吳 聰 楊 鐵 楊 銘 孫海文 徐 靜 于 振 余永建 康文斌

（1. 江蘇科技大學(xué)糧食學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

（2. 鎮(zhèn)江恒順米業(yè)有限責(zé)任公司，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，國民生活水平得到了顯著改善，但心腦血管疾病的患病率卻在急劇增加，這給個(gè)人、社會及國家?guī)磔^大的負(fù)擔(dān)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國心腦血管疾病消耗了全國醫(yī)?；鸷椭委熧Y源分別高達(dá)18 %和17 %[1]。目前，心腦血管疾病致死率已在全球位居首位，因此預(yù)防和治療心腦血管疾病刻不容緩。

膳食在心腦血管疾病的防治中起著非常重要的作用，而且沒有任何毒副作用。雜糧中含有多種能防治心腦血管疾病的生物活性成分，如多酚類、植物甾醇、蘆丁等[2]。研究雜糧中有效調(diào)節(jié)和預(yù)防心腦血管疾病的功效成分，可配制出能調(diào)節(jié)和預(yù)防心腦血管疾病的功能性雜糧復(fù)配食品，改善心腦血管疾病患者的膳食結(jié)構(gòu)。

本文綜述近年來有關(guān)雜糧膳食調(diào)節(jié)心腦血管疾病的最新研究成果，詳細(xì)闡述雜糧中具有防治心腦血管疾病功能的活性成分及其相應(yīng)作用機(jī)理，可為進(jìn)一步研究和開發(fā)輔助調(diào)節(jié)心腦血管疾病的雜糧食品提供理論依據(jù)，同時(shí)增加雜糧的利用價(jià)值。

1 心腦血管疾病

心血管疾病以及腦血管疾病合稱作心腦血管疾病[3]。心腦血管疾病的病因主要來自以下4 個(gè)方面。

（1）高血壓。高血壓會使血管壁增厚變硬，這就導(dǎo)致在血壓突然升高時(shí)易出現(xiàn)腦溢血。此外，高血壓會加快動脈硬化過程，動脈內(nèi)皮細(xì)胞壁受損傷，血小板在此處聚集形成血栓，從而引發(fā)心腦血管疾病[4]。

（2）情緒。由于生活節(jié)奏的加快，人們事業(yè)、家庭壓力明顯增加，情緒變得越來越不穩(wěn)定，同時(shí)，高脂質(zhì)、高卡路里食物的攝入以及過度飲酒、環(huán)境污染等因素都會導(dǎo)致人體新陳代謝減慢、血液流速降低，從而導(dǎo)致腦供血不足，誘發(fā)心腦血管疾病[5]。

（3）生活習(xí)慣。香煙中的煙堿會使人精神興奮、心跳加快、呼吸急促，增加心肺負(fù)擔(dān)，同時(shí)使血小板聚集、內(nèi)皮細(xì)胞收縮，從而導(dǎo)致血液黏度增加，所以吸煙會增加心腦血管疾病出現(xiàn)的幾率[6，7]。

（4）血管壁細(xì)胞代謝異常。血管壁細(xì)胞和人體其他組織細(xì)胞一樣，舊細(xì)胞的凋亡和新細(xì)胞的生成一直處于動態(tài)平衡之中，若平衡被打破，就會直接導(dǎo)致血液流動異常，容易形成炎癥，同時(shí)伴隨著堵塞和破裂的可能，從而引起心腦血管疾病[8]。

預(yù)防和調(diào)節(jié)心腦血管疾病可從生活中各個(gè)方面入手，如膳食調(diào)控、保持良好的心態(tài)、做有氧運(yùn)動等。而心腦血管疾病與高血壓、高血脂、高血糖等食源性疾病密切相關(guān)，膳食調(diào)控在改善心腦血管疾病過程中具有非常重要的作用。

2 雜糧中具有防治心腦血管疾病功能的生物活性成分分析

雜糧通常是指水稻、小麥、玉米、大豆和薯類五大作物以外的糧豆作物，它們生長和種植周期短，含有多種對心腦血管疾病具有改善作用的功效成分。主要分為三類。

（1）谷物類，如青稞、大麥、高粱、藜麥、蕎麥、燕麥、薏苡仁等。

（2）豆類，如綠豆、豇豆、鷹嘴豆等。

（3）薯類，如紫薯、魔芋、甘薯等。

2.1 谷物類

2.1.1 燕麥

燕麥中可以預(yù)防心腦血管疾病的功效成分主要包括膳食纖維（β- 葡聚糖）、燕麥多肽、不飽和脂肪酸等。劉根平等[9]采用抽樣調(diào)查的方法，以40 位居民作為研究對象，服用燕麥制品三個(gè)月，然后對運(yùn)動指標(biāo)檢測。研究發(fā)現(xiàn)，長期食用燕麥制品可以降低中等強(qiáng)度運(yùn)動引起心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

