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文冠果主要功效成分研究進展

2016-09-14 12:25胡文忠劉程惠陳妍竹大連民族大學生命科學學院遼寧大連116600
食品工業科技 2016年8期
關鍵詞:種仁文冠果甾醇

孫 錄,胡文忠,劉程惠,白 雪,陳妍竹(大連民族大學生命科學學院,遼寧大連116600)

文冠果主要功效成分研究進展

孫 錄,胡文忠*,劉程惠,白 雪,陳妍竹
(大連民族大學生命科學學院,遼寧大連116600)

文冠果是我國特有的木本油料植物,文冠果油不僅可以作為高級食用油,同時還可以作為生物燃油。本文針對文冠果的主要成分及其功效進行綜述,并進一步對文冠果中的文冠果油的成分、功效、應用狀況及提取方法進行了論述。最后對文冠果及文冠果油在未來的開發和應用前景予以展望,以期為文冠果未來發展應用的科學研究提供參考。

文冠果,文冠果油,成分,功效

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)是無患子科文冠果屬植物,是中國特有的古老的木本油料樹木類型,已有200多年的種植歷史,又被稱作“北方油茶”。它在生態、能源、食用、藥用以及觀賞等方面均具有很高的價值。文冠果可生長在海拔52~2260 m范圍內的山地以及丘陵地區,在我國內蒙古、河南、新疆等地區廣泛種植。文冠果具有超強的生命力,不管是在草沙地、黃土丘陵、溝壑,亦或是在懸崖邊上均可以頑強地生存[1]。有耐寒、耐旱、耐土壤瘠薄的特性,這讓人們在進行山區綠化、退耕還林、防風固沙工作的時候,首先考慮的就是此類樹種[2-3]。目前,文冠果的全國種植面積為6.67萬hm2,1 hm2文冠果產油量為2250 kg,高于油茶和油用牡丹[4]。文冠果油被許多地區作為食用油食用已有很悠久的歷史,隨著人們對文冠果油的不斷研究和探索,發現文冠果種子含油量高、食用品質好,不僅能夠當作高級食用油,亦能夠被應用于食品醫藥化工等領域[5],近些年文冠果種子油也被研究用于制作生物燃油,但工藝并不嫻熟,生產成本相對較高,因此有待開發以緩解我國生物能源的短缺。

1 文冠果的主要成分及功效

文冠果的主要有效成分來自文冠果油,文冠果油是其種子經加工所得。文冠果種子含油率約為30.40%,種仁含油率約為66.39%,蛋白質含量為25.75%,非氮物質的含量為3.7%,粗纖維的含量為1.6%[6]。文冠果的其他組織也富含很多有效的化合物,如黃酮類和楊梅樹皮苷等。文冠果中的這些主要成分都有其特定的功效,例如文冠果中的黃酮類物質具有極強的抗氧化活性和保護心腦血管系統功效,楊梅樹皮苷具有殺菌、止血、降膽固醇等功效[7]。

1.1 文冠果油的有效成分和功效

文冠果油主要來自文冠果種仁,精煉的I級文冠果油呈淡黃色,碘值114.9、皂化值187.7[8],文冠果油含有很多有效成分,主要包括脂肪酸、甾醇類、皂

苷等。

1.1.1 脂肪酸 文冠果油中含有大量的脂肪酸,其構成成分以油酸、亞油酸為主,脂肪酸構成(%)為棕櫚酸5.0、硬脂酸2.0、油酸30.4、二十碳烯酸7.2、芥酸9.1、二十四碳烯酸2.6、亞油酸42.9、二十碳二烯酸0.9、亞麻酸0.3[8],肉豆蔻酸、花生酸以及二十四碳烷酸均為極少量。黃玉廣[9]對文冠果油與高不飽和脂肪酸油(如核桃油、沙棘油和玉米油等)比較,得到文冠果油里的不飽和脂肪酸占有比例最大,高達94%,可以稱得上為“不飽和之王”。不飽和程度越大,則脂肪越軟,越容易被人體吸收,具有越好的降膽固醇的作用,對預防心血管系統的疾病也越有益。共軛亞油酸(CLA)有著廣泛的生物活性,對于癌癥、動脈粥樣硬化等方面有著非常好的醫療效果,而且共軛亞油酸可以保障動物不會受到癌癥的侵入,是僅有的一類和動物食物相關聯的能夠抵御癌癥的食物[10]。CLA是將亞油酸經甲酯化和純化后得出的[11],因文冠果亞油酸含量較高,則可推測文冠果中可提煉的共軛亞油酸含量也較高。文冠果油還可以用來制造生物燃油,因為其中脂肪酸碳鏈的長度和組成成分會對生產的生物柴油的品質造成直接的影響,碳鏈長度位于C17~C19之間最適宜制造生物柴油[12]。

