酸枣仁油的研究与开发进展

2020-07-22孙明哲张闪闪郑晓杰李晓燕

粮油食品科技 2020年4期

孙明哲，张闪闪，闫琳，郑晓杰，李晓燕

（1.北京以岭药业有限公司，北京大兴 102600；2.石家庄以岭药业股份有限公司，河北石家庄 050035）

酸枣为鼠李科枣属植物，拉丁名：Ziziphus jujube Mill.Var.spinosa (Bunge) Hu ex H.F.Chou，原产于我国，分布于长江流域以北的广大丘陵、山区等地，是一种经济价值较高的野生果树资源[1]。酸枣是栽培枣的原始野生种，具有耐旱、耐寒、耐碱、耐瘠薄等特点，实用性强，是绿化、固坡的先锋树种[2]。李世鹏等[3]对86种酸枣的种质资源进行筛选并对其遗传多样性分析，结合对15个农艺性状的综合评价筛选到5份优良酸枣种质资源，利用聚类分析将这86个酸枣种分为两大类，其中A类79个，B类7个。其干燥成熟的种子——酸枣仁（semen ziziphi spinosae），是一味传统中药，味甘、性平，有宁心安神、敛汗、生津、养肝之功，对失眠、抑郁、焦虑有一定疗效，是一种药食同源食品。全国约98%的酸枣仁出产于河北和山东两省[4]。酸枣仁中油脂含量高达30%以上，通过压榨、萃取等方法可以从酸枣仁中提取得到一种脂肪油混合物，即酸枣仁油。酸枣仁油富含不饱和脂肪酸，其除了具备酸枣仁镇静催眠、抗焦虑、抗抑郁、改善记忆力等功能特性外，还具有不饱和脂肪酸油脂特有的生物活性，如抗氧化、降血脂等，是一种多效合一的健康可食用油料，且对人体无毒无害，开发潜力巨大。

近年来，随着人们生活水平提高的同时对健康的追求也日趋热切，越来越多的失眠、抑郁及焦虑等问题被逐渐重视起来。酸枣仁油改善睡眠、抗焦虑及抗抑郁等方面的功能特性已然成为人们关注及研究的热点。本文对近年来有关酸枣仁油的科学研究及应用进展进行回顾总结，在综合前人研究成果的基础上对酸枣仁油的研发思路提出新的观点，以期有助于对酸枣仁油进行更深入、更全面地研究与开发应用。

1 酸枣仁油提取工艺

从酸枣仁中提取酸枣仁油的方法多种多样，有压榨法、溶剂浸提法、超临界CO2萃取法、亚临界丁烷萃取法及微波/超声辅助法等。溶剂浸提法常用的溶剂有石油醚、乙醚、轻汽油等，其中石油醚用于酸枣仁油的提取最优[5]。吴修利等[6]以石油醚提取酸枣仁油的得油率为32.99%。贡济宇等[7]通过正交实验优化了溶剂浸提法提取酸枣仁油的工艺，平均得油率为29.28%。翟莹莹等[8]采用响应面法对石油醚浸提酸枣仁油的提取时间、温度、料液比进行优化，得油率达到32.21%。CO2超临界萃取适用于热敏物质、中草药有效成分及脂类物质的提取，应用此法萃取酸枣仁油时，萃取温度、压力、粉末粒度及夹带剂的加入都会对酸枣仁油收率及化学组成产生较大的影响[9-10]。贡济宇等[11]采用正交实验确定了酸枣仁油超临界萃取的最佳工艺：萃取压力30 MPa，萃取温度35 ℃，分离压力12 MPa，分离温度45 ℃，分离压力6 MPa，分离温度50 ℃，平均收率可达36.54%。亚临界萃取法的萃取和分离过程都在低温下进行，溶剂易与产品分离。彭凯迪等[12]采用响应面法优化了亚临界丁烷萃取酸枣仁油的工艺参数，物料过80目筛、提取温度45 ℃、提取时间40 min、提取次数3次时，酸枣仁油的提取率为26.77%。此外，微波对酸枣仁油的提取具有很好的辅助作用，利用微波辅助提取酸枣仁油能提高生产效率，降低溶剂用量、缩短提取时间、降低提取温度、提高提油率，具有省时、高效、节能等优点[13]。

