鹰嘴豆的化学成分与保健功效
2019-01-12张瑞,韩加
张 瑞,韩 加
(新疆医科大学公共卫生学院营养与食品卫生教研室,新疆 乌鲁木齐 830011)
鹰嘴豆(Cicerarietinum. Linn.)因其形状如鹰嘴一样而得名,别名有羊头豆、桃尔豆、鸡豆、鸡心豆、脑豆子等几种,维吾尔语称之为“诺胡提”,是维吾尔族常食的药食兼用豆类。鹰嘴豆遍布印度半岛,北非,中东,南欧,美洲和澳大利亚等五十多个国家,在豆类消费中鹰嘴豆位居世界第二[1]。在中国鹰嘴豆主要分布于新疆、青海和甘肃等省。在新疆,鹰嘴豆的生产主要在新疆北部木垒、乌什等地[2]。鹰嘴豆具有解毒、消炎、养颜、抗衰老等多种功效,是高血糖、糖尿病患者以及中老年人长期食用的一种高蛋白、低淀粉、纯天然的食品[3]。由于现在人们越来越重视饮食营养健康,因而作为“营养之花”“豆中之王”的鹰嘴豆的关注度越来越高,本文主要就鹰嘴豆的营养成分及功效进行系统综述。
1 营养成分
鹰嘴豆属高营养豆类植物,富含多种营养素和非营养素。据报道[4-6],鹰嘴豆是植物蛋白、膳食纤维、抗性淀粉、维生素和矿物质,尤其是叶酸,钙,镁,磷,钾,和植物化学物质(包括甾醇、植物雌激素、异黄酮、类胡萝卜素、皂苷)的丰富来源。
1.1 蛋白质
鹰嘴豆富含植物蛋白和10多种氨基酸,人体必需的8种氨基酸全部具备[7],每100 g干鹰嘴豆中蛋白质含量为8.9 g[8],远高于山药、燕麦、苦荞和马铃薯[2]。每100 g蛋白质含谷氨酸17.3 g、亮氨酸8.7 g、赖氨酸7.2 g[9],是人体每日所需蛋白质和必需氨基酸的优质来源。据报道[10],鹰嘴豆的蛋白质功效比值、生物利用价值和消化吸收率指标,远远高于其它豆类。
1.2 脂肪
鹰嘴豆的脂质总含量为4.5-6.0 g/100 g[11]。其中脂肪酸主要为亚油酸(LA:47.30%),油酸(OA:36.90%),α-亚麻酸(α-ALA:2.35%),棕榈酸(9.51%)和硬脂酸(1.57%)[12]。与豌豆、蚕豆、绿豆、赤豆、黑豆和黄豆相比,鹰嘴豆中OA的相对含量最高,总不饱和脂肪酸含量高达86.55%,α-ALA和硬脂酸的相对含量最低,因此其不饱和脂肪酸具有“高油酸、低α-ALA”的组成特点[13]。
1.3 碳水化合物
每100 g干鹰嘴豆中碳水化合物含量为27.4 g[8]。包括人体可以吸收利用的有效碳水化合物如:单糖、双糖、低聚糖、多糖,以及不能消化吸收的无效碳水化合物如:纤维素。
1.3.1 可利用碳水化合物
据报道[14],鹰嘴豆种子的总淀粉含量丰富,高达40%-60%,约为525 g/kg,其中35%是抗性淀粉,余65%是可利用淀粉。另据报道[2],鹰嘴豆淀粉含量高于黑豆(33.6%)和马铃薯(15%)。与小麦等谷物相比鹰嘴豆淀粉含量略低,但其种子中直链淀粉含量较高(鹰嘴豆:30-40%,小麦:25%)[6]。此外鹰嘴豆淀粉具有特殊香味,常与小麦粉一起混合使用加工制作成各类食品,深受老人和儿童的青睐[15]。
1.3.2 膳食纤维
美国国际谷物化学家协会将膳食纤维(Dietary Fiber, DF)定义为:能抗人体小肠消化吸收,而在人体大肠能部分或全部发酵的多糖物质,包括纤维素、半纤维素、果胶和木质素等。由于近年来人们对食物营养的深入研究,膳食纤维现已成为营养学家以及普通百姓广泛关注的物质。DF是鹰嘴豆的精华部分,据报道[14,16],鹰嘴豆总DF含量为18-22 g/100 g,DF浓度是谷类或油籽豆类的两倍以上。分为可溶性和不可溶性膳食纤维[17],可溶性膳食纤维约占鹰嘴豆种子重量的4.8%,不可溶膳食纤维占10.18%[18]。
1.4 维生素
每100 g鹰嘴豆含维生素A:86 μg,硫胺素:0.41 mg,核黄素:0.25 mg,维生素C:3.5 mg,维生素E:11.61 mg[5]。鹰嘴豆含有丰富的维生素B,如硫胺素,核黄素,烟酸,泛酸和吡哆醇,其中VB1(1.99 mg/100 g)含量高于马铃薯(0.34 mg/100 g)与核桃(0.15 mg/100 g)中的含量,VB2(1.72 mg/100 g)含量远高于花生仁(0.13 mg/100 g)中的含量,且鹰嘴豆中这些维生素含量与其他豆类(豌豆,扁豆,绿豆,黑豆)水平相近甚至更高[2]。
