)動態(tài)增長的趨勢,這反應(yīng)出國內(nèi)外消費(fèi)者對枸杞子營養(yǎng)價(jià)值和健康作用的認(rèn)可。
圖2 2015~2022 年枸杞子進(jìn)出口數(shù)量對比圖Fig.2 Comparison of import and export quantities of Lycium barbarum L.from 2015 to 2022
隨著人們健康意識的提高,消費(fèi)者對保健食品的需求也不斷提升,如何為消費(fèi)者提供一款功效明確且安全性高的保健食品是研發(fā)者關(guān)心的重點(diǎn)。富含高營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味良好的枸杞子是目前保健食品研究開發(fā)的重點(diǎn)。但目前鮮有團(tuán)隊(duì)對枸杞子在我國保健食品中的合規(guī)性使用依據(jù)、應(yīng)用現(xiàn)狀、保健功能研究進(jìn)展等方面進(jìn)行過系統(tǒng)綜述,導(dǎo)致枸杞子在保健食品中的應(yīng)用價(jià)值未能被充分挖掘。因此,本文分析了枸杞子在我國保健食品中的應(yīng)用現(xiàn)狀、合規(guī)性使用依據(jù)、主要功效成分的影響因素,并詳細(xì)論述了枸杞子主要的保健功能和作用機(jī)制,以期為枸杞子在我國保健食品中的研究開發(fā)和應(yīng)用提供一定的參考及依據(jù)。
表1 總結(jié)了枸杞子在我國保健食品中應(yīng)用的主要功效成分:多糖類、多酚類、黃酮類、色素類[11]。其中枸杞多糖應(yīng)用頻率最高,其他幾種功效成分的應(yīng)用則明顯偏少。研究顯示,不同品種的枸杞子中功效成分的種類及含量差異較大。對于枸杞多糖而言,紅枸杞中的含量為6.77%~15.7%[12],黑枸杞為4.18%~12.29%[12-13]。并有研究顯示,黃枸杞中總黃酮含量可達(dá)19.44~19.59 mg/g,而紅枸杞中總黃酮含量為11.76~26.33 mg/g,不同樣品之間的檢測值具有顯著差異[14]。此外,枸杞子中色素類成分和酚酸類物質(zhì)的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),黑枸杞中的酚類物質(zhì)含量高于紅枸杞,而紅枸杞中的類胡蘿卜素含量高于黑枸杞[9]。
表1 枸杞子在保健食品中應(yīng)用的主要功效成分Table 1 Main efficacy components of Lycium barharum L.in health food application
目前,已獲批含有枸杞子的保健食品中常以枸杞多糖作為產(chǎn)品的活性成分,它屬于水溶性成分,提取方法多為水浸提法[19-21]、超聲輔助提取法[22-23]、微波輔助提取法[24-25]。其中,熱水(60~110 ℃)浸提法操作簡單且成本較低,提取率在4.28%~14.12%,但提取時(shí)間較長(約1.5~4 h)[19-21]。因此,多配合使用超聲和微波輔助提高枸杞多糖的提取效率,由于超聲輔助提取法具有更為顯著的提取率[22-25]且操作安全,因此在目前的工藝研究中十分常見。此外,還有使用酶提取法和超高壓輔助復(fù)合酶法進(jìn)行枸杞多糖的提取,但提取成本較高,在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中較低[26]。枸杞子中的色素類成分豐富,特別是玉米黃質(zhì)和葉黃素,但加工成本較高,工藝成熟度和收率較差,因此在工業(yè)應(yīng)用中也較低[26]。除此之外,枸杞子中的其他成分如酚酸和黃酮類物質(zhì)提取方式多采用有機(jī)溶劑進(jìn)行[27-28],它們在保健食品中的應(yīng)用最少。
從國家特殊食品信息查詢平臺檢索的數(shù)據(jù)顯示,目前有關(guān)保健食品的功能研究主要集中在枸杞多糖,而非多糖類的功效成分應(yīng)用存在嚴(yán)重不足。并且這些產(chǎn)品中,多以粗多糖成分作為產(chǎn)品的功效成分,同類產(chǎn)品之間的差異化低。同時(shí),目前市場上的商品枸杞子質(zhì)量差距較大,這導(dǎo)致終產(chǎn)品中的功效成分含量高低不一,保健功效也難以滿足市場消費(fèi)者的要求。目前影響枸杞子中活性成分的主要原因包括:產(chǎn)地、品種和加工方式。
