油菜籽脂质伴随物与慢性病关系的研究进展

韩 领，张 珍，夏晓洋，向 霞，黄凤洪

(中国农业科学院油料作物研究所/ 油料油脂加工技术国家地方联合工程实验室/ 农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室/ 油料脂质化学与营养湖北省重点实验室，武汉 430062)

油菜籽脂质伴随物与慢性病关系的研究进展

韩 领，张 珍，夏晓洋，向 霞*，黄凤洪*

(中国农业科学院油料作物研究所/ 油料油脂加工技术国家地方联合工程实验室/ 农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室/ 油料脂质化学与营养湖北省重点实验室，武汉 430062)

大量研究证实，油菜籽中脂质伴随物具有显著的抗氧化作用，与人体营养健康密切相关，特别是对慢性疾病具有积极的营养干预与调理作用。本文综述国内外油菜籽伴随物加工提取与慢性病关系的研究进展。

油菜籽；脂质伴随物；营养健康；慢性病

脂质伴随物又称油脂伴随物、脂肪伴随物，是植物中存在的一大类具有生物活性的化学物质总称，包括脂肪、固醇、甾醇、类胡萝卜素、多酚、原花青素等。油菜是中国重要的油料作物，种植面积世界第一[1]，2014年我国油菜籽行业产量约1 477.22万t[2]，是天然脂质伴随物的重要来源。油菜籽脂质伴随物是油菜籽油中的微量营养成分，种类主要包括菜籽磷脂、菜籽多酚、植物甾醇、类胡萝卜素、生育酚等，总量随油菜籽品种与制炼油工艺发生变化，在制油的过程中伴随脂肪一并从油料细胞中萃取出来，在精制油中一般不到总量的 1%[3]。有研究表明，体内氧化应激是诱导多种慢性疾病(心血管疾病和癌症等)发生、发展的主要机制：如高含量的低密度脂蛋白(LDL)会产生高含量的胆固醇氧化产物从而导致心血管板块的形成，引发心脏病[4]。营养学与流行病学研究证实，油菜籽脂质伴随物具有显著的抗氧化作用，对慢性病具有抗炎、预防心血管疾病、抗癌，降低胆固醇等重要的生理功能和抗氧化能力[5]。本文对油菜籽中的脂质伴随物产生及与慢性病的关系进行综述，结合油菜籽加工探讨脂质伴随物开发提取与对慢性病的营养功能，为油菜籽脂类伴随物营养功能研究提供科学依据。

1 油菜籽加工与脂质伴随物

油料制油主要包括前处理、毛油制取和油脂精炼等工序。目前，我国油菜籽制油工艺绝大多数采用带壳预榨-浸出制油工艺，产品为毛油和饼粕，毛油进一步经过加酸、加碱、脱色和脱臭等“四脱”处理，精炼成菜籽二级或一级油[6]。精炼过程对油脂和饼粕营养成分均有影响，且油脂脂质伴随物也随之发生转移。

欧盟组织于2010年启动“优化油脂”项目，其宗旨是通过油脂精深加工工艺获得健康的脂质营养素，并增加脂质中微量营养成分，从而开发出面向，欧盟消费市场的新型健康食用油。我国现代加工工业采用一系列的精深加工工艺，如：油菜籽干法脱皮机与皮仁分离工艺减少抗营养因子，一次性脱皮率>95%，皮仁分离后，皮中含仁或籽<1%、仁中含皮率<2%。与国际先进的法国脱皮率60%、德国80%设备相比，国产油菜籽脱皮机脱皮率提高超过20%，动力消耗降低超过50%。低温压榨工艺最大程度减少温度对脂质伴随物营养元素的破化，采用液压压榨机和95型螺旋榨油机，油料直接借助机械力将油脂从原料中挤出来而不提前蒸炒，能较好保留油脂中天然生育酚、植物甾醇等活性物质；脱胶工艺，去除导致油菜籽油不稳定的水化磷脂，从下脚料中富集磷脂；脱臭工艺，可脱除油脂中各种小分子多环芳烃、农残等，使油中残留溶剂量降至痕量水平等，有效提取甾醇与生育酚等。由此可见，加工工艺对油菜籽脂质伴随物提取与开发利用具有重要的意义。

