破植物油脂提取瓶颈确保樟树籽资源高值化开发

余平

随着经济的发展，物质的丰富及人们的生活水平的不断提高，很多消费者摄入的长碳链油脂量超过机体代谢的需要，出现肥胖症、高血脂、脂肪肝、高血压、脑血栓等疾病。寻找既能给人体提供必需能量、又不会引起肥胖症和心血管疾病的油脂产品，成为近二十年来油脂领域研究的热点。

据南昌大学食品科学与技术国家重点实验室曾哲灵教授介绍，所谓的长碳链油脂（LongChain Triglycerides，简称LCT，其脂肪酸碳原子数大于 12）即目前人类食用的主要油脂，包括大豆油、菜籽油、花生油、米糠油、棕榈油、猪油等。而中碳链甘油酯（Medium chain triglyceride，简称MCT），是指脂肪酸碳原子数为 8-12的脂肪酸甘油三酯（辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯、月桂酸甘油三酯、混合中碳链脂肪酸甘油三酯及其混合物），自然界富含中碳链脂肪酸的油脂包括樟树籽仁油、山苍子油、椰子油、棕榈仁油等。樟树籽仁油中含中碳链脂肪酸达95%以上，是一种天然MCT。据了解，我国黃河以南地区的可年产几万吨樟树籽、上万吨樟树籽仁油，但至今未得到开发利用。国外对于 MCT 的研究较早，已有一些关于对辛癸酸类中碳链油脂功能研究的报道，发现辛癸酸类中碳链油脂具有降低血脂，快速供能，且不在体内参与脂肪的合成等功能。项目组前期研究也证明癸月桂酸类中碳链油脂具有降低血脂、快速供能、减少体内脂肪沉积等功能。

另外，从提取方法上来看，传统工业生产中使用的是“石油醚、正己烷等有毒有机溶剂提取油脂技术”，这种方法使得产品存在有毒有机溶剂残留的问题。而较为先进的水酶法提取油脂技术的油脂得率低于 92%，且需要使用价格昂贵、使用寿命短的生物酶，生产成本过高，至今无法应用于工业化生产中。项目组前期研究表明，乳化萃取与破乳化分离组合水提取樟树籽仁油技术的油脂得率达 94%以上，符合绿色、环保、节能、高效的国家产业发展政策，解决了油脂产品中的有毒有机溶剂的残留问题。

在此基础上，南昌大学食品科学与技术国家重点实验室与新西兰天然药物研究所合作项目组合作实施了国家国际科技合作专项项目“樟树籽仁油的药用及食用开发利用”（项目编号2011DFA32770）。项目组对樟树籽仁油的安全性毒理学进行了研究和评价，发现樟树籽仁油为安全无毒的天然中碳链油脂。研究开发出“以水为溶剂、湿法超微粉碎乳化萃取与变温处理破乳化释放提取樟树籽仁油技术”，其樟树仁油得率达到95%以上，开创了完全以水为溶剂提取植物油脂的历史。研究成果主要包括：

——从樟树籽仁粕粉中选育出出产中性蛋白酶活力较高、基本不产脂肪酶、适用于水酶法提取樟树籽仁油的解淀粉芽孢杆菌Z37，通过紫外照射与亚硝基胍复合诱变选育出产中性蛋白酶活力较高、基本不产脂肪酶、遗传稳定性良好的解淀粉芽孢杆菌Z37-6。

——研究开发出“湿法超微粉碎乳化萃取与解淀粉芽孢杆菌Z37-6产酶液破乳化释放组合提取樟树籽仁油技术”，其樟树仁油得率达到95%以上。

——研究开发出“利用樟树籽仁油制备单中碳链脂肪酸甘油酯和中碳链脂肪酸聚甘油酯类食品乳化剂和防腐剂技术”，对单中碳链脂肪酸甘油酯、中碳链脂肪酸聚甘油酯的乳化和抑菌性能及其作用机制进行了测定分析，发现单中碳链脂肪酸甘油酯、中碳链脂肪酸聚甘油酯的乳化和抑菌能力强。

