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杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)为杜仲科杜仲属植物,是我国特有树种,具有悠久的药用和食用历史,有“植物黄金”之称,《神农本草经》 中将其列为上品,其皮、叶、雄花、果实等都含有丰富的天然活性成分,具有巨大的药用价值,其综合利用开发前景广阔。现杜仲籽油已被列入新食品原料,杜仲雄花可作为食品原料,杜仲叶也已正式纳入“药食同源”物质目录。
近年来,在健康中国2030的大背景下,杜仲的食用价值和保健功效得到了人们的广泛关注。作为具有食用历史悠久的传统天然植物,杜仲近年来开始被国内关注和利用。杜仲富含天然活性成分,包括黄酮类、环烯醚萜类、苯丙素类、木脂素类、多糖类、多酚类化合物等,且具有较强的药理作用。长期以来,在中国传统医学(TCM)中,杜仲当作药物及民间饮品等使用。目前,杜仲皮以传统药用为主,杜仲叶、雄花、果实在食品领域中均具有广泛应用。对杜仲的活性成分和药理作用进行梳理分析,总结归纳了杜仲不同部位在食品领域中的应用。
本期,我们基于杜仲的活性成分和药理作用,探讨了其不同部位在食品领域中的研究现状,以期为杜仲在日后食品领域中的深入研究和开发应用提供参考。
杜仲活性成分
近年来,国内外学者对杜仲的化学成分进行了大量的研究,发现其富含黄酮类、苯丙素类、木脂素类、环烯醚萜类、多糖类、多酚类等多种生物活性成分。还有研究表明,在杜仲中还含有大量的氨基酸、脂肪、维生素、β-胡萝卜素、矿物质、微量元素等营养成分。
杜仲中的黄酮类化合物不仅具有很强的抗氧化作用,而且对冠心病、高血压等疾病有良好的治疗效果。杜仲中京尼平苷酸作为环烯醚萜类化合物,有研究表明,其具有显著的抗炎活性。此外,桃叶珊瑚苷还具有利尿、加快伤口愈合等作用。杜仲中含有丰富的苯丙素类化合物,其中绿原酸含量最为丰富,已有大量研究表明,其具有良好的抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等药理作用。目前,已从杜仲各个部位分离出46种木脂素类成分,其中降血压的主要成分为苷类化合物。杜仲中多糖含量达11.42%,较为丰富,有研究发现,杜仲叶多糖能够显著抑制α-葡萄糖苷酶活性,对降低血糖有明显功效。
杜仲活性成分及其分布位置、生物活性如下表所示,杜仲的皮、叶、花、果实中都含有丰富的活性成分,包括:
• 黄酮类化合物:具有抗氧化、降血压、抗过敏、抗炎、抗病毒、抗癌等作用。
• 环烯醚萜类化合物:具有抗炎、促进伤口愈合、利尿等作用。
• 苯丙素类化合物:具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等作用。
• 木脂素类化合物:具有降血压、保护神经等作用。
• 多糖类化合物:具有抗氧化、抗疲劳、降血脂、提高机体免疫力等作用。
• 多酚类化合物:具有抗氧化性、抗炎、抗肿瘤等作用。
• 氨基酸、脂肪酸、维生素、矿物质等:为人体提供必需的营养成分。
杜仲的药理作用
杜仲有多种药理作用,大量研究证明,杜仲具有抗氧化、抗骨质疏松、抗癌、抗炎杀菌、降血压、降血脂、降血糖、免疫调节等作用。
• 抗氧化作用:清除自由基,保护细胞免受氧化损伤。杜仲所含的抗氧化成分众多,主要有绿原酸、原儿茶酸、芦丁、咖啡酸等类黄酮和桃红素等。其中,黄酮类和多酚类物质对氧化损伤有显著的缓解效果。杜仲中的活性成分主要通过调节抗氧化剂相关酶活性,如提高肝肾中红细胞过氧化物酶、超氧化物歧化酶等相关酶活性,从而清除体内过多的自由基和还原氧化物质,进而达到抗氧化与维持机体正常功能的作用。
• 抗骨质疏松作用:促进骨形成,预防骨质疏松症。杜仲中杜仲叶具有打破骨代谢平衡的能力,拥有“强筋骨”的作用。其中,防治骨质疏松主要活性成分是木脂素类、黄酮类、环烯醚萜类、酚酸类及苯丙素类等化合物。杜仲叶可防止骨中钙和磷元素流失过多,使钙和磷元素在骨中沉积。有研究表明,杜仲皮乙醇提取物既可促进体外成骨细胞 增殖,也可通过改变骨密度和骨组织形态,防止骨小梁微结构恶化,提高骨生物力学质量和强度
