小黑豆中活性成分•营养价值与资源应用

摘要 黑豆为大豆属植物［Glycine max（L.）Merr］的种子，为我国资源分布很广的药食两用中药，陕北小黑豆为其栽培品种之一。黑豆主要含有异黄酮和花青素类成分，具有抗炎、抗氧化、降血糖、降血脂、抗癌、调节激素水平等多种药理作用。对1997—2022年国内外文献报道的黑豆化学成分及主要药理作用进行综述，分析陕北小黑豆种植栽培现状及药用黑豆存在的问题。提出陕北地区的环境更适合小黑豆的种植与进一步应完善该植物药材标准的观点。

关键词 小黑豆；活性成分；营养价值；种植栽培现状

中图分类号 S529  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）14-0001-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.001

Active Ingredients， Nutritional Value and Resource Application of Small Black Bean

ZHANG Yan，JIANG Wen-wen，DANG Yu-ting et al

（Xi’an Medical University，Xi’an，Shaanxi  710021）

Abstract Black bean is the seed of Glycine max （L.） Merr， which is widely distributed in China. Small black bean in northern Shaanxi is one of its cultivars. Black bean mainly contains isoflavones and anthocyanins， which have anti-inflammatory， antioxidant， hypoglycem， lipid-lowering， anticancer， hormone regulation and other pharmacological effects. In this study， the chemical constituents and main pharmacological effects of black bean reported in domestic and foreign literatures from 1997 to 2022 were reviewed， and the cultivation status of small black bean in northern Shaanxi Province and the existing problems of medicinal black bean were analyzed. It is suggested that the environment of northern Shaanxi Province is more suitable for the cultivation of black bean and the standard of medicinal materials should be improved further.

Key words Small black beans；Active ingredients；Nutritional value；Current situation of cultivation

基金项目 西安市科技局农业技术研发项目（21NYYF062）；陕西省大学生创新创业项目（S202211840071）；陕西省重点研发计划（2023-ZDLNY-37）;2024年西安医学院大学生创新训练计划项目（121524126）。

作者简介 张彦（1979—），女，甘肃榆中人，副教授，硕士，从事中药药效物质基础与作用机制研究。

收稿日期 2023-09-12

黑豆最早记载于《神农本草经》“大豆黄卷”条下，历代均认为“黑者入药”，以种皮黑者方可做药用［1］。2020版《中国药典》中黑豆基原为豆科（Leguminosae）大豆属（Glycine）植物［Glycine max（L.）Merr］的干燥成熟种子，其性状“长6～12 mm，直径5～9 mm”，应为栽培大豆，并规定其种皮呈“黑色或灰黑色”［2］。性甘平，归脾肾经，具有益精明目，养血祛风，利水解毒之功。用于阴虚烦渴，头晕目昏，体虚多汗，肾虚腰痛，水肿尿少，痹痛拘挛，手足麻木，药食中毒［3］。

古今对药用黑豆的选用十分讲究，根据产地、大小、子叶的颜色的不同，名称也略有不同，如：“黑豆” “乌豆”“马料豆”“小黑豆”“黑小豆”等［4］。其中小黑豆为黑豆常见栽培品种，长6～8 mm，直径2～4 mm，在陕北地区多有栽培。根据《中国农业百科全书》中有关中国大豆品种分类标准，按照籽粒重量将其分为大粒（百粒重18.0 g以上），中粒（百粒重12.0～17.9 g）、小粒（百粒重11.9 g以下），前期笔者所在团队对陕西省榆林市吴堡和衡山的小黑豆进行了考察，百粒重分别为10.10和14.45 g，均小于常见黑豆品种，为小粒黑豆。《本草图经》记载：“黑者入药，其紧小者为雄豆，入药尤佳”［4］。为阐明小黑豆作为药食同源品种是否当药材使用，该研究对1997—2022年中国知网及Spring Link中黑豆化学成分及其药理作用研究进行综述，并对陕北小黑豆的生境进行调查，优化了药典薄层定性测定方法，指出现行该药食同源品种当药材使用时存在的问题，为下一步加强该品种药用价值开发利用提供依据。

1 黑豆中含有异黄酮和花青素

黑豆中含有多种化学成分，如：异黄酮、花青素、脂肪酸、蛋白质和多糖等［5-6］。主要活性成分为异黄酮和花青素。

1.1 异黄酮

异黄酮（isoflavone）根据其共轭官能团主要分为4类。①苷元类，大豆苷元（daidzein，Da）（1），黄豆黄素（glycitein，Gly）（2），染料木素（genistein，Ge）（3）；②苷元及其葡萄糖苷类，大豆苷（daidzin，Din）（4），黄豆黄苷（glycitin，Glyn）（5），染料木苷（genistin，Gin）（6）；③丙二酰糖苷类，丙二酰大豆苷（6"-O-malonyl-7-O-daidzin，MDin）（7），丙二酰黄豆黄苷（6"-O-malonyl-7-O-glycitin，MGlyn）（8），丙二酰染料木苷（6"-O-malonyl-7-O-genistin，MGin）（9）；④乙酰糖苷类，乙酰大豆苷（6"-O-acetyl-7-O-D-daidzin，Adin）（10），乙酰黄豆黄苷（6"-O-acetyl-7-O-glycitin，AGlyn）（11），乙酰染料木苷（6"-O-acetyl-7-O-genistin，AGin）（12）［7-8］。其中丙二酰染料木苷（MGin）、丙二酰大豆苷（MDin）、大豆苷（Din）和染料木苷（Gin）是黑豆中含量较高的异黄酮［7］。结构式如图1所示。

