美藤果油的组成、性质及功能特性研究进展

韩本勇，周志梅，赵 鹏，李 涛*

(1. 昆明理工大学 生命科学与技术学院，云南 昆明 650500；2. 昆明理工大学 成人教育学院，云南 昆明 650051)

美藤果(PlukenetiavolubilisLinneo.) 又名印加果，星油藤，印加语称 Sacha Inchi，为大戟科(Euphorbiaceae) 多年生的木质藤本植物，原生长在南美洲安第斯(Andres) 山脉，海拔80～1700 m 的热带雨林区[1]，印加人食用了三千多年[2]。2006 年，美藤果由中国科学院西双版纳热带植物园引种成功[3]，2013 年美藤果油获批为新资源食品[4]。

成熟美藤果呈黑褐色，蒴果，常具 4～6 个棱角，每个棱角内含有一枚种子，种子长 16～24 mm，宽 14～20 mm，厚 7～10 mm，重为 0.8～1.6 g[5]。当年种植的美藤果，当年就可以挂果，2～3 年后进入盛产期，一年四季都开花结果，盛产期在 7～10 年左右，美藤果种子产量亩产可达 100～200 kg[6]。美藤果仁含有丰富的不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid, PUFA)、蛋白质、矿物质及维生素，其中油脂 30～60%，蛋白质 26～33%，粗纤维约 12.1%[7]。

美藤果油中不饱和脂肪酸含量高达 90% 以上，以 ω-3 和 ω-6 多不饱和脂肪酸为主，ω-3 和 ω-6是因第一个双键的位置在第 3 和第 6 个碳原子而得名，是神经、内分泌和免疫系统的递质，不能在人体合成，必须由食物供给。ω-3 多不饱和脂肪酸主要是α-亚麻酸(α-Linolenic acid, ALA)、二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid, EPA)和二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid, DHA)；ω-6多不饱和脂肪酸，主要有亚油酸(Linolenic acid, LA)、十八碳二烯酸、花生四烯酸(Arachidonic acid, ARA)、二十碳四烯酸等。美藤果油是目前已知的不饱和脂肪酸含量最高的食用植物油之一，其中 ω-3 和 ω-6 不饱和脂肪酸的比例约为 1:0.75，适宜人体吸收，因此，美藤果油也被认为是世界上营养价值最好的食用油之一[7]。本文就美藤果油的营养价值、制备方法、功能特性等进行综述，以期对美藤果油的深度开发利用提供一定的理论依据。

1 美藤果油的组成及其功能成分

1.1 美藤果油的脂肪酸组成

美藤果油的脂肪酸组成丰富，以不饱和脂肪酸为主，必需脂肪酸含量较高。表1为不同产地美藤果油脂肪酸组成的分析结果。从表1可以看出，美藤果油是一种以亚麻酸、亚油酸为主的油脂，α-亚麻酸是ω-3多不饱和脂肪酸，具有增强免疫力和抑制癌症的作用。在人体内经代谢生成EPA和DHA，后者对提高视力有良好的作用，并有助于增强智力、改善记忆力，还可抑制血小板凝聚和血栓形成。亚油酸是ω-6多不饱和脂肪酸，具有降低胆固醇的作用；此外，在人体内可以转化为γ-亚麻酸、花生四烯酸，尤其是后者在大脑中的代谢产物—前列腺素D2，具有调节睡眠、体温等功能。因此美藤果油具有极大的开发利用价值。

注：“-”表示未检出，即小于0.05%。

从美藤果油与其他植物油中脂肪酸的组成结果(见表2)可知，美藤果油的脂肪酸组成主要为亚油酸、亚麻酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸等5种，其中多不饱和脂肪酸含量均高于其他食用油脂，且主要为亚油酸和亚麻酸，均为人体必需不饱和脂肪酸，其中亚麻酸含量高于40%，明显高于除亚麻籽油外的其他植物油。脂肪酸组成较为合理，符合营养保健食用油指标[6]。

表2 美藤果油与其他几种植物油脂脂肪酸组成的比较(%)