枸杞子功效成分及品質(zhì)受產(chǎn)地、氣候環(huán)境等因素影響較大。通過對11 個(gè)不同產(chǎn)地枸杞子中的5 種微量元素和黃酮含量進(jìn)行主成分分析發(fā)現(xiàn),寧夏同心的枸杞子質(zhì)量較高,其次是寧夏賀蘭山東麓、青海、寧夏銀川等產(chǎn)地的枸杞子[28]。對中國青海海西州、甘肅玉門、寧夏中寧、新疆精河四大產(chǎn)區(qū)的枸杞子進(jìn)行綜合性的質(zhì)量評價(jià)研究發(fā)現(xiàn),寧夏中寧的枸杞子化學(xué)成分最豐富,特別是多糖和甜菜堿含量顯著高于其他三個(gè)產(chǎn)地的枸杞子,該研究指出雖然不同產(chǎn)區(qū)的枸杞子均從寧夏引種,但生長環(huán)境的差異對其外觀和化學(xué)成分的影響較為明顯[29]。此外,還有研究者發(fā)現(xiàn)寧夏、河北、內(nèi)蒙、山東產(chǎn)地的枸杞子中黃酮含量差異性也較為明顯,各產(chǎn)地枸杞子含量依次為4853.0、4993.3、3613.0、2680.0 mg/kg[30],這再次反映出枸杞子中的活性成分受生長環(huán)境的不同而具有明顯的差異。但相較于維生素C 的含量來看,內(nèi)蒙產(chǎn)枸杞子中的含量相較于寧夏枸杞子更高[31]。以上研究充分說明,枸杞子不同產(chǎn)地所含的化學(xué)成分及品質(zhì)具有較大差異。
商品枸杞子通常以干果、果汁或加工成干燥粉末的形式出現(xiàn)在市場上。新鮮枸杞子在6~9 月的高溫、高濕條件下采收,其含水量高,采摘后的長時(shí)間暴露易造成其腐爛[32]。研究表明,鮮枸杞子的保鮮溫度為5 ℃,保存時(shí)間為9 d,在此期間能夠較大程度的保留枸杞子整體感官和營養(yǎng)品質(zhì)屬性,包括維生素C 水平、可溶性固形物含量和抗氧化活性[33]。在此期間應(yīng)當(dāng)及時(shí)對枸杞子進(jìn)行干燥處理,從而最大程度的保留枸杞子中活性成分和營養(yǎng)成分。不同的干燥方式對枸杞子外觀特性、水分含量、生物活性成分、氨基酸組成和抗氧化活性具有較大的影響[3]。實(shí)驗(yàn)表明,冷凍干燥法所得枸杞子水分含量低,總酚、天冬酰胺、原花青素、總花青素含量高;而日光干燥則與冷凍干燥的結(jié)果相反;熱風(fēng)干燥總酚含量高,總花青素含量低,表明冷凍干燥能夠較好的保留枸杞子中的功效成分及抗氧化功能[34]。干燥有助于提高枸杞子的葡萄糖、果糖、總糖和可溶性固形物含量[35],這更有利于枸杞子形成良好的風(fēng)味。因此,在最佳的保存時(shí)間內(nèi),應(yīng)當(dāng)盡快將鮮枸杞進(jìn)行干燥處理,這對枸杞子功效成分的保護(hù)及最大化發(fā)揮其保健功能具有非常重要的意義。
除產(chǎn)地、加工方式對枸杞子中功效成分具有較大影響外,枸杞子不同的采收季節(jié)對其品質(zhì)和化學(xué)成分也具有較大的影響[36]。因此,需要通過有效的檢測手段,為枸杞子進(jìn)一步深加工工藝篩選出更為優(yōu)質(zhì)的原材料,從而充分發(fā)揮產(chǎn)品的保健功效。
枸杞子應(yīng)用于保健食品的依據(jù)來源于原衛(wèi)生部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范保健食品原料管理的通知(衛(wèi)法監(jiān)發(fā)[2002]51 號)附件1:既是食品又是藥品的物品名單。同時(shí),枸杞子提取物(水提或醇提)也可以用于保健食品中。截止到2023 年9 月,從國家特殊食品信息查詢平臺檢索的數(shù)據(jù)顯示,含有枸杞子及其提取物的保健食品共有1671 件,以枸杞子作為配伍原料的產(chǎn)品數(shù)量為239 個(gè),枸杞子提取物的數(shù)量則為1432個(gè)??梢钥闯觯褂锰崛∥镒鳛楫a(chǎn)品原料的數(shù)量遠(yuǎn)高于枸杞子。其原因可能是枸杞子經(jīng)提取后,能夠定向獲取或富集其中某一種或多種活性成分,有效減少了制劑用量,為產(chǎn)品提供了更多的劑型選擇。
目前,應(yīng)用于保健食品中的枸杞子提取物主要以枸杞多糖作為產(chǎn)品的功效成分。此外,還有一部分應(yīng)用于酒劑的枸杞子提取物,這類醇溶性枸杞子提取物的提取工藝一般采用60%的乙醇直接提取濃縮干燥制得[37]。