不同提取方法本身各具优缺之处，所得产物成分也不尽相同。压榨法能保留油料作物原有风味，但得油率一般较低；溶剂浸提法具有操作简单、得油率高、设备成本低等优势，但耗时较长；超临界萃取具有收率高、时间短、提取温度低，对油中成分破坏少、提取物组分多、稳定性好等特点[14]，但设备投入大、不易放大生产、产品成本高；而亚临界萃取法设备制造简单、产能大，可以进行规模化生产。与索氏提取法相比，微波辅助和超声波提取酸枣仁油的得油率较高，且提取时间明显缩减，有效提高了油脂提取率[1]。陶冶等[15]比较了亚临界丁烷萃取法、索氏抽提法和超声辅助提取法提取酸枣仁油的得油率，亚临界丁烷萃取法得油率更高，品质更佳，安全性好，更适宜酸枣仁油的提取。

综上所述，酸枣仁油的品质高低、组分多寡等产品特性受提取工艺的直接影响。在优化酸枣仁油提取工艺时应多方面考虑，以特定有效成分提取率为指标进行目的明确的工艺设计，从而得到质优价廉的符合预期功用的酸枣仁油产品。

2 酸枣仁油的组成成分

食用油的基本组成单位是甘油三酯，由一分子甘油和三分子脂肪酸组成；另外还含有小比例的类脂成分，如磷脂、糖脂及类固醇等。不同油脂的区别主要表现在脂肪酸和类脂成分的种类及含量的差异上。

酸枣仁油属于食用油的一种，上世纪90年代以来诸多科研工作者对酸枣仁油中的脂肪酸成分进行过细致分析，常用的分析酸枣仁油脂肪酸组成的方法有气相色谱法（GC）[16]、气相色谱-质谱联用法（GC-MS）[11，15，17-19]。吴和珍等[20]采用GC法建立的酸枣仁油指纹图谱可作为酸枣仁油的质量控制判定依据。Zhao等[21]开发了对酸枣仁中9种脂肪酸同时进行测定的高效液相色谱法，据此可开发新的酸枣仁油脂肪酸分析方法。对酸枣仁油脂肪酸组成的研究结果表明酸枣仁油中脂肪酸种类丰富，以油酸及亚油酸为主，含量可达60%～90%[11，16]。同时还含有多种脂肪酸，如棕榈酸、硬脂酸、花生酸及花生烯酸，不同酸枣仁油中这几类脂肪酸含量在1%～20%之间不等[11，17-19]。此外，酸枣仁油中还含有一些微量的脂肪酸种类（＜1%），如辛酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈油酸、异油酸、22-26碳烷酸等[11，15-18]。除脂肪酸外，酸枣仁油中还含有种类繁多的类脂物质，其所占比例较小，一般不超过2%。张敏等[22]采用GC-MS法检测到酸枣仁油中含有9种不皂化物成分，分别是叶绿醇、亚油酸乙酯、油酸乙酯、香叶基醇、角鲨烯、菜油甾醇、豆甾醇、γ-谷甾醇及桦木酸甲酯。

有关酸枣仁油成分分离方法的研究较少，主要参考对不饱和脂肪酸进行分离的尿素包埋法，对类脂成分进行分离的国标GB/T 5535.1—2008方法。对酸枣仁油成分的鉴定及分离有助于揭示其药理作用的物质基础，具有重要的理论与实际意义，可作为酸枣仁油应用于产品开发的有效精准指导依据。

3 酸枣仁油的生物活性

酸枣仁油是一种安全、无毒、无致突变作用的天然植物油。其取自酸枣仁，因此具有一些酸枣仁特有的生物活性，可以镇静催眠、改善记忆力、抗抑郁等；作为不饱和脂肪酸含量丰富的脂肪油，酸枣仁油也具有其自身的一些生物活性，如抗氧化、降血脂及抗肿瘤等。酸枣仁油的生物活性汇总于表1。

