酸枣叶的营养成分、保健功能及产品开发研究进展

闫 艳,付 彩,杜晨晖

(1.山西大学中医药现代研究中心,山西太原 030006) (2.山西中医药大学中药学院,山西太原 030619)

酸枣叶为鼠李科枣属植物酸枣(ZiziphusjujubaMill. Var.spinosa(Bunge)Hu ex H. F. Chou)的干燥叶子。酸枣原产于中国,为我国重要的药用植物资源,已有1200万年以上的历史[1]。在我国北方诸省中,酸枣是一种较普遍的野生资源,广泛分布于我国华北、西北广大低山丘陵地区,酸枣叶资源蕴藏量巨大[2]。酸枣的果实、根、叶均可入药,其干燥成熟种子酸枣仁为临床常用养心安神中药,具养心补肝、宁心安神、敛汗、生津之功效[3]。但是除其种子外,在酸枣生长过程中产生的大量枝叶资源缺乏有效利用途径而多被废弃[4]。

酸枣叶又名棘叶,始载于《本草纲目》,具有“敛疮解毒,治胫臁疮”之功效[5]。酸枣叶中含有丰富的黄酮[6]、皂苷[7]、氨基酸[8]、核苷类[9]、微量元素[10]等营养成分。现代药理研究表明,酸枣叶有明显的镇静安神[11]、抗氧化[12]、保护肝脏[13]等多种保健功效作用。近年来,利用酸枣叶制备功能性茶饮料的技术日益成熟,酸枣叶茶用于调节心神不安、缓解失眠多梦的研究报道逐渐增多[14]。此外,研究者们也将酸枣叶作为原料,开发功能性食品及动物饲料。

由于酸枣良好的药用和食用价值,近年来对酸枣野生资源的需求量日益增加,在酸枣果肉及酸枣仁的加工过程中,酸枣枝叶资料浪费的问题日益突出。酸枣叶中功能因子丰富,保健作用显著,加快酸枣叶主要功能性成分的高效提取和综合利用将是发展酸枣产业有效途径之一。因此本文对国内外酸枣叶营养成分、保健功能和综合开发利用方面所取得的成果进行综述,并且对酸枣叶基础研究和综合开发方面提出建议,以期为酸枣叶的深入研究和综合开发利用提供参考。

1 酸枣叶概述

1.1 国内研究进展

利用CNKI(中国知网),SIPO(国家知识产权局)数据库,以“酸枣叶”为关键词进行检索,分析结果见图1。由图1A可见,截止到2018年2月,酸枣叶相关论文研究总计32篇。国内关于酸枣叶研究报道始于1992年;2002年之前多为酸枣叶制茶工艺的研究[15];2005年酸枣叶的系统研究缓慢起步;2012年后关于酸枣叶的基础研究逐渐增多。由图1B可见,自2008年以来关于酸枣叶的国家发明专利共申请公开11项,并呈逐年增加的趋势,目前酸枣叶专利多涉及酸枣叶茶、饮料的开发利用。现有数据分析显示，酸枣叶基础研究及综合产品开发均较为薄弱,酸枣叶作为具有多种保健价值的药用植物,应加快酸枣叶的基础研究和综合开发,为人民群众提供更优质的健康产品。

图1 国内酸枣叶相关论文(A)、专利数量(B)Fig.1 The numbers of domestic ZJF paper and patent

1.2 植物来源及分布

酸枣叶为鼠李科植物酸枣干燥叶子,酸枣为枣(ZiziphusjujubaMill.var.jujuba)的变种,史载于《神农本草经》,又名棘,酸枣树,角针(山东),硬枣(河南),山枣树(河南)。花期一般为6～7月,果期一般为9～10月。主产于山西、河北、陕西、辽宁、山东、河南、内蒙古、甘肃、宁夏、新疆、江苏和安徽等省区。国外如朝鲜、俄罗斯也有少量分布。常生长于向阳、干燥山坡、岗地或平原,常形成灌木丛[16]。酸枣叶目前主要采自于野生酸枣。

1.3 酸枣叶的主要营养成分

国内外学者从酸枣叶中共分离鉴定了32个化合物,已确定其主要的营养成分包括黄酮类和皂苷类化合物,其次还有氨基酸、核苷等营养性成分,酸枣叶中主要营养成分及结构式见表1、图2。

