劉雅秀 王文科

摘要? ? 核桃是世界重要的堅(jiān)果樹種之一，分心木是核桃內(nèi)部的木質(zhì)隔膜，含有氨基酸、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分及類黃酮、皂苷、生物堿、酚類等功能性物質(zhì)，但是在核桃的日常食用過(guò)程中，分心木多被丟棄，深入開發(fā)利用分心木功能成分有望在醫(yī)學(xué)、食品、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。有關(guān)分心木的研究多集中在抗氧化、抗菌、抗炎、抗腫瘤等方面。本文對(duì)最近有關(guān)分心木的化學(xué)成分、功能成分的分離純化和生物活性開發(fā)應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期能對(duì)分心木功能成分的進(jìn)一步研制和開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 核桃;分心木;功能成分

中圖分類號(hào)? ? S664.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）17-0233-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? Walnut is one of the most important nut trees in the world，Diaphragma juglandis Fructus is a wooden diaphragm inside the walnut，containing nutrients such as amino acids，proteins and other biologically active substances such as flavonoids，saponins，alkaloids，phenols，etc.，but in the daily consumption of walnuts，Diaphragma juglandis Fructus is discarded，it is expected to be widely used in medicine，food，industry，agriculture，aquaculture and other fields for the further development and utilization of functional components.The research on Diaphragma juglandis Fructus mostly focuses on anti-oxidation，anti-bacterial，anti-inflammatory，anti-tumor，etc.This paper summarized the recent research on the separation and purification of chemical and functional components，and the development and application of biological activities，in order to provide reference for the further development and utilization of Diaphragma juglandis Fructus.

Key words? ? walnut;Diaphragma juglandis Fructus;functional component

分心木（Diaphragma juglandis Fructus）是胡桃科植物胡桃果核內(nèi)的木質(zhì)膜組織，淺棕色，質(zhì)地輕薄。分心木粉末中含有眾多導(dǎo)管，主要是螺紋導(dǎo)管、網(wǎng)紋導(dǎo)管和具緣紋孔導(dǎo)管，還含有木纖維、石細(xì)胞和木薄壁細(xì)胞[1]。因?yàn)槠浜写罅康纳锘钚晕镔|(zhì)，如類黃酮、皂苷、生物堿、酚類等[2]，在中藥方面有廣泛的應(yīng)用，被用于腎虛、腹瀉、失眠遺精、血尿和子宮出血等的臨床治療[3]。同時(shí)，分心木含有的活性成分有抗菌[4]、抗氧化[5-6]、抗微生物[7]、抗誘變[8]、抗炎、免疫調(diào)節(jié)和抗血小板作用[9]等功能，但長(zhǎng)期以來(lái)分心木都是作為核桃的副產(chǎn)品通過(guò)焚燒的方式進(jìn)行處理，造成極大的浪費(fèi)。本文對(duì)最近有關(guān)分心木的化學(xué)成分、功能成分的分離純化和生物活性開發(fā)應(yīng)用等進(jìn)行綜述，以期能為分心木的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

1? ? 成分研究

1.1? ? 化學(xué)成分

分心木中的活性成分具有不同的極性，通過(guò)用不同極性的溶液進(jìn)行萃取，按照相似相容原理，這些活性成分就按照極性大小分布于不同部位。表1列出了最新研究中所發(fā)現(xiàn)的活性單體成分，這些成分包含醌類及其衍生物、酚類、有機(jī)酸、萜類、黃酮類、木脂素類、羧酸類，在功能方面主要體現(xiàn)在抗氧化以及抗菌抗炎活性，為分心木治療疾病提供了理論基礎(chǔ)。

通常情況下，d-和1-的阿拉伯呋喃糖苷或阿拉伯吡喃糖苷，在同一植物中同時(shí)出現(xiàn)非常罕見(jiàn)。Zhao H等[18]從分心木中分離得到（2S，3S）-taxifolin-3-O-α-d-阿拉伯呋喃糖苷及其異構(gòu)體（2S，3S）-taxifolin-3-O-α-1-阿拉伯呋喃糖苷，擴(kuò)展了對(duì)糖苷化學(xué)多樣性的理解。