燕麥對心腦血管疾病的調(diào)節(jié)可能和其中的膳食纖維有關(guān)，研究表明，燕麥中的水溶性膳食纖維可通過改變小腸對膽固醇的吸收而起到降脂的作用[10]。安鳴等[11]研究證實(shí)，燕麥膳食纖維β- 葡聚糖具有降脂作用，且降脂功效與其攝入量相關(guān)，當(dāng)攝入量較低時(shí)，β- 葡聚糖的降脂效果還會受其他因素影響。此外，研究表明，燕麥多肽具有降血脂和控制血壓的作用[12]，燕麥中亞油酸和油酸的脂溶物也具有降低血清總膽固醇（TC）的功能[13]，燕麥亞油酸還具有軟化毛細(xì)血管，防止血管硬化的功效[14]。郭麗娜[15]研究發(fā)現(xiàn)，燕麥蛋白、β- 葡聚糖、油脂均能影響動物血清TC 水平，其中葡聚糖、油脂對肝臟膽固醇水平影響大，燕麥蛋白對低密度脂蛋白膽固醇（LDL- C）的降低效果明顯，實(shí)驗(yàn)證明燕麥減少膽固醇的作用機(jī)理是促進(jìn)膽固醇7α- 羥化酶的合成來促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸。

2.1.2 蕎麥

蕎麥因多種成分具有“降三高” 作用而被喻為“五谷之王”。蕎麥中具有預(yù)防心腦血管疾病的功效成分有蕎麥黃酮、蕎麥多糖、蕎麥蛋白和D- 手性肌醇等。研究證明蕎麥黃酮中有效預(yù)防心腦血管疾病的成分主要是蕓香甙、桑色素、槲皮素、莰菲醇[16]。周小理等[17]通過建立高脂誘發(fā)血脂代謝紊亂小白鼠模型，證明蕎麥中的蛋白質(zhì)、淀粉和黃酮類均可降低總膽固醇含量、增加血漿總抗氧化能力、提高超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活力，降低肝臟中脂質(zhì)代謝產(chǎn)生的丙二醛含量。諸盼盼等[18]通過研究證明，蕎麥多糖對胰脂肪酶起到抑制作用。Zhang C 等[19]發(fā)現(xiàn)苦蕎蛋白也是降低血漿總膽固醇的有效成分之一。何偉俊等[20]研究發(fā)現(xiàn)，蕎麥中的賴氨酸、精氨酸、微量元素和礦物質(zhì)等可改善膳食酸平衡，有效降低膽固醇和血壓。Sun X 等[21]進(jìn)行了小鼠投喂蕎麥和燕麥的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蕎麥組可有效降低低密度脂蛋白膽固醇含量、降低血漿總膽固醇含量以及膽固醇脂和甘油三脂濃度。汪雪睿等[22]通過研究蕎麥攝入對高血壓小鼠的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，15 %蕎麥飲食可有效地預(yù)防高鹽飲食導(dǎo)致的高血壓。有研究發(fā)現(xiàn)，苦蕎中D- 手性肌醇具有一定的還原性，對DPPH 自由基、羥基自由基和超氧陰離子自由基均具有一定的清除作用[23]，且對于舒張血管[24]有良好功效。

2.1.3 大麥

大麥中具有預(yù)防和調(diào)節(jié)心腦血管疾病的成分主要是β- 葡聚糖、生育三烯和生育酚等。陳鍵澍等[25]通過高脂質(zhì)小鼠模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大麥β- 葡聚糖顯著降低了小鼠血液TC 和低密度脂蛋白（LDL）水平，而對高密度脂蛋白、三酰甘油（TG）水平?jīng)]有影響，說明其具有一定的降低膽固醇作用。FDA 指出大麥具有很好的食品保健作用，定期食用大麥可以有效控制和預(yù)防心腦血管疾病，生育三烯和生育酚可以消除肚脹，降低心臟病發(fā)病率，此外，存在于大麥嫩葉中的礦物質(zhì)、氨基酸等物質(zhì)對心腦血管疾病也有輔助調(diào)節(jié)功效[26]。