2 脂质伴随物开发与提取及其对慢性病作用

心血管疾病居慢性疾病之首，近年来，心血管疾病已成为我国公共卫生领域的主要问题。2012年卫生部发布的《中国的医疗卫生事业》白皮书数据显示：目前，我国确诊的慢性疾病患者达2.6 亿之多，慢性疾病的患病率不断增加[7]。食品营养学提倡摄入含有天然活性成分的食物降低慢病发生风险，更强调通过食物中多组分的协同作用来强化功效。油脂营养成分的摄入日渐成为营养学领域的研究热点，油菜脂质伴随物开发提取与慢性病的关系也不断出现新的研究成果。

2.1 菜籽磷脂

1937年，Rewald 等[8]首次发现菜籽中含有磷脂。菜籽磷脂主要由中性油脂，磷脂酰胆碱，磷脂酰乙醇胺组成；特别是其中的磷脂酰胆碱(PC)，又名卵磷脂，更具有独特的保健功能。菜籽磷脂也是菜籽油的主要成分之一。磷脂在烹饪受热起大量泡沫而“溢锅”影响品质，脱胶程序能完全除去油中的水化磷脂，富集磷脂。精深加工的磷脂是一种纯天然的高营养强化剂，同时又是一种天然的表面活性剂，是菜籽油在精炼水化脱胶后加工产生的，广泛应用于皮革、饲料、纺织、化妆品等领域，具有较高的科研价值和经济价值[9]。双低菜籽磷脂的不饱和脂肪酸含量是大豆磷脂的1.15倍。目前市场出售的磷脂酰胆碱主要来源于大豆磷脂和蛋黄磷脂，而菜籽磷脂与大豆磷脂组成相似。双低油菜 (即低芥酸、低硫甙)种植率已有90%。刘玲娜等[10]将油菜籽油采用超声辅助丙酮萃取优化，获取磷脂纯度达91.06%，可作为商品食用磷脂的重要来源之一。我国油菜籽油资源丰富，可充分利用制油工业的伴随物菜籽磷脂制备磷脂酰胆碱，目前，这块传统工业精制手段匮乏，菜籽油未被高效被利用。

高血浆胆固醇是心脏病的最危险因素。相关研究在20世纪40年代就已开始。卵磷脂能使血浆中胆固醇水平降低20 %。曹栋等[11]报道卵磷脂等能低密度脂蛋白胆固醇降低38 %，高密度胆固醇增加46 %。这主要是卵磷脂能增强胆固醇酰基转移酶的活性。微波预处理后富集含菜籽磷脂高微量营养素的优化油菜籽油可降低血浆中氧化应激，脂质分布和炎症水平，有助于防止动脉粥样硬化形成[12]。杨兰花等[13]用油菜卵磷脂作用紫外损伤NHF人成纤维细胞使晚期凋亡比例明显下降，显示具有一定修复作用，可能与其改善细胞膜的正常结构有关。发达国家视磷脂为一种不受限制食品添加剂，并用磷脂开发许多保健食品。2017年初，美国嘉吉公司开始销售菜籽磷脂，其良好的分散性，功能性，味道和色泽都可与大豆磷脂和葵花籽磷脂相媲美。嘉吉的菜籽磷脂可以1∶1等比例替代其他种类的磷脂产品，因为是非转基因的，应用在有机产品中，同时解决了食品过敏原的问题。

2.2 菜籽多酚

菜籽多酚是菜籽的主要营养物质之一，含量是其他优良种子的10～30倍[13-14]。芥子油和芥子酸分别是油菜籽中主要的酚类化合物和游离酚酸。目前，在油菜籽油中检测到的多酚包括有canolol、芥子酸、阿魏酸、肉桂酸、咖啡酸、丁香酸等，而canolol是油菜籽油中主要游离酚。2003年由芬兰赫尔辛基大学的Koski 等发现[15]。Wakamatsu 等[16]在加拿大双低菜籽毛油中分离、纯化、鉴定并命名。油菜籽榨油后大多数的菜籽多酚残留在饼粕中，通过优化精深加工工艺可有效提高脂质伴随物的含量，如微波调质压榨—物理精炼制备工艺可使菜籽多酚canolol含量提高6倍[17]。大量研究表明，植物性多酚具有优越的抗氧化性能，在抗癌、抗辐射损伤、抗病原微生物、降血脂、防治心血管系统疾病等诸多方面均具有良好作用[18]。2011年，Galano等[19]研究了canolol在水相和脂质体中的过氧化氢自由基(·OOH)清除活力。结果表明，canolol在脂质体中的·OOH清除活力比在水相中高3.6倍，与胡萝卜素相当，优于蒜素，并远优于褪黑激素。Wakamatsu 等[20]研究了不同精炼程度油菜籽油抗烷基过氧自由基(ROO·)的能力差异性。结果表明，菜籽毛油能力最强，全精炼油最弱。与抗氧化剂α-生育酚、β-胡萝卜素、槲皮素等已知抗氧化剂相比，canolol 的抗ROO·更强。Kuwahara等[21]报道canolol在5.6μmol/L下即可对PEG-ZnPP诱导SW 480人结肠癌细胞有明显抗氧化作用。董欣等[22]研究表明对人视网膜上皮ARPE-19细胞氧化损伤有显著保护作用，而这种作用可能通过激活Nrf-2和ERK信号通路，从而可能对与年龄相关的黄斑变性和其他视网膜疾病有治疗作用。同时发现canolol可以抑制胃炎相关肿瘤的发生和发展，COX-2显示可能受miR-7调控抑制阻断COX-2 / PGE2信号通路[23]。