注：“-”表示未检出，即小于0.05%。

1.2 美藤果油的理化性质

研究表明，美藤果油是一种无毒、安全的特种食用植物油，可作为保健品及化妆品进行开发利用[18]。美藤果油的理化性质指标见表3所示。从表3可知，美藤果油滋味清新，具有美藤果特有植物清香，油脂澄清透明，色泽晶莹剔透，且不含杂质；美藤果油碘值为 191 mg/100 g(以I2计)，属于一种干性油脂；酸值及过氧化值分别是0.46 mg/g(以KOH计)及2.45 mmol/kg，低于食用植物油标准GB2716-2018中的规定值；且通过直接冷榨制取得到的美藤果油只需澄清过滤，不需精炼即可达到国家食用油标准的指标规定。

1.3 美藤果油中脂质活性成分

美藤果油中含有多种脂质活性成分，这些成分的存在增加了油脂的稳定性，也是美藤果油具有天然抗氧化特性及其优越生物活性的物质基础。脂质活性成分主要为多酚、生育酚、甾醇、胡萝卜素等。

1.3.1 维生素E

维生素E(Vitamin E，VE)又称“生育酚”，是公认的优良抗氧化剂。VE通过清除自由基来改善脑缺血，能有效抵抗动脉粥样硬化，防止和延缓衰老，VE中的 α-生育酚和 γ-生育酚对预防和辅助治疗前列腺癌具有良好的作用。维生素E是人类饮食中最有效的抗氧化成分，是相关蛋白的合成非常重要的生物活性成分[19]。由表4可以看出，美藤果油中的生育酚含量远大于其他食用油脂，且主要以 γ-生育酚为主，而在橄榄油和葵花籽油中是α-生育酚占优势。美藤果油中VE主要为 γ-生育酚和 δ-生育酚，而生育酚在油脂中的抗氧化活性顺序为：γ>δ>α>β。因此，高含量的 γ-生育酚和 δ-生育酚是富含PUFAs的美藤果油抗氧化的物质基础，可通过采用适当的提油工艺技术来最大限度地提高生育酚在油脂中的收率。Follegatti-Romero等[20]采用不同制油方法获得的秘鲁产美藤果油，其生育酚含量有一定差异，其中超临界 CO2萃取法(3.07 g/kg)、冷榨法(2.79 g/kg)，索氏提取法(2.39 g/kg)。Fanali等[13]的实验结果显示，同样为秘鲁产美藤果油的生育酚含量为 2.130 g/kg，云南西双版纳产美藤果油中生育酚含量为1.619 g/kg[14]，可能是由于制油方法不同和原料含水率有关。

1.3.2 类胡萝卜素

类胡萝卜素(carotenoids)是一类多烯类物质，由 8 个类异戊二烯单位组成，能够抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、提高免疫力等功效[22]。由表 5 可以看出，美藤果油中胡萝卜素含量为 0.8 mg/kg[5]，低于其他植物油，如亚麻籽油为 8.4 mg/kg[23]，橄榄油为 12.2 mg/kg[25]。

表3 美藤果油的理化性质[10]

表4 美藤果油中VE的含量与其他几种植物油的比较(单位：mg/kg)[21]

注：“-”表示未检出，即小于0.05%。

表5 美藤果油中类胡萝卜类的含量与其他几种植物油的比较(单位：mg/kg)[24]

注：“-”表示未检出，即小于0.05%。

1.3.3 多酚与黄酮

多酚类物质具有较强的抗氧化、抗菌性能，可以提高人体免疫力，减缓肥胖，以及治疗糖尿病和癌症都有一定积极作用[26,27,28]。黄酮类化合物能扩张冠状血管、降低血压、抗毛细血管脆性的功效，同时，具有加强心脏功能、消炎抗菌、抗癌及保肝、止咳去痰等功能作用[29]。Fanali[13]等测定的美藤果油中的多酚含量为62 mg/kg，主要包括苯乙醇、类黄酮、类二萜化合物、木酚素等，通过HPLC-PDA/ESI-MS检测到21个酚类成分，并鉴定了15个化学结构，其中5个为黄酮类化合物。由此可见，美藤果油中除生育酚外，多酚与黄酮类成分也是其具有天然抗氧化活性的物质基础。