1.2? ? 營(yíng)養(yǎng)及功能成分

賀? 娜等[19]測(cè)定了云南省14個(gè)核桃品種分心木中氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中細(xì)香核桃、云新303、華寧大砂殼核桃氨基酸綜合得分值分別為1.548、1.249和1.146，遠(yuǎn)高于其他品種。這表明這3個(gè)核桃品種分心木中氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)和保健價(jià)值優(yōu)于其他品種，為下一步核桃分心木功能成分的提取和產(chǎn)品開發(fā)提供了重要參考。

耿樹香等[20]對(duì)漾濞泡核桃分心木粗蛋白、粗脂肪、黃酮和氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，分心木中含脂肪1.35%～3.12%、粗蛋白1.09%～2.02%、黃酮3.89%～5.44%、氨基酸1.00%～3.21%，但未對(duì)脂肪、蛋白質(zhì)的種類及功能進(jìn)行研究，這可能是接下來(lái)需要研究的方向;同時(shí)，研究表明，核桃分心木中的黃酮和膜脂的含量隨海拔升高而升高，可能是代謝物與寒冷環(huán)境脅迫相關(guān)。

Cindric J等[21]測(cè)定了核桃分心木中大量元素以及微量元素，得出核桃含有人體必需元素的結(jié)論。分心木中含有Ca、K、Mg和Na等大量元素，含量分別為1 062.0、2 771.0、1 426.0、42.3 mg/kg。微量元素含量從大到小依次為Mn>Fe>Zn>B>Mo>Cu>Ni>Co>Al>Sr>Ba>Li>Pb>Se>Cr>As>Cd。

邵雙雙等[22]將分心木經(jīng)過(guò)水提醇沉、脫色素脫蛋白以及DEAE—Sepharose Fast Flow離子交換柱色譜和Sephadex—G50凝膠柱色譜的分離純化，得到酸性多糖組分SJP-2，這一組分具有較高的體外抗氧化能力。Meng Q等[23]通過(guò)離子交換色譜（DEAE-纖維素）純化來(lái)自分心木的3種主要水溶性多糖，在這些組分中，主要組分DJP-2通過(guò)凝膠滲透色譜法（Sephadex G-100）進(jìn)行純化;同時(shí)，對(duì)DJP-2的平均分子量、結(jié)構(gòu)特征和生物活性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，DJP-2是一種雜多糖，主要含有葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖和微量甘露糖，在體外表現(xiàn)出明顯的抗氧化和抗菌活性。來(lái)自分心木的多糖可以作為天然的抗氧化添加劑應(yīng)用到食品、化妝品和藥品等行業(yè)，但是需要進(jìn)一步研究DJP餾分，以深入了解其結(jié)構(gòu)特征及其抗氧化和抗菌活性的精確分子機(jī)制。

徐蓓蓓[24]利用Folin-Ciocalteu比色法測(cè)定核桃多酚含量，比較了核桃副產(chǎn)物（核桃囊衣、分心木、核桃青皮、核桃殼）的多酚含量，其中分心木中多酚含量最大，為53.89 mg/g。用NaNO2-Al（NO3）3比色法測(cè)定核桃不同部位黃酮類化合物，測(cè)得核桃不同部位總黃酮含量由低到高依次為核桃殼（0.07 mg/g）<核桃青皮（0.45 mg/g）<核桃囊衣（0.931 mg/g）<核桃分心木（0.997 mg/g）。這一研究表明，在核桃副產(chǎn)物中就多酚和黃酮含量來(lái)說(shuō)，分心木更具價(jià)值。

綜上所述，分心木含有豐富的氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪、大量元素、微量元素、多糖及大量次生代謝物，這些成分的存在說(shuō)明了分心木作為核桃副產(chǎn)品依然具有開發(fā)的價(jià)值，為今后科研以及生產(chǎn)提供了方向。

2? ? 提取工藝研究

分心木中含有黃酮類、鞣質(zhì)、多酚、皂苷、多糖等成分，近年來(lái)研究者對(duì)這些成分的分離進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的提取工藝如下。

