核桃仁含有丰富的营养素，每百克含蛋白质15～20克，脂肪60～70克，碳水化合物10克；并含有人体必需的钙、磷、铁等多种微量元素和矿物质，以及胡萝卜素、核黄素等多种维生素。核桃中所含脂肪的主要成分是亚油酸甘油脂，食后不但不会使胆固醇升高，还能减少肠道对胆固醇的吸收，因此，可作为高血压、动脉硬化患者的滋补品。此外，这些油脂还可供给大脑基质的需要。核桃中所含的微量元素锌和锰是脑垂体的重要成分，常食有益于脑的营养补充，有健脑益智作用。 我国古代人早就发现核桃具有健脑益智作用。李时珍说：核桃能“补肾通脑，有益智慧”。不少古代人还发明了许多吃核桃的方法，如将核桃500克打碎去壳取仁，将核桃仁加冰糖共捣成核桃泥，密闭贮藏在瓷缸中，每次取两茶匙，用开水冲和饮服。据说，用水冲和后浮起的一层白色液体，就是补脑作用最强的“核桃奶”。


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        核桃生食营养损失最少，在收获季节不经干燥取得的鲜核桃仁更是美味。目前，吃鲜核桃仁在发达国家比较普遍。有关科技开发中心正在攻克鲜核桃仁的加工保鲜技术，相信在不久的将来，全国的消费者就能随时随地吃到营养美味的鲜核桃仁了。关于核桃仁的食用量，一般认为每天吃5～6个核桃，约20～30克核桃仁为宜；吃得过多，会生痰、恶心。此外，阴虚火旺者、大便溏泄者、吐血者、出鼻血者应少食或禁食核桃仁。
      科学家们发现，每100克核桃肉中含有20.97个单位的抗氧化物质，它比柑桔高出20倍，菠菜的抗氧化成份为0.98个单位，胡萝卜为0.04个单位，西红柿为0.31个单位。  
        科学家们认为，人吸收了核桃的抗氧化物质，可使肌体免受很多疾病的侵害。迄今为止，人们已知道经常吃核桃可以减少血液中胆固醇的含量，并减少患心血管疾病的可能性。