1.3.4 植物甾醇

甾醇类成分是植物油脂中伴随的一类成分，植物油中的甾醇类化合物能有效改善血清胆固醇、甘油三酯、脂蛋白及肝胆固醇异常的功能作用，还能对动脉壁的脂质沉着起到抑制作用。油脂中的植物甾醇还具有抗癌、预防心脑血管疾病和抗炎等多种生物活性[2]。美藤果油中的甾醇含量为2.47 g/kg[30]，其中β-谷甾醇(56.5%)、豆甾醇(27.9%)、菜油甾醇(7.1%) 、Δ5-燕麦甾(5.3%)、胆固醇(0.3%)、菜油甾烷醇(0.2%)等合计13种甾体类化合物，β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇含量达总甾醇的92%以上[2,28]。从表6可以看出，美藤果油中 β-谷甾醇含量低于亚麻籽油、菜籽油、核桃油及葵花籽油，略高于橄榄油，可作为重要的植物甾醇原料。

表6 美藤果油中甾醇类成分含量与其他几种植物油的比较(单位：mg/100g)[31]

注：“-”表示未检出，即小于0.05%。

2 美藤果油的制备方法

美藤果油中多不饱和脂肪酸含量丰富，且多不饱和脂肪酸易氧化，呈热不稳定性，从美藤果仁中制取美藤果油较为适宜的方法是低温冷榨制油方法，即经去壳取仁后压榨制油，毛油经过滤除杂后，无需精炼，油脂充氮包装[32]。低温冷压榨技术是很成熟的食用植物油制备技术，在制取美藤果油时需要注意压榨温度不得过高，不宜超过 50℃，压榨时间保持在30～90 min，压榨压力为 30～80 MPa，经低温冷榨所制取的毛油，经精滤澄清后即得成品[33]。

吴俏槿等[34]比较了水酶法、超临界CO2萃取法、超声波辅助有机溶剂萃取法和低温冷榨法4 种提取方法对美藤果油提取率和油品质的影响，结果表明，与水酶法、超声波辅助有机溶剂提取法、超临界萃取法相比，低温冷榨提取率最低，水酶法、超声波辅助有机溶剂萃取法、超临界CO2萃取法的提取率分别为95.1%、92.7%、86.44%。其中水酶法提取的油脂感官品质最差，油脂中不溶性杂质，以及油脂酸价、过氧化值和黄色值比超声波辅助有机溶剂萃取法和低温冷榨法低。超临界萃取法提取的美藤果油中不饱和脂肪酸质量分数高达92.37%，总生育酚和总多酚质量分数分别为59.2 mg/100 g、10.2 mg/100 g，但不含有维生素A，油脂综合理化指标优于其他3种方法。但超临界CO2提取技术设备复杂，且能耗较高，在生产实际中的应用还极为有限。

低温冷榨法提取美藤果油也存在不足，虽然提取的油脂质量较高，但残油率也较高。为提高油脂提取率，可在冷榨后采用水酶法继续提油，条件温和，成本低，果粕中的蛋白质还能提取利用。梁钻好等采用水酶法对低温压榨提油后的美藤果粕进行再次提油[35]，考察酶种类、料液比、酶浓度和酶解时间对美藤果粕油脂提取的影响。得出最佳工艺条件为：料液比(w:w)为1:6，加入pH为7.5的柠檬酸缓冲溶液，添加中性蛋白酶400 U/g，50℃下酶解50 min，在此条件下，油脂提取率达77%。

3 美藤果油的功能特性

3.1 辅助降血脂

美藤果油的急性、亚急性及遗传毒性的实验研究均表明[36]美藤果油安全无毒。从表1、表2中可以看出美藤果油的脂肪酸组成具有多不饱和脂肪酸(PUFAs)含量高达90% 以上，ω-3和ω-6脂肪酸含量高，α-亚麻酸(ALA)占总油脂成分的40%以上。亚麻酸在人体内经代谢可生成二十二碳六烯酸(doesahexaenoic acid，DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid，EPA)，是一类调节血脂的功能因子[37]。亚油酸降低胆固醇的作用是通过影响血浆脂蛋白磷脂的分子组成，从而改变胆固醇脂蛋白在肝脏中的吸收[38]。因此，亚麻酸和亚油酸含量丰富的美藤果油具有辅助降低胆固醇和降血脂的作用。此外，美藤果油还有含量丰富的VE、多酚、黄酮和甾醇等生物活性物质[14]，其中生育酚包括δ-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚及α-生育酚等4 种异构体，且总生育酚的含量是总多酚含量的5.8倍[34]，而油脂中伴随的甾醇类物质成分，具有改善血清胆固醇、甘油三酯、脂蛋白及肝胆固醇异常，对动脉壁的脂质沉着起抑制作用等药理活性[39,40]。研究表明，美藤果油对降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇，降低收缩血压和舒张血压，提高高密度脂蛋白水平的作用显著[41]。美藤果油具有调节高脂血症模型大鼠血脂的作用，并可通过调节ET-1、NO 的含量，恢复NO/ET-1 和-keto-PGF1α/TXB2的比值产生保护血管内皮细胞的作用[42,43]。美藤果油可以改善肝脏的脂肪代谢，有助于高血脂症的辅助治疗[44]，其作用机理是通过降低IL-6、TNF-α 的水平来调节血脂，实现对NASH 大鼠的保护作用[45]。多食用美藤果油具有预防和治疗心脑血管疾病的作用。