1.1.2 甾醇類 甾醇類物質是文冠果種仁油非皂化部分的重要組成成分,具有非常良好的抵抗細菌的屬性[13]。曹立強等[14]曾用堿液用量14∶1 mL/g,溫度75℃,皂化時間40 min作為提取精煉后的文冠果油中甾醇的條件,可得出甾醇的提取率為3%,并利用文冠果油中提出來的甾醇粗提取物就大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、毛霉以及青霉的抗菌性質進行驗證,得出文冠果中的甾醇物質對于毛霉以及青霉而言雖然沒有顯著的遏制效果,但是就大腸桿菌以及枯草芽孢桿菌來說效果顯著,這進一步驗證了文冠果油中的甾醇是良好的抗菌劑。文冠果甾醇類與其衍生物不但能夠直接被用來降低血脂、抑制潰瘍以及抵抗癌癥,并且也是當下全球甾體藥品所亟需的主要藥品來源[15],根據其3%的提取率可知每噸的廢油餅可生產30 kg的粗甾醇[14],其市場前景和經濟效益都比較可觀,所以文冠果種仁C的甾醇類有待深入研發探究。

1.1.3 皂苷 文冠果種仁中的總皂苷含量為0.5%[16],精煉的文冠果油可用于提取文冠果皂苷,孫靜麗[17]利用文冠果皂苷所做的動物實驗研究表明,文冠果皂苷可以提高普通老鼠的學習記憶能力,也驗證了其具有較強的生物活性,具備提升記憶力、抗氧化、抗疲憊等功效[8]。文冠果中的皂苷類可被開發制成提升記憶力、抗氧化等擁有保護健康作用的功能型飲品。Lili Yu等[18]通過提取分離文冠果子油發現并得到了五種新的三萜皂苷,并且經過驗證,三萜皂苷類對人體有一定的抗腫瘤[19]的作用。

1.2 文冠果其他組織中的成分和功效

有研究表明在文冠果樹各組織中發現大量化合物[20-23]。表1可以看到在文冠果的各組織中含有多種化合物。

文冠果的其他組織中的成分也有很多功效,由表1可知文冠果有許多藥用價值,它的枝、葉、果柄和種仁均可入藥,因此已有用文冠果枝制成醫療風濕病的中成藥,例如“風濕靈”、“風濕貼膏”等。另外葉片不僅具有降動脈血壓的功效[24],還具有消除脂肪的功效,可以利用文冠果葉制成減肥茶及減肥飲品[25]。文冠果種仁能夠用來治療血管病、智力低下和老年癡呆癥等藥品[26-27]。文冠果花萼中的岑皮甙有解熱、安眠、抗痙作用[28],果殼乙醇提取物中的總皂苷可以改善記憶障礙[29]。動物實驗和臨床實驗表明文冠果的某些特殊成分具有神奇功效,例如Ma等[30]對其果木單體化合物的研究表明,文冠果的三萜類化合物具有抗HIV-1蛋白酶活性。其果仁在脫脂后能夠制成治療兒童遺尿癥的高效藥物,100例初期臨床結果數據表明,它的有效率高達93%[9]。鄒莉波等[31]的動物實驗探究表明,文冠果殼提煉出來三萜皂苷類——文冠果殼苷可以改進Aβ1-42致癡呆模型小鼠學習記憶障礙,有可能制成抗癡呆類新藥。

