黑芝麻有哪些特异营养功能？

芝麻被称为全能营养库，其富含脂肪、蛋白质、维生素、矿物质元素及芝麻酚、植物甾醇等生物活性物质。我国古代养生学家陶弘景在著作《名医别录》中将芝麻列为上品，评价其为“胡麻，八谷之中，唯此为良”。黑芝麻是我国传统的滋补肝肾类中药，《本草纲目》等中医药巨典中记载，黑芝麻具有预防骨质疏松、防治口腔溃疡、治疗膈肌痉挛、治疗老年哮喘、调节血脂、保护肝脏、调节血压、抗菌抗癌等功效。随着养生保健专家的推介，黑芝麻等黑色食品越来越受到消费者的关注，黑芝麻与黑芝麻油等产品市场占有率逐年增加。面对琳琅满目的各式产品和花样迭出的广告宣传，消费者不禁发问：黑芝麻的特异营养功能是真的吗？有科学依据吗？

中国农业科学院油料作物研究所对黑芝麻和白芝麻进行代谢组研究，鉴定出与黑芝麻特殊营养成分及中药作用相关的代谢物，为黑芝麻的营养功能评价和指导高品质芝麻遗传育种提供了重要的理论支撑。

1.基于LC-MS/MS的芝麻广泛靶向代谢组分析。通过MRM多反应监测模式对黑芝麻和白芝麻进行代谢物定性定量分析，共检测到557个代谢物，共鉴定代谢物217个，主要涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，精氨酸和脯氨酸代谢，异喹啉生物碱合成，苯丙氨酸代谢，酪氨酸和色氨酸代谢，吲哚类生物碱合成，半胱氨酸和甲硫氨酸代谢，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢等30个代谢途径。

2.黑白芝麻代谢组聚类分析。对黑芝麻和白芝麻籽粒代谢物相对含量取对数值并进行泊松归一化处理后，进行系统聚类分析和主成分分析。黑芝麻和白芝麻样本热图中被明显分为两类；同时，主成分分析得分图结果显示黑白芝麻籽有较好分离效果，表明黑芝麻和白芝麻次生代谢物组成存在显著差异。这些差异的代谢物是什么呢？

3.黑白芝麻间存在显著差异的标志物。通过火山图筛选黑芝麻重要标志代谢物。筛选P值小于0.01，类间倍数大于2或小于0.5的代谢物，共得到69个显著差异代谢物。

4.黑芝麻特异营养功能成分与中药功效。对黑白芝麻两组样品筛选的20个差异代谢物进行分析，结果显示吲哚-3-羧酸、橙皮素、2-甲氧基肉桂酸、维生素B2、松柏醛、根皮素、莨菪碱在黑芝麻中含量显著高于白芝麻。经查询现代药学研究结果，黑芝麻中特质性代谢物都具有生物活性。比如橙皮素对神经和心血管具有保护作用，具有抗氧化、抗菌、抗炎症、抗肿瘤功能；2-甲氧基肉桂酸具有抗菌活性，并且可能抑制与人肉骨瘤MG-63相关的细胞分化与增殖；维生素B2可以保护视力，调节糖、脂肪和蛋白质的代谢，具有抗氧化和抗感染作用，可以治疗口腔溃疡。这些差异代谢物的发现为黑芝麻特殊功效提供了重要的科学基础。

通过广泛靶向代谢组技术基于LC-MS/MS数据对黑芝麻和白芝麻进行了全面的营养成分组成与差异分析研究。通过黑芝麻和白芝麻差异分析，两者的差异代谢通路主要为苯丙烷合成、酪氨酸代谢和核黄素代谢通路。除此以外，在黑芝麻中，中药专家们较为关注的黑芝麻营养成分，如吲哚-3-羧酸，橙皮素，2-甲氧基肉桂酸等含量显著高于白芝麻。现代药理学研究发现这些差异代谢物具有多种生理活性，通过对比惊奇地发现，差异代谢物的很多功效与《本草纲目》等古典药学巨著中黑芝麻功效的记录基本吻合，为黑芝麻特质功能提供了科学基础。