全 文 :基金项目:福建省永泰县科技计划项目(编号:樟科2014)
作者简介:刘志彬(1982—),男,福州大学助理研究员,硕士。
E-mail:liuzhibin@fzu.edu.cn
通讯作者:倪莉
收稿日期:2015-07-28
第31卷第6期
2 0 1 5年1 1月
Vol.31,No.6
Nov.2 0 1 5
DOI:10.13652/j.issn.1003-5788.2015.06.054
欧洲李营养功效研究进展
Nutritional benefits of European plums(Prunus domestica L.)
刘志彬
LIU Zhi-bin
冯江朵
FENG Jiang-duo
张 雯
ZHANG Wen
倪 莉
NI Li
(福州大学食品科学技术研究所,福建 福州 350108)
(Institute of Food Science and Technology,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian350108,China)
摘要:欧洲李鲜果及干制产品,在美国、欧洲及全世界范围内
均被广泛食用。欧洲李富含多酚类物质及其他植物营养素,
营养价值丰富。大量研究表明,欧洲李具有很强的抗氧化活
性,并具有保护心血管系统、抗结肠癌活性、预防老化相关的
认知缺陷、缓解便秘、促进骨骼健康等营养功效。文章综述
欧洲李营养功效的研究进展,以期为进一步研究欧洲李或其
同属产品的营养价值提供依据。
关键词:欧洲李;西梅;营养功效;多酚
Abstract:European plum(Prunus domestica L.)and its dried prod-
ucts,commonly known as prune,are widely consumed in Unite
States,European countries and worldwide.European plum,which is
rich in polyphenols and other phytochemicals,possesses high nutri-
tional values.This review summarizes the findings of published stud-
ies which examine the nutritional benefits,including antioxidant ac-
tivity,the protection effect on cardiovascular system,anti colon
cancer activity,relieving constipation effect and bone health improve-
ment effect of European plum.
Keyword:European plum;dried plum;nutritional benefits;polyphe-
nol
欧洲李(PrunusdomesticaL.)为蔷薇科(Rosaceae)李属
(Prunus)植物。分布在美国西部、西亚、欧洲以及中国等地,
生长于海拔1 200~1 400m的地区[1]。欧洲李除了鲜食以
外,也常干制后食用,俗称西梅。它是一种低热量、低脂肪、
低糖、低血糖生产指数的食品,富含 VC、VK和 VA,富含膳食
纤维,富含钾、铜、硼等矿物质,还含有很高的多酚类物质,如
绿原酸、花青素、原花青素等。欧洲李具有与蓝莓相当的抗
氧化活性且含有更为丰富的植物营养素,有助于预防诸多疾
病。目前欧美、日本等对欧洲李的营养功效做了较为深入且
广泛的研究。文章针对目前国外对欧洲李的抗氧化活性、保
护心血管系统、抗结肠癌活性、预防老化相关的认知缺陷、缓
解便秘、促进骨骼健康等方面的营养功效的研究进行综述,
以期为进一步研究欧洲李或其同属产品的营养价值提供
依据。
1 抗氧化活性
长期的氧化应激是形成慢性疾病及退行性疾病的重要
原因。蔬菜与水果由于含有丰富的 VC、VE、多酚、类胡萝卜
素,被认为是能够抵抗氧化应激的天然食物,即具有抗氧化