我國是枸杞子種植和出口的大國,因此有關(guān)枸杞子相關(guān)的功能食品和保健食品研究與開發(fā)較多,當(dāng)前市場上主要的消費(fèi)品牌為北京同仁堂和湯臣倍健等知名企業(yè),而國外則較為少見。枸杞子多以水提物的形式與其他原料進(jìn)行配伍,并且枸杞子水提物的水溶性較好,可壓性也較強(qiáng),使得制劑的可選擇性較多。國內(nèi)市場上較為常見且經(jīng)典的枸杞子功能食品有枸杞原漿、枸杞袋泡茶、枸杞子復(fù)配型軟糖、糕點(diǎn)等,而與枸杞子相關(guān)的保健食品劑型則主要為片劑、口服液劑、酒劑為主。一般固體制劑會使用潤滑劑、矯味劑、著色劑等給予制劑賦形,制劑工藝較為簡單且穩(wěn)定性好,具有能夠掩蓋配方混合物中的不良?xì)馕?,攜帶方便,劑量明確等優(yōu)點(diǎn);而液體制劑則主要使用防腐劑、矯味劑、著色劑、助懸劑等給予制劑賦形,制劑工藝難度較高,需要研究的參數(shù)相較于固體制劑更多,并且枸杞子與多種原料復(fù)配后成分過于復(fù)雜,液體制劑的穩(wěn)定性較差,容易形成沉淀,分層等現(xiàn)象。因此,枸杞子在保健食品中的應(yīng)用以固體制劑為主[38-39]。
圖3 整理了含有枸杞子及其提取物的保健食品功能分布情況。可以看出,枸杞子主要應(yīng)用于增強(qiáng)免疫力、緩解體力疲勞、抗氧化等保健功能較多,而應(yīng)用于腸道菌群的產(chǎn)品還未有。以下就枸杞子目前申報(bào)獲批較多的前7 種保健功能進(jìn)行詳細(xì)的功能研究進(jìn)展論述。同時(shí),對目前應(yīng)用為“0”,但近期研究較多的調(diào)節(jié)腸道菌群的功能進(jìn)行詳細(xì)論述。
圖3 枸杞子在保健食品中的功能應(yīng)用情況Fig.3 Functional applications of Lycium barharum L.in health foods
人體免疫系統(tǒng)是一個(gè)重要的防御系統(tǒng),包括先天免疫和適應(yīng)性免疫,對于維持機(jī)體的完整性和防止微生物入侵具有重要意義[40]。數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,聲稱具有增強(qiáng)免疫力功能的產(chǎn)品數(shù)量最高,共809 件,占總獲批產(chǎn)品數(shù)量的48.41%。
枸杞多糖是枸杞子中主要的活性成分之一,能夠促使巨噬細(xì)胞通過多種受體與多糖或糖蛋白結(jié)合的方式,分泌IL-1β、IL-6、TNF-α等細(xì)胞因子殺死腫瘤細(xì)胞[41],發(fā)揮較好的免疫調(diào)節(jié)作用[42]。成熟T 細(xì)胞主要包括CD4+和CD8+T 細(xì)胞,兩者分別是輔助性T 細(xì)胞(Helper T cells,Th)和細(xì)胞毒性T 細(xì)胞(Cytotoxic T cells,Tc),CD4+和CD8+T 細(xì)胞及CD4+/CD8+的高比值被認(rèn)為有利于增強(qiáng)免疫力[43]。實(shí)驗(yàn)表明,枸杞多糖能夠有效改善環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫低下小鼠CD4+T 淋巴細(xì)胞和CD4+/CD8+比值的下降,并顯著增加免疫球蛋白含量,提高小鼠細(xì)胞免疫和體液免疫能力[44]。此外,CD4+T 淋巴細(xì)胞還含有促進(jìn)抗體產(chǎn)生、調(diào)節(jié)免疫功能的分泌相關(guān)因子[45]。因此,球蛋白的升高與CD4+T 淋巴細(xì)胞的增強(qiáng)具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。胸腺和脾臟是機(jī)體重要的免疫器官,其中胸腺調(diào)節(jié)外周免疫器官和免疫細(xì)胞,為T 細(xì)胞分化和成熟提供了場所。脾臟則是T 細(xì)胞和B 細(xì)胞定植和免疫應(yīng)答的場所,用于合成生物活性物質(zhì),兩者是評價(jià)免疫功能的重要指標(biāo)。枸杞多糖可有效提高胸腺和脾臟指數(shù),改善受損的免疫器官,從而增強(qiáng)宿主的免疫;同時(shí),枸杞子多糖還促進(jìn)了宿主IL-2、IL-6、IL-1β、TNF-α和IFN-γ的產(chǎn)生,顯著減緩了小鼠因環(huán)磷酰胺而誘發(fā)的肝毒性[46]。