吕泓霖 张 凤 杨婧娟 马雅鸽 陈朝银 赵声兰*

（1.云南中医药大学中药学院， 云南 昆明650500； 2.昆明理工大学， 云南 昆明650500）

核桃又名胡桃、羌桃，系胡桃科的核桃属、山核桃属、缘核桃属等果木兼用植物的果仁［1］。核桃仁含油脂58.8%、含蛋白质14.9%，富含ω-6、ω-3 脂肪酸以及神经酸、鳕油酸、角鲨烯、植物固醇、生育酚、褪黑素、黄酮等功能性成分［2］，有“健脑果” “美容果” “木本粮油之王” 等美称，加之我国粮油安全战略需求，近年我国核桃产业出现了强劲的发展势头，种植面积和产量均居世界第一，云南又居全国之首，种植面积高达4 300 多万亩［3］。

核桃仁是收载于《中国药典》 的中药，性温、味甘，有补肾、温肺、润肠等功效，用于肾阳不足、腰膝酸软、阳痿遗精、虚寒喘嗽、肠燥便秘［4］。“胡桃仁颇类其状”“下通二肾、上通心肺、贯属于脑”［5］，是传统健脑食物，具有改善学习记忆的功能［6］。

1 相关文献

中文基于国内目前内容较为丰富的动态更新中文期刊全文数据库CNKI 数据库，以高级检索模式，采用主题“核桃” 并含“记忆” 或含“健脑” 或含“老年痴呆” 或含“益智” 对中文文献进行检索。英文基于最大的生物医药检索平台PubMed 数据库，检索“walnut memory” 和“Walnut Alzheimer’s disease” 和基于大型综合性、多学科、核心期刊引文索引数据库Web of Science 以高级检索模式采用主题“walnut” and “memory” or “Alzheimer’s disease” 进行检索，对检索到的文献进行总结，CNKI 数据库有65 篇，PubMed 数据库有33 篇，Web of Science 数据库有43 篇，剔除检索重复的文献，共获得国内外核桃健脑的文献共116篇。在2009 年前国内外核桃健脑的文献量少且增长缓慢，近10 年增长较快，见图1 左。国内外文献对于核桃改善记忆的研究目前多集中在核桃仁［7］、核桃油［8］、核桃蛋白［9］、核桃提取物［10］、核桃乳［11］、核桃内种皮［12］上，见图1 右。

图1 近年核桃健脑研究及其主要有效部位文献数

对检索的核桃健脑文献统计分析发现，中国和美国核桃健脑的相关研究发文量居多，其中中国的发文量高达79篇，可能核桃在我国是传统的益智佳品，对于核桃健脑的相关研究较多。国内外研究核桃健脑的相关机构很多，其中美国塔夫斯大学人类老龄营养研究中心发文6 篇居首，主要方向是核桃对老龄化引起记忆减退的研究。中国的武汉轻工大学发文量5 篇排名第二，主要是核桃提高大鼠空间记忆的机理研究，伊朗的克尔曼医科大学神经科学研究中心发文量3 篇排名第四，其中我国对于核桃健脑的研究机构较多，但发文量不太高，见图2。目前国内外对于核桃健脑研究的热点主要是核桃改善老年痴呆和核桃改善记忆方面的研究。

图2 国内外研究机构关于核桃健脑的发文量

基于国家知识产权-专利公布公告和中国知网专利查询，2006 年到2019 年间，申请核桃健脑相关发明专利67件，其中授权12 件，主要集中在配方的权利要求，缺乏功能实验数据，见表1。第一件关于核桃健脑功能方向的专利于2006 年申请，随着核桃健脑作用被广泛认可，核桃改善记忆的产品开发成为近年的热点，专利申请量呈上升趋势，其中2016 年核桃健脑的专利申请量达最高12 件，见图3。2014 年以前核桃健脑的专利申请主要集中在核桃饮料、核桃保健品领域，2014 年后健脑的专利申请主要集中在核桃制剂及组合物中，见图4。

表1 改善记忆核桃产品的授权发明专利

2 成分研究

图3 近年核桃健脑专利申请量与授权量

图4 近年来核桃健脑专利主题的分布

2.1 核桃油 核桃仁中油脂含有量高达65%～70%［13］，含绝大多数核桃健脑的有效物质。核桃油有改善脑缺血，促进睡眠以及提高学习记忆能力的作用［14］。研究发现核桃油在延长小鼠跳台潜伏期的同时也能缩短逃避潜伏期，同时核桃油可逆转乙醇和NaNO2引起的小鼠记忆再现和记忆保持障碍［15］，表明核桃油能够影响记忆过程的若干环节，具有多靶点的作用方式。

