牛油果油的營養成分和功效研究進展

陳宏著，鄧新宇，黃達榮，劉曉珍，黎 攀，杜 冰

(1.華南農業大學 食品學院，廣州 510642； 2.東莞理工學院 化學工程與能源技術學院，廣東 東莞 523830)

牛油果(PerseaamericanaMill.)，又稱為鱷梨、油梨、樟梨、酪梨等，為樟科鱷梨屬植物，屬常綠喬木。牛油果原產于熱帶美洲，我國廣東、海南、福建、臺灣、云南及四川等地都有少量栽培。牛油果是營養價值很高的水果，保健作用較好，果肉為黃綠色，氣味如牛油，被稱為“森林中的牛油”，富含蛋白質、脂肪、碳水化合物和維生素，以及鈉、鉀、鎂、鈣等多種礦物質元素[1- 2]。根據牛油果品種的不同，其油脂含量為15%～30%，油中不飽和脂肪酸含量高達80%[3]。牛油果油是從果肉中提取的，其種子只含2%的油脂[4]。錢學射等[5]分析表明牛油果油的油酸含量為34.3%～81.0%，棕櫚酸含量為7.2%～38.9%，亞油酸含量為6.0%～26.6%，亞麻酸含量為2.1%～5.8%，不飽和脂肪酸含量為60%～70%。

目前，大部分研究已對不同品種和產地的牛油果油進行了分析比較，為選擇較優品種及產地生產牛油果油提供了參考。其中，哈斯(Hass)品種因其脂肪含量較高，已成為全球市場上常見的商業牛油果品種。隨著牛油果成熟度的升高，果肉細胞更容易被破壞，從而提高油脂提取率，有利于控制成本[6-7]。除了壓榨法、水代法、浸提法提取牛油果油外，有部分研究采用水酶法、超臨界CO2萃取法提取具有獨特風味的牛油果油[8-11]。近年來，國內對牛油果油的提取工藝和營養成分研究較多，旨在能夠保留其活性成分，提高營養價值，而對其功效方面的研究不夠深入。因此，本文對牛油果油的營養成分和功效進行綜述，以期為牛油果油的深入研究及開發利用提供參考。

1 牛油果油的營養成分

1.1 單不飽和脂肪酸

根據品種、成熟階段、生長地理位置和提取方法的不同，牛油果油的理化特性及脂肪酸和甘油三酯組成差異較大[6，12-20]。牛油果油脂肪酸組成和含量與橄欖油相似，富含單不飽和脂肪酸。Fernandes等[21]檢測表明牛油果油中油酸(C18∶1ω9)含量為45.18%～64.64%，此外，ω7油酸異構體含量為7.87%～10.08%，其次是棕櫚酸，含量為11.64%～21.05%，亞油酸含量為8.25%～16.50%，棕櫚油酸(C16∶1ω7)含量為3.99%～11.41%，還有ω9和ω11棕櫚油酸異構體。油酸作為單不飽和脂肪酸，不易氧化酸敗，對人體有降血糖、調節血脂、保護心臟以及減少心腦血管疾病等作用[22-23]。

1.2 植物甾醇

植物甾醇是植物中一種結構類似膽固醇的化合物，對人體健康十分有益。研究發現，每天攝入1.5～3 g 的植物甾醇可以降低8%～15%低密度脂蛋白膽固醇；此外，植物甾醇還具有抗癌、抗炎、抗動脈粥樣硬化和抗氧化作用，具有重要臨床意義[24-25]。牛油果油所含植物甾醇與大豆油(3.0 g/kg)相當，且因油脂提取方法不同有所差異，Chin等[26]研究發現，超聲波輔助水提取法(2.59 g/kg)與亞臨界CO2萃取法(3.43 g/kg)和溶劑浸提法(3.60 g/kg)提取的牛油果油中植物甾醇含量差異較大且各組分含量為β-谷甾醇1.91～2.47 g/kg，Δ5-燕麥甾醇0.21～0.38 g/kg，菜油甾醇0.28～0.37 g/kg，豆甾醇0.19～0.21 g/kg。Wong等[27]研究發現冷榨牛油果油含有高含量的植物甾醇，其中β-谷甾醇(2.23～4.48 mg/g)為主要甾醇。王麗媛[16]研究發現不同工藝提取的牛油果油中，β-谷甾醇含量順序為壓榨法(496.59 mg/100 g)>溶劑法(448.11 mg/100 g)>水酶法(421.65 mg/100 g)。

