牡丹籽油的研究进展及应用
2020-12-22卢艳慧李迎秋
卢艳慧,李迎秋
(齐鲁工业大学〈山东省科学院〉 食品科学与工程学院,山东 济南 250353)
牡丹属于毛茛科芍药属牡丹组的多年生落叶灌木,是我国特有的名贵花卉。根据用途的不同,可将牡丹分为两类:观赏牡丹、油用牡丹。油用牡丹产的牡丹籽油被誉为“液体黄金”,成分结构合理,营养价值极高。牡丹籽油无急性毒性、遗传性毒性和亚急性毒性,食用安全性较高[1]。因此,牡丹籽油被营养学家称为“世界上最好的油”。α-亚麻酸是人体所需的重要营养物质。1993年,世界卫生组织和联合国粮农组织联合发布文件,倡导在全球范围内推广补充α-亚麻酸。一些国家还规定要将α-亚麻酸或者其衍生物添加到指定的食品中。牡丹籽油富含α-亚麻酸,有广阔的发展前景。目前,我国超过60%的食用油依赖于进口,远远高于国际安全警戒线[2],研究和开发牡丹籽油产品可以有效缓解依赖度高的问题。
1 关于牡丹籽油的研究进展
1.1 牡丹籽油的开发与应用
1973年,山东地区首现牡丹籽油压榨技术。由于当时榨取技术的落后和工艺设备的限制,榨出的牡丹籽油很苦,不适合食用[3]。牡丹籽壳与籽仁之间有一层不易剥落的种皮,其中含有的单宁和糖苷在制油过程中易溶于油,使油有苦味。1997年,赵孝庆发现了提取牡丹籽油的最佳方法[4],达到国际先进水平,并且获得多项专利。2005年以后,牡丹籽油引起业界的高度关注。2011年3月,经中华人民共和国卫生部监督局审批,牡丹籽油成为“新资源食品”。近年来,牡丹籽油在我国粮油、化工和农业等领域备受关注,呈现良好的发展趋势。
1.2 提取方法及成分分析
1.2.1 提取方法
常用的牡丹籽油提取方法及特点[5]见表1。
表1 牡丹籽油提取方法及特点
1.2.2 成分分析
运用GC-MS分析方法的研究结果显示,牡丹籽油富含不饱和脂肪酸,还含有一些不皂化物,如甾醇类化合物、脂溶性维生素E和角鲨烯等[6]。其中维生素E的含量约为32 mg/100 g,与大豆油(10~40 mg/100 g)、花生油(26~36 mg/100 g)中的含量相当,高于芝麻油(2~30 mg/100 g)、橄榄油(5~30 mg /100 g)中的含量。牡丹籽油的微量元素含量[7]见表2。
表2 牡丹籽油的微量元素含量
1.3 功能
牡丹籽油中不同成分的功能见表3。
表3 牡丹籽油的成分及功能
2 油用牡丹的综合利用价值
2.1 牡丹籽油的经济价值
2.1.1 作为食用油
牡丹籽油是一种金色透明的液体,是从牡丹籽仁中提取、采用一定的精炼工艺制成的。牡丹籽油中α-亚麻酸含量比大豆油中的含量高数倍[8]。α-亚麻酸是一种人体自身无法合成的、必需的脂肪酸。毒理学分析数据表明,α-亚麻酸没有副作用[9],可作为安全的食品原料。
2.1.2 作为化妆品用油
张萍[10]研究发现,牡丹籽油强吸收峰的波长范围是200~420 nm,能有效吸收波长为320~420 nm的紫外线[11],具有美白效果。高婷婷等[12]研究了牡丹籽油、茶花籽油、葵花籽油、玉米油和花生油的紫外吸收情况,发现其他四种植物油的紫外吸收波长明显低于牡丹籽油的紫外线吸收波长(310~370 nm)。因此,牡丹籽油可作为防晒霜的有效成分。此外,牡丹籽油富含α-亚麻酸,能很好地清除自由基、抗氧化[13],利于皮肤吸收营养[14],增加皮肤弹性和光泽,可作为化妆品的重要成分。
2.2 观赏与生态价值