活性。其中欧洲李的抗氧化活性在欧美得到广泛认可,在学
术界也开展了大量学术研究评估其抗氧化活性。
2004年,美国农业部和贝尔茨维尔人类营养研究中心
联合开展的一项研究对比了超过100种食物(包括水果、蔬
菜、坚果、果干、香料、谷类食品、婴儿食品等)的脂溶性抗氧
化 活 力 (lipophilic-ORACFL )、水 溶 性 抗 氧 化 活 力
(hydrophilic-ORACFL)、总抗氧化活力(TAC)和总酚含量
(TP)。在所检测的24种水果中,欧洲李的水溶性抗氧化活
性(每克鲜果约70μmol VE当量,表示为70μmol TE/g)
和总抗 氧 化 活 力 (约 70μmol TE/g)仅 次 于 野 生 蓝 莓
(H-ORACFL:92.09μmol TE/g,TAC:92.60μmol TE/g)
和 蔓 越 莓 (H-ORACFL:92.56 μmol TE/g,TAC:
94.56μmol TE/g),略高于种植蓝莓,为樱桃的2倍,苹果的
2~3倍,橘子的3倍,葡萄的6倍左右。在所检测的4种最
普遍食用的果干(枣干、无花果干、西梅、葡萄干)中,西梅的
水溶性抗氧化活性和总抗氧化活力是其他三者的3倍左右,
总酚含量也是三者中最高的[2]。Chun等[3]研究了11种已
成熟的欧洲李的总酚、总黄酮及总抗氧化活性,发现11种欧
洲李的每100g鲜果的抗氧化活性(ABTS清除活性)为
144.4~889.6mg VCE(VC当量),总酚含量为138.1~
684.5mg GAE(没食子酸当量),总黄酮含量为59.3~
366.0mg CE(儿茶素当量)。且总酚与总黄酮含量分别与总
抗氧化性呈线性相关关系(R2分别为0.988 7和0.965 3)。
类似的,Rop等[4]研究了12种典型的白喀尔巴阡山脉种植
822
的欧洲李的抗氧化活性,发现每克鲜果的抗氧化活性(ABTS
清除活性)为2.58~6.04mg VCE,总酚含量为2.27~
4.95mg GAE,总酚含量与抗氧化活性也呈线性相关关系
(R2=0.893)。此外,Rop等[4]的研究发现欧洲李还有很高
的矿物质和果胶含量(21.7~35.4g/kg)。Kristl等[5]的研
究还发现,欧洲李鲜果采用水及有机溶剂提取成分的抗氧化
活力仅占到其总抗氧化活力的18%,还有相当高的抗氧化活
力由酸水解所获得的单宁(hydrolysable tannins)和不可提取
的原花青素(non-extractable proanthocyanidins)贡献。考虑
到目前绝大部分文献报道的欧洲李抗氧化活力的评估方法
都是采用水或有机溶剂提取的方法获得的,而没有考虑大量
无法提取成分的抗氧化活性(部分不溶性成分在摄入后可能
被肠道菌群降解从而表现出抗氧化活性),因此 Kristl等[5]
认为欧洲李的抗氧化活力可能被大大低估了。Kristl等[5]的
研究还发现,在最后1周的成熟期内欧洲李的抗氧化活力上
升了约38%。
除了对欧洲李的抗氧化活力进行评估外,还有大量的文
献研究了欧洲李抗氧化的机理。Gil等[6]对比了欧洲李中的
VC、类胡萝卜素、总酚对其总抗氧化性的贡献发现,总酚的
贡献远超过VC和类胡萝卜素,总酚含量与其抗氧化性呈高
度线性相关关系(R=0.94)。欧洲李含有各种多酚成分,从
欧洲李鲜果及西梅中获得的主要多酚类物质为对羟基肉桂
酸衍生物,包括新绿原酸 (neochlorogenic acid,3-O-caf-
feoylquinic acid,3-CQA)、隐绿原酸(cryptochlorogenic acid,
4-O-caffeoylquinic acid,4-CQA)和绿原酸(chlorogenic acid,
5-O-caffeoylquinic acid,5-CQA)等[7-10],其中新绿原酸含量
最高,3-CQA,4-CQA 和 5-CQA 三 者 的 比 例 为 78.7
18.43.9[10]。绿原酸被广泛认为具有清除氧自由基活性
的物质,并且能抑制脂质氧化过程中所形成的共轭二烯,因
此绿原酸具有极强的抗氧化能力。Tomas-Barberan等[11]通