表1 酸枣叶的主要化学成分Table 1 Main chemical components of ZJF

1.3.1 黄酮类化合物 黄酮类化合物广泛分布于植物界,具有抗氧化、抗衰老、抗菌、抗肿瘤等生物活性。1976年,前苏联学者首次从酸枣叶中分离得到芦丁(1),并测得其含量为1.5%～1.6%[17]。到目前为止,从酸枣叶中共分离鉴定了13种黄酮类化合物(1～13)[18-20],4种黄烷酮类化合物(14～17)和1种二氢查耳酮类化合物(18)[21]。裴香萍等[22]采用高效液相色谱法,测定了9个不同产地及不同采收期酸枣叶芦丁的含量,结果表明,以山西介休地区酸枣叶中芦丁含量较高,特别是5月份采收的酸枣叶样品中含量可达3%以上(3.28 mg/g)。白莉等[6]采用可见分光光度法,测定了9个不同产地酸枣叶总黄酮含量,结果表明,酸枣叶黄酮含量最高可达8.04%。总黄酮含量随酸枣叶生长时间而变化,5～6月含量最高,且酸枣叶总黄酮的含量与芦丁含量基本成正相关。

酸枣叶中黄酮类成分多以黄酮醇类(槲皮素、山奈酚)和黄烷酮类(儿茶素、表儿茶素)等为苷元(图2),黄酮醇类和黄烷酮类成分具有抗氧化、抗肿瘤、保护肝脏、抗心律失常等多种药理作用[23]。而酸枣仁中黄酮类成分主要以芹菜素为苷元,且其糖配基多为碳苷,山奈酚-3-O-芸香糖苷是两者共有的成分之一,酸枣叶与酸枣仁黄酮类成分在结构上相似度较高[24-25]。此外,酸枣叶中黄酮类成分含量高于酸枣仁,提示酸枣叶可能具有更强的抗氧化作用[26]。

图2 酸枣叶主要化学成分结构式Fig.2 Structures of main function components in ZJF

1.3.2 皂苷类化合物 三萜皂苷是许多药用植物的重要活性成分之一。从酸枣叶中共分离鉴定了12种皂苷类化合物,其中2种为四环三萜达玛烷型皂苷(19～20),8种为五环三萜类羽扇豆烷型化合物(21～29),此外还发现齐墩果烷型(30)和乌苏烷型化合物各1种(31)[7,27]。GUO等[8]采用HPLC-PDA-MS/MS对酸枣叶中皂苷类成分进行了定量分析,四环三萜皂苷类成分大枣皂苷II的含量较高(7.24 mg/g);五环三萜类成分麦珠子酸(6.62 mg/g)、epiceanothic acid(7.63 mg/g)和白桦酯酸(4.35 mg/g)含量相对较高。

酸枣仁皂苷是酸枣仁发挥改善睡眠作用的有效成分[28],酸枣叶和酸枣仁中,达玛烷型皂苷多以酸枣仁皂苷元为母核,其中大枣皂苷II是两者共有成分[29],由此推测酸枣仁皂苷类成分可能是酸枣叶发挥其改善睡眠作用的物质基础。酸枣叶和酸枣仁中,五环三萜类皂苷均以羽扇豆烷型居多,其中白桦酯酸、美洲茶酸是两者共有成分[30]。五环三萜类皂苷具有良好的抗肿瘤和抗HIV病毒作用[31],已成为酸枣叶药理活性的重要研究方向。

1.3.3 蛋白质和氨基酸类化合物 与许多植物富含叶蛋白相似,酸枣叶富含可溶性蛋白(9.99 mg/g)[32]。酸枣叶中含有赖氨酸(172.92 μg/g)、色氨酸(31.58 μg/g)、苯丙氨酸(8.99 μg/g)、苏氨酸(207.61 μg/g)、异亮氨酸(8.43 μg/g)、亮氨酸(6.84 μg/g)、缬氨酸(55.89 μg/g)等7种人体必需氨基酸。此外,还含有脯氨酸(1.90 mg/g)、酪氨酸(1.03 mg/g)、丙氨酸(959.38 μg/g)、丝氨酸(84.80 μg/g)、半胱氨酸(31.58 μg/g)、天冬酰胺(482.33 μg/g)、谷氨酰胺(153.85 μg/g)、天冬氨酸(156.92 μg/g)、谷氨酸(245.70 μg/g)、精氨酸(61.35 μg/g)和组氨酸(67.14 μg/g)11种构成人体蛋白质的氨基酸[8-9]。值得注意的是,酸枣叶中含有丰富的γ-氨基丁酸(0.97 mg/g),它是一种天然存在的非蛋白组成氨基酸,具有促进睡眠、延缓脑衰老机能等作用,可能是酸枣叶改善睡眠的活性成分之一。