表1 文冠果樹各組織所含化合物Table1 Xanthoceras sorbifolia Bunge groups contain compounds

2 文冠果油的應用及提取方法

2.1 文冠果油的應用

文冠果油為高級食用油,為半干性油,凝固點很低,為-37℃,適合炒、涼拌等烹調方式,也可直接食用,不適于高溫烹調使用。文冠果油是具有很強的乳化穩定性,可被用來當作乳化香料的基礎性材料,開發相關系列的乳化香味料,作為固態食品的調香調味使用。文冠果油對于人體健康十分有益,可以提供前列腺素合成前體,保障正常生長發育,推動膽固醇的降解,防治動脈粥樣硬化,防止皮膚和腎受侵害[32]。文冠果油的碘值較低,碘值作為油不飽和度的象征,為油中飽和脂肪酸的比率高低的指標,碘值低就意味著飽和脂肪酸的比例低,飽和脂肪酸比例低的油對人身體健康有好處。文冠果油的酸值較小,游離脂肪酸含量通常是0.52,符合I級食用植物油標準。文冠果油的亞油酸含量大,亞油酸對心血管疾病具有顯著療效,市面上已有主要成分為亞油酸的用于治療高血脂、高血壓的中成藥,例如:“益壽寧”、“亞油酸滴丸”等[33],通過文冠果油的這些特點與功效,可以說明文冠果油具有極好的醫療保健功效。

2.2 文冠果油的提取方法

文冠果籽油的提取方法有很多,主要有五種,具體見表2,表2分別描述了四種方法所需原料質量、時間、溫度和得率。

綜合比較這四種常用的文冠果籽油提取方法可知,超聲波輔助提取方法的提取率為63.78%,相對較高,用時較短。冷榨提取法用時較長為6~8 h,得率最低為40.44%。而得率最高的為索氏提取,65.08%。微波輔助提煉方法的得率是55.21%,用時最短是20 min。Ji Lia[40]用水酶法所提取的文冠果油,觀察其掃描電鏡的顯微結構可知經此法提取的文冠果油的粒子更為密集,油質更好,說明水酶法可以用來提取高品質的文冠果油。綜合時間和得率兩方面,應該選擇超聲波輔助提取方法來作為實驗室提取文冠果籽油的最優方法。

表2 文冠果種子油的提取方法比較Table2 The extracting method of Xanthoceras sorbifolia Bunge oil

3 結論與展望

文冠果的全身都是寶,其新鮮的果實能夠直接進食,種仁經過炒制后能夠被食用。其種仁具有較之核桃仁含量更高的蛋白質,還富含粗纖維,非氮物質等益于人體的物質,是優質的綠色食品[33]。文冠果油為可食用油,顏色品相均為油中佳品,在常溫下為金黃色,澄清透明,煎炒香味撲鼻,涼拌爽滑可口,色、香、味俱全,為食用油中的一等品。文冠果的種殼、果殼可被開發制作成活性炭、木糖醇、酒精等物質。文冠果樹木料緊實,紋路優美細膩,氣味芳香,能夠被制造成為各種家具。文冠果的花期長,流蜜量大,可制成相關的蜜源食物[41]。此外,文冠果油中富有不飽和脂肪酸,具有很強的皮膚滲入能力,常用作按摩底油[42]。

未來研究可對文冠果的保健功能進行開發,在不破壞其功效成分的基礎上,推出具有提高記憶力、抗衰老、安眠等功能的保健食品,這類保健食品將具有可觀的市場前景。文冠果的種皮以及果殼等其他組織也有待開發研究,以便其在保健食品、功能食品、醫藥工業領域得到更好的運用。近幾年,文冠果油可直接被用來裂解為生物柴油,代替菜籽油作生物柴油原料。伴隨生物提煉加工技術以及生物質能源工程技術能力的持續提高,采用生物質能轉換科技,運用文冠果油等生物質能源,利用其無污染性,制造各類型的清潔燃料,代替石油以及天燃氣等礦物能源是未來發展的不可逆的趨勢,對于促進國民經濟快速平穩發展、保障國家能源安全有著十分重要的意義[8]。

[1]李春光,安國勇,曹得寬,等.文冠果資源培育與開發利用研究[J].北方園藝,2008(11):64-66.

[2]高啟明,侯江濤,李陽.文冠果的栽培利用及開發前景[J].中國林副特產,2005(2):56-57.

[3]鄭立文,宋福林,孫明遠,等.木本油料樹種——文冠果[J].落葉果樹,2006(2):12-13.

