核桃的营养价值、保健功能及开发前景

许欢欢，何爱民 ，吉洋洋 ，李娜，白瑞鹏 ，牟德华

1.河北科技大学 食品与生物学院（石家庄 050000）；2.河北绿岭康维食品有限公司（邢台 054300）；3.河北省（邢台）核桃产业技术研究院（邢台 054300）

核桃为胡桃科胡桃属植物，又名胡桃、羌桃，是我国重要的木本油料树种。目前在全球内，核桃产量在坚果生产中排名第二，仅此于杏仁。中国与美国、伊朗、土耳其、墨西哥、智利为世界核桃生产六大主产国。据FAO资料显示，2020年我国核桃种植面积为28.44 hm2，核桃种面积和产量均居世界第一，核桃产量为110万 t，是世界第一大核桃生产国和重要的出口国[1]。核桃果实营养丰富，核桃仁中的磷脂，对脑神经有良好保健作用。核桃油含有大量不饱和脂肪酸，主要脂肪酸为亚油酸和油酸，有防治动脉硬化的功效。

核桃中的七大营养素含量十分丰富，食用核桃或者富含核桃的食品已被证实对心脏健康、预防癌症和代谢紊乱有益，因为它们具有抗氧化和抗炎的特性，并能维持健康的新陈代谢和免疫功能。此外，核桃可以通过改善疲劳、失眠、肾功能不全的途径达到健脑益智的效果，还可以通过调节糖脂代谢从机制上改善糖尿病、心脑血管疾病、脂肪肝疾病。

目前我国对于核桃的开发利用出现“供大于求”状况，主要以出口核桃原料为主，所以在食品加工领域，核桃的开发利用有着广阔的市场前景和极大的发展空间，可以从作用机制角度开发具有健脑益智、调节糖脂代谢保健作用的核桃保健食品，或针对不同人群开发符合不同人群所需的营养要求的核桃保健食品。

文章从三个方面介绍了核桃营养价值、功效和开发前景。第一部分是介绍核桃主要营养要素以及营养特点；第二部分是从机制角度概括核桃通过改善疲劳、改善失眠等途径起到健脑益智、调节糖脂代谢的保健作用；第三部分是核桃产品的开发现状及利用前景，为核桃产业的深加工以及核桃资源的充分利用提供思路。

1 核桃营养

1.1 核桃营养要素含量

核桃作为世界四大著名干果之一，其果仁营养丰富，食药同源。核桃中同时包含了人体必需的七大营养素。核桃仁中含量最高的是脂肪，为60%~70%[2]；蛋白质含量约为20%[3]；碳水化合物含量为12%~13%；膳食纤维含量为4.2%~5.2%[4]；核桃中含量较高的维生素为VC，其次是维生素B族[5]；含有的矿物质种类丰富，其中钾、镁、钙含量较高[6]。

1.2 核桃营养特点

核桃是坚果中油脂含量较高的，油脂含量在91%左右。核桃中的脂肪酸主要以不饱和脂肪酸的形式存在，其中的ω-6/ω-3多不饱和脂肪酸平均比值为6.13∶1[3]，符合《中国居民膳食营养素参考摄入量》中ω-6/ω-3参考摄入量的比例。

核桃蛋白是一种优质植物蛋白，其营养价值接近动物蛋白，并且含有人体所需的8种必需氨基酸，其中谷氨酸的含量较高。谷氨酸是影响人特别是青少年智力及记忆发育的重要功能物质。核桃中的必需氨基酸含量约占总氨基酸含量的30%，接近FAO/WHO（联合国粮食及农业组织/世界卫生组织）提出的人体必需氨基酸模式中的比例。所以核桃的蛋白和氨基酸含量均适宜人体生理作用需要，营养价值高，对人体而言是良好的必需氨基酸源和植物蛋白源。