• 抗癌作用:清除致癌因子,抑制癌细胞增殖。杜仲具有抗癌变的功效,其作用机制主要是清除癌变因子,阻止癌细胞增殖。有研究显示,杜仲多糖能够有效清除亚硝酸盐,在其含量为4.98%的条件下,清除率达到最大值73.41%。另外,杜仲中的槲皮素也具有抗癌作用,其作用机理是通过阻断癌细胞的增殖,进而抑制其分裂生长。同时,杜仲叶中绿原酸有显著的加速细胞凋亡、遏制HCT116细胞生长的效果。
• 抗炎杀菌作用:抑制炎症反应,杀灭病原微生物。槲皮素、异槲皮苷等黄酮类化合物及桃红素、京尼平苷酸、绿原酸等是杜仲主要的抗炎成分。其中绿原酸是杜仲中的主要抗菌成分之一,绿原酸对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和气单胞菌科的生长繁殖等均有一定的抑制作用。此外,作为环烯醚萜类化合物的桃叶珊瑚苷也具有明显的抗炎作用。有研究表明,杜仲叶提取物对黄曲霉和黑曲霉有良好的抑菌效果,且抑菌活性具有热稳定性。此外,杜仲种子中一些环烯醚萜和β-谷甾醇在对LPS刺激的小胶质细胞产生NO的抑制作用的评估中显示出良好的抑制活性。
• 免疫调节作用:增强免疫力,提高机体抵抗力。杜仲还具有调节免疫的功能,杜仲叶的大部分活性成分如多糖类、环烯醚萜类、黄酮类、维生素、微量元素及其浸取液等都被证明可以提高人体免疫力、增强人体免疫系统的防御功能、有效阻止病原体侵入。杜仲主要是通过增强吞噬细胞的吞噬能力、促进T淋巴细胞的增殖和分化、提高细胞因子的生物活性、加快免疫器官的生长发育等多个方面发挥免疫调节的作用。
• 降血压、降血糖、降血脂作用:调节血压、血糖、血脂水平,预防心血管疾病。古往今来,杜仲被认为是一种无副作用的优质天然降压药。有研究结果表明,木脂素类、黄酮类、苯丙素类和环烯醚萜类化合物是杜仲中降血压的主要成分,其主要活性成分为山 奈酚、槲皮素、绿原酸、京尼平苷酸、曲木苷和桃红素等。有研究表明,木脂素能抑制醛糖还原酶和动脉硬化的发展,逆转高血压血管重构,缓解心血管疾病。杜仲有明显的降血糖功效,其活性成分主要包括槲皮素、芦丁、黄芪甲苷、异槲皮苷等。此外,也有试验表明,杜仲叶多糖有较好的降血糖功效,主要通过抑制α-葡萄糖苷酶活性,降低糖尿病模型大鼠的空腹血糖。杜仲具有良好的降血脂功效,杜仲对脂肪的沉积有抑制作用,能够预防因高胆固醇和高甘油三酯导致的肝硬化和缺血性心脏病。同时,杜仲能参与体内脂肪代谢,调节脂质代谢相关酶活性,通过提高交感神经活性刺激脂肪分解,从而使血清中甘油三酯和低密度脂蛋白含量降低、高密度脂蛋白含量提高,与脂肪的吸收、合成、分解代谢有关。
• 其他作用:安胎、镇静催眠、保肝护肝、抗疲劳、抗肥胖、利尿等。有研究表明,杜仲具有明显的保肝活性,能够缓解免疫性肝损伤和肝纤维化。中医治疗上常用杜仲来安胎,经研究发现,杜仲不同部位对子宫均有安胎作用。杜仲还能够增强动物对外界刺激的耐受能力,并具有中枢性镇静催眠作用。杜仲提取物中京尼平苷酸、车叶草苷和绿原酸等物质与抗肥胖作用有关,其多酚含量与抗疲劳功效有关。此外,杜仲中大量的钾元素和桃叶珊瑚苷均能促进尿液分泌,具有利尿的作用。同时还有研究表明,杜仲还可抗高尿酸血症、降低血尿酸、减轻胃黏膜损伤等。
杜仲不同部位在食品领域中的应用
杜仲含有丰富的活性成分和较强的药理作用,其皮、叶、花、果实均可食用,且经过毒理学安全性评价,杜仲各部位皆为安全无毒。近年来,随着大众对健康营养食品的关注不断提高,杜仲叶、雄花、果实在食品领域的开发应用越来越受到重视,杜仲皮仍主要以传统药用为主。
1、杜仲叶
杜仲叶与杜仲皮有相似的活性成分和药理作用,“药食同源”给予了杜仲叶一个新身份,而其在食品领域中也有着广泛的应用,主要是加工制作成杜仲茶、杜仲酒等饮品,或是以杜仲叶提取液或杜仲叶粉末添加到面条、馒头、饼干、凝胶软糖中等制作杜仲面条、杜仲饼干、杜仲糖果等。
• 杜仲茶
杜仲茶主要是以杜仲叶为原料加工而成,目前市面上的杜仲茶种类以杜仲初加工茶、杜仲复合茶、杜仲茶饮品等为主。纯杜仲叶茶青辛味较重、入口苦涩,茶汤色泽发绿或发黑,口感不佳,故将其加工成为杜仲叶复合茶不仅能够有效改善其风味和口感,还能增强其保健功效,因此研制出了杜仲叶茯砖茶、三七杜仲茶等。有大量研究表明,杜仲叶茶对人体具有良好的保健功效,如抗氧化、通便、抑制癌细胞增殖等。有研究发现,杜仲叶茶体外抗氧化性,发现随着添加量的增加,杜仲叶茶的还原能力明显优于蓝锭果提取物和维C。另外,有研究研究杜仲茶的通便功能,杜仲茶中杜仲叶富含的京尼平苷酸具有较好的泻下作用,具有润肠通便的作用。