1.3 生育酚

生育酚是天然抗氧化劑，有α、β、γ和δ等同分異構體，其中以α-生育酚的活性最強。α-生育酚具有促進生殖發育、清除過氧自由基、抗炎、抗癌等作用。牛油果油中的主要抗氧化劑是α-生育酚，含量為70～190 mg/kg，β-、γ-生育酚和δ-生育酚含量較低[27]。Fernandes等[21]研究發現不同品種提取的牛油果油，除了Bacon品種中γ-生育酚(71.61 mg/kg)含量最高外，其余品種主要含α-生育酚，含量在107.39～141.50 mg/kg之間。王麗媛[16]研究發現不同工藝提取的牛油果油中，α-生育酚含量順序為溶劑法(25.56 mg/100 g)>水酶法(24.34 mg/100 g)>壓榨法(23.80 mg/100 g)。Chin等[26]的研究結論與王麗媛[16]的相同，即不同提取方法對牛油果油中生育酚組成和含量有顯著影響，其中α-生育酚含量順序為亞臨界CO2萃取法(226.69 mg/kg)>溶劑法(115.20 mg/kg)>超聲波輔助水提取法(69.18 mg/kg)，γ-生育酚含量順序為亞臨界CO2萃取法(29.62 mg/kg)>溶劑法(18.07 mg/kg)>超聲波輔助水提取法(14.16 mg/kg)。

1.4 角鯊烯

角鯊烯是由6個異戊二烯連接而成的不飽和三萜類化合物。角鯊烯能夠保護細胞免受自由基損傷，具有促進心血管和皮膚健康、抗腫瘤、耐缺氧和降低有毒物質對機體的損傷等作用[28]。張素英等[29]利用氣相色譜-質譜法(GC-MS)對超聲波輔助乙醚提取的牛油果油進行分析，發現牛油果油含有3.51%的角鯊烯。王麗媛[16]研究發現不同工藝提取的牛油果油中，角鯊烯含量順序為溶劑法(113.39 mg/kg)>壓榨法(102.49 mg/kg)>水酶法(83.65 mg/kg)。Cicero等[30]測得市售牛油果油中角鯊烯含量為42.93 μg/g，高于椰子油和菜籽油。Fernandes等[21]研究發現牛油果油中角鯊烯含量在190.52～1 366.64 mg/kg之間，與玉米油的相當。張繼光等[31]比較了云南9種特種木本油脂角鯊烯含量，發現牛油果油中角鯊烯含量(190～258 mg/kg)與普洱茶葉籽油(181～251 mg/kg)和澳洲堅果油(80.6～304 mg/kg)的相當。

1.5 其他成分

葉綠素和類胡蘿卜素是構成牛油果油顏色的天然色素，其中，類胡蘿卜素還具有潛在抗癌作用。牛油果油中葉綠素含量為11～19 mg/kg，類胡蘿卜素含量為1.0～3.5 mg/kg，主要的類胡蘿卜素則是葉黃素，含量為0.5～3.3 mg/kg[26]。葉黃素不僅具有抗氧化作用，還可通過大腦屏障對腦功能有保護作用，如維持年長者的認知和語言能力，參與嬰幼兒腦部神經發育[32]。Cicero等[30]分析發現牛油果油中含有的主要礦物質為Mg(1.64 μg/kg)、Ca(2.83 μg/kg)、Fe(2.90 μg/kg)、Se(0.13 μg/kg)。其中，Se在人體內無法合成，需每天補充以滿足人體的需求。張素英等[29]利用GC-MS從不同方法提取的牛油果油中鑒定出66種化學成分，其中有鯨蠟醇和咖啡因等，對于維持牛油果油風味及在美容養顏等方面可能具有重要作用。多酚類化合物是重要的抗氧化物質，總酚含量與抗氧化活性呈極顯著相關性，不同方法提取的牛油果油總酚含量差異顯著，乙醇浸提法所得總酚含量最高，為545.84 μg/g，水代法的最低，為9.63 μg/g[19]。