过液质联用分析了加州地区种植的5种欧洲李鲜果的多酚
成分发现,其果实中的多酚除了占最主要的对羟基肉桂酸衍
生物类多酚(占84%~90%)外,还含有一定的黄烷醇类(fla-
van-3-ols,占4%~8%)、黄酮醇类(flavonols,占2%~3%)
和花青素类(anthocyanins,占4%~9%)化合物。欧洲李鲜
果中没有检测到儿茶素和表儿茶素,但儿茶素的二聚体及三
聚体含量很高,是欧洲李中主要的黄烷醇类化合物,且其在
皮中的含量比果肉中的高;欧洲李中的主要黄酮醇类化合物
为槲皮素的衍生物,如quercetin 3-glucoside,quercetin 3-ruti-
noside,quercetin 3-xyloside等,基本分布于皮中;欧洲李中的
主要花青素类衍生物为cyanidin 3-glucoside,cyanidin 3-ruti-
noside,cyanidin 3-acetyl glucoside和cyanidin 3-galactoside,
也主要分布在皮中[11]。这些多酚类化合物单体均具有极强
的抗氧化活性,其在欧洲李表皮及果肉中的存在对欧洲李的
抗氧化活性作出了一定的贡献。除了多酚类物质外,
Kikuzaki等[12]还从欧洲李中分离纯化得到4种新的脱落酸
成分(abscisic acid related compounds)和2种含糖基的水溶
性木酚素(lignan glucosides)。其中含糖基的水溶性木酚素
具有较强的氧自由基清除活性。
2 保护心血管系统
包含果胶在内的膳食纤维具有降低血液胆固醇水平,尤
其是低密度脂蛋白(LDL)胆固醇水平的作用,从而降低心血
管疾病风险。欧洲李富含可溶性膳食纤维,100g欧洲李鲜
果中膳食纤维的含量高达6~7g,其中60%为果胶[13]。因
此欧洲李对心血管系统具有一定的保护作用。此外,由于欧
洲李具有丰富的抗氧化物质,能够对脂质氧化起到抑制作
用,从而发挥对心血管系统的保护作用。
Tinker等[13]开展的一项持续8周的交叉人体试验表
明,轻度高胆固醇的受试者每日摄入12颗欧洲李鲜果(约
100g,大约含6g膳食纤维)可以显著降低血浆胆固醇和
LDL胆固醇水平,并可显著降低粪便石胆酸的浓度,且各项
指标的降低效果均显著优于摄入葡萄汁的效果。Tinker
等[14]的另一项动物试验也表明,从欧洲李鲜果中提取的膳
食纤维可以降低高血脂鼠的血浆和肝脏胆固醇水平。Gala-
her等[15]给apoE缺陷小鼠(动脉粥样硬化模型鼠)喂食高胆
固醇饲料,同时喂食西梅粉末(占饲料的4.75%),并以仅喂
食高胆固醇饲料的apoE缺陷小鼠作为阳性对照组,以仅喂
食不含胆固醇饲料的apoE缺陷小鼠作为阴性对照。经过
5个月的分组喂养之后发现,西梅组与阴性对照组小鼠的动
脉粥样硬化病变区显著低于阳性对照组小鼠;西梅组与阴性
对照组小鼠的血清淀粉样P成分(SAP)也显著低于阳性对
照组小鼠。可见西梅有助于缓解动脉粥样硬化的进一步
发展。
除了这些动物试验及临床试验外,还有一些体外试验也
间接证明了欧洲李具有保护心血管系统的功能。如Dono-
van等[8]的研究发现,欧洲李提取物、欧洲李果汁提取物以及
从欧洲李中分离纯化获得的新绿原酸和绿原酸均可以抑制
铜催化的人血浆LDL氧化。
3 抗结肠癌活性
欧洲李鲜果及西梅含有大量的膳食纤维和多酚成分。
有文献[16]报道某些膳食纤维成分可以通过稀释粪便胆汁
酸,降低结肠传输时间,增加肠腔内短链脂肪酸浓度来预防
结肠癌变。欧洲李中所含有的大量果胶等膳食纤维可以在
结肠被肠道菌群发酵,产生大量的丁酸盐。丁酸盐可以调控
细胞增殖和凋亡,预防DNA损伤[17-18]。新绿原酸、隐绿原
酸和绿原酸作为欧洲李中的主要多酚类物质,是很强的过氧
化物清除剂,但由于分子量过大难以被人体胃肠道直接吸
收,而在大肠部分发挥抗氧化的作用,从而发挥抗结肠癌的
作用[19]。
2005年美国农业部对比了蓝莓、青梅、西梅、草莓、樱桃、
蔓越莓和苹果中的总膳食纤维和总多糖在体外结合胆汁酸
的效果,发现效果最好的是青梅和西梅,达到了降胆敏50%
的效果[20]。Fuji等[21]研究了欧洲李提取物对两种肿瘤细胞