综上所述，核桃富含大量的营养要素，是人们摄取所需营养物质的优秀天然食品来源。

2 核桃的保健功能

核桃被公认为“长寿果”“黄金药果”等，作为一种古老的食药同源食物，其具有很好的保健作用，可以大致概括为健脑益智、调节糖脂代谢两个方面。核桃主要可以通过改善疲劳、失眠、肾功能不全而达到健脑益智的效果，还可以通过调节糖脂代谢机制改善糖尿病、心脑血管疾病、脂肪肝疾病。

2.1 健脑益智

2.1.1 改善疲劳

在连续的体力或脑力劳动后，会出现注意力不集中、记忆力变差、睡眠质量差等症状，我们称这种状态为疲劳，是一种严重的亚健康状态。流行病学调查发现，疲劳的发生率在7%~45%之间，当疲劳出现时，脑中的去甲肾上腺素释放减少，这些抑制谷氨酸脱氢酶活性的物质减少可能引起脑中γ-氨基丁酸生成增多，由于γ-氨基丁酸可阻抑皮质神经元轴-树突传递，对中枢神经系统有普遍的抑制作用，因此，γ-氨基丁酸升高，可导致中枢疲劳[7]。邱娟[8]应用不同剂量的核桃清蛋白抗氧化肽灌胃大鼠4周，结果发现核桃清蛋白抗氧化肽均可显著提高小鼠的游泳力竭时间。侯登勇等[9]制备分心木水提物并对小鼠连续灌胃14 d，与空白对照组小鼠对比分心木水提物灌胃的小鼠能提高小鼠的运动耐力，说明分心木水提物在给药剂量范围内不会对小鼠各脏器产生不利影响的同时具有明显的抗疲劳效果。以上研究均证实，核桃能够推后出现疲劳的时间，避免过度用脑，从而达到健脑益智的保健功能。

2.1.2 改善失眠

中国失眠症发病率为30%，且逐年升高。另外，约有80.71%的失眠患者伴随有记忆力减退症状，证明学习记忆功能学习与规律睡眠密切相关[10]。失眠障碍患者在工作记忆力以及注意力方面均出现了不同程度的受损，往往表现为工作效率降低，学业成绩下降等。

失眠通过以下几种机制影响大脑功能：失眠会对大脑功能产生累积影响，这与灰质体积减小与白质微结构的完整性有关，大脑灰质体积的过度觉醒，尤其是右侧大脑半球，以听觉系统、视觉系统、情绪系统相关脑区为甚[11]，会影响患者日间正常学习行为；失眠会损伤海马体CA1区神经元，使尼氏小体大量减少，影响空间学习记忆能力。前期试验显示[12]，核桃蛋白酶解物及其低分子量肽段对睡眠剥夺大鼠的空间行为学表现具有显著的改善效果，并可以减轻由于睡眠剥夺造成的记忆缺陷。揭示了核桃蛋白肽具有显著的神经保护作用，并提出了核桃肽可能是与记忆缺陷相关的神经退化性疾病的潜在营养保健品的展望。赵焕新[13]通过酶联免疫法检测，结果表明分心木提取物中脱落酸类衍生物的潜在作用靶标包含多个与镇静催眠活性相关的γ-氨基丁酸受体的亚型（如α1、α2、α3、α6），其中的脱落酸类衍生物具有调节脑内相关神经递质的作用，可以降低小鼠大脑中去甲基肾上腺素、多巴胺水平，提高γ-氨基丁酸受体含量，在治疗失眠、睡眠障碍等疾病方面显示出良好潜力。因此，核桃可以改善失眠以及保护由睡眠障碍造成损伤的大脑神经元，防止出现学习记忆功能下降、工作效率降低的现象，从而达到健脑益智的功效。