3.2 抗氧化

研究表明，多不饱和脂肪酸对老龄小鼠具有较强的抗氧化功能作用[46]。维生素是通过阻断细胞膜脂质过氧化物的链式反应，从而有效抵御自由基的攻击[47]。植物甾醇能抑制油脂的氧化变质[48]，对DPPH 自由基、OH-自由基具有较强的清除作用[49]。多酚类物质具有较强的抗氧化、抗菌性能，可以提高人体免疫力，减缓肥胖，以及治疗糖尿病和癌症都有一定积极作用[26,27,28]。油脂中黄酮类化合物是天然多酚抗氧化剂，具有多种药理和保健活性[50]。美藤果油的体外抗氧化性结果表明，美藤果油抗氧化效果优于橄榄油、茶油、亚麻籽油和紫苏油，对DPPH自由基的清除率随浓度的升高呈线性变化，半数抑制率 IC50为1.148 mg/mL[34]。

3.3 辅助改善记忆

司茹等[51]通过小鼠实验研究了美藤果油辅助改善记忆的作用，结果表明连续给药 30 d后，美藤果油 750.2、1500.0 mg/(kg·d) 剂量组小鼠能延长避暗和跳台实验的潜伏期，减少错误次数，说明美藤果油在 375.1～1500.0 mg/(kg·d) 的剂量范围内，具有辅助改善小鼠的记忆功能。

3.4 提高免疫功能

美藤果油中的亚油酸和亚麻酸具有调节免疫机能的作用。环飞等[52]用美藤果油通过给小鼠灌胃的试验结果表明，每天经口灌胃给予小鼠每千克体重 1000 mg 的美藤果油，30 d 后，小鼠淋巴细胞增殖能力明显增强，抗体生成细胞数、血清溶血素水平、NK细胞和巨噬细胞活性也得到提高，说明服用美藤果油，可以增强小鼠免疫功能。美藤果油也能提高健康及高血脂大鼠的免疫力[53]，美藤果油和磷虾油合剂也使小鼠免疫功能增强[54]。

3.5 抑菌作用

为了验证作为传统护肤品使用的美藤果油对皮肤移植和角质细胞形成过程中感染金黄色葡萄球菌的影响，以评估美藤果油的杀菌活性。Gonzalez-Aspajo等[55]用美藤果油处理体外培养的粘附金黄色葡萄球菌的人皮肤外植体和角质形成细胞，并以椰子油作对比，结果表明，美藤果油作用于皮肤细胞是安全可靠的，还能有效抑制金黄色葡萄球菌在皮肤上的粘附，可以预防和治疗皮肤感染葡萄球菌。

4 结论与展望

美藤果油中不饱和脂肪酸含量丰富，还含有多种生理活性成分，值得作为一种新型营养保健食用油脂进行深度开发利用。但从现有的研究报道来看，目前对美藤果油的研究还不够深入。油脂制备工艺技术有待进一步优化，提高油脂得率和品质，尽可能减少活性成分的损失，提高产品的营养价值。另外，美藤果仁粗蛋白含量高，氨基酸种类齐全，是一种优质的植物蛋白来源，对提取油脂后的饼粕中蛋白质资源的开发利用也有待深入研究，提高美藤果的综合利用效率，以满足现代食品工业的发展和人民日益增长的物质需求，市场前景看好。