趙娟娟[25]在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上應(yīng)用響應(yīng)面分析法（Box-Benhnken）對(duì)核桃分心木中黃酮的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，并研究其體外抗氧化活性。結(jié)果表明，最佳提取條件為乙醇濃度為50%、料液比為1.0∶25.6（g∶mL）、超聲功率為261.8 W、微波功率150 W、提取溫度為51.6 ℃、提取時(shí)間為8.5 min，分心木黃酮得率為5.17%?？寡趸钚栽囼?yàn)結(jié)果表明，當(dāng)分心木黃酮濃度為2 mg/mL時(shí)，對(duì)羥自由基和超氧陰離子自由基的最大清除率分別為66.2%、36.9%，而對(duì)DPPH自由基的清除率在分心木黃酮濃度為 0.07 mg/mL時(shí)達(dá)到70.2%，并且具有很強(qiáng)的還原能力。

劉麗艷[26]以核桃的分心木為原料，將其粉碎，采用回流法加熱，采用95%乙醇作為提取劑從分心木中提取鞣質(zhì)，然后再利用堿水解、乙酸乙酯萃取得到?jīng)]食子酸，其中料液比為1∶90，提取2 h;堿水解時(shí)碳酸氫鈉的投加量為0.2 g/20 mL樣品液。

陳冠林等[27]以分心木為材料，輔助超聲波技術(shù)提取多酚，結(jié)合單因素和正交試驗(yàn)，確定多酚提取的最佳工藝組合為料液比1∶40（g∶mL）、乙醇濃度30%、超聲15 min、提取溫度為50 ℃。通過(guò)FRAP、DPPH和ABTS法測(cè)得核桃分心木多酚的抗氧化性分別為214.62、248.86、260.98 μmol Trolox/g，表明分心木多酚的FRAP、DPPH·和ABTS+·抗氧化活性都比較強(qiáng)。

令狐晨[28]優(yōu)化了總皂苷最佳提取工藝，即用25倍量的80%乙醇在80 ℃回流提取2次，每次2 h;最佳純化工藝為采用D101大孔吸附樹脂，最大上樣量為180 mL、水洗脫量為8 BV、洗脫劑為50%乙醇、洗脫體積為7 BV，總皂苷純度由27.4%上升到50.8%，總皂苷的洗脫率可達(dá)到82.4%，分離的總皂苷具有體外抗氧化活性。

Meng Q等[29]的一項(xiàng)研究報(bào)道中討論了微波輔助提取分心木（DJPs）多糖的優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳提取條件為料液比為1∶20（g∶mL）、提取時(shí)間為40 min、微波提取功率為400 W，此時(shí)DJP提取率為4.7%±0.28%。

3? ? 生物活性研究

3.1? ? 助眠作用

張?zhí)祛５萚30]認(rèn)為，分心木醇提物、水提物的中樞抑制作用較弱，單獨(dú)應(yīng)用對(duì)小鼠的自主活動(dòng)無(wú)明顯影響，但與戊巴比妥合用，分心木的醇提物較水提物具有更明顯的中樞抑制作用，能明顯縮短小鼠的睡眠潛伏時(shí)間，延長(zhǎng)睡眠時(shí)間，提高睡眠發(fā)生率。這為分心木的保健品開發(fā)應(yīng)用提供了思路。