2.3 植物甾醇

植物甾醇又称植物固醇，目前发现的有百余种，主要存在于植物的种子中。油菜籽油中含有相对较高的植物甾醇(892mg/100g)，大约是大豆油或葵花油的2倍(分别是436、496mg/100g)。其中β-谷甾醇占总甾醇量的50%、菜油甾醇占35%、菜籽甾醇占14%。油菜籽油是唯一含有菜籽甾醇的普通植物油[24]。油脂精炼过程中，大量甾醇富集在脂质伴随物的不皂化物中，因此各种油脂下脚、皂脚、脱臭物均是制取甾醇的重要来源[25]。从菜籽脱臭馏出物中提取植物甾醇，运用超声结晶法精制植物甾醇。甾醇的纯度高达 96.2%，收率为 85.7%，较传统的溶剂结晶法有机溶剂用量减少50%，结晶时间缩短2/3～7/8[26]。

1951 年Peterson 首次报道植物甾醇可以降低高胆固醇饲料喂养的鸡的血脂水平，随后其营养功能研究受到广泛关注。大量的流行病学调查和实验室研究证明，摄入较多的植物甾醇可降低血脂，预防冠心病、癌症、良性前列腺肥大等慢性病发生。植物甾醇具有多种生理活性，通过降低小肠胆固醇生物利用，减少再吸收，降低血浆胆固醇水平，可用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病，且对治疗溃疡、皮肤鳞癌、宫颈癌等有明显的疗效。近10年，200多个临床研究证明了植物甾醇降低胆固醇的效应和效益[27]。

2.4 类胡萝卜素

类胡萝卜素是植物体内重要的脂溶性天然色素，是一类C40萜类化合物(胡萝卜素族)及其含氧衍生物(叶黄素族)的总称。胡萝卜素类包括α-、β-、γ-胡萝卜素以及番茄红素；叶黄素类包括玉米黄素、隐黄素、叶黄素、辣椒红素和梔子黄(又称藏红素)[28]。油菜籽油中类胡萝卜素含量较高，其中以叶黄素含量最高，约占类胡萝卜素总量的45%。菜籽毛油中类胡萝卜素含量9.5mg/100g，由90%的叶黄素和10%的胡萝卜素组成。通过响应面法超声辅助溶剂萃取从菜籽粕的类胡萝卜素，平均类胡萝卜素产量为15.77 mg / 100g，提取百分比为79.61%[29]。

许多研究表明，类胡萝卜素在动物体内有着重要的生理功能，其中最为主要是对体内自由基的猝灭作用，从而增强免疫力、预防心血管疾病和癌症等[30]。Dwyer等[31]经过18个月对573名正常人群进行颈动脉内膜厚度超声检查，脂质水平测定和危险因素评估发现，动脉内膜厚度随叶黄素含量成反比，说明叶黄素可以预防颈动脉的堵塞，从而降低心血管疾病的发病。

细胞模型试验证明，β-胡萝卜素与其他类胡萝卜素可加强细胞与细胞间隙连接交流的能力，从而抑制或降低癌症的发生[32]。通过纳米包埋，能有效抑制HT-29结肠癌细胞的生长，上调p53和p21表达和下调CDK2，CDK1，细胞周期蛋白A和细胞周期蛋白B表达，并使细胞周期停滞在G2 / M期，进一步探索纳米乳液癌症治疗[33]。