2.2 功能脂肪酸 核桃油中亚油酸和α-亚麻酸含有量分别达47.4%、15.8%［9］。α-亚麻酸是ω-3 脂肪酸，在体内可合成人脑重要的组成成分二十二碳六烯酸（DHA）［16］，对神经元脑部细胞的发育和突触形成有着重要作用，能延长萎缩的大脑神经，使被破坏的神经再生，防止大脑功能的衰退和预防老年痴呆症。DHA 能够显著降低促凋亡蛋白BAD 的表达和β 淀粉样蛋白（Aβ） 的分泌，增强磷脂酰肌醇-3 激酶参与的神经保护途径，提高认知能力，对老年痴呆有治疗作用［17］。单独补充α-亚麻酸、亚油酸、油酸等并不能明显提高小鼠的空间学习记忆能力，同时补充才有提高学习记忆能力的作用［18］。此外，ω-3 脂肪酸对神经有很好的保护作用，主要作用方式是增强血清的总抗氧化能力，并对甲状腺功能衰退引起的认知障碍有明显的缓解。

2.3 磷脂 核桃油中磷脂在0.2%～0.6%之间［11］。磷脂是神经细胞新陈代谢的基本物质，占大脑干重的30%，有“天然脑黄金” 之称，有改善学习和记忆能力的作用。长期服用磷脂可提高血管性痴呆模型大鼠的水迷宫测试成绩，增加海马CA3 区脑源型神经细胞生长因子（BDNF） 阳性细胞数目，从而改善大鼠脑缺血后所致的学习记忆损害［19］。同时磷脂还可以与核桃油脂肪酸中的DHA 结合起到健脑的作用。大鼠腹腔注射1-2-DHA-磷脂胆碱，可促进海马的长时程增强效应，增强突触息传递效能［20］。

2.4 褪黑素 核桃中褪黑素的含有量为2.5～3.5ng／g，食用核桃后血清中褪黑素含有量增加。褪黑素是由脑下松果体产生，能够提高人体昼夜生理节律、促进自然睡眠。褪黑素的分泌水平与神经退行性的疾病有着密切关系，补充褪黑素可明显缓解由Aβ1-42引起的大鼠神经退行性疾病，减轻Aβ1-42对大脑海马内神经元突触可塑性及星形胶质细胞的影响［21］。褪黑素还可以逆转脑损伤模型导致的学习记忆能力下降。此外，褪黑素能有效增强D-半乳糖（D-gal）模型大鼠海马区超氧化物歧化酶（SOD） 的活性和降低丙二醛（MDA） 的含有量［22］。

2.5 核桃内种皮 核桃内种皮为核桃仁外淡黄色或黄褐色的薄膜衣，核桃中具有生物活性的多酚主要集中在内种皮，且部分酚类仅存在于核桃内种皮。苦涩的核桃内种皮中多酚含有量达57.58%［23］，核桃内种皮可提高小鼠的学习记忆能力，可减缓D-gal 模型小鼠的大脑损伤，潜在的机制可能是通过减少氧化损伤和神经炎症反应［12］。核桃内种皮的提取物可增强小鼠兴奋性，提高小鼠运动能力和适应能力，可在一定程度上抑制脑组织氧化损伤，起到延缓衰老的作用，其作用可能与清除体内自由基和增强体内抗氧化酶活力有关［24］。

2.6 核桃粕 核桃仁制油后的粕或饼粕富含蛋白质、多酚等成分［25］。核桃粕作为核桃仁制油的副产品，一直没有得到充分利用，但其在健脑方面却有较大的应用前景。通过对核桃粕改善大鼠学习和记忆的研究，发现适量喂食核桃饼粕，大鼠的学习成绩方面，反应期明显缩短；记忆成绩方面，潜伏期有延长的趋势。但随着核桃饼粕剂量的提高，大鼠学习和记忆能力反而有下降的趋势［26］。

2.7 核桃氨基酸 核桃蛋白中富含多种氨基酸，其中含有量较高的是精氨酸和谷氨酸，100 g 核桃蛋白中约含13.36 mg精氨酸。精氨酸是人体必需氨基酸，对生长发育和智力发展具有重要作用。给予NO 前体精氨酸明显缩短大鼠的寻台潜伏期，促进nNOS 和c-fos基因的表达，同时增加大脑皮质和海马CA1、CA3、DG 区的神经元数目［27］。此外，核桃蛋白中的谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸在体内可促进γ-氨基丁酸的合成，从而降低血氨，促进脑细胞呼吸，保持神经正常活动，松弛脑和神经的紧张状态［28］。