2.1.4 藜麥

藜麥中具有防治心腦血管疾病的有效成分主要是藜麥蛋白及多肽、不飽和脂肪酸、植物甾醇和黃酮等。藜麥蛋白質(zhì)與多肽均具有抑制脂質(zhì)過氧化和降低膽固醇含量的作用，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)藜麥蛋白可以調(diào)節(jié)膽固醇的合成和分解代謝，抑制小腸膽汁酸的吸收，降低膽固醇的含量，從而證明藜麥蛋白的確具有降低膽固醇的作用[27]。有研究發(fā)現(xiàn)，ω- 3 多不飽和脂肪酸可通過調(diào)節(jié)血漿瘦素和腸道菌群來調(diào)控脂類代謝和血糖水平，從而預(yù)防心腦血管疾病發(fā)生[28]。植物甾醇作為一種親脂性化合物，在腸道中與膽固醇的吸收存在競爭作用，同時(shí)減少肝臟內(nèi)動脈粥樣硬化脂蛋白的產(chǎn)生。皂甙作為藜麥中最主要的抗?fàn)I養(yǎng)分子，在降低脂質(zhì)生成方面具有功效[29]。此外，藜麥中花青素可拮抗氧化應(yīng)激，對心腦血管有保護(hù)作用[30]。Yu 等[31]采用糖尿病小鼠模型研究證明，藜麥中的黃酮類物質(zhì)蘆丁可以改變小鼠血管的通透性、擴(kuò)張血管，并使血細(xì)胞不發(fā)生凝集，從而促進(jìn)血液的流通。

2.1.5 薏苡仁

薏苡仁為薏苡的干燥成熟種仁，又名薏米、藥玉米、水玉米（東北）、晚念珠（福建）、六谷米（廣西）、珍珠米（貴州），薏苡仁中能輔助調(diào)節(jié)心腦血管疾病的功效成分有脂肪酸、薏苡仁蛋白、多酚等，其脂肪酸中亞油酸和油酸含量可達(dá)75 %以上。研究表明亞油酸可以和膽固醇結(jié)合，促進(jìn)膽固醇運(yùn)轉(zhuǎn)和代謝，從而起到預(yù)防心腦血管疾病的作用[32]。李玲玲等[33]通過灌胃實(shí)驗(yàn)觀察到，薏苡仁蛋白被胃蛋白酶等相關(guān)酶分解成小分子肽后，小分子肽的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性相比分解前明顯增強(qiáng)，可以顯著降低自發(fā)性高血壓大鼠的血壓。Wang 等[34]通過高膽固醇小鼠模型證明，薏苡仁多酚提取物可以有效降低血清中總膽固醇、丙二醛和低密度脂蛋白膽固醇水平。Kim SO 等[35]研究發(fā)現(xiàn)，薏苡仁水提取物可以影響小鼠神經(jīng)內(nèi)分泌活動，降低小鼠下丘腦神經(jīng)肽水平，進(jìn)而減少其進(jìn)食欲望。還有研究表明，薏苡仁也具有清除自由基的作用[36]。

2.1.6 青稞

青稞對心腦血管疾病防治的有效的成分有β-葡聚糖和青稞油。有研究者通過觀察227 名高血脂患者在食用青稞炒面粉后的體重、血脂重量發(fā)現(xiàn)，93名患者血脂下降明顯[37]。β- 葡聚糖可以通過促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸來降低血清中血脂的水平。李悅等[38]建立動脈硬化模型，對50 只小鼠用不同飼料喂養(yǎng)，最后觀察小鼠脂代謝水平，發(fā)現(xiàn)青稞麩皮油可以有效緩解小鼠動脈硬化癥狀。

2.1.7 谷子

谷子去皮后俗稱小米，其纖維含量降低，相對于其他雜糧具有較好的口感。谷子對心腦血管疾病防治的有效成分是維生素、礦物質(zhì)和色氨酸等。有研究顯示，谷子中鉀和鎂的含量是精白米的五倍，鉀和鎂對預(yù)防孕期高血壓有好處，色氨酸可以促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞分泌，能調(diào)節(jié)情緒和改善睡眠質(zhì)量的血清素，從而對心腦血管疾病起到改善作用[39]。谷子中的部分蛋白質(zhì)具有軟化血管、增強(qiáng)機(jī)體抵抗力的作用[40]。

2.2 豆類

2.2.1 鷹嘴豆

鷹嘴豆富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素及鈣、鎂、鐵等成分，被譽(yù)為“豆中之王”[41]。流行病學(xué)研究表明，鷹嘴豆可降低飲食中的脂肪酸攝入量，而起到調(diào)控血脂的作用[42]。鷹嘴豆中具有心腦血管疾病調(diào)控作用有關(guān)的主要物質(zhì)是抗性淀粉[43]、膳食纖維[44]及黃酮類化合物[45]。鷹嘴豆膳食纖維可能是通過抗氧化能力，降低氧化應(yīng)激損傷等方式起到對血脂的調(diào)節(jié)作用[44]。