——研究了樟树籽仁油的生理功能及作用机制，发现樟树籽仁油可显著降低肥胖大鼠体内脂肪沉积、降低肥胖大鼠的血脂和血糖水平、提高肥胖大鼠的胰岛素敏感性、改善肥胖大鼠体内糖脂代谢，其作用机制为激活肥胖大鼠交感神经、加强肥胖大鼠脂肪动员和机体产热、上调肥胖大鼠脂肪代谢酶相关基因而加速脂肪分解，下调肥胖大鼠脂肪合成酶相关基因而降低脂肪酸合成，激活肥胖大鼠抗氧化酶系统而减少脂肪细胞炎症。为促进樟树籽仁油的高值化开发与利用奠定了理论和技术基础。

——研究比较了樟树籽仁油及其衍生物中的中碳链脂肪酸与普通食用油中的长碳链脂肪酸的体外活性，发现中碳链脂肪酸对肝细胞凋亡、损伤及细胞炎症应答都要弱于长碳链脂肪酸，中碳链脂肪酸通过抑制非酒精性脂肪肝细胞凋亡和坏死、炎症因子及氧化压力的产生来抑制肝脂变细胞的进一步损伤，中碳链脂肪酸通过下调脂肪生成基因、上调促进脂肪氧化分解基因来降低细胞内甘油三酯的沉积、改善肝细胞的脂肪变程度。

通过与新西兰药物天然药物研究所Deming Gong研究员的合作，曾哲灵和课题组成员在项目中取得了突破性进展，共同完成了水提取樟树籽仁油技术、樟树籽仁油安全性毒理学评价、樟树籽仁油生理功能及作用机制研究，研发出“一种单癸月酸甘油脂的制备方法”、“一种中碳链脂肪酸聚甘油脂的制备方法”、“水乳化萃取与冻熔破乳化释放法提取樟树籽仁油的方法”、“一种解淀粉芽孢杆Z16-1水酶法提取樟树籽仁油的方法”、“一种水酶法提取植物油脂用复合酶的制备方法”等新技术5项的开发，获得“单癸月酸甘油脂”、“中碳链脂肪酸聚甘油脂”、“樟树籽仁油”等新产品3个。项目申请发明专利7项，获得发明专利授权3项，发表SC收录论文9篇，合作论文8篇、CSCD核心库期刊论文5篇，培养博士2名、硕士21名。

该国际合作项目的完成和转化实施，将大量利用樟树籽仁油生产具有减少体内脂肪沉积（减肥）、降低血脂和血糖水平、快速补充能量等作用的系列药品、功能食品、高安全性食品添加剂产品及原料，有效促进了我国丰富的、至今仍处于自生自灭状态的樟树籽资源的高值化开发利用及我国中碳链油脂及其深加工产品的出口，具有极高的经济效益和社会效益。

另一方面，通过项目合作，将新西兰天然药物研究所Deming Gong博士引进为南昌大学赣江学者特聘教授。将美国亚利桑那州立大学Shuguang Deng教授引进为南昌大学赣江学者特聘教授、国家千人计划人选。建立了多国合作平台“江西省药食同源植物资源高值化利用重点实验室”。课题组与新西兰及美国的大学和研究机构建立了广泛、稳定、长效、双赢的合作机制，形成了良好的国际合作与交流环境，与新西兰合作培养博士研究生1名，为国内培养该领域的创新人才奠定了基础。

更值得一提的是，该项目所处领域和主题为国家中长期科技发展纲要（2006-2020）的重点领域“农业”中的优先主题“农产品精深加工与现代储运——重点研究开发主要农产品和农林特产资源精深及清洁生态型加工技术与设备”，属于国家中长期科技发展纲要支持的重点。可有效服务于“促进农业综合生产能力的提高，有效保障国家食物安全，促进农民持续增收”和“疾病防治重心前移，坚持预防为主、促进健康和防治疾病结合”的国家战略需求。