2 牛油果油的功效

2.1 抗氧化

李若等[33]研究發現水代法提取的牛油果油對羥自由基清除能力和超氧陰離子自由基清除能力均高于抗壞血酸，當濃度為0.5 mol/L時，其對羥自由基清除率達95.1%，而濃度為0.1 mol/L時，其對超氧陰離子自由基的清除率達97.6%。研究表明牛油果去皮與否和果肉干燥方式能夠影響牛油果油的品質，尤其是氧化穩定性、抗氧化能力以及油中微量成分的含量，對比烘箱(60℃)、微波和冷凍干燥的未去皮牛油果，微波干燥未去皮的牛油果可以制取高質量和穩定的牛油果油，具有高抗氧化活性，但其出油率減少了約20%[34]。目前，牛油果油的抗氧化能力多是通過體外實驗確定的，很少研究采用體內實驗來測定牛油果油的抗氧化能力，需要繼續深入研究。

2.2 降血脂

近年來，心血管疾病(CVD)已成為危害人類健康的主要疾病，由血液膽固醇水平升高引起的脂質代謝紊亂是導致動脈粥樣硬化(AS)和CVD的重要因素。Chin等[35]采用飲食誘導的高膽固醇血癥大鼠模型研究牛油果油的治療效果，結果發現在維持高膽固醇飲食的同時，高膽固醇血癥大鼠每天攝入牛油果油450 mg/kg(HL)和900 mg/kg(HH)并持續4周，甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和總膽固醇水平顯著降低，同時高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平提高，其中HH具有與10 mg/kg辛伐他汀(HS)相當的效果。Chin等[36]繼續采用尿液代謝組學方法評估牛油果油在高膽固醇血癥大鼠模型中的治療效果，結果發現與高膽固醇血癥大鼠組相比，HH和HS組大鼠的乙酸鹽水平降低，HL、HH、HS組大鼠的葡萄糖、乳酸、丙氨酸和亮氨酸水平降低，谷氨酰胺、馬尿酸鹽、葫蘆巴堿和尿囊素水平升高，同時改善了三羧酸循環(TCA)中間體，表明牛油果油能夠抑制脂肪酸氧化和酮體生成，通過調節能量、氨基酸和腸道菌群代謝來部分恢復高膽固醇血癥引起的代謝功能障礙。長期服用治療高膽固醇血癥的他汀類藥物可能產生副作用，而作為保健食品的牛油果油降膽固醇作用與辛伐他汀相當，具有臨床醫用潛力。

牛油果油能夠預防心腦血管疾病，與其富含單不飽和脂肪酸、植物甾醇和角鯊烯密切相關。單不飽和脂肪酸能夠抑制NF-κB基因的激活，降低介導炎性反應的分子濃度，進而減少內皮細胞損傷；降低飲食后乳糜微粒含量，減弱VII因子的激活作用，抑制血小板的聚集，具有抗血栓作用；顯著降低3-羥-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶基因轉錄表達;增強LDL的抗氧化能力，提高LDL受體的活性，更快清除循環中的LDL[37-38]。飲食中的膽固醇和植物甾醇與膽汁中膽固醇、膽鹽等物質在腸腔內混合形成膠束。膠束作為載體將兩親性和親脂性成分輸送到腸壁，由特異性轉運蛋白B類I型清道夫受體(SR-BI) 和Neiman-Pick C1 Like 1 (NPC1L1)將膽固醇和植物甾醇輸送到腸細胞。由?；o酶A膽固醇?；D移酶(ACAT)將膽固醇酯化為膽固醇酯，進而結合到乳糜微粒中，分泌到腸系膜淋巴。ATP結合盒(ABC)轉運蛋白，如ABC-G5和ABC-G8，將未酯化的膽固醇和大部分植物甾醇輸送回腸腔[39]。植物甾醇因結構與膽固醇類似從而與膽固醇競爭膠束化，進而減少腸道對膽固醇的吸收。外源性角鯊烯可降低HMG-CoA還原酶活性抑制膽固醇的合成，同時通過膽固醇的反饋調節作用加快膽固醇轉變為膽汁酸，隨糞便排出體外，角鯊烯與膽固醇在固醇敏感結構域靶點競爭結合，進而激活SCAP/SREBP途徑，上調低密度脂蛋白受體(LDLR)的表達[40-41]。牛油果油中角鯊烯可能與植物甾醇具有相似作用，可以與膽固醇競爭靶點，進而抑制腸道對膽固醇的吸收，但其機制尚不清楚，有待進一步深入研究。