1.3.4 核苷类化合物 核苷类化合物是生物细胞维持生命活动的基本组成成分,参与DNA合成与代谢过程,具有抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性。张颖等[9]对酸枣叶中20种核苷类成分含量测定研究表明,酸枣叶中含有丰富的核苷类成分,其中,核苷磷酸化产物如胞苷-5′-单磷酸(107.94 μg/g)、尿苷(72.47 μg/g)、腺苷-5′-单磷酸(53.47 μg/g)和鸟苷-5′-单磷酸(83.58 μg/g)含量较高,结果表明,酸枣叶具有较高的营养价值。

1.3.5 金属元素 于雁灵等[10]采用氢火焰原子吸收法,测定了酸枣叶中的铜、铁、锌、锰、锶、钙和镁等七种金属元素的含量。结果表明,钙和镁两种常量元素在酸枣叶中含量丰富,均达到10-3数量级;与酸枣根、酸枣仁相比,酸枣叶中铁、镁的含量明显增多,与叶子中富含叶绿素有密切关系。王僧虎等[33]采用氢火焰原子吸收光谱法,测定了邢台山区野生酸枣叶中锌、铁、镁、锰、钾、钠、钙等7种金属元素的含量,测量结果为:锌(38 mg/kg)、铁(378 mg/kg)、镁(2.92×103mg/kg)、锰(28.3 mg/kg)、钾(2.34×104mg/kg)、钠(49.7 mg/kg)、钙(1.31×104mg/kg)。综上所述,酸枣叶中含有丰富的钙、钾、镁等对人体有益的微量元素,可以开发成钙、钾、镁的天然补充剂。

1.3.6 维生素类化合物 酸枣叶中含有丰富的维生素C(VC),是常见水果含量的几倍至几十倍。朱广龙等[32]在研究干旱胁迫对酸枣仁生理生化影响的过程中发现,随着胁迫时间的延长,酸枣叶中VC的含量逐渐升高,最高可以达到813.10 mg/100 g。酸枣是典型的旱生植物,酸枣叶中丰富的VC可以缓解干旱引起的氧化损伤,同时为酸枣叶的抗氧化活性提供了良好的物质基础[34]。

2 酸枣叶的保健功能

2.1 改善睡眠

酸枣仁是中医药养心安神的首选药物,受此影响关于酸枣叶镇静安神作用的研究报道较多。吴树勋等[35]采用改良抖笼法,研究酸枣仁和酸枣叶水提取物对小鼠自主活动次数和强度的影响,结果显示酸枣仁与叶具有同样性质和强度的中枢抑制作用,均可显著抑制小鼠自主活动次数和强度,明显地抑制苯丙胺的兴奋中枢作用。赵新华等[11]考察了酸枣叶水提物对小鼠中枢神经系统的作用,结果显示酸枣叶水提物可以明显减少小鼠自主活动次数,延长戊巴比妥钠诱导的小鼠睡眠时间,增加巴比妥钠诱导的小鼠睡眠发生率,缩短戊巴比妥钠诱导的小鼠睡眠潜伏期,抑制苯丙胺的中枢兴奋作用,表明酸枣叶水提取物具有明显的改善睡眠作用。迟玉森等[14]研究了崂山酸枣芽茶(以五月份嫩叶经过杀青炒制加工而成)对小鼠睡眠的影响,结果显示崂山酸枣芽茶与酸枣叶具有相似的改善小鼠睡眠作用。现有酸枣叶改善睡眠研究对象均为酸枣叶水提物,这些文献研究有力支持了酸枣叶茶饮改善睡眠的保健作用。

2.2 抗氧化作用

2.3 保肝作用

肝损伤是在一系列理化因素的作用下,肝细胞发生不同程度的肿胀、变性、坏死和凋亡,是各种肝病发生发展的最基本的病理状态,黄酮类化合物在治疗肝损伤方面有着明显的作用。Bai等[13]研究了酸枣叶乙醇提物对四氯化碳(CCl4)肝损伤模型小鼠的保护作用,结果表明,酸枣叶乙醇提物可以降低肝脏指数,抑制由于CCl4损伤导致的血清转氨酶的增加,同时可以减少丙二醛(MDA)含量,恢复肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)的活性。通过对酸枣叶乙醇提物的化学成分进一步分析,表明酸枣叶中黄酮类成分可能是其发挥肝保护作用的主要活性成分。但目前酸枣叶黄酮类成分保肝机制仍需开展深入研究。酸枣叶展现出良好的保肝作用,为其保健产品开发提供了一个崭新的研发方向。