2.1.3 改善肾功能不全

肾功能不全患者的动脉粥样硬化、动脉血压升高、内皮功能障碍伴有血脑屏障通透性增加，使各种炎症介质释放到大脑中的内皮，给大脑带来负面影响；肾功能不全患者的内皮细胞或胶质细胞功能障碍改变了血液与神经元之间的物质交换，增加脑血流，从而引起使大脑功能受损增加的恶性循环[14]。张小艳[15]在动物试验中发现，先天肾虚可通过降低甲状腺激素水平，减少放射状胶质细胞数量或减少双皮质素表达，从而抑制大脑皮质神经元迁移，最终影响脑发育。但在孕期使用左归丸填补母鼠肾精，可以缓解先天肾虚仔鼠脑前额皮质神经元异常迁移而致分层结构紊乱的现象，促进脑皮质发育，并在一定程度上预防或缓解仔鼠生长发育迟缓和学习记忆能力低下。康家伟等[16]通过对大鼠注射D-半乳糖生理盐水建立亚急性肾衰老模型，试验结果显示，核桃低聚肽对D-半乳糖诱导的肾脏损害具有改善作用。王艳等[17]使用大剂量皮质激素构建肾阳虚症小鼠动物模型，使小鼠出现全身耗竭现象。分心木不同溶剂的提取物能够不同程度上改善小鼠的全身耗竭现象，缓解肾小球的大细胞型硬化、改善肾小管上皮细胞水肿、改善肾间质出血症状以及改善神经胶质细胞水肿。所以，核桃能够一定程度上避免肾功能不全对大脑内神经元的损伤，起到健脑益智的作用。

2.2 调节糖脂代谢

2.2.1 改善糖尿病

糖尿病主要的特征是机体血糖升高，而高血糖会增加氧化应激，是因为高血糖直接关系到晚期糖化终末产物以及活性氧的产生。氧化应激主要是由于抗氧化能力的降低和（或）氧自由基的产生增加而发生的。该反应是导致糖尿病并发症出现的关键机制。现有的控制糖尿病的手段是通过口服血糖药物或注射胰岛素，这会对人体产生副作用。而核桃中含有不饱和脂肪酸的高脂肪组分和一些酚类化合物，与降糖活性直接相关[18]，可将核桃考虑为控制糖尿病药物的天然来源。Gholamali等[19]研究核桃叶环己烷提取物对单次腹腔注射链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠的影响，结果表明，核桃叶提取物对体重、空腹血糖、血脂、抗氧化酶活性和同型半胱氨酸有整体的有益作用。刘欣然等[20]进行动物试验，研究表明核桃可以降低小鼠体内的胆固醇、甘油三酯及葡萄糖等，因此通过核桃干预体内的糖脂代谢可达到降糖作用。

2.2.2 改善心脑血管疾病

心脑血管疾病是心脏和血管疾病的总称，包括高血压、动脉粥样硬化、心肌肥厚、心肌梗死、心力衰竭以及心肌和大脑缺血——再灌注，是导致人类死亡的重要原因。心脑血管疾病的致病机制与凋亡细胞死亡、炎症和氧化还原平衡障碍等几个病理过程有关。

核桃是ω-6和ω-3脂肪酸的重要来源，与其他坚果相比，其ω-6/ω-3比值优异，对人体健康有益。可以建议作为膳食补充剂，以减少心血管综合征的威胁。核桃通过调节糖脂代谢途径预防心血管疾病的作用已经被广大学者印证。试验研究发现[21]，核桃油脂中的不饱和脂肪酸替代了糖类，降低了受试者的胆固醇、甘油三脂等含量。因为核桃中含有大量的不饱和脂肪酸、酚类、维生素等营养物质，能够改善人体的血脂环境。Wu等[22]向健康的40名受试者每天食用43 g核桃，持续8周，结果发现核桃可改善高胆固醇血症受试者的血脂状况，明显降低胆固醇和载体蛋白的含量，所以定期食用核桃可降低患冠心病的风险。刘皓涵等[23]以纯度97.2%的冷榨核桃油亚麻酸为原料对高脂小鼠连续灌胃30 d，测定小鼠血脂和肝脏指标，结果表明核桃油亚麻酸可明显降低小鼠血液中的总胆固醇、甘油三酯等含量，且效果优于花生油和核桃油。