其中,IL-2 和IL-6 的分泌可引起Th1 和Th2 的細(xì)胞應(yīng)答,促進(jìn)T 細(xì)胞增殖并增強(qiáng)效應(yīng)T 細(xì)胞功能[47-49]。IFN-γ主要由自然殺傷細(xì)胞(Natural Killer Cell,NK)和T 細(xì)胞產(chǎn)生,是先天免疫和適應(yīng)性免疫的一部分[50]。這些免疫相關(guān)因子的表達(dá),進(jìn)一步調(diào)節(jié)了宿主的免疫能力。此外,枸杞多糖在腫瘤免疫方面也具有較好的應(yīng)用。已有研究證實(shí),枸杞多糖能通過促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、增加巨噬細(xì)胞吞噬和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞(Cytotoxic T Lymphocyte,CTL)活性的作用,促進(jìn)荷瘤小鼠的免疫力[51-52]。
由此可見,枸杞子中的多糖成分通常被認(rèn)為是發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能的主要物質(zhì),其機(jī)制包括促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞亞群活性、增加巨噬細(xì)胞活力,提升免疫器官指數(shù)。近期報(bào)道中發(fā)現(xiàn),從枸杞子中提取的總酚酰胺對免疫低下模型動物的免疫器官指數(shù),免疫細(xì)胞因子(IFN-γ、IL-2、IL-10)的免疫激活作用比枸杞多糖更為顯著[53]。這提示,枸杞子發(fā)揮免疫功效的成分可能不僅是多糖,一些小極性總酚酰胺可能提供了重要的輔助作用。
體力疲勞是體力勞動和(或)運(yùn)動引起工作能力和身體功能下降的感覺[54-55]。研究表明,50%以上的人群常伴有疲勞的問題,超過30%的人提出體力疲勞影響了他們的生活質(zhì)量及工作效率[56]。數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,聲稱具有緩解體力疲勞功能的產(chǎn)品數(shù)量共592 件,占總獲批產(chǎn)品數(shù)量的35.43%。
機(jī)體在運(yùn)動的過程中,肝臟和肌肉中的糖原被代謝為葡萄糖以滿足機(jī)體對能量的需求,并導(dǎo)致乳酸(lactic acid,LA)和尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)等代謝產(chǎn)物生成,當(dāng)這些代謝產(chǎn)物在肌肉中積累過多時(shí),疲勞感也隨之而來[57-58]。因此,常使用血乳酸(blood lactic acid,BLA)和尿素氮等代謝產(chǎn)物作為指示疲勞的重要指標(biāo)。并且,在體力疲勞動物模型中,動物疲勞游泳時(shí)間可用于反映動物的耐力和疲勞程度[59]。枸杞多糖能顯著延長體力疲勞大鼠的力竭游泳時(shí)間,降低BLA、肌酸激酶等生化指標(biāo),增強(qiáng)大鼠肌肉的抗氧化能力,推測枸杞多糖主要是通過提高Nrf2/HO-1 信號相關(guān)的抗氧化防御,調(diào)節(jié)AMPK/PGC-1α信號相關(guān)的能量代謝調(diào)節(jié),緩解了大鼠體力疲勞的狀態(tài)[60]。線粒體作為機(jī)體供能的場所,為細(xì)胞活動提供了必要的支持,也是細(xì)胞有氧呼吸的場所,因此容易產(chǎn)生大量的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)[61],ROS 積累過量會造成能量物質(zhì)減少和氧化應(yīng)激,引起骨骼肌Ca2+失衡,導(dǎo)致線粒體鈣含量不足,加劇了體力疲勞感[62-64]。枸杞多糖則能夠增加糖原的儲備量,加快體內(nèi)LA、BUN 和自由基等代謝廢物的清除,防止脂質(zhì)過氧化,從而緩解體力的疲勞[65]。此外,枸杞多糖還能有效降低MDA 水平和骨骼肌組織脂質(zhì)過氧化水平,改善細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)失衡,并增加線粒體膜電位,發(fā)揮出較好的緩解體力疲勞功能[66]。
綜上,枸杞子中多糖能夠通過提高機(jī)體抗氧化活性,下調(diào)MDA 和加快清除ROS 或自由基途徑緩解體力疲勞程度;減少機(jī)體疲勞產(chǎn)生的BUN、BLA代謝產(chǎn)物過量堆積,增加肝糖原的儲備量,緩解體力疲勞癥狀。