3 脂质伴随物开发现状及展望

营养学与流行病学研究证实，脂质伴随物具有积极调节和干预慢性疾病发生、发展的作用，与人体健康关系密切，在保健品和功能食品开发领域具有广阔的应用前景，但也面临着一些挑战。受油菜品种及加工工艺的影响，我国大部分的油菜油脚料被作为废料或者基础饲料处理掉，造成脂质伴随物产量低、品质少，含量报道差异大。自古药食同源，油菜籽含有丰富的物质基础，提高油料精深加工技术，富集功能脂质伴随物，成为油菜籽营养功能开发与利用的关键。此外，目前油菜籽脂质伴随物营养功能研究相较于其他来源脂质伴随物而言，单一脂质伴随物营养功能与机制研究较少，且成分之间对慢性疾病协同作用的构效、量效不明确，大大限制了其高附加值产品的开发。因此高效利用油菜籽脂质伴随物是我国创新型油菜加工技术以及油脂工业产业链的一项重要课题，同时对防治慢性疾病，提升国民健康水平具有重要而深远的意义。◇

[1]晓津. 征服中国的油菜 [J]. 中国国家地理，2009，60(6)：60-64.

[2]全球及中国油菜籽市场调研与发展趋势预测报告 [R].北京：中国产业调查网，2017.

[3]金青哲，王兴国，刘国艳. 食用油中脂肪伴随物的营养与功能 [J].中国粮油学报，2012，27(9)：124-128.

[4]XU Z，Howard L R. Analysis of antioxidant-rich phytochemicals[M]. New York：John Wiley Sons Inc，2012：3-4

[5]安骏，李昌模，金青哲，等. 含油溶性营养成分食用油的安全性研究 [J]. 粮食与食品工业，2016，23(6)：3-7.

[6]刘多敏. 菜油及其副产物的综合利用 [J].化学通报，1987，38(3)：12-17.

[7]李露，吕佳倩，江承佳，等. 茶多酚对心血管保护作用的研究进展 [J].食品科学，2016，37(19)：283-288.

[8]Rewald B. Rapeseed phosphatides [J]. Journal of the Society of Chemical Industry，1937.

[9]王晓辉，司南，叶爱英，等. 植物油脚的综合利用 [J]. 现代化工，2006，26(11)：21-24.

[10]刘玲娜. 超声波辅助萃取菜籽磷脂酰胆碱的研究 [D]. 河南工业大学，2010

[11]曹栋，裘爱泳，王兴国. 磷脂及磷脂酰胆碱生物学功能 [J]. 粮食与油脂，2002，16(11)：23-24.

[12]Xu J，Ma C，Han L，et al. Optimized rapeseed oils rich in endogenous micronutrients ameliorate risk factors of atherosclerosis in high fat diet fed rats [J]. Lipids in Health Disease，2014，13(1)：166-167.

[13]杨兰花，程树军，黄一珺. 油菜卵磷脂抗氧化功效研究 [J].华南国防医学杂志，2013，27(7)：511-514.

[14]Naczk M，Pink J，Zadernowski R，et al. Multivariate model for the prediction of total phenolic acids in crude extracts of polyphenols from canola and rapessed meals：A preliminary study [J]. Journal of the American Oil Chemists Society，2002，79(8)：759-762.

[15]Koski A，Pekkarinen S，Hopia A，et al. Processing of rapeseed oil：effects on sinapic acid derivative content and oxidative stability [J]. European Food Research and Technology，2003，217(2)：110-114.

[16]Wakamatsu D，Morimura S，Sawa T，et al. Isolation，identification，and structure of a potent alkyl-peroxyl radical scavenger in crude canola oil，canolol [J]. Bioscience Biotechnology Biochemistry，2014，69(69)：1568-1574.

[17]Yang M，Zheng C，Zhou Q，et al. Influence of Microwaves Treatment of Rapeseed on Phenolic Compounds and Canolol Content [J]. Journal of Agricultural Food Chemistry，2014，62(8)：1956-1963.

[18]金莹，孙爱东. 植物多酚的结构及生物学活性的研究 [J]. 中国食物与营养,2005，11(9)：27-29.

[19]Galano A，Francisco-Márquez M，Alvarez-Idaboy J R. Canolol：A Promising Chemical Agent against Oxidative Stress. The Journal of Physical Chemistry B，2011，115 (26)：8590-8596.

