《Food Science & Nutrition》:Nutritional and Health Potential of Edible Seeds: Micronutrient Bioavailability and Mechanistic Insights
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本综述系统阐述了南瓜籽、亚麻籽、芝麻、奇亚籽和甜瓜籽五种食用种子的营养价值和健康促进作用。这些种子富含膳食纤维、优质蛋白质、多不饱和脂肪酸(如α-亚麻酸ALA)、维生素(E、C、K)和矿物质(镁、锌、钾、铁),其生物活性成分(如木脂素、多酚、肽类)具有显著的抗氧化、抗炎、抗高血压、降血脂及抗癌等特性,通过调节氧化应激、炎症反应、细胞凋亡等分子通路,对心血管疾病、代谢综合征、神经退行性疾病及癌症等多种慢性病展现出预防和辅助治疗潜力,凸显了其作为功能性食品在促进整体健康方面的巨大应用价值。
食用种子作为高营养密度的食物来源,近年来因其卓越的健康促进潜力而受到广泛关注。它们富含膳食纤维、高质量蛋白质、单不饱和与多不饱和脂肪酸、Omega-3脂肪酸、维生素(如E、C、K)以及镁、锌、钾、铁等矿物质。多酚、类胡萝卜素和生物活性肽等化合物共同贡献了其强大的抗氧化和抗炎效应,有助于缓解与慢性疾病相关的氧化应激和炎症。本文重点综述了南瓜籽、亚麻籽、芝麻、奇亚籽和甜瓜籽这几种具有重要营养和功能特性的种子。
健康影响与作用机制
2.1 亚麻籽
亚麻籽(Linum usitatissimum L.)富含膳食纤维(约40%)、木脂素(如开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷SDG)和α-亚麻酸(ALA)。其可溶性纤维有助于降低血糖和胆固醇,并影响肠道菌群产生短链脂肪酸。亚麻籽蛋白及其水解产物具有抗氧化、降血压、抗炎和抗真菌活性。SDG在肠道微生物作用下转化为肠二醇和肠内酯,发挥植物雌激素作用,通过干扰雌激素活性、调节细胞增殖、凋亡、血管生成和转移等途径,在乳腺癌等癌症模型中显示出抗肿瘤效果。亚麻籽及其成分还能通过影响肾素-血管紧张素系统(RAS)、增强一氧化氮(NO)生物利用度以及抑制可溶性环氧化物水解酶(sEH)等机制,发挥降血压和心脏保护作用。此外,亚麻籽补充对改善心理健康、减轻疲劳和促进神经发育也有积极影响。
2.2 奇亚籽
奇亚籽(Salvia hispanica L.)是蛋白质、膳食纤维、Omega-3脂肪酸(ALA)和酚类化合物(如绿原酸、咖啡酸)的丰富来源。其生物活性肽具有免疫调节功能,可通过增加免疫球蛋白A(IgA)分泌和增强吞噬作用来激活免疫反应。奇亚籽的抗氧化和抗炎特性有助于缓解慢性炎症相关疾病。丰富的ALA对大脑健康至关重要,其衍生物二十二碳六烯酸(DHA)在神经保护、减少神经炎症和改善认知功能方面发挥作用。在心血管健康方面,奇亚籽有助于降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),调节血脂,并表现出降血糖效应。其提取物对MCF-7乳腺癌细胞具有浓度依赖性的细胞毒性作用,提示其抗癌潜力。
2.3 芝麻籽
芝麻籽(Sesamum indicum L.)含有独特的木脂素,如芝麻素和芝麻林素,以及芝麻酚等,这些成分赋予其强大的抗氧化稳定性。芝麻素通过抑制NADPH氧化酶(NOX2/NOX4)、降低丙二醛(MDA)水平,并调节核因子κB(NF-κB)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信号通路,发挥抗炎、抗动脉粥样硬化作用。在神经保护方面,芝麻素能减少过氧化氢(H2O2)诱导的活性氧(ROS)生成,增强超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并通过调节SIRT1-SIRT3-FOXO3a通路保护神经元。芝麻素还具有抗癌特性,可通过诱导细胞周期G1/S期阻滞、促进凋亡、抑制血管内皮生长因子(VEGF)表达和血管生成来实现。此外,芝麻素能影响胆固醇代谢关键基因(如CYP7A1、HMG-CoA还原酶)的表达,起到降血脂效果,并有助于降低血压和改善血糖控制。
2.4 甜瓜籽
甜瓜(Cucumis melo L.)籽常被废弃,但其富含蛋白质、脂肪、纤维、维生素(如E、B族)和矿物质(如镁、钾、锌)。甜瓜籽中的角鲨烯具有免疫调节、抗氧化和潜在的抗癌活性,可能通过激活肝X受体(LXR)和过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)来调节胆固醇稳态。甜瓜籽蛋白浓缩物(WSP)显示出抗高血压潜力,其机制包括抑制血管紧张素转换酶(ACE)、增加NO bioavailability以及抑制促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子-α TNF-α,白介素-1β IL-1β)。甜瓜籽提取物中的多酚化合物也表现出抗增殖作用。
2.5 南瓜籽
南瓜籽是蛋白质、不饱和脂肪酸(特别是亚油酸)、植物甾醇、维生素E和矿物质(如镁、锌、铁)的良好来源。其抗炎作用归因于调节MAPK/NF-κB等通路。南瓜籽油(PSO)中的成分(如α-生育酚)通过抗氧化和调节凋亡相关蛋白(如Bax, Bcl-2, p53)在抗甲状腺癌等研究中显示出潜力。在心血管方面,南瓜籽通过其抗氧化成分、钾含量以及植物甾醇,有助于降低LDL-C、升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),并调节血压。对于前列腺健康,南瓜籽中的植物甾醇(如β-谷甾醇)可通过抑制5α-还原酶降低二氢睾酮(DHT)水平,从而改善良性前列腺增生(BPH)症状。南瓜籽还具有抗抑郁潜力,与其富含的色氨酸有关。其降血糖效应与膳食纤维和可能的酶抑制活性相关。
未来挑战与展望
尽管食用种子前景广阔,但仍面临生物活性成分浓度和生物利用度受品种、环境、加工等因素影响的挑战。需要更多设计严谨的临床研究来证实其健康效应,并深入探索其与肠道微生物的相互作用。未来研究可关注通过加工技术(如微胶囊化、发酵)提高营养素生物利用度,以及开发基于种子的个性化营养方案,以应对全球营养不良和慢性病负担。
结论
南瓜籽、亚麻籽、芝麻、奇亚籽和甜瓜籽等食用种子是营养宝库,其丰富的生物活性成分通过多种分子机制对心血管、代谢、神经及免疫健康产生深远影响。将它们合理纳入日常饮食,对于预防和管理慢性疾病具有重要意义。