[4]文冠果油粕行業標準明年6月發布[J].糧油加工(電子版),2015(11):72-73.

[5]孔維寶,梁俊玉,馬正學,等.文冠果油的研究進展[J].中國油脂,2011,36(11):67-72.

[6]麻起,谷克仁,杜雪麗.文冠果油的超臨界CO2萃取工藝研究[J].糧油食品科技,2013,21(4):36-40.

[7]商慶輝,孫妍.文冠果的化學成分和藥理作用研究進展[J].中國藥房,2015,26(30):4316-4320.

[8]劉麗,何勇,田建保.文冠果的利用價值與開發前景[J].安徽農學通報(上半月刊),2009,15(1):111-112,93.

[9]黃玉廣,喬榮群,趙軍.文冠果營養及綜合加工[J].食品研究與開發,2004,25(3):73-76.

[10]張英鋒,李長江,包富山.共軛亞油酸的結構、生理功能及來源[J].化學教育,2005,10:6-9.

[11]宋于洋,南立軍.文冠果種仁中共軛亞油酸提取工藝及其氧化性研究[J].林產化學與工業,2008,28(6):29-33.

[12]牟洪香,侯新村,劉巧哲.不同地區文冠果種仁油脂肪酸組分及含量的變化規律[J].林業科學研究,2007,20(2):193-197.

[13]李占林,李銑,李寧,等.文冠果果殼的化學成分[J].沈陽藥科大學學報,2005,22(4):271-272,288.

[14]曹立強,李丹丹,鄧紅,等.文冠果油中植物甾醇的提取及其抑菌特性研究[J].天然產物研究與開發,2010(2):334-338.

[15]劉軍海,裘愛泳,張海暉.植物甾醇酯和植物甾烷醇酯的制取和應用研究進展[J].中國油脂,2004,29(2):43-46.

[16]戚建華,姚增玉.生物柴油原料樹種文冠果的化學成分與綜合利用研究進展[J].林產化學與工業,2012,32(2):47-54.

[17]孫靜麗.文冠果皂苷對小鼠學習記憶功能及海馬內膽堿酯酶和頜下腺內神經生長因子活性的影響[D].沈陽:中國醫科大學,2001.

[18]Lili Yua,Xiaolong Tanga,Lixia Chena,et al.Oleanane-type triterpenoid saponins from Xanthoceras sorbifolia Bunge[J].Fitoterapia,2012,83(8):1636-1642.

[19]Lili Yu,Xiaobing Wang,Xingchuan Wei,et al.Triterpenoid saponins from Xanthoceras sorbifolia Bunge and their inhibitory activity on human cancer cell lines[J].Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters,2012,22(16):5232-5238.

[20]Zhang WenXia,Bao Wen Fang.Studies on the chemical constituents of Xanthoceras sorbifolia Bunge[J].Acta Pharmaceutica Since,2000,35(2):124-127.

[21]王紅斗.文冠果的化學成分及綜合利用研究進展[J].中國野生植物資源,1998(1):15-18.

[22]崔承彬,姚新生,陳英杰,等.文冠木中五種黃酮類成分的NMR研究[J].沈陽藥學院學報,1991(1):36-38,57.

[23]Chao Mei Ma,Norio Nakamura,As’ari NAWAWI,et al.A Novel Protoilludane sesquiterpene from the Wood of Xanthoceras sorbifolia[J].Chinese Chemical Letters,2004,15(1):65-67.

[24]Song NanJin,Jin FuWen,Hye YoomKim,et al.Vascular relaxation by ethanol extract of Xanthocer as Sorbifolia via Akt-and SOCE-eNOS-cGMP pathways[J].Journal of Ethnopharmacology,2010,132(1):240-245.

[25]孫萍,南定,金廷文,等.簡述文冠果的生物特征、經濟價值及發展前景[J].農業科技與信息,2012,23:51-54.

[26]王力川.文冠果化學成分·綜合利用及栽培技術[J].安徽

農業科學,2006,34(9):1850-1851.

[27]特格喜,烏力吉.文冠果治療遺尿癥120例臨床觀察[J].中國民族醫藥雜志,1997,3(1):19.