3.2? ? 抗腫瘤作用

李平[17]考察了分心木水提部位的生物活性，研究表明，分心木水提部位對(duì)人直結(jié)腸癌細(xì)胞增殖抑制效果顯著，其中水提物作用濃度為50～400 μg/mL，同時(shí)呈現(xiàn)劑量依賴性。把水提物與5-氟尿嘧啶（5-FU）進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，水提物對(duì)人直結(jié)腸癌細(xì)胞增殖抑制效果不及專用藥物，但是在100～400 μg/mL濃度范圍內(nèi)，水提物和專用藥物可協(xié)同抑制癌細(xì)胞增殖。研究還發(fā)現(xiàn)，分心木水提物通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。同時(shí)，令狐晨[28]通過(guò)流式細(xì)胞儀測(cè)定了分心木乙酸乙酯和正丁醇提取部位的抗腫瘤作用，發(fā)現(xiàn)這2個(gè)部位的提取物濃度在400 μg/mL時(shí)，肝癌細(xì)胞7404、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549及人結(jié)腸癌細(xì)胞Hct116、Caco-2癌細(xì)胞凋亡率均大于50%。朱青梅[1]體內(nèi)試驗(yàn)表明，維吾爾分心木水提物和醇提物均具有一定的抗宮頸癌作用，水提物作用更強(qiáng)。Meng Q等[29]通過(guò)提取分心木多糖組分認(rèn)為，提取到的DJP-2組分可以有效抑制HepG2和BGC-82細(xì)胞系的增殖。此外，DJP-2可顯著增強(qiáng)吞噬作用，刺激NO、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白細(xì)胞介素（IL-6和IL-1β）的產(chǎn)生，并以劑量依賴的方式促進(jìn)其相應(yīng)的mRNA表達(dá)。同時(shí)，CR3、MR和TLR2被證實(shí)是RAW 264.7上DJP-2的主要膜受體。由此表明，DJP-2可能是一種新型的抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)劑。

3.3? ? 抗菌作用

閆艷華等[31]以核桃分心木為試驗(yàn)材料，研究其甲醇、乙醇和石油醚提取液的抗菌效能，結(jié)果表明，甲醇提取液和乙醇提取液能清楚觀察到抑菌圈，石油醚提取液未觀察到抑菌圈;甲醇提取液對(duì)大腸桿菌的最低抑菌濃度是3.13%，對(duì)金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度是6.25%;乙醇提取液對(duì)大腸桿菌的最低抑菌濃度是6.25%，對(duì)金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度是12.50%。高? 莉等[32]認(rèn)為，核桃分心木乙醇提取液比水提取液具有更明顯的抑菌效果，乙醇提取液和水后乙醇提取液濃度在12.50%時(shí)，對(duì)枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌均有抑制效果，水提取液和乙醇后水提取液則在25%時(shí)才對(duì)以上供試菌種有抑制作用。楊明珠等[12]認(rèn)為，乙酸乙酯部位的抑菌作用明顯強(qiáng)于其他各個(gè)提取物部位，說(shuō)明乙酸乙酯部位是抗菌的有效部位，由該部位分離得到的沒(méi)食子酸乙酯也顯示出很好的抗菌活性與較大的抗菌譜。Ho K V等[33]使用瓊脂孔擴(kuò)散測(cè)定法評(píng)估黑核桃品種分心木的抗菌活性，在所選擇的核桃品種中，4種黑核桃品種（Mystry、Surprise、D.34和A.36）對(duì)金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出抗菌活性，而其他品種對(duì)其抑制作用不明顯。通過(guò)純化分離和代謝組學(xué)方法成功鑒定了6種抗菌活性化合物，其中Glansreginin A、壬二酸、槲皮素和圣草酚-7-O-葡萄糖苷是在黑核桃分心木中鑒定的新型抗菌化合物。

3.4? ? 抗氧化、抗衰老作用

楊明珠等[12]認(rèn)為，在分心木醇提物乙酸乙酯部位的小分子普遍具有較強(qiáng)的抗氧化活性。Wojciechowska K等[34]通過(guò)制備富含薄膜的未受損核桃的水提物，并在體外評(píng)估其抗氧化、抗細(xì)胞凋亡、抗炎和抗衰老特性。研究表明，用薄膜對(duì)未受損的分心木進(jìn)行簡(jiǎn)單的水提取可以獲得富含酚類化合物（36～38 mg/g凍干物），這些化合物可保護(hù)成纖維細(xì)胞和角質(zhì)免受UVB誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，使細(xì)胞免受UVB誘導(dǎo)的凋亡，限制表皮炎癥的發(fā)展，并且還可以抑制膠原酶和彈性蛋白酶的活力。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，獲得的核桃提取物（濃度相對(duì)較低，濃度為5 μg/ mL）可以作為防曬和抗衰老化妝品的配方。