2.4 抗真菌作用

Syeda等[37]研究表明,在饲料中添加15%的酸枣叶粉末,将已接种黄霉素真菌的饲料在16%相对湿度和28 ℃室温条件下储存3个月,通过高效液相色谱法未检测到黄曲霉毒素(B1、B2、G1、G2),结果表明酸枣叶对黄曲霉具有较好的抑制作用。Silvia等[38]研究表明,酸枣叶水提取物对诱发人体龋齿的真菌Streptococcusmutans具有良好的抑制作用;通过以活性为导向的色谱分离研究表明,羽扇豆烷型三萜皂苷可能是酸枣叶抗真菌的主要活性成分。

3 酸枣叶的产品开发

3.1 酸枣叶茶

自古以来酸枣叶多作为酸枣、酸枣仁加工过程中产生的非药用部位被抛弃处理。近代以来随着人们对酸枣叶的深入研究,发现其富含黄酮类和茶多酚类物质,而且酸枣嫩叶制茶后汤色黄绿明亮、麦香醇厚,保健茶成为酸枣叶最主流的应用领域。

3.1.1 酸枣叶绿茶 饮茶是中国自古就有的生活习惯和交际礼节,而保健茶更侧重于茶的养生保健功效。酸枣叶是一种极具开发价值的天然保健和药用资源,在开发过程中既要克服酸枣叶口感不适,又要最大限度地保留活性成分,是目前酸枣叶茶的开发研究的热点之一。于庆利[39]公开了一种酸枣叶茶的加工生产方法,初春3～4月份采摘酸枣嫩芽清洗晾干;放入揉茶机文火揉制20～30 min;取出晾10～20 min,再放入炒茶机文火炒制25～30 min;取出晾凉,即得酸枣叶茶。赵连生[40]研究了黄土源酸枣茶叶制作方法,其步骤包括:原料精选除杂-清洗-脱水-杀青-揉捻-解块-理条-烘干-复焙-包装-成品,其中杀青温度控制在170～280 ℃范围内,分两次杀青。马朝东等[41]公布了一种野酸枣叶茶的制备方法,4月初采摘嫩野生酸枣叶;用150～160 ℃的温度杀青;杀青后冷却3～4 h;揉捻冷却,95～105 ℃烘干;烘干后冷却、装袋。赵军明[42]公开了一种酸枣叶茶的制备方法,包括釆青、摊青、杀青、炒青、干燥等工序,在炒制过程中喷洒蜂蜜水后可消除酸枣叶的涩感,冲泡后汤色明亮,香味持久。对目前已公开的相关专利分析表明,酸枣叶茶制作多以绿茶加工为主,一般包括适时采叶、及时杀青、揉捻成形、烘炒干燥、整理包装等基本步骤。

3.1.2 酸枣叶发酵茶 张汆[43]公开了一种半发酵酸枣叶茶的加工工艺:春季采摘总长1.5～3.0 cm的酸枣嫩叶;清洗后晾至水分损失20%～30%;将酸枣叶反复揉搓呈条状;50～60 ℃烘干至水分含量降至30%～35%;放入瓷坛压紧密封,于阴晾处室温下发酵30～40 d;发酵结束后,用90～100 ℃水蒸汽杀青10～20 min;第二次烘干水分含量降至8%～12%,取出冷却,装袋。半发酵工艺可以对酸枣叶多酚、蛋白质、脂类等大分子适度分解,从而提高营养成分含量并改善口感。

3.1.3 酸枣叶茶饮料 冯霖等[44]公开了一种酸枣叶茶饮料及其制备工艺:采摘5～7月份的酸枣叶嫩叶,烘干,炒制后煮沸10～20 min,过滤除去酸枣叶渣;将果料悬浮剂、甜味剂、蜂蜜及纯净水用均质机混匀,加入酸枣叶煮沸溶液中,再添加纯净水至茶饮料重量为1000 kg,混匀、过滤、灭菌、灌装即可。林飞武等[45]公开了一种酸枣叶饮料的制备方法。原料选用秋季采摘的酸枣叶,包括净选清洗、杀青、切制、干燥、提取、冷藏、过滤、配料八个制备步骤,饮料呈棕黄色液体、澄清,味酸甜,为含糖或不含糖天然植物饮料,适于长期饮用,具有安神、促眠功效。