表1 酸枣仁油的生物活性

3.1 镇静催眠作用

酸枣仁油具有一定的镇静催眠作用，且长期使用无明显耐受性[23]。且不同提取工艺得到的酸枣仁油具有相同的镇静催眠效果[26，12，14]。因此，酸枣仁油镇静催眠的作用与其提取方式无直接联系，这提示酸枣仁油发挥镇静催眠作用的主要有效成分可能是某些油溶性物质。酸枣仁油镇静催眠活性物质基础的研究鲜见报道，但有研究表明酸枣仁皂苷进入大鼠体内后，并不是主要以药物原型被吸收，而是经过大鼠胃肠道代谢，分解成为分子结构较小的酸枣仁皂苷元等易被机体吸收的成分，从而发挥其药理药效作用[30]。Song等[31]对酸枣仁皂苷A吸收代谢动力学的研究显示酸枣仁皂苷A在大鼠体内的生物利用率仅有1.32%，其代谢物在表达并激活伽马氨基丁酸-A受体（GABA-A）方面成效显著。该研究也表明酸枣仁皂苷的代谢物才是发挥生物活性的主要物质。GABA-A是治疗催眠的一个重要的药物作用靶点。Chen[32-33]建立了GABA-A的可靠结构，并通过计算机模拟其与药物的亲和力，与酸枣仁皂苷相比酸枣仁苷元获得了高分值，表明酸枣仁苷元与GABA-A受体有更高的亲和力，且酸枣仁苷元具有很高的血脑屏障渗透性。这些研究表明酸枣仁中起镇静催眠作用的有效成分是酸枣仁苷元，而苷元类物质较好的油溶性使得其在酸枣仁油的生产过程中易于溶出到油中。据此推断酸枣仁油中溶解的某些苷元类成分可能是发挥镇静催眠作用的物质基础，该推论有待进一步的研究证实。也有研究表明酸枣仁挥发油主要含有反-9-十八碳烯酸甲酯、棕榈酸甲酯等，这些物质在体内酰化生成油酰胺（OLA），OLA为内源性睡眠诱导物，具有调节慢波睡眠，诱导生理性睡眠的作用[14]。对酸枣仁油发挥镇静催眠作用的物质基础及其作用机理的研究仍需进一步开展，活性物质的明确有助于指导酸枣仁油的生产及应用实践，具有重要的理论与实际意义。

3.2 改善记忆力活性

李宝莉和陈雅慧等对酸枣仁油相关复方改善学习、记忆作用的物质基础及机理进行了研究。酸枣仁油中含有大量的不饱和脂肪酸，以油酸和亚油酸为主，油酸进入体内后酰化生成具有影响学习记忆作用的油酰胺；亚油酸在体内可转化成亚麻酸、花生四烯酸等，花生四烯酸是动物体内一种重要的多不饱和脂肪酸，具有维持膜特性及功能等作用，还与神经内分泌有密切关系，参与多种激素和神经肽的调节。这些由油酸和亚油酸转化而成的活性物质可能是酸枣仁油改善记忆活性的物质基础。另外，复方酸枣仁栀子油软胶囊含有丰富的脂肪酸，它可能作为植物雌激素或通过增加雌激素水平，增加脑内一氧化氮（NO）、乙酰胆碱（Ach）水平增强去卵巢大鼠的学习记忆能力。酸枣仁油改善记忆力活性的作用机理尚未完全清楚，仍需进一步的研究[36-39]。此外，酸枣仁油也能与其他植物种子油（栀子油、柏子仁油）进行复方，并表现出改善记忆的协同作用。酸枣仁油与栀子油复方可改善并提高正常和记忆缺损小鼠的学习记忆能力；酸枣仁油与栀子油和柏子仁油复方也具有镇静催眠和促进学习记忆的功能。

3.3 抗抑郁活性

酸枣仁油具有一定的抗抑郁作用，但其药效成分及作用机理尚未明确。有研究表明酸枣仁具有明显的抗抑郁作用，其抗抑郁有效成分为生物碱、酸枣仁皂苷及黄酮类等，酸枣仁中的这些成分可能是通过影响单胺类神经递质、炎症细胞因子及神经营养因子的方式来发挥抗抑郁作用的[40]。这提示酸枣仁油中的某些皂苷元及黄酮苷元类可能是其抗抑郁的药效成分。

3.4 抗氧化活性

酸枣仁油在抗氧化能力方面也表现优异。张雪等[42]对酸枣仁油的抗氧化能力进行了体内外全面评价，结果显示酸枣仁油清除羟自由基的能力低于维生素E，总抗氧化能力与维生素E相当，清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、超氧阴离子及抗脂质过氧化的作用都优于维生素E；酸枣仁油能显著降低氧化模型小鼠肝脏中丙二醛（MDA）含量，提高谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力。表明酸枣仁油不仅具有显著的体外抗氧化活性，也是一种有效的体内抗氧化剂。不饱和脂肪酸大多具有一定的抗氧化作用，酸枣仁油中的棕榈酸、油酸及亚油酸含量达80%以上，其抗氧化活性的强弱与脂肪酸组成有关。陆晶晶等[43]对索氏抽提、微波辅助及超临界萃取得到的酸枣仁油的抗氧化活性进行了对比，结果显示，微波辅助得到的酸枣仁油抗氧化活性最高，与对照2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）组活性相当。原因可能是微波提取过程温度低、反应时间短，有效避免了提取物抗氧化活性成分的损失。不同提取方法得到的酸枣仁油的抗氧化活性不同，这可能与其脂肪酸组成及维生素E含量的不同有关[15]。