生物系統(tǒng)代謝的副產(chǎn)物ROS 主要包括:超氧自由基、過氧化氫、羥基自由基和單線態(tài)氧[67-68]。機(jī)體中的各種正常生理活動,如:蛋白質(zhì)磷酸化、免疫和分化等過程都依賴于細(xì)胞內(nèi)適量或低水平的ROS濃度[69]。但當(dāng)ROS 累積過度又無法得到快速清除時(shí),會引起細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷,并介導(dǎo)炎癥細(xì)胞生成,破壞機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,誘發(fā)各種生理不適甚至產(chǎn)生病理癥狀[70]。數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,聲稱具有抗氧化及抗衰老功能的產(chǎn)品數(shù)量共107 件,占總獲批產(chǎn)品數(shù)量的6.40%。
細(xì)胞中主要的抗氧化酶包括:超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px),它們保護(hù)細(xì)胞免受ROS 誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷[71]。盡管機(jī)體內(nèi)在的抗氧化防御系統(tǒng)具有ROS 清除能力,但異常的氧化應(yīng)激狀態(tài)下,內(nèi)在的抗氧化防御系統(tǒng)往往難以滿足細(xì)胞抗氧化的需求。因此,需要通過額外補(bǔ)充抗氧化劑,如:多酚和萜類化合物等天然抗氧化劑,提高機(jī)體的抗氧化能力[72]。研究顯示,枸杞子可迅速提高肝損傷小鼠體內(nèi)谷胱甘肽(Glutathione,GSH)及GSH-Px 含量并降低MDA 含量,而且枸杞子能夠減輕氧化應(yīng)激引起的年齡性相關(guān)疾病,具有較好的抗氧化作用[73-74]。其中,枸杞子中的多酚、黃酮、類胡蘿卜素和多糖是決定枸杞子抗氧化能力的重要因素,這些抗氧化成分隨著枸杞子的浸泡溫度(80~100 ℃)和浸泡時(shí)間(1~3 h)的延長而增加[75]。同時(shí),枸杞子品種、顏色的差異表現(xiàn)出抗氧化的作用也不同。目前研究多支持黑枸杞比紅枸杞具有更高含量的酚類、縮合單寧和單體花青素,以及更為突出抗氧化和抗炎作用,而紅枸杞所含的類胡蘿卜素含量顯著高于黑枸杞[7,76-77]??傊坭街卸喾蛹邦惡}卜素類成分是發(fā)揮抗氧化作用的關(guān)鍵。
數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,聲稱具有保肝功能的產(chǎn)品數(shù)量共68 件,占總獲批產(chǎn)品數(shù)量的4.07%。酒精可作為肝毒素影響肝細(xì)胞中的線粒體功能,導(dǎo)致脂質(zhì)積累和細(xì)胞凋亡,從而造成肝臟損傷[78-79]。肝臟損傷后,肝細(xì)胞膜的通透性增加,會促使干細(xì)胞中的AST 和ALT 從細(xì)胞質(zhì)釋放到血液中,導(dǎo)致血清中天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(Aspartate Aminotransferase,AST)和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(Alanine Amiotransferase,ALT)水平急速升高。因此,血清ASL 和ALT 水平常被作為肝臟健康的生物標(biāo)志物[80]。研究發(fā)現(xiàn),食用為期14 d 的枸杞,可顯著降低酒精性肝損傷小鼠血清中ASL、ALT、促炎因子及肝組織脂多糖水平,升高肝組織中抗氧化GSH 水平,并顯著改變了小鼠腸道菌群的群落結(jié)構(gòu),改善了小鼠肝損傷程度[81]。枸杞子中的黃酮類物質(zhì)可以清除肝臟中過量的ROS,減少炎癥、脂肪酸合成和MDA 水平,提高GSH-Px 活性,從而改善高西式飲食誘導(dǎo)的非酒精性肝損傷[82]。核因子E2 相關(guān)因子 2(Nuclea Factor Erythroid-2-related Factor 2,Nrf2)被報(bào)道是氧化應(yīng)激的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,參與了肝臟保護(hù)的信號通路[83-84]。