植物甾醇的应用及提取工艺
2017-10-21李松竹武晓霞
李松竹+武晓霞
植物甾醇在自然界中广泛存在,通常存在的形式多样,包括游离甾醇、酰基化甾醇糖苷等。植物油料种子中含有较高的甾醇,以芝麻籽为例,100g中含有的甾醇含量高达714mg左右,葵花籽、菜籽等中的含量也很丰富,还有大豆中也含有丰富的甾醇,而且大豆甾醇还被称为生命的钥匙,在降胆固醇、抗炎、护肝方面均有很好的效果。目前工业上生产植物甾醇主要来源于松油中,其中不皂化物中植物甾醇在5%以上。近年来植物甾醇及其衍生物等在保健品、药品、化妆品中得到了广泛的应用,现对其应用及提取工艺做简单总结。
1 植物甾醇的应用
植物甾醇没有毒性,在自然界中广泛分布,稳定性、乳化性很好,广泛应用于食品、化工、医药等行业。
1.1 合成甾体药物
植物甾醇可用于合成某种甾醇激素,用于水分、糖类、蛋白质、无机盐类代谢的调节中。目前市场上销售的高血压药、口服避孕药等都由胆甾醇等通过生物降解作用制得。
1.2用于临床医学上
指出让高胆固醇患者摄入一定量的植物甾醇后,对其体内胆固醇含量的降低效果非常明显,一般降低幅度最高的可达到20%;此外,大豆甾醇等在动脉粥硬化方面的预防效果较好。日本市场中目前已经将大豆植物甾醇用于治疗胆固醇过高的药物合成中,具有较好的效用。二是消炎、抗肿瘤。作为一种天然的药物,谷甾醇具有安全一是降低胆甾醇。植物甾醇的结构类似于胆甾醇,在生物体内的吸收方式一致。植物甾醇在生物体内可以降低胆甾醇的吸收,促使其发生异化作用,进而抑制肝脏内生物合成胆甾醇。在20世纪50年代的时候,有的研究就性高的特点,据研究表明,β-谷甾醇的消炎效果很好,且没有可的松类消炎药的副作用,临床中使用的消炎药很多可造成溃疡,而应用300mg/kg的谷甾醇不会发生溃疡现象;此外,谷甾醇还可一定的退热功效。植物甾醇在肿瘤的治疗中效果明显,已经研究证明谷甾醇临床应用于宫颈癌等癌症的治疗中疗效显著。
1.3应用于化妆品中
植物甾醇的乳化性、稳定性均比较好,用于化妆品中渗透性比较佳,用量在2%~5%对防止皮肤上出现红斑、保湿、预防皮肤发生老化等方面有较好的效果。早在20世纪80年代时,一些学者们经过研究认为谷甾醇可防止皮肤的角质化,具有保湿效果,可提高皮肤的光滑度。植物甾醇亲和性不强,应用于洗发护发剂中可减少静电现象,使头发更加健康。植物甾醇在化妆品中一般用量控制在2%~5%,在护发剂中用量适宜在3%左右。目前在日本等国家,洗发水、雪花膏等生产中已经广泛应用植物甾醇,国内也有了相关的应用。
1.4应用于动物饲料中
植物甾醇能與一种脂类物质结合生成一种植物甾醇核糖核蛋白,此种物质对动物性蛋白质的合成具有一定的促进作用,可作物动物生长剂应用。在动物饲料中添加植物甾醇(主要为谷甾醇),或者直接通过皮下注射等,或者表面皮肤喷雾等,对动物生长均有很好的促进作用,在虾、家禽、鸟类的养殖中都可应用,可达到降低成本、提高产量、增加效益的目的。
1.5 其他方面的应用
由于植物甾醇具有很好的乳化性,因此可在精品纸张的生产中应用,还可作为颜料、油墨等的分散剂,也可在纺织品生产中用作柔软剂,此外还能作为抗氧化剂应用于食品工业中。
2植物甾醇的提取工艺
2.1原料
毛油中含有一定量的甾醇物质,在精炼油脂时,在各种作用下,甾醇从油脂中转移到废液或者副产品中,脂肪酸的制取过程中,多数甾醇又会转移到蒸馏的黑脚中,因此油脂的下脚中甾醇的含量很高,可作为植物甾醇的提取原料。
2.2 提取方法
目前有多种物理化学方面的方法可以从上述原料中提取甾醇物质,利用的原理包括:甾醇与其他物质进行比较,其可络合性在溶解性上有区别,或在添加了表面活性剂后表现出不同的亲水特性,或者控制pH值大于7的条件下其可皂化性存在差异等,利用以上的这些区别可以通过控制条件达到提取的目的。从油脂中开展甾醇物质的提取,具体可分为2步:第一步是将粗甾醇提取出来,第二步是从粗甾醇中进一步制取精甾醇。工业上精制甾醇的方法包括络合法、溶剂结晶法等,实验室中可选择酶法、吸附法等。各种方法在应用时可结合实际原料种类、组成、产品纯度等综合考虑,要综合可靠、经济性各方面的要求。
2.3 精制分离
目前在生产中尤其是医药生产中,对植物甾醇的纯度的要求更高。如何才能将甾醇混合物中精提出单一的甾醇是甾醇分离精制的关键一环。目前国内外关于此方面的报道主要介绍的方法为溶剂结晶法。工艺上以木浆的不皂化产品作为原料进行粗甾醇的提取时,选择用强酸在有机溶液条件下对粗甾醇进行处理,最后的产品中分离到一些纯度较高的甾醇类物质。
2.4质量要求
甾醇在粗产品及精制产品的标准划分上各领域的划分标准不一致,难以划分。如在临床医学上,有关粗甾醇药品的标准就定为不皂化物、甾醇含量至少分别达到90%、60%,挥发失重在2.0%以下,皂化值、酸值分别不得超过10、5。又如日本化妆品生产中对植物甾醇的要求标准为酸值、干燥减量、灼烧残分分别不得超过0.5、3.0%、0.1%。
3目前植物甾醇的应用范围越来越广泛,对其制备方面的要求也随之越来越高,需要更加简单高效的工艺被开发出来,促使其产生更大的效益。
(作者单位:150030东北农业大学、154200萝北县农业技术推广中心)