1.5 矿物质
每100 g生鹰嘴豆种子富含钙160 mg,磷450 mg,钾830 mg,钠6.0 mg,镁138 mg,锌4.1 mg,铜0.44 mg,锰2.2 mg,铁5.0 mg[5]。硒也是鹰嘴豆种子中含有的必需微量元素(8.2 mg/100 g)[19]。此外鹰嘴豆含有的其他微量元素有铝(10.2 mg/100 g),铬(0.12 mg/100 g),镍(0.26 mg/100 g),铅(0.48 mg/100 g)和镉(0.01 mg/100 g)[20]。此处铝,镍,铅和镉的含量不会造成任何毒理学风险。
1.6 非营养素
鹰嘴豆含有大量的具有生物活性的非营养素,包括甾体类、异黄酮类、三萜类化合物,它们会影响体内代谢,在维持人类健康方面起着重要作用。目前已经发现鹰嘴豆胚芽中的异黄酮类化合物有鹰嘴豆豆芽素A、刺芒柄花素、染料木素等[21],甾体类化合物有β-谷甾醇、β-胡萝卜苷、豆甾醇等[22],从鹰嘴豆种子中分离出的三萜类化合物有大豆精醇A、大豆皂苷Bb、β-香树脂醇等[23]。据报道[24],每100 g鹰嘴豆干重中染料木黄酮,芒柄花素和大豆苷元的含量分别为0.06 mg、0.14 mg和0.04 mg。鹰嘴豆植物甾醇包括β-谷甾醇,菜油甾醇,豆甾醇和D5麝香草酚,其中鹰嘴豆中β-谷甾醇浓度为38.52 mg/100 g干重),高于熟干豆和豌豆[25]。总植物甾醇含量为205 mg/100 g干重,高于芸豆,小扁豆,低于豌豆[21]。
2 鹰嘴豆的保健功能
膳食摄入鹰嘴豆有许多的健康益处,包括增加饱腹感,延长寿命,改善体重,以及预防代谢综合征如Ⅱ型糖尿病和冠心病(Coronary atherosclerotic heart disease,CHD)等慢性疾病[26],此外鹰嘴豆富含的膳食生物活性物质,如植酸,甾醇,单宁,类胡萝卜素和其他多酚,其益处大大超出人类的基本营养需求[27]。
2.1 降血脂作用
饮食中摄入过高的动物性食物和精加工米面食物,不良的生活方式和遗传等多种因素都会导致高血脂的发生和发展,而高血脂是缺血性心肌梗死、CHD及中风的最重要的致病原因。吕万勇[28]研究发现鹰嘴豆ɑ-GOS具有明显的降低糖脂代谢紊乱小鼠的血脂、胆固醇、低密度脂蛋白的作用,而且能够减少肝脏脂肪细胞浸润,保护肝细胞。Pittaway J K[29]称膳食中添加鹰嘴豆可以降低总血清胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平;Ramírez-Jiménez A K等[30]得出鹰嘴豆中的植物甾醇降血脂机制在于其可通过抑制胆固醇胶束溶解度,进而抑制肠腔的吸收率来降低胆固醇水平。此外,鹰嘴豆中的两种多不饱和脂肪酸(LA和OA)约占鹰嘴豆总脂肪量50-60%,研究表明LA对血脂、胰岛素敏感性和止血因子有一定的作用,可降低CHD危险[31]。
2.2 降血糖作用
由于现代生活水平提高,人们的饮食结构发生巨大的变化,高血糖病人越来越多。因此降血糖食物受到广泛关注,而鹰嘴豆的降血糖作用已被大量研究所证实。Pittaway J K[29]发现鹰嘴豆具有较高的抗性淀粉和直链淀粉,直链淀粉具有较高的聚合度,使得淀粉在小肠中的消化更耐受,最终导致葡萄糖的可用性降低。较低的葡萄糖生物利用率会导致葡萄糖进入血流的速度减慢,从而减少对胰岛素的需求,使得餐后升糖指数和胰岛素反应降低[32],进而缓解Ⅱ型糖尿病发病率和严重程度;动物实验研究报道[33],鹰嘴豆D-松醇能够显著降低糖尿病小鼠空腹以及餐后血糖值,修复小鼠肝损伤,改善糖尿病小鼠胰岛细胞功能以及体重骤降的现象。体外细胞实验报道[34],通过对鹰嘴豆中3种异黄酮类化合物染料木素、鹰嘴豆芽素A、刺芒柄花素进行溴乙氧基化结构修饰后,获得的异黄酮类衍生物可以与胰岛素产生协同作用,能有效降低血糖。