枸杞多糖可通過激活人正常肝細(xì)胞(L-O2)中的Nrf2,調(diào)節(jié)凋亡抑制因子Bcl-2 家族蛋白水平,抑制凋亡通路中caspase-3 表達(dá)等多種信號,發(fā)揮抗氧化和抗凋亡作用,抑制肝臟損傷[85]。此外,還有研究報(bào)道了枸杞子色素能提高GSH-Px 和SOD,降低MDA 和炎癥細(xì)胞因子,如:TNF-α、IL-1β、IL-6 水平,保護(hù)肝臟免受氧化損傷;并增加脂肪酸代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子AMPKα2mRNA的表達(dá),降低SREBP-1c、CYP2E1、TLR4和Myd88 mRNA 的表達(dá)來調(diào)節(jié)肝損傷相關(guān)代謝[86]。枸杞子中提取的玉米黃質(zhì)雙棕櫚酸酯分別減輕乙醇處理細(xì)胞和慢性暴食誘導(dǎo)的酒精性脂肪肝大鼠模型的肝細(xì)胞和全肝損傷[87]。由此可見,枸杞子中發(fā)揮保肝功能的成分十分豐富,主要有多糖、黃酮、色素和玉米黃質(zhì)雙棕櫚酸酯,能夠通過抗氧化、抗凋亡、抗炎等多種途徑改善肝損傷。
數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,聲稱具有輔助調(diào)節(jié)血糖和血脂功能的產(chǎn)品數(shù)量分別為67 和61 件,分別占總獲批產(chǎn)品數(shù)量的4.01%、3.65%。據(jù)統(tǒng)計(jì),高血脂、高血糖人群數(shù)量逐年持續(xù)上升,兩者均是誘發(fā)心腦血管疾病的危險(xiǎn)因素[88]。糖尿病屬于代謝紊亂性疾病,其主要特征是由于糖代謝和胰腺功能的下降,導(dǎo)致胰島素分泌不足而引起的慢性高血糖[89]。枸杞多糖能增加糖代謝和胰島素分泌,具有顯著的降糖作用和胰島素增敏活性[90]。同時(shí),枸杞多糖與葡萄糖吸收存在競爭抑制作用,能延緩葡萄糖吸收,抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性,降低餐后血糖[91-92]。此外,高血糖模型動物也伴隨血脂相關(guān)指標(biāo)的異常升高,并表現(xiàn)出一定的高血脂癥狀[93-94],而枸杞總黃酮提取物可延緩血糖升高速率,調(diào)節(jié)血脂代謝紊亂,有效延遲糖尿病大鼠病程進(jìn)一步發(fā)展,并有效保護(hù)糖尿病大鼠的胰島素抵抗能力,從而改善糖尿病大鼠血脂和血糖水平[95]。枸杞多糖可通過調(diào)節(jié)腸道菌群,有效減輕糖尿病小鼠的高血糖和高脂血癥[96]。枸杞子水提物、枸杞子粗多糖及枸杞子多糖均具有較好的降血糖和降血脂功效,能夠顯著降低高脂血家兔血糖、總膽固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)水平;同時(shí)顯著升高高密度脂蛋白膽固醇(High Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)水平,表現(xiàn)出較好的降血脂和降血糖的作用,三者雖然均具有較好的抗氧化能力,但水提物和粗多糖組分比純化的多糖組分表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗氧化活性,推測其原因是粗多糖組分被鑒定為富含抗氧化劑,如:類胡蘿卜素、核黃素、抗壞血酸、硫胺素、煙酸;枸杞多糖被鑒定出含有多種單糖和17 種氨基酸,是枸杞子降血糖的主要生物活性成分,枸杞多糖和維生素抗氧化劑均可能是枸杞子降血脂的有效成分[97]。
綜上所述,枸杞子對糖脂代謝有顯著的改善作用,其作用機(jī)制可能與枸杞子具有增加胰島素敏感性、改善胰島素抵抗、調(diào)節(jié)糖脂代謝酶活性、提高抗氧化能力、改善抗炎作用、調(diào)節(jié)血清TC、TG、LDLC 水平等作用有關(guān)。