3.5? ? 抗炎作用

Wang D等[35]通過(guò)脂多糖（LPS）刺激的RAW 264.7巨噬細(xì)胞的體外模型評(píng)估分離的化合物的抗炎作用，化合物沒(méi)食子酸、沒(méi)食子酸乙酯和（+）-dehydrovomifoliol在25 μmol/L濃度下對(duì)RAW 264.7的一氧化氮產(chǎn)生表現(xiàn)出抑制性，證明核桃成分具有治療炎性相關(guān)疾病的潛力。Joshan D S等[36]采用5% w/w的核桃乙醇提取物對(duì)小鼠皮膚進(jìn)行12周處理，對(duì)皺紋評(píng)價(jià)、膠原蛋白水平、GSH等生化指標(biāo)及組織學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。與標(biāo)準(zhǔn)組（槲皮素處理組）相比，提取物不能恢復(fù)皮膚的正常形態(tài);組織病理學(xué)研究證實(shí)槲皮素治療比粗提物更能保護(hù)皮膚;提取物除了抑制MIP-外，還可能由于其對(duì)MMP-1的抑制而具有保護(hù)作用，從而下調(diào)炎癥反應(yīng)。Wuyts D等[37]以核桃分心木和核桃仁為研究對(duì)象，認(rèn)為核桃的抗自由基和抗炎活性尤其可用于預(yù)防神經(jīng)變性、心血管疾病以及癌癥，還可降低草酸尿石癥的發(fā)生及黃斑變性;研究還發(fā)現(xiàn)，核桃的過(guò)量攝入可能導(dǎo)致出現(xiàn)皰疹、消化問(wèn)題或過(guò)敏。

4? ? 應(yīng)用研究

張? 妍等[38]通過(guò)噴霧干燥制備核桃分心木速溶粉，用響應(yīng)面分析法對(duì)核桃分心木速溶粉沖調(diào)特性進(jìn)行優(yōu)化分析，其中進(jìn)風(fēng)口溫度170 ℃、進(jìn)料流量1.8 L/h、熱風(fēng)流量35 m3/h。劉姍姍[39]研究分心木袋泡茶生產(chǎn)工藝，得出在烘干溫度74 ℃、烘干厚度4 cm、烘干時(shí)間21 min、粉碎度80目、袋裝材料3 cm×3 cm的木漿紙袋、袋裝樣品凈含量為2 g、沖泡水溫80 ℃、沖泡時(shí)間3 min、加水量185 mL、沖泡次數(shù)1次時(shí)，分心木袋泡茶沖泡液中含水浸出物68.6%、總黃酮5.62%、多糖4.74%，重金屬含量滿足食用安全和國(guó)標(biāo)要求，微生物含量未超標(biāo)，符合袋泡茶檢驗(yàn)項(xiàng)目中的規(guī)定。李橙橙[40]研究表明，分心木對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌作用最明顯，根據(jù)其抑菌范圍把分心木乙醇提取物干燥精制，制成婦科用陰道栓劑，用于治療宮頸炎。這些工藝可拓寬核桃分心木的應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)核桃產(chǎn)業(yè)鏈，為分心木的綜合開發(fā)利用提供依據(jù)。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

核桃是世界重要的堅(jiān)果樹種之一，位列四大著名堅(jiān)果之首。核桃在日常食用過(guò)程中，分心木連帶核桃殼均被丟棄，利用率極低。目前，追求原生態(tài)生活理念的人越來(lái)越多，因而天然生物活性成分的開發(fā)越來(lái)越迫切?，F(xiàn)有研究表明，分心木富含抗氧化、抗菌物質(zhì)，可以制成保健飲品、陰道栓劑，但是分心木的抗炎活性、抗腫瘤活性依然有待開發(fā)。分心木的研究主要集中在提取工藝及成分功能方面，開發(fā)分心木的潛在價(jià)值及綜合應(yīng)用會(huì)受到越來(lái)越多研究者的青睞。

6? ? 參考文獻(xiàn)

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