1.2 花青素

植物次生代谢产物花青素（anthocyanin）属于一类广泛的酚类化合物，是水溶性色素，使许多水果、蔬菜和谷物呈现红色、蓝色。黑豆中已发现9个花青素，包括：儿茶素-氰苷-3-O-葡萄糖苷（catechin-cyanidin-3-O-glucoside，CatCy3glc）（13），飞燕草素-3-O-半乳糖苷（delphinidin-3-O-galactoside，Dp3gal）（14），飞燕草苷-3-O-葡萄糖苷（delphinidin-3-O-glucoside，Dp3glc）（15），氰苷-3-O-半乳糖苷（cyanidin-3-O-galactoside，Cy3gal）（16），氰苷-3-O-葡萄糖苷（cyanidin-3-O-glucoside，Cy3glc）（17），矮牵牛素-3-O-葡萄糖苷（petunidin-3-O-glucoside，Pt3glc）（18），天竺葵素-3-O-葡萄糖苷（pelargonidin-3-O-glucoside，Pg3glc）（19），芍药苷-3-O-葡萄糖苷（peonidin-3-O-glucoside，Pn3glc）（20），氰苷（cyanidin）（21）［6-8］。其中氰苷-3-O-葡萄糖苷（Cy3glc，又称矢车菊素-3-葡萄糖苷）含量最高［9］。结构式如图2所示。

目前黑豆蛋白质等营养成分已被开发出多种食品，但对药用价值的研究开发还远远不够，尚未见花青素与异黄酮相关功能食品与药品的开发。

2 药理作用

2.1 花青素

黑豆中富含花青素［9］，有抗氧化［10］、保护认知［11］、延缓衰老［9］等功能，并且还有预防乳腺癌和改善心血管功能的作用［12］。体外抗氧化试验发现黑豆种皮花青素对羟自由基、铁离子螯合剂、DPPH均有良好作用［13］，可通过清除自由基，预防氧化损伤来防治前列腺增生［13］。细胞试验发现黑豆皮花青素浓度增加其抗氧化活性增强［14］。黑豆种皮花青素对氧化应激的脑神经细胞有保护作用［15］。黑豆种皮花青素可能是治疗神经退行性疾病如阿尔兹海默症等的潜在候选药物［9，15］。

黑豆中花青素有降脂、降糖［16-17］作用。黑豆种皮花青素可激活Ⅱ型糖尿病关键通路相关酶，增加葡萄糖转运蛋白的表达，减少肝脏糖异生的产生［18］。黑豆中的矢车菊素-3-葡萄糖苷（Cy3glc）可诱导前脂肪细胞分化并且提高对胰岛素敏感性来改善II型糖尿病［19］。利用大孔吸附树脂精制后的黑豆花青素体外对α-葡萄糖苷酶和α-胰淀粉酶的抑制率分别为91.36%和89.17%，其抑制作用强于阿卡波糖［20］。韩国Kim等［11］进行随机双盲安慰剂对照研究发现，肥胖和超重成年居民每日服用2.5 g含有花青素的黑豆种皮提取物，可使体内脂肪的蓄积减少。上述研究提示黑豆种皮中花青素有预防肥胖的潜在功效，为预防人体肥胖的功能性食品原料［9］。

黑豆花青素有抗炎［21-22］和抑菌的作用［23］。Kim等［24］发现，黑豆种皮花青素抑制活性氧生成，且影响炎症介质信号转导过程中关键酶的作用。苏适等［23］ 发现，黑豆种皮花青素对大肠埃希氏菌诱导慢性细菌性前列腺炎大鼠模型有显著的改善。体外抑菌研究发现，采用微波辅助离子液体法提取黑豆皮中花青素对受试菌均有显著的抑制作用，且抑菌活性随花青素浓度增大而增强［25］。

黑豆花青素有抑制皮肤黑色素与预防皮肤纤维化作用。酪氨酸酶可加速皮肤中黑色素的合成，抑制酪氨酸酶的合成可有效抑制黑色素在皮肤沉着［9，26］。褚盼盼等［26］研究发现，黑豆种皮提取物、总黄酮、总酚酸和矢车菊素-3-葡萄糖苷均有抑制酪氨酸酶作用，其中矢车菊素-3-葡萄糖苷含量与抑制酪氨酸酶活性的相关性最大［9］。在抑制酪氨酸酶催化反应动力学研究中发现，黑豆皮花青素对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶均有抑制，表明黑豆皮花青素可有效抑制酪氨酸酶活性，是天然植物来源的酪氨酸酶抑制剂［26］。黑豆种皮花青素可减少皮肤损伤［27］，Park等［27］发现，黑豆种皮花青素可显著减少小鼠辐照后皮肤损伤的程度、表皮厚度和胶原沉积。

2.2 异黄酮

黑豆中的异黄酮是一种植物雌激素可调节激素水平，不仅可以调节和缓和雌性激素在人体里的功能作用，还能解决更年期女性雌激素水平下降的问题，可预防更年期综合征、减少更年期妇女的面热潮红，可预防乳腺癌、子宫癌、骨质疏松等疾病［28-29］。

黑豆中异黄酮有抗癌防癌的作用。体内动物及体外细胞试验均发现，大豆异黄酮可抑制肝癌、乳腺癌和前列腺癌等肿瘤细胞增殖［30］，还能调控细胞周期与诱导细胞凋亡蛋白表达，调控与肿瘤发生发展有关因子，进而干扰细胞周期、诱导细胞凋亡、抑制肿瘤的发生与发展［31］。目前大豆异黄酮防癌抗癌作用的研究仍需进一步深入，为临床应用提供更严谨的依据。