(Caco-2和KATOⅢ)的体外细胞毒性,试验发现,欧洲李提
取物会降低Caco-2和KATO Ⅲ细胞数量,但对人正常结肠
成纤维细胞(CCD-18Co)无影响;欧洲李提取物还会诱导Ca-
co-2细胞凋亡。Yang等[22]给大鼠喂食西梅粉末发现,西梅
922
研究进展 2015年第6期
可以降低大鼠粪便中胆汁酸、石胆酸、脱氧胆酸、猪去氧胆酸
的含量,还可以降低部分与结肠癌有关的细菌酶(7α-脱羟基
酶,β-葡萄糖醛酸酶)的活力。因此,Yang等
[22]认为西梅的
摄入可以降低导致结肠癌的风险因子。
4 预防老化相关的认知缺陷
脑部及神经系统的长期氧化应激及炎症被认为是导致
人类及动物老化相关的认知衰退的主要原因。中枢神经系
统似乎对氧化应激十分脆弱,而且随着年龄的增长,这种脆
弱性会增加。也有证据[23]表明,中枢神经系统的炎症在老
化过程中也发挥了重要作用。而摄入富含体外抗氧化活力
及抗炎症活力的水果及蔬菜,尤其是深色的水果与蔬菜,对
缓解老化相关的认知缺陷具有很大的帮助[23-26]。欧洲李中
所含有的大量具有抗氧化活力的酚类物质除了可以缓解氧
化应激外,还可以发挥抗炎症的作用。
2008年美国农业部的一项动物试验研究[27]显示,每日
摄入欧洲李果汁(含30.3mg GAE)可以有效提高高龄大鼠
在水迷宫中的表现,显示出欧洲李果汁具有缓解老龄化大鼠
的认知缺陷的功能。试验还发现给高龄大鼠喂食西梅粉并
不具备这样的效果,其原因可能是由于每日摄入的多酚量过
少(为3.30mg GAE)。
5 缓解便秘
大约有20%的人群受便秘的困扰,严重的便秘需要采用
药物干预的手段治疗,如服用泻药,而对于轻度的便秘,食物
疗法更受欢迎。欧洲李及欧洲李果汁被认为具有缓解便秘
和提高肠道功能的功效。早在1972年Ritchie[28]就报道了
西梅中的酚丁(oxyphenisatin)具有促进结肠运动性的效果,
可以作为接触性泻药来使用。欧洲李缓解便秘的作用主要
是由于其具有相当高的纤维含量,100g鲜果含7.1g纤维,
包括可溶性和不溶性纤维。欧洲李中还含有木糖醇和山梨
糖醇[29],木糖醇可以促进胃排空和降低肠通过时间[30],山梨
糖醇也具有通便的效果,并能引起肠道菌群的改变[31-33]。
此外,欧洲李中含有的多酚成分也可能辅助促进通便活性。
Sairanen等[34]开展的一项人体试验研究显示,相比于传
统酸奶,让轻度便秘的老年人连续3周每天摄入含12g半乳
寡聚糖(galacto-oligosaccharides)、12g欧洲李和6g亚麻籽
的酸奶,可以显著提高受试者的通便频率和排便容易度,并
软化粪便。可见半乳寡聚糖、欧洲李和亚麻籽可以缓解便
秘,提高胃肠道功能。Pirainen等[35]开展的另一项人体试验
也发现,连续2周每日饮用250mL的欧洲李果汁,对有某些
胃肠道症状的成年人具有显著的促进排便功效,并且有大约
1周的延续效果,因此Pirainen等[35]认为欧洲李果汁具有通
便功效。Attaluri等[36]通过一项为期8周的随机单盲交叉
人体试验对比了西梅和车前草对慢性便秘患者的缓解效果,
结果发现每日摄入50g西梅(含6g纤维)能显著提高受试
者排便频率和粪便软度,且效果优于每日摄入11g车前草
(含6g纤维)的作用。Attaluri等[36]认为西梅是一种美味、
安全且高效的治疗轻度便秘的食品,可以作为便秘的一线治
疗方案。
6 促进骨骼健康
随着人口的老龄化,骨质疏松症正日益成为人类的一大
威胁,尤其是绝经后妇女,由于雌激素缺乏导致骨量减少及
骨组织结构变化,严重影响老年人的身体健康及生活质量。
除了药物治疗外,某些生活方式的改变及营养学的治疗方案
也正受到人们的重视。Hooshmand等[37]认为,在众多营养
食品中,西梅及欧洲李鲜果是目前发现的最有效的可以预防
或者逆转骨钙损失的天然食品。
Arjmandi等[38]研究显示,在饲料中添加25%的西梅,可
以有效阻止卵巢切除所导致的雌性大鼠在股骨和腰椎部分
的骨密度的损失,同时提高血清胰岛素样生长因子(IGF-I),
但对碱性磷酸酶活性没有影响。Arjmandi等[38]认为,西梅