2.2.3 改善脂肪肝

肝脏脂质沉积致肝脏受到脂毒性影响，导致肝细胞凋亡，肝内炎症细胞激活，其过程被认为是单纯脂肪肝关键。人体脂肪组织中的甘油三酯分解为游离脂肪酸，经血转运至肝脏，受胰岛素调控而胰岛素受体受损可，诱导过多的脂肪酸向肝脏输送，从而导致脂肪肝。机体炎症发生时，脂肪细胞的c-Jun N末端激酶磷酸化会使胰岛素受体后信号传导受损[24]。因此，脂肪组织炎症和代谢紊乱被认为是脂肪肝发病的重要机制。方琼莲等[25]使用核桃青皮提取物对高脂饲养建立肝损伤的大鼠进行试验，并同时监测天冬氨酸氨基转移酶、谷氨酸氨基转移酶的指标，发现核桃可减轻成年大鼠肝脏质量，减少肝脏脂肪堆积，降低肝比重，降低大鼠血清中天冬氨酸氨基转移酶、谷氨酸氨基转移酶含量，能改善肝组织病理损伤。

3 核桃产品的现状及开发前景

2008年11月，国务院发布的《国家粮食安全中长期规划纲要（2008——2020年）》中提出，大力发展木本粮油产业，加快提高核桃、板栗等木本粮油品种的品质和单产水平。积极引导和推进木本粮油产业化，促进木本粮油产品的精深加工，增加木本粮油供给。但目前市面上对核桃开发利用的产品主要有初加工产品和深加工产品，初加工产品如核桃的干制，深加工产品有核桃油、核桃粉、核桃仁休闲食品等，开发利用程度远远不够。

3.1 产品现状

3.1.1 国内核桃产品现状

中国的核桃产品加工起步较晚、加工规模较小、产品种类少、影响力低，远落后于核桃生产发达国家的产品加工业。目前在核桃深加工方面主要加工产品有核桃油、核桃营养粉、核桃乳饮料、核桃休闲小食品等。

我国的核桃产业发展中开发利用最充分的一部分是核桃仁的利用。核桃仁是核桃的主要可利用部分，大多利用途径为生食。以核桃仁生产的食品有琥珀核桃、五香核桃、脱皮核桃仁等。虽然这种将核桃果实直接开发的途径能有效解决核桃的产量囤积问题，但仍然会因核桃采后贮藏方式不当而造成损失，损失量占总产量的12%[26]。目前核桃的贮藏方式以干果为主，但随着贮藏时间的延长，营养成分会损失。所以鲜食核桃贮藏问题，核桃在贮藏期间的产生虫蛀、霉变的问题亟待解决。

还有一种加工工艺是将核桃仁集中加工制油，2015年国务院印发《国务院办公厅关于加快木本油料产业发展的意见》突出加快以核桃、油茶为主体的木本油料产业发展，以大力增加健康优质食用植物油供给，切实维护国家粮油安全，加大了核桃深加工产品核桃油的发展力度。并且该“意见”中指出鼓励企业推进木本油料产业化经营，鼓励企业利用新技术、新工艺，开展精深加工和副产品开发，实现循环发展和综合利用。目前就有部分企业利用生产核桃油产生的副产品——核桃饼粕作为原材料生产低脂核桃蛋白粉。有研究发现，核桃粉保留了核桃和核桃油的大部分特性，仍然含有非常丰富的脂肪酸18%~36%和蛋白质30%~45%，并且不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值优异为9.07，具有↱良好的氨基酸结构，重要的生物活性化合物含量高。所以在开发和利用方面，可以加入核桃粉从而改善新型烘焙产品的营养和技术特性[27]。此外，利用核桃饼粕制造的活性肽具有不同的生理功能，核桃生物活性肽作为一种新型的核桃深加工营养产品，具有广阔的应用前景和市场潜力。