2.3 减重
现如今,肥胖的患病率趋于流行,找到有效的解决方案来减少肥胖发生已成为公共卫生工作的重中之重。一项来自横断面研究的荟萃分析结果表明[35],鹰嘴豆或鹰嘴豆泥消费人群,与非消费人群相比,具有比较低的体重、BMI和腰围(Waist circumference, WC),以及较低的空腹血糖水平。人群膳食补充鹰嘴豆能增加饱腹作用,可能与其富含的膳食纤维有关[36]。动物实验发现补充鹰嘴豆可减少高脂饲料诱导肥胖大鼠体重和附睾脂肪重量[37];饮食干预研究表明,在以小麦为主食的澳大利亚饮食中补充不同能量的鹰嘴豆可显着降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇[38]。可见鹰嘴豆在降低体重,改善血脂等方面发挥了重要作用。
2.4 抗肿瘤
癌症已经成为当今威胁人类健康的第一大杀手。我国癌症的发病率正呈现逐年上升的趋势[39]。Jukanti A K[5]发现鹰嘴豆泥中存在的几种生物活性化合物,如番茄红素,生姜黄素A和皂苷,可以降低乳腺癌、前列腺癌等的风险。张芸[40]发现从鹰嘴豆中提取的鹰嘴豆糖醇(纯度>95%)对胃癌细胞HGC-27有明显的抑制作用。Raicht R F[41]发现在大鼠饮食中加入β-谷甾醇(鹰嘴豆中主要的植物甾醇)会减少N-甲基-N-亚硝基脲诱导的结肠肿瘤。Kumar S等[42]研究表明从鹰嘴豆中分离的凝集素C-25可以通过靶向p38αMAP激酶抑制口腔癌细胞系(KB细胞)的生长,诱导正常细胞的增殖。因此定期摄入鹰嘴豆可作为膳食干预中降低癌症风险的重要组成部分。
2.5 抗氧化
人体代谢过程中会产生自由基,自身的抗氧化系统可以清除自由基。然而,一系列的内、外因素都会导致过多的自由基产生,从而加速身体老化甚至导致癌症、心脏病等疾病的发生。高晓雪[43]发现鹰嘴豆异黄酮提取物CAE可提高衰老小鼠脑组织清除自由基的能力,减少过氧化产物对脑组织的损伤,发挥抗衰老的作用。赵雪洁[44]报道,鹰嘴豆对D-半乳糖所致的衰老模型小鼠具有抗氧化作用。Mittal G[45]报道,鹰嘴豆种皮中的纤维能够降低N-亚硝基二乙胺(N-DEA)对红细胞体外脂质过氧化和各种组织抗氧化能力的影响,为N-DEA诱导的氧化应激及其毒性反应提供了合理的保护。
2.6 其他功效
叶黄素和玉米黄质是鹰嘴豆种子中的主要类胡萝卜素,能增加自然杀伤细胞活性,维持和调节特异性免疫,在老年黄斑变性中发挥一定作用[46]。Loing E[19]研究表明鹰嘴豆芽素A具有雌激素样作用,能有效促进性激素代谢平衡。Singh B等[47]报道鹰嘴豆种子中的植物甾醇有助于降低血压。周延萌[48]发现高剂量的鹰嘴豆芽素A具有增强乳腺组织雌激素的作用,增加骨质疏松大鼠股骨的骨密度。张芸[40]发现鹰嘴豆糖醇可以调节肠道内菌群组成,增加有益菌,抑制有害菌,同时提高小鼠的非特异性和特异性免疫能力。刘向慧[49]研究表明鹰嘴豆芽素A具有一定的促进毛发生长的作用。
3 小结与展望
由于近年来国内外有关鹰嘴豆及其各类提取物开发应用的研究报道越来越多,以鹰嘴豆为原料的食品及保健品也如雨后春笋般出现在市面上。新疆的木垒县是鹰嘴豆的主产区,在维吾尔语的医学中鹰嘴豆已沿用了2500多年,具有悠久的历史和广泛的药用价值,享有很高的声誉。然而在国内,人们对于鹰嘴豆的健康益处关注度仍然不够,日常膳食中鹰嘴豆的消费亦不普遍,因而增强国人关于鹰嘴豆的营养保健功能的认识至关重要。其次在基础研究上,不断优化鹰嘴豆的生产加工工艺,以开发品质优异、种类丰富且各具特色的鹰嘴豆产品,来满足食品市场的需要,使鹰嘴豆成为一种新型粮谷营养健康食品。另外深入探究鹰嘴豆与其它药用食材在医学上的综合应用价值,可以更好的推广其药用功能。充分发挥鹰嘴豆在医药领域及日常饮食中的作用。