3.5 调节血脂功能

不饱和脂肪酸可以调节人体血脂，降低血液中胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白等，预防和治疗高脂血症引发的心脑血管疾病[44]。刘琼等[45]的研究显示酸枣仁油具有明显的调节血脂作用，能有效的预防高脂饮食家兔的血脂升高。吴树勋等[46]的研究也表明口服酸枣仁油能明显降低高脂模型鹌鹑血清中的总胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白含量。研究表明单不饱和脂肪酸是通过调节血脂、内皮、凝血和纤溶系统、β-羟基-β-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（HGM-CoA Reductase）及低密度脂蛋白（LDL）氧化敏感性，对血脂产生正向调节作用的[47]。酸枣仁油调节血脂的机理可能与单不饱和脂肪酸调节血脂的方式有关，需进一步研究证实。

3.6 抗肿瘤活性

王清莲等[48]采用艾氏腹水癌小鼠模型验证了酸枣仁油的抗癌活性，三次重复实验结果都显示，酸枣仁油能明显延长荷瘤小鼠的生存天数，延长率达50%，并抑制荷瘤小鼠生命后期的体重增加。这表明，酸枣仁油对艾氏腹水癌小鼠有明显的抗肿瘤作用。杜远东等[49]又研究了酸枣仁油对荷S180肉瘤小鼠的影响，结果显示酸枣仁油大剂量对荷S180小鼠的抑瘤率为58.21%，实验动物脾指数及胸腺指数明显增加。这表明酸枣仁油对荷S180小鼠的实体瘤的生长具有一定的抑制作用。酸枣仁油中含有的白桦脂酸和γ-亚麻酸可能与其抗肿瘤的机制有关，对其抗肿瘤作用的机制及物质基础有待进一步研究。

3.7 其它生物活性

酸枣仁油具有多种多样的生物活性，除上述活性功能之外，酸枣仁油还具有明显的抗血小板凝集作用[46]、对肉仔鸡的抗热应激作用[50]、强心作用[51]等。此外，酸枣仁油取自酸枣仁，其可能同样具备酸枣仁的一些生物活性，如增强小鼠免疫[52]、抗焦虑[53]等，这有待于对酸枣仁油药理活性更全面深入的研究。

4 酸枣仁油的研究现状

目前，有关酸枣仁油的专利申请已有30余篇之多，应用领域涉及保健食品[54-56]、健康食品[57]、化妆品[58]及饲料添加剂[59]等行业。其单品制剂类型包括微胶囊[56]、软胶囊[55]、硬胶囊[54]及滴丸[60]等，另有多种复方制剂；功能方向涉及安神、改善睡眠、改善记忆、调脂及抗氧化等。杨滔等[61]采用超临界萃取及分子蒸馏等技术开发了一款酸枣仁保健食用油，其酸价为2.03 mg/g、过氧化值为4 mmol/kg、棕榈酸含量5.00%、硬脂酸含量2.00%、油酸含量40.46%、亚油酸含量47.72%、亚麻酸含量0.39%，符合国家植物食用油卫生标准，可作为食用油使用。王黎等[62]研发了一种酸枣仁油脂质体温敏凝胶的制备方法，该凝胶可实现定位给药，延长药物在鼻腔内滞留时间，从而持续提高患者的睡眠质量，提高酸枣仁油生物利用度。

目前已注册的酸枣仁油保健食品有以岭牌酸枣仁油软胶囊和中科牌酸枣仁油软胶囊，且尚无可供参照执行的酸枣仁油相关产品的国家标准及行业标准。为规范酸枣仁油软胶囊的技术要求、生产加工过程的卫生要求、检验规则、标识、包装、运输、贮运和保质期，以岭药业根据相应国家标准的规定制定了酸枣仁油软胶囊的企业标准（Q/SYL 0008S—2019），该标准以油酸和亚油酸为标志性成分，并附以岭牌酸枣仁油软胶囊中油酸、亚油酸的测定方法[63]。受酸枣仁资源以及现有传统压榨工艺的限制，酸枣仁油产量较低、原料利用率不高，酸枣仁油相关产品的开发应用研究仍有较大的提升空间，存在一些待解决的问题。理论研究方面，酸枣仁油生物活性的物质基础尚不明确，各成分对应发挥何种生物活性仍需进一步研究；酸枣仁油在机体内发挥作用的机制尚需进一步阐明，这有助于酸枣仁油相关功能新型保健食品的开发应用。工艺生产方面，酸枣仁油的提取技术不断发展，可就如何提高有效成分得率进行工艺设计及优化，实现特定功能酸枣仁油产品的定向提取；可就如何充分利用酸枣仁取油后的残饼进行工艺开发，实现酸枣仁的精深加工，提高其科技附加值。新品开发方面，以理论研究为基础，结合市场需求，开发功效成分明确、生物利用率高的质优价廉的新型酸枣仁油产品。