數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,聲稱具有緩解視覺疲勞功能的產(chǎn)品數(shù)量共57 件,占總獲批產(chǎn)品數(shù)量的3.41%。長時(shí)間用眼或不正確的用眼習(xí)慣會誘發(fā)視覺疲勞,主要表現(xiàn)有:眼睛干澀、酸脹、視物模糊等各種眼部不適感,其產(chǎn)生的主要原因是眼底視網(wǎng)膜因氧化應(yīng)激、炎癥、凋亡以及細(xì)胞衰老而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)及功能受損而產(chǎn)生的,特別是視網(wǎng)膜中的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(Retinal Ganglion Cell,RGC)、上皮細(xì)胞(retinal pigment epithelium,RPE)、感光細(xì)胞受損,對視疲勞的產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)[98-99]。因此,修護(hù)或減少視網(wǎng)膜損傷是發(fā)揮緩解視疲勞功效的關(guān)鍵。枸杞子中能夠緩解視疲勞的成分主要有多糖類[100]、?;撬醄101]、類胡蘿卜素[8]等。研究發(fā)現(xiàn),枸杞多糖可以通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞活性,促進(jìn)M2 極化,延緩RGC 損傷[102]。并能通過抑制miR-181 和影響B(tài)cl-2/Beclin1 自噬信號通路,對氧化應(yīng)激下的RPE 具有保護(hù)作用[103]。此外,枸杞多糖還能通過上調(diào)抗氧化基因Nrf2 和硫氧還蛋白還原酶1(Recombinant Thioredoxin Reductase 1,TrxR1)消除過量氧自由基,從而提高線粒體的抗氧化能力,有效保護(hù)光感受器細(xì)胞[104]。衰老造成的眼部功能下降和頻繁的視疲勞感覺不可避免,而且衰老引發(fā)的年齡性黃斑變性(Age-related macular degeneration,AMD)更進(jìn)一步加劇了視覺疲勞發(fā)生的頻率和嚴(yán)重程度。研究表明,通過合理的膳食干預(yù)能夠有效緩解視疲勞,提高眼部抵御外界不良損傷的能力[105]。枸杞子乙醇提取物能夠改善AMD 大鼠眼底損傷狀況;枸杞子中的葉黃素/玉米黃質(zhì)能促進(jìn)H2O2處理后的ARPE-19 細(xì)胞增殖,降低MMP-2 和TIMP-1 表達(dá)量,減少視網(wǎng)膜氧化應(yīng)激損傷,表明枸杞子乙醇提取物及其有效成分葉黃素/玉米黃質(zhì)對視網(wǎng)膜具有較好的保護(hù)作用[106]。由此可見,枸杞子主要通過其富含的多糖、類胡蘿卜素等成分減少了視網(wǎng)膜中的氧化應(yīng)激、細(xì)胞自噬,并提高了衰老導(dǎo)致的視網(wǎng)膜功能下降,從而有效發(fā)揮緩解視疲勞的功能。
數(shù)據(jù)顯示,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品中,暫無調(diào)節(jié)腸道菌群功能的產(chǎn)品,推測可能是因?yàn)槟壳罢{(diào)節(jié)腸道菌群功能產(chǎn)品較認(rèn)可益生菌和益生元配伍;其次,保健食品實(shí)施注冊制申報(bào)的周期較長,在此期間有關(guān)枸杞子對益生菌生長和存活的影響是否有益的相關(guān)研究報(bào)道還很少。從2018 年廢止《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》(2003 年版)后,在2023 年8 月才出臺新的法規(guī),在此期間企業(yè)只能依據(jù)2012 年國食藥監(jiān)?;?012〕107 號文件發(fā)布的文件,申請僅存的9 個(gè)保健食品功能,導(dǎo)致調(diào)節(jié)腸道菌群功能等產(chǎn)品無法提出注冊申報(bào),也進(jìn)一步造成了枸杞子應(yīng)用于調(diào)節(jié)腸道菌群功能產(chǎn)品的數(shù)量較少。但最近研究顯示,枸杞子中的活性成分具有較好的調(diào)節(jié)腸道菌群作用[107-108]。