3.1.2 河北省产品现状

河北省核桃的加工产品以往主要集中在核桃油、核桃乳等产品。河北绿岭果业有限公司近年研发的核桃深加工产品有核桃乳、核桃营养糊粉、核桃奶片、核桃油、核桃肽、核桃胶囊等6大类20多个单品。河北三利有机食品有限公司开发了核桃油、核桃亚麻酸油以及核桃粉、核桃含片、亚麻酸胶囊、核桃茶等保健和休闲系列食品3大系列20多个新产品，其深加工系列产品已经通过有机食品认证。河北养元智汇饮品股份有限公司、河北露露股份有限公司都是以生产核桃饮品为主的企业[28]。

针对核桃的开发问题，河北省将核桃加入了学生营养配餐中。2021年，国家级、河北省级《关于深入实施农村义务教育学生营养改善计划的通知》中明确要求各教育部门根据不同年龄学生特点，科学营养配餐，提高供餐质量。河北省内各市纷纷对营养改善计划做出落实工作，邯郸市教育局和财政局的工作通知中提到相应的几个县区提高了膳食补助标准、沧州市南皮县教育局将核桃加入了学生营养改善计划（课间加餐）。将核桃作为配餐加入学生的营养餐中的计划，有利于缓解学生学习过程中精神紧张造成的记忆力下降，还一定程度解决了核桃产业“供大于求”的状况。由以上政策及工作可以借鉴到，基于核桃的营养成分和经济价值，开发针对学生群体的核桃保健食品或核桃营养配餐，从而提高核桃资源的利用程度。

3.2 开发利用前景

3.2.1 保健食品

为充分利用核桃及核桃副产品，可以根据《中国居民膳食指南》[29]针对不同人群开发核桃保健产品，从而提高核桃资源的利用和推动核桃产业的发展。

（1）针对学龄前儿童和青少年：这类人群应侧重开发有助于神经系统发育或缓解学习压力造成的记忆力下降、学习疲劳的富含维生素B族、叶酸等营养素的核桃保健产品。（2）针对孕妇：可以开发富集叶酸、VC、铁的核桃保健产品。因为叶酸除了有助于预防胎儿神经管畸形外，也有利于降低妊娠高脂血症发生的危险；孕妇在孕前期常吃含铁的食物的同时补充维生素C，可以促进铁的吸收和利用，避免出现孕前缺铁导致早产或新生儿出生体重低等问题。（3）针对素食人群：这类人群缺乏蛋白质、维生素B12、铁、锌等营养素。可以开发专门针对素食人群补充上述营养素的核桃保健品。（4）针对老年人：核桃作为一种很好的植物蛋白来源，可以有效地辅助缓解老年人群的心脑血管疾病以及糖尿病。因而，针对性地开发适用于老年人的核桃保健产品是具有重大意义的。

3.2.2 药用产品

（1）氨基酸药用产品：核桃种仁中的谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量较高，占药用氨基酸总含量的61.85%。谷氨酸可以保护肝脏、使脑功能活跃；精氨酸能够保护肝脏机能；天冬氨酸对增强肝功，缓解疲劳，预防心脏病、高血压、肝病、糖尿病等疾病；（2）维生素类药用产品：核桃楸叶、树皮、根皮中含有丰富的维生素，所以具有很强的抗氧化活性，能够发挥自由基清除作用、降血糖作用、降低患心血管疾病风险的重要；（3）多酚类药用产品：核桃青皮、分心木含有丰富的多酚类，多酚类具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤、保肝、杀虫、改善肠道菌群、加快伤口愈合[30]。核桃种仁及其副产品中的活性物质繁多，利用其中的活性物质开发具有药用价值的产品，还能够解决核桃副产品开发程度低导致的浪费现象。

4 结语

核桃作为我国重要的木本油料树种，种植面积大，营养价值高。核桃具有很高的不饱和脂肪酸含量，其中的必需氨基酸比例符合人体必需氨基酸模式，同时包含人体生长发育所必需的微量元素。核桃还具有健脑益智、调节糖脂代谢的保健功能。基于我国核桃产业现状，对于核桃的深加工状况仍不乐观，所以需要学者加大对核桃深加工的研究，努力开发相关的核桃保健食品和药用产品，从而提高核桃的利用程度、推动核桃产业经济增长。