[20]Wakamatsu D，Morimura S，Sawa T，et al. Isolation，identification，and structure of a potent alkyl-peroxyl radical scavenger in crude canola oil，canolol. Bioscience，Biotechnology，and Biochemistry，2005，69 (8)：1568-1574.

[21]Kuwahara H，Kanazawa A，Wakamatu D，et al. Antioxidative and antimutagenic activities of 4-vinyl-2，6-dimethoxyphenol (canolol)isolated from canola oil [J]. Journal of Agricultural Food Chemistry，2004，52(14)：4380-4387.

[22]Dong X，Li Z，Wang W Z，et al.Protective effect of canolol from oxidative stress-induced cell damage in ARPE-19 cells via an ERK mediated antioxidative pathway [J].Molecular Vision，2011；17(222)：2040-2048.

[23]Cao D，Jiang J，Tsukamoto T，et al. Canolol Inhibits Gastric Tumors Initiation and Progression through COX-2/PGE2 Pathway in K19-C2mE Transgenic Mice [J]. Plos One，2015，10(3)：1-13.

[24]贝利. 贝雷. 油脂化学与工艺学 [M].中国轻工业出版社，2001.

[25]彭莺，刘福祯，高欣. 天然植物甾醇的应用与提取工艺 [J].化工进展，2002，21(1)：49-53.

[26]朱振南. 菜籽油脱臭馏出物的维生素E和甾醇提取及共轭亚油酸甾醇酯的制备 [D].华中科技大学，2013.

[27]Abumweis SS，Marinangeli CPF，Frohlich J，et al. Implementing phytosterols into medical practice as a cholesterol lowering strategy：overview of efficacy，effectiveness，and safety [J]. Can J Cardiol，2014，30(10)：1225-1232.

[28]许秀兰，赵国华，阚建全，等. 叶黄素研究进展 [J].粮食与油脂，2004，18(10)：3-7.

[29]Yan F，Fan K，He J，et al. Ultrasonic-Assisted Solvent Extraction of Carotenoids From Rapeseed Meal：Optimization Using Response Surface Methodology [J]. Journal of Food Quality，2016，38(6)：377-386.

[30]王庆伟. 类胡萝卜素的研究进展与临床应用 [J].中国药事，2000，14(1)：58-60.

[31]Dwyer JH，Paullabrador MJ，Fan J，et al. Progression of carotid intima-media thickness and plasma antioxidants：the Los Angeles Atherosclerosis Study [J]. Arteriosclerosis Thrombosis Vascular Biology，2004，24(2)：313-319.

[32]Bendich A. Beta-carotene and the immune response [J]. Proceedings of the Nutrition Society，1991，50(2)：263-74.

[33]Hsu HJ，Huang RF，Kao TH，et al. Preparation of carotenoid extracts and nanoemulsions from Lycium barbarum L. and their effects on growth of HT-29 colon cancer cells [J]. Nanotechnology，2017，28(13)：135103.

(责任编辑 李婷婷)

Research Progress of Lipid Accompaniments in Rapeseed for Chronic Diseases

HAN Ling，ZHANG Zhen，XIA Xiao-yang，XIANG Xia，HUANG Feng-hong

(Oil Crops Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences / Oil crops and Lipids Process Technology National & Local Joint Engineering Laboratory /Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Oil Crops，Ministry of Agriculture /Hubei Key Laboratory of Lipid Chemistry and Nutrition，Wuhan 430062，China)

Numerous studies have demonstrated that lipid accompaniments of rapeseed possess strong antioxidant activities，which are closely related to human nutrition and health. Especially，they havd positive nutrition intervention and regulating effect for chronic diseases and have become a hot topic in the nutrition field of edible oil. The processing and extraction as well as the relationship between lipid accompaniments of rapeseed and chronic diseases are reviewed.

rapeseed；lipid accompaniment；nutrition and health；chronic disease

中国农业科学院科技创新工程(项目编号：CAAS-ASTIP-2013-OCRI)；现代农业产业技术体系(项目编号：CARS-13)；公益性行业(农业)科研专项(项目编号：201303072)；国家自然科学基金青年基金(项目编号：31601438)。

韩 领(1987— ) ，女，硕士，助理研究员，研究方向：油料脂质营养。

*共同通信作者：黄凤洪(1965— ) ，男，博士，研究员，研究方向:油料加工与脂质营养；向霞(1985— )女，博士，助理研究员，研究方向：油料脂质营养。