腸道菌群是一個(gè)復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng),在人類健康和疾病中起著重要作用[109]。枸杞子花青素可以被大腸內(nèi)的腸道菌群降解,并通過腸道菌群促進(jìn)雙歧桿菌等腸道有益菌的生長和短鏈脂肪酸的產(chǎn)生,從而發(fā)揮維持腸道健康和減少脂肪的目的[107]。枸杞多糖能促進(jìn)免疫,使促炎癥微環(huán)境向抗炎癥微環(huán)境轉(zhuǎn)變,降低小鼠體內(nèi)的潛在致病菌,并有助于富集木聚糖/纖維降解菌和短鏈脂肪酸產(chǎn)生,表明枸杞多糖較好的調(diào)節(jié)腸道菌群作用[110]??诜坭阶右材茱@著改變C57BL/6 小鼠糞便微生物群、短鏈脂肪酸濃度、pH、游離氨、腸道發(fā)育、腸道組織形態(tài)和通透性以及腸道免疫屏障[111]。這些研究支持了枸杞子在調(diào)節(jié)腸道菌群中的應(yīng)用。表2 總結(jié)了枸杞子主要保健功能及其作用機(jī)制。
表2 枸杞子主要保健功能及其作用機(jī)制Table 2 Main health functions of Lycium barharum L.and their mechanisms of action
枸杞子作為一種藥食同源物質(zhì),不僅具有高營養(yǎng)價(jià)值和廣泛的保健功能,還具有風(fēng)味良好且價(jià)格實(shí)惠的優(yōu)點(diǎn),是目前保健食品中使用和研究的“熱點(diǎn)”原料之一,可以預(yù)見枸杞子廣泛的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能,支持了其具有較好的應(yīng)用前景。但從目前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,枸杞子在我國保健食品中的應(yīng)用還未被充分挖掘,多數(shù)功能主要集中在增強(qiáng)免疫力、緩解體力疲勞和抗氧化等方面。此外,已獲批含有枸杞子及其提取物的保健食品多以粗多糖作為產(chǎn)品的功效成分,市場產(chǎn)品之間的同質(zhì)化嚴(yán)重,創(chuàng)新性較低。這是因?yàn)殍坭阶又卸嗵堑暮枯^高,并且目前有關(guān)枸杞子相關(guān)保健功能的研究也主要集中在枸杞子多糖,特別是其增強(qiáng)免疫力和抗疲勞功能。近期研究表明,枸杞子中的葉黃素、玉米黃質(zhì)雙棕櫚酸酯、花青素、酚酰胺等非多糖類物質(zhì)以及其他微量元素均表現(xiàn)出較好的保健功效,發(fā)揮保健功效的作用甚至優(yōu)于枸杞多糖。建議在今后的研究過程中應(yīng)多挖掘枸杞子中的非多糖類物質(zhì)在保健功能中的應(yīng)用和作用機(jī)制,為市場提供更多創(chuàng)新且有效的產(chǎn)品。
枸杞子品種豐富且廣泛分布于全國各地,不同產(chǎn)地、品種及處理方式影響了枸杞子及其提取物的保健功效和口感。所以,在研究過程中應(yīng)注意枸杞子原材料質(zhì)量的篩選,具體可以借助儀器分析技術(shù),如:高效液相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)機(jī)分析及其衍生技術(shù)、氣相色譜-離子遷移譜、電子鼻等定性、定量分析枸杞子中的功效成分和揮發(fā)性成分。同時(shí),對于枸杞子的提取工藝研究應(yīng)當(dāng)結(jié)合特定的保健功能,進(jìn)行特定活性成分的提取,從而精準(zhǔn)且最大化發(fā)揮產(chǎn)品的保健功能。
相較于其他漿果,枸杞子具有更為廣泛的生理作用和營養(yǎng)成分,我國作為世界枸杞子大國,為研究者提供了豐富的研究資料和便利,并給予了消費(fèi)者高營養(yǎng)價(jià)值且價(jià)格親民的健康食品。2023 年8 月31 日,市場監(jiān)管總局會同國家衛(wèi)生健康委、國家中醫(yī)藥局制定了《允許保健食品聲稱的保健功能目錄 非營養(yǎng)素補(bǔ)充劑(2023 年版)》及《保健食品功能檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則(2023 年版)》《保健食品功能檢驗(yàn)與評價(jià)方法(2023 年版)》《保健食品人群試食試驗(yàn)倫理審查工作指導(dǎo)原則(2023 年版)》《〈允許保健食品聲稱的保健功能目錄 非營養(yǎng)素補(bǔ)充劑(2023 年版)〉及配套文件解讀》等文件,該系列文件的發(fā)布極大地促進(jìn)了保健食品的發(fā)展??梢灶A(yù)見,通過對枸杞子安全性、提取工藝、保健功效與量效的充分研究,能有效推動枸杞子在我國,甚至是全世界保健食品中的應(yīng)用與發(fā)展。