2.2.2 黑豆

黑豆富含蛋白質(zhì)、膳食纖維等多種營養(yǎng)素以及花青素、黃酮及皂苷等多種生物活性成分。最新研究表明，喂食黑豆可顯著改善自發(fā)性高血壓大鼠小動脈順應(yīng)性[46]。將黑豆磨粉喂食后，自發(fā)性高血壓大鼠空腹總膽固醇顯著降低[47]。流行病學(xué)調(diào)查表明，膳食中補(bǔ)充黑豆可增加血管彈性[48]。黑豆中對心腦血管疾病有調(diào)節(jié)作用的成分主要有黑豆多肽、花青素、黃酮及皂苷等。黑豆肽和花青素均具有較強(qiáng)的抗氧化性，黑豆肽可減輕體內(nèi)脂質(zhì)過氧化及高脂誘導(dǎo)的炎癥因子[49]，黑豆花青素具有抗動脈粥樣硬化的效果[50]。此外，從黑豆種皮中提取的黃酮類和皂苷均具有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝和膽固醇分泌的特性[51]。

2.3 薯類

2.3.1 紫色馬鈴薯、紫甘薯

相對于普通馬鈴薯和甘薯，紫色馬鈴薯、紫甘薯富含生物活性成分花青素?；ㄇ嗨厥菑?qiáng)抗氧化劑，可有效清除體內(nèi)自由基。研究表明，紫色馬鈴薯、紫甘薯中具有調(diào)節(jié)心血管疾病的功效成分即為花青素。采用紫甘薯花青素提取物喂食小鼠，可顯著降低血清中TC、TG 和LDL- C 水平，減少動脈的斑塊面積，抑制炎癥細(xì)胞因子表達(dá)，從而控制動脈粥樣硬化的發(fā)展，并減輕高脂血癥引發(fā)的肝組織脂肪變性[52]。此外，紫甘薯花青素可通過調(diào)節(jié)下丘腦中l(wèi)eptin/AMPKα 信號通路顯著抑制高脂攝入導(dǎo)致的肥胖[53]，進(jìn)而預(yù)防心腦血管的發(fā)生。動物實(shí)驗(yàn)表明，紫色馬鈴薯花青素提取物可顯著降低大鼠血清膽固醇含量，提高體內(nèi)抗氧化酶活性，降低大鼠體重，并具有調(diào)節(jié)血脂的作用[54]。

表1 雜糧中具有防治心腦血管疾病作用的生物成分匯總

2.3.2 魔芋

魔芋中對心腦血管疾病有調(diào)節(jié)作用的成分主要是魔芋膳食纖維、魔芋葡甘低聚糖。最新研究表明，魔芋膳食纖維結(jié)合有氧運(yùn)動能夠顯著降低大鼠血清中TC、TG、LDL- C 水平，提高HDL- C 水平，對高脂血癥的大鼠起到良好的干預(yù)作用[55]。魔芋葡甘低聚糖具有降血脂作用。采用魔芋葡甘低聚糖干預(yù)高脂飲食小鼠，發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘低聚糖可促使肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶編碼基因表達(dá)上調(diào)，加快脂肪分解代謝，并上調(diào)低密度脂蛋白受體編碼基因表達(dá)，進(jìn)而降低血漿低密度脂蛋白膽固醇水平[56]。李浩霞等[57]也同樣證實(shí)魔芋葡甘低聚糖攝入可減輕體重和高脂血癥癥狀，并有效改善脂質(zhì)代謝紊亂。此外，魔芋葡甘低聚糖具有降血糖作用。膳食補(bǔ)充魔芋葡甘聚糖可通過調(diào)節(jié)PI3K/FoxO1 通路有效預(yù)防高脂膳食大鼠肝臟胰島素抵抗的形成，維持空腹血糖的穩(wěn)定[58]。