• 杜仲饮料
目前,许多学者和企业研发了一系列以杜仲叶为主要原料的保健饮品,如杜仲鲜叶饮料、杜仲红枣复合饮料、杜仲叶固体饮料、杜仲酒等。杜仲叶提取液具有苦味和轻微草腥味,将其制作成复合型饮料能有效改善其口感,并使其具有良好的感官特性。杜仲发酵饮料相较于杜仲普通饮料而言,能够在保持杜仲叶本身的有效成分外,还能产生出更多的有益代谢产物,提高其营养价值。
2、杜仲雄花
研究表明,杜仲雄花中含有丰富的环烯醚萜类、苯丙素类、木脂素类、黄酮类、氨基酸等活性成分。此外,杜仲雄花富含Zn、Mn、Cu、Fe等微量元素。杜仲雄花营养丰富,其在食品领域的主要应用为杜仲雄花茶、杜仲雄花代餐粉等。
• 杜仲雄花茶
杜仲雄花茶是选用杜仲雄花花蕊为主要原料,通过采摘、选料、摊晾、杀青、干燥、提香5个阶段完成。杜仲雄花茶口感醇厚、入口甘甜、香气悠长且具有丰富的营养价值和显著的保健功能,因而获得了广大消费者的喜爱。因不同地区杜仲的种植条件和制作工序等不同,导致不同产地所生产的杜仲雄花茶品质有所差异。有研究发现,我国杜仲雄花茶感官品质南方产出的明显优于北方,而多糖含量北方明显高于南方。另外,有研究表明,当杀青温度253.28 ℃,杀青时间2.08 min,揉捻时间为 1.59 min时,杜仲雄花茶中的环烯醚萜类活性成分含量较高。
• 杜仲雄花代餐粉
研究发现,杜仲雄花代餐粉为低GI代餐粉属于低GI食品,在达到饱腹感的同时,还有利于控制血糖、维持血糖稳定,是一款营养健康的功能食品。因此,杜仲雄花代餐粉是减肥人群和糖代谢异常人群的较佳选择食物,同时也适用于健康人群的日常食用。
3、杜仲果实
杜仲果实即杜仲翅果种子,其种仁中主要含有油脂、蛋白质等,因其含有丰富的不饱和脂肪酸和必需脂肪酸,故在食品领域中主要以杜仲籽油的形式进行开发研究和食用。
• 杜仲籽油
杜仲籽油含有丰富的亚麻酸、亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸,作为一种功能性食用保健油,大量研究表明,其中人体必需脂肪酸亚麻酸和亚油酸含量高达73.4%,代谢产物对人体具有较高的营养保健价值。此外,杜仲籽油中还含有丰富的维E。杜仲翅果浸出取油时其种壳中密布的胶丝使得其榨油十分困难。然而,杜仲籽油中因含有大量的不饱和脂肪酸,易发生酸败变质。有大量研究发现,可将其微胶囊化或制成油包水微乳液、或向其添加天然抗氧化剂,能够有效延长杜仲籽油的变质时间,提高其贮藏稳定性。
• 其他
作为杜仲籽油经过连续冷榨和CO2超临界萃取后所得到剩余产物,杜仲籽油粕其具有显著的高蛋白低脂肪、高钾低钠的特性。有研究表明,杜仲籽油粕中含有17种氨基酸,其中异亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的含量已经超出了联合国粮农组织和世界卫生组织颁发的标准值。此外,杜仲籽油粕中还含有维B1和B2、钾、钠、钙、镁、铜和硒等矿物质元素。
结语
杜仲作为药食同源植物,具有巨大的开发潜力。未来,可以进一步研究杜仲各部位的活性成分和药理作用,开发更多具有保健、减肥等功效的食品,满足广大人群的健康需求。近年来,随着对药食同源的关注与重视,杜仲健康食品得到了人们广泛的开发研究与应用,目前已开发出杜仲茶、杜仲酒、杜仲饼干、杜仲雄花代餐粉、杜仲籽油等产品。
在未来,可根据杜仲各部位的活性成分和药理作用差异,综合利用杜仲的皮、叶、花、果实等不同部位,开发具有保健、美容、减肥等功效的食品,以满足广大人群的需求。与此同时,以药食同源为切入,不断深化对杜仲的基础研究,进一步提高精深加工技术,从而拓宽杜仲在食品领域中的应用。相信在不久的将来,杜仲食品将成为人们日常生活中不可或缺的健康选择!
作者简介:
樱桃小姐,从事大健康行业相关政策分析、健康管理研究与新闻资讯写作宣传工作。
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