2.8 核桃蛋白肽 核桃粕含蛋白质30%～50%，人类摄取蛋白质经消化酶作用后，并非主要以氨基酸形式吸收，而主要是以肽的形式吸收，某些低肽不仅能提供人体生长、发育所需的营养物质，同时具有防病治病、调节人体机能等多种生理功能，许多没有生物活性的蛋白质水解为多肽后会具有活性，成为生物活性肽［29］。其中核桃粕酶解的多肽具有减缓小鼠衰老，提高小鼠水迷宫学习记忆能力的作用［30］。核桃多肽主要通过增加乙酰胆碱受体（AchR） 含有量来改善东莨菪碱诱导小鼠的记忆损伤［31］。通过神经系统体外模型PC12 细胞研究表明，核桃多肽可有效拮抗H2O2及Aβ25-35所致的PC12 细胞的氧化损伤，从而保护神经系统［32］。核桃蛋白蕴含丰富的生物活性肽序列，分析其氨基酸序列，制备具有健脑作用的活性多肽是未来研究的热点。

2.9 核桃多酚 膳食多酚改善人和动物的学习和记忆是近年研究的热点。核桃是多酚含有量较高的坚果和油料，核桃多酚主要存在核桃种皮，在核桃油的加工中主要留在核桃粕中。核桃仁多酚有显著改善记忆和认知的作用，潜在的机制可能与抗氧化、促神经元生长、改善脑血流等作用有关。核桃仁中的多酚等抗氧化物质能对抗Aβ 引起的氧化应激和细胞死亡［33］，抑制脑细胞中活性氧和NO 的产生，减缓纹状体多巴胺及其代谢产物的衰竭［34］。核桃多酚还可与核桃中其它功能类物质协同作用［15］，Willis 等［35］发现核桃仁中的多酚类物质能与核桃仁中丰富的不饱和脂肪酸协同作用，有效改善老龄大鼠的认知与运动能力［36］。核桃内种皮多酚可以显著提高小鼠的记忆获取能力和水迷宫实验成绩。此外，核桃内种皮多酚还可减缓高脂血症小鼠的空间记忆障碍，缩短逃避潜伏期，提高脑组织SOD 活性，降低脑组织MDA 含有量［37］。

膳食多酚依其结构可分为酚酸类、酚醇类、黄酮类、花青素类等。已知核桃中的多酚主要有鞣花酸、绿原酸、咖啡酸、没食子酸、儿茶素等［23］。这些单体化合物［38］通过不同的机制来减轻认知障碍，改善学习和记忆，详见表2。

表2 核桃仁中的已知多酚及其健脑相关功能机制

3 讨论与展望

学习和记忆是脑的重要机能之一，改善学习记忆和延缓学习记忆能力减退是人类追求强大和健康的方向之一。随着老年人口的增加和老年化社会的发展，包括健忘症、痴呆症在内的认知功能障碍疾病已经成为人类的主要健康问题之一。我国60 岁以上的人口中，有70%～80%伴有不同程度的健忘和老年痴呆，是导致老年患者死亡的“第四大杀手”。目前临床上治疗老年痴呆的一线药物主要为乙酰胆碱酯酶抑制剂，但仅仅起到一定延缓病情的作用，且较长时间口服这类药会对人体产生一定副作用，寻找安全可靠的预防及治疗手段已成为我国老年化社会的迫切需求［39］。其中核桃膳食可通过抑制蛋白激酶mTOR 磷酸化、上调自噬基因ATG7 和Beclin 1 及微管相关蛋白MAP1BLC3的转化，上调保护性自噬，显著减少海马和纹状体中多聚泛素化蛋白聚集［40］。核桃的甲醇提取物中分子量小于10 kDa的既不是脂、也不是蛋白质的有机化合物，不仅可抑制早老性痴呆动物大脑中Aβ 纤维化，还能脱纤维化，而氯仿提取物却没有此作用［41］，表明存在于核桃中的多酚化合物可能是其抗淀粉样蛋白的活性成分。

核桃一直以来被历代医家认为是健脑益智佳品，近代科学研究也发现核桃具有明显的健脑作用。其中核桃的化学成分复杂，通过多靶点协同产生健脑作用，但目前文献是对核桃中的脂肪酸、磷脂、褪黑素、多酚以及精氨酸、蛋白肽等单一成分健脑的研究，核桃整体健脑的分子机制一直没有深入研究。目前网络药理学发展迅速，应用网络药理学方法研究核桃健脑的机制，由寻找单一靶点转向综合网络分析，找到核桃多组分相互作用的关系是未来核桃健脑研究的新方向。