[28]匡榮,包文芳,趙明宏,等.文冠木正丁醇提取物的抗炎作用[J].沈陽藥科大學學報,2001,18(1):53-56.

[29]孫靜麗.文冠果皂甙對小鼠學習記憶功能及海馬內膽堿酯酶和頜下腺內神經生長因子活性的影響[D].沈陽:中國醫科大學,2002.

[30]Ma CM,Nakamura N,Hattori M,et al.Inhibitory effects on HIV-1 protease of constituents from the wood of Xanthoceras sorbifolia Bunge[J].J Nat Prod,2002,63(2):238-242.

[31]鄒莉波,王立華,遲天燕,等.文冠果殼苷對側腦室注射Aβ1-42致癡呆模型小鼠學習記憶障礙的改善作用[A].中國藥學會、河北省人民政府.2008年中國藥學會學術年會暨第八屆中國藥師周論文集[C].中國藥學會、河北省人民政府,2008:9.

[32]王力華.文冠果的食用和藥用價值[J].中國醫藥指南,2006,10:41-43.

[33]尚宏芹.文冠果綜合利用研究進展[J].生物學教學,2010,35(7):16-17.

[34]朱文鑫,胡群亮,相海,等.油菜籽直接冷榨制油工藝的研究與應用[J].中國油脂,2005,30(3):16-18.

[35]鄧紅,孫俊,張媛,等.不同方法提取的文冠果籽油的GCMS分析[J].食品科學,2007,28(8):354-358.

[36]PAN Xue-jun,NIU Guo-guang,LIU Hui-zhou.Microwaveassisted extraction of tea polyphenols and tea caffeine from green tea leaves[J].Chemical Engineering and Processing,2003(42):129-133.

[37]YOUN Yuen Shu,MING Yu Ko,YUAN Shiun Chang.Microwaveassisted extraction of ginsenosides from ginseng root [J].Microchemical Journal,2003,74:131-139.

[38]ZHANG Ying,WANG Zhen-yu,CHEN Xiao-qiang.Ultrasound-associated extraction of seed oil of Korean pine[J].Journal of Forestry Research,2005,16(2):140-142.

[39]Li H Z,Leslcr P,Jochen W.High intensity ultrasound-assisted extraction of oil from soybeans[J].Food Reearch International,2004,37(7):731-738.

[40]Ji Lia,Yuan-Gang Zua,Meng Luoa,et al.Aqueous enzymatic process assisted by microwave extraction of oil from yellow horn (Xanthoceras sorbifolia Bunge.)seed kernels and its quality evaluation[J].Food Chem,2013,138(4):2152-2158.

[41]閆冬佳.我國文冠果資源及可開發利用研究[J].山西農業科學,2007,35(3):15-17.

[42]趙彩云,宿華,趙英順.文冠果的綜合開發利用價值[J].內蒙古林業調查設計,2008,31(6):118-119.

Research advance of main efficacy components of Xanthoceras sorbifolia Bunge

SUN Lu,HU Wen-zhong*,LIU Cheng-hui,BAI Xue,CHEN Yan-zhu
(College of Life Science,Dalian Nationalities University,Dalian 116600,China)

Xanthoceras sorbifolia Bunge was unique woody oil plants in China,the Xanthoceras sorbifolia Bunge oil not only could be used as a senior cooking oil,but also could be used as the biofuel.In this paper the main ingredients and efficacy of Xanthoceras sorbifolia Bunge were reviewed.The composition,efficacy,current application situation and extraction methods of the Xanthoceras sorbifolia Bunge oil also were discussed.Finally,the article predicted the development and application of the Xanthoceras sorbifolia Bunge oil in the future.This paper would provide certain reference for the scientific research of Xanthoceras sorbifolia Bunge in the future.

Xanthoceras sorbifolia Bunge;Xanthoceras sorbifolia Bunge oil;ingredients;efficacy

TS201.1

A

1002-0306(2016)08-0396-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.074

2015-11-24

孫錄(1990-),女,碩士研究生,研究方向:食品加工與質量安全控制,E-mail:sunlu0921@163.com。

*通訊作者:胡文忠(1959-),男,教授,研究方向:食品加工與質量安全控制,E-mail:hwz@dlnu.edu.cn。

滿族醫藥與特色食品的研發(DC201501020101)。

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