具有保护骨组织的作用,并且是通过促进骨形成的速率来实
现的,而非抑制骨的再吸收。Smith等[39]给卵巢摘除手术6
周后的雌性成年大鼠喂食6周的西梅,考察西梅对骨组织的
保护效果。试验结果发现:高剂量西梅的摄入(占饲料的
15%或25%)可以恢复大鼠全身和股骨的骨密度水平,抑制
骨转化(N 端Ⅰ型骨胶原蛋白(P1NP)和脱氧吡啶诺林
(DPD)水平下降),提高松质骨形成速率(BFR),增大矿化表
面(MS/BS),提高骨骼钙化沉积率(MAR),并且上调骨形成
蛋白 4(Bmp4)和IGF-I水平,下调活化 T 细胞核因子
(Nfatc1)水平。Deyhim等[40-41]的试验也证实了西梅在对卵
巢摘除手术雌性大鼠骨组织的保护作用。此外,西梅对去势
雄性鼠及老年鼠的骨组织保护功效也很突出。Bu等[42]采用
手术去势的方式造模形成骨质疏松雄性大鼠,然后喂食西梅
考察西梅摄入对去势大鼠的骨量和骨微结构的影响。试验
发现,经过90d含25%西梅饮食的摄入后,大鼠的脊椎和股
骨的骨密度提高了11%,大鼠的骨微结构也得到一定改善,
并且大鼠尿液中DPD和钙的含量下降,碱性磷酸酶和骨钙
蛋白变化不显著。西梅的效果与阳性对照的甲状旁腺素
(PTH)相似,但效果稍弱。Franklin等[43]也得到了类似的研
究结果,还发现西梅的摄入提高了骨质疏松雄性大鼠的皮质
骨的极限载荷量,并提高了松质骨的压力和刚度。Haloran
等[44]给成年鼠(6个月)和老年鼠(18个月)喂食西梅6个月,
考察西梅对大鼠骨组织形态学的影响,结果发现,喂食含
25%西梅的饲料可以提高40%~50%的松质骨量。Halo-
ran等[44]认为西梅可以提高骨量并恢复由于年龄老化所引
起的骨损失,因此西梅可以用于预防及治疗骨质疏松。
除了动物试验外,也有大量的人体试验证实西梅的摄食
可以抑制绝经后妇女的骨转化率,提高骨密度。Arjmandi
等[45]开展了一项短期西梅摄入试验:48名绝经妇女每日摄
入100g西梅或75g苹果干,摄食西梅3个月后受试者的血
清IGF-I水平和骨特异性碱性磷酸酶(BSAP)水平显著提
高,从而表现出更高的骨形成速率。Hooshmand等[46]开展
了一项为期一年的人体试验:236名绝经1~10年的妇女每
日摄入100g西梅或75g苹果干,结果发现相比于苹果干,
西梅能显著提高前臂尺骨和脊柱骨密度。
西梅中富含新绿原酸、绿原酸等抗氧化物质可以清除损
伤性自由基,并被证明具有一定的抑制骨吸收和刺激骨形成
032
第31卷第6期 刘志彬等:欧洲李营养功效研究进展
的效果[47]。此外,西梅中所富含的硼(3.4mg/100g)、钾
(732mg/100g)和VK(59.5μg/100g)也可能对其促进骨健
康起到积极作用。硼可以调控骨和钙代谢[48],对维持骨密
度有所帮助[49]。钾对保持人体的骨密度有一定贡献[50]。
VK可以促进钙平衡从而促进骨骼健康,还是骨钙蛋白γ-羧
化的协同因子,γ-羧化后的骨钙蛋白可以促进羟基磷灰石晶
体的生长[51]。但目前对西梅促进骨骼健康的机理尚未完全
清楚。
7 结论与展望
综上所述,欧洲李由于富含多酚、膳食纤维及其它植物
营养素而表现出诸多营养功效,可以用于预防及治疗多种疾
病,是一种营养价值极高的天然食品。中国李(Prunus salic-
ina,或称东方李)是欧洲李的同属植物,包括芙蓉李、胭脂李
等品种,在中国有广泛的种植和食用传统。中国李与欧洲李
在外形、性状上极为相似,推测其也具有相当高的营养价值。
在《本草纲目》、《随息居饮食谱》、《医林纂要》、《名医别录》等
古籍医书中也早有关于中国李营养功效的记载。但相比于
欧美、日本等发达国家,中国食品学界、营养学界对中国李的
营养功效的研究还较为缺乏。随着中国消费水平的不断提
高,消费者对优质食品的需求将不断增大,中国食品科技工
作者有必要借鉴国外对欧洲李的营养功效的研究,对中国李
的营养价值进行深入研究,并将其介绍给消费者,从而满足
消费者的需求,以及促进中国李产业的发展。
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