3.2 酸枣叶综合产品开发

酸枣叶野生资源蕴藏丰富,具有改善睡眠、抗氧化等多种保健功能,是极具开发潜质的药用植物资源。有关酸枣叶的应用史载于南北朝雷敩所著《雷公炮炙论》,“酸枣仁凡使,采得后,晒干,取叶重拌酸枣仁蒸半日,去尖、皮,任研用”,酸枣叶最早用作酸枣仁的炮制辅料[46]。由于酸枣叶中含有大量的黄酮类成分如芦丁,在治疗心脑血管疾病方面有较好的效果,二十世纪七十年代解放军153医院利用医院制剂酸枣叶片(每片含生药2 g)用于治疗冠心病的临床应用,并取得较好的治疗效果[47]。

近年来,随着酸枣叶茶饮开发的日渐成熟,关于利用酸枣叶开发功能饮料、普通食品、食醋、食品添加剂、牲畜饲料、防腐剂等产品的报道也逐渐增多。根据酸枣叶研究、开发趋势,酸枣叶的综合开发利用主要集中在以下几个方面:酸枣叶作为食品原料开发普通食品,已报到的食品类型有豆浆[48]、果脯[49]、保健膏浆[50]、营养麦片[51]、食醋[52]等。酸枣叶可作为食品添加剂的重要原料,如酸枣叶及同属其他植物叶片在伊朗等中东地区常作为制备甜味抑制剂的主要原料[53]。除加工食品以外,酸枣叶还常常作为饲料添加剂用于牲畜饲料生产,如促断乳仔猪胃底腺Ghrelin分泌饲料[54]、妊娠期羊饲料[55]及肉鸭增肥饲料[56]等。酸枣叶中含有大量的黄酮类成分,利用黄酮类成分的抗氧化及抑菌作用开发防腐剂[57];利用黄酮类成分本身的染色作用开发木板做旧的染料[58]。目前酸枣叶综合产品研究与开发尚处于起步阶段,应当深入挖掘酸枣叶的药食同源价值,加快酸枣叶的综合开发与利用。

4 总结与展望

长期以来,酸枣叶在民间就有作为茶叶饮用的传统,享有“东方睡叶”的美誉。20世纪60年代,国内外研究者开始对酸枣叶的化学成分、药理作用、应用开发等方面展开研究。从酸枣叶中共分离鉴定了32种化合物,主要为黄酮类及皂苷类成分,但酸枣叶化学成分尚缺乏系统的植物化学分离研究,许多化合物结构鉴定多为HPLC-MS推测结果,酸枣叶的化学成分不明确,在一定程度上制约了其相关产品的开发。因此,阐明酸枣叶化学成分基础是促进酸枣叶有效利用的基础。

酸枣叶含有丰富的黄酮类成分(8%),其中芦丁的含量居首(3%),酸枣叶有望成为提取黄酮类成分的天然原料。目前关于酸枣叶黄酮类成分的药理研究报道较多,具有良好的抗氧化、保护肝脏、抗真菌等药理活性,然而上述药理作用机理尚需深入研究。皂苷是酸枣叶中另一类含量较高的成分,但有关酸枣叶皂苷类成分的药理学研究未见报道,值得深入探究。在我国,酸枣叶作为具有改善睡眠的功能性茶叶饮品已经为广大消费者所接受,但是其改善睡眠的物质基础是黄酮类还是皂苷类还是两者共同发挥了作用,有待进一步研究。

目前酸枣叶被广泛用于开发复合型功能饮料、普通食品、食醋、动物饲料等产品,市场上已经成功开发出了酸枣叶茶及其饮料等产品。但是,酸枣叶尚未被收录于国家卫计委审查公布的新食品资源目录中,也未被各省食品安全地方标准所收录,严格意义上来说目前国内上市销售的所有包含酸枣叶食品都不符合国家相关规定。因此,目前当务之急是按照国家卫计委颁布的《新食品原料安全性审查管理办法》或各省食品安全地方标准管理办法,围绕酸枣叶食用历史、毒理学评价、安全性评估等开展方面系统研究,使之早日进入国家新食品资源目录或者省级食品安全地方标准,为酸枣叶健康产品开发打开政策之门。