3 雜糧改善心腦血管疾病的作用機(jī)制分析

3.1 清除自由基

人體自由基與疾病有著很密切的聯(lián)系，氧自由基清除過慢或者過多會損傷正常組織和細(xì)胞，從而導(dǎo)致心腦血管疾病[63]。存在于人體中的自由基共分為兩類，一類是來源于細(xì)胞代謝和線粒體“電子漏”的內(nèi)源性自由基，還有一類是外源性自由基，是由細(xì)菌感染和電離輻射等外在原因?qū)е碌腫64]。通常情況下，自由基一直在人體可以承受的很低的范圍內(nèi)，不斷地消除與產(chǎn)生，少量自由基的存在對人體并不能構(gòu)成威脅，但是大量的自由基的出現(xiàn)就會導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，干涉到人體正常代謝活動。通過體外抗氧化能力實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)薏苡仁[36]、蕎麥中存在的D- 手性肌醇[23]和黑豆等雜糧中含有的花青素[65]具有一定的還原性，有清除自由基的作用，從而起到預(yù)防心腦血管疾病的作用。

3.2 降低總膽固醇含量

雜糧中能降低膽固醇的成分有β- 葡聚糖、黃酮、不飽和脂肪酸、燕麥蛋白等。降低膽固醇的機(jī)理可以從3 個(gè)方面來敘述。

（1）減少膽固醇的攝入和抑制膽固醇的吸收。膳食纖維在腸道內(nèi)形成凝膠，阻止對脂類和膽固醇的有效吸收[11]，藜麥蛋白及多肽阻礙人體吸收膽固醇，促進(jìn)膽固醇向膽汁酸轉(zhuǎn)化同時(shí)又抑制膽汁酸的肝腸循環(huán)，促進(jìn)膽固醇從體內(nèi)排除[27]。植物甾醇與膽固醇存在競爭關(guān)系，進(jìn)而抑制腸道對膽固醇的吸收，降低血清膽固醇水平[29]。

（2）通過抑制膽固醇代謝相關(guān)酶活性的方式來阻止膽固醇的合成。HMG- CoA 還原酶（3- 羥基- 3-甲基戊二酸單酰輔酶A 還原酶）是膽固醇在合成過程中的重要限速酶，醫(yī)療中一部分藥物就是與HMG- CoA 還原酶的活性位點(diǎn)相結(jié)合，使HMG- CoA無法接近活性位點(diǎn)而無法轉(zhuǎn)化為甲基二醛戊酸，從而降低總膽固醇含量[66]。雜糧中黃酮類物質(zhì)就是通過抑制相關(guān)酶活性來防治心腦血管疾病的[67]。

（3）影響膽固醇的逆轉(zhuǎn)運(yùn)。近年來研究發(fā)現(xiàn)血漿膽固醇脂轉(zhuǎn)移蛋白、ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子與SR- B1 在膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)過程中承擔(dān)重要角色，雜糧中的物質(zhì)如皂苷通過影響它們的活性來降低膽固醇[66]。

3.3 軟化血管、降低血管脆性

雜糧中軟化血管的成分有亞油酸、D- 手性肌醇等。這些作用是很多因素造成的結(jié)果，和雜糧有關(guān)的一些因素可能有以下幾種。

（1）D- 手性肌醇可以抑制血管內(nèi)膜NADPH 氧化酶（NOX4）的表達(dá)，改善血管內(nèi)皮依賴性舒張受損，從而使血管舒張[24]。

（2） 維持血漿膠體滲透壓的平衡與維持血漿白蛋白的運(yùn)輸[40]。

（3）影響細(xì)胞間IP3/Ca2+途徑來調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理活動。植酸鹽是谷物麩皮中的重要提取物，三磷酸肌醇（IP3）是植酸鹽降解過程中的產(chǎn)物，IP3動員細(xì)胞中的Ca2+流入細(xì)胞質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+濃度增加，細(xì)胞質(zhì)中的Ca2+調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上的第二信使來操作Ca2+通道來調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝、繁殖等生命活動，這在一定程度上促進(jìn)了平滑肌細(xì)胞的繁殖，有利于增加血管壁的張力，對維護(hù)血管的正常狀態(tài)很有好處[68]。

4 展望

隨著人民生活水平的提高，膳食結(jié)構(gòu)明顯偏精偏細(xì)，動物蛋白質(zhì)、動物脂肪以及植物油攝入量顯著升高，但從五谷雜糧含有的天然生物活性物質(zhì)與纖維素的攝入明顯減少。膳食結(jié)構(gòu)的改變與運(yùn)動量的減少對國民健康的影響非常大，國民的疾病譜產(chǎn)生了明顯的改變，慢性非傳染性疾病的發(fā)病率與死亡率正在迅速樊升。

藥食同源。我國雜糧種植優(yōu)勢明顯，深入研究其功效成分不僅有助于功能性雜糧食品的開發(fā)，更有利于減少心腦血管疾病的發(fā)生，對促進(jìn)國家雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展、改善人民膳食結(jié)構(gòu)和提高國民對健康素質(zhì)均有深遠(yuǎn)的意義。