油用牡丹主要有“凤丹”和“紫斑”两个品种。“凤丹”牡丹植株高大,耐湿耐热,结籽率高,适应环境能力很强,不容易受病虫害。“紫斑”牡丹具有耐寒性和耐旱性,种植在沙尘暴地区(覆盖度在60%以上),可使风速降低22.7%、风蚀减少50%。
3 牡丹籽油的营养保健作用
3.1 保护肝脏
翟文婷等[7]研究了四氯化碳诱导的小鼠急性肝损伤模型,发现牡丹籽油对急性肝损伤具有保护作用。连续给模型小鼠喂牡丹籽油4周,剂量为1.3~12 g/(kg·d),小鼠的谷丙转氨酶(GPT)与谷草转氨酶(GOT)水平明显降低(与模型组相比,P<0.01);当剂量为4.0 g/(kg·d),牡丹籽油比天然抗氧化剂丹酚酸A(P<0.01)具有更强的作用,它可以显著降低肝脏指数和肝脏丙二醛(MDA)水平,增强SOD和谷胱甘肽过氧化物酶(氧化酶)的活力。王芸[15]的研究也证实了牡丹籽油可以保护肝脏。因此,在日常饮食中适量摄入牡丹籽油可以有效抵抗自由基对身体的损害。
3.2 降血脂
王芸[15]对高脂模型大鼠进行了研究,结果表明牡丹籽油对降血脂有很好的效果。给大鼠喂高脂肪食物及牡丹籽油5周,牡丹籽油的剂量为0.54~3.23 mL/(kg·d),测定甘油三酯(TG)、血样血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和总胆固醇(TC)的指标。结果显示,与对照组相比,不同浓度的牡丹籽油均使大鼠血清TC水平降低(P<0.05);中、高剂量组的TG水平降低(P<0.01),同时HDL-C水平升高(P<0.05)。因此,牡丹籽油有益于调节血脂。
3.3 降血糖
朱宗磊[16]分别将低、中、高浓度的牡丹籽油喂给高血糖小鼠,发现小鼠血清TG、TC、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)指标水平明显降低,HDL-C水平明显升高。给糖尿病小鼠喂一定浓度的牡丹籽油能明显降低其血糖水平,牡丹籽油对正常小鼠的葡萄糖耐量也有改善作用。董振兴等[17]通过尾静脉注射的方式给高血糖小鼠模型注射四氧嘧啶,并连续喂食牡丹籽油30 d,剂量为1.95~7.8 g/(kg·d),然后对小鼠模型的血糖含量进行检测,结果表明不同浓度的牡丹籽油可不同程度地使糖尿病小鼠的血糖水平降低(P<0.05),且呈现一定的剂量依赖性。
3.4 抗氧化
大量研究显示,过量的自由基攻击生物膜的UFA和生物大分子,会在不同程度上对身体造成伤害,加速身体的衰老过程,还会诱发各种疾病[18]。实验表明,采用超临界CO2方法萃取的牡丹籽油(3 mg/mL)有很好的清除DPPH自由基的能力,清除率可达50%[19]。翟文婷等[7]研究了冷榨牡丹籽油清除DPPH自由基的能力,其EC50值为29.30 mg/mL,表明牡丹籽油具有一定的清除能力。张萍[10]把不同比例的牡丹籽油和乙醇混合,当牡丹籽油含量低于50%时,清除DPPH自由基的能力随牡丹籽油浓度的增加而显著增强。
4 展望
油用牡丹产业是兼观赏、生态和经济价值于一体的新兴产业。牡丹籽油是从牡丹籽中提取的木本坚果植物油,有广阔的市场前景。2015年,我国多地制定了发展油用牡丹产业的规划。目前,我国油用牡丹产业尚处于起步阶段,其发展形式相对简单,牡丹籽油产量较小且价格较高。未来关于牡丹籽油的研究和发展方向主要集中在以下方面:(1)优化牡丹籽油的制备工艺,提高产油量,使油的品质和性能得到改善;(2)发明性能优良的加工设备,使生产成本和能耗降低;(3)根据牡丹籽油脂肪酸等成分的定义,深入研究牡丹籽油的功效,为开发新产品提供依据;(4)通过不同的加工工艺和封装式样,开发新型牡丹籽油功能性产品。