2.3 降血壓

高血壓是指以體循環動脈血壓增高為主要特征，可伴有心、腦、腎等器官的功能或器質性損害的臨床綜合征。Márquez-Ramírez等[42]研究了牛油果油與氯沙坦對高血壓大鼠的線粒體氧化應激、血壓和腎血管功能的影響，結果發現對比正常大鼠，高血壓大鼠線粒體膜電位下降83.7%，活性氧水平增加51%，氧化型谷胱甘肽水平增加48%；而每天攝入1 mL牛油果油后，降低了高血壓大鼠(體質量250 g)21.2%的舒張壓和15.5%的收縮壓，改善與腎臟線粒體功能增加相關的腎臟內皮依賴性血管舒張，降低了氧化型谷胱甘肽濃度從而減少了復合物Ⅰ中活性氧(ROS)的產生，使線粒體膜電位、活性氧和氧化型谷胱甘肽水平正?；?。Olmos-Orizaba等[43]進一步研究了牛油果油對高血壓腎病的影響，結果發現對比正常大鼠，利用L-NAME誘導的高血壓大鼠(體質量250 g)的NOx活性和ONOO-水平增加，綜合體活性增加且鈣吸收過度，而每天攝入1 mL牛油果油后減輕了其腎臟損害，降低了NADPH氧化酶活性、過氧亞硝酸生成和線粒體鈣攝取。有研究[44]發現，油酸通過控制G蛋白介導的信號傳導的方式調節膜脂質結構(HⅡphase propensity)來降低自發性高血壓大鼠的血壓。因此，牛油果油的降血壓作用可能與油酸有關。與氯沙坦相似，牛油果油含有抗氧化物質和油酸，具有Ang-Ⅱ拮抗作用，即通過改善線粒體功能和降低氧化應激來減輕高血壓對腎臟的有害影響。

2.4 保肝作用

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的定義是在沒有大量飲酒的情況下肝細胞內脂質積累。非酒精性脂肪肝可導致脂肪性肝炎、纖維化進而肝硬化。目前，對非酒精性脂肪肝的發病機制還未明確，依舊缺少有效治療方法。牛油果油含有大量不飽和脂肪酸，可以減少脂肪在肝臟中的沉積。Chin等[35]采用蘇木精-伊紅染色法對接受高膽固醇飲食的大鼠進行肝臟活組織檢測，結果發現，對比正常大鼠的肝臟結構，高膽固醇血癥大鼠的肝細胞呈彌漫性微泡和大泡性脂肪變性，而在其每天攝入450 mg/kg牛油果油后肝細胞中大、小液滴的形成減少，每天攝入900 mg/kg牛油果油后肝細胞內小液滴的積累明顯減少。此外，高膽固醇血癥大鼠攝入牛油果油后，堿性磷酸酶、谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶水平等肝損傷指數顯著降低，具有與辛伐他汀類似的保肝作用。Garcia-Berumen等[45]利用高脂高糖飲食喂養大鼠導致肝臟炎癥、膨脹、壞死以及TNF-α、IL-6的表達增加，并且在線粒體中觀察到活性氧和脂質過氧化水平升高，裂變蛋白Drp1、Fis1表達增強，融合蛋白Mfn1/2、OPA1水平降低；在喂養高脂高糖飲食一個月后每天攝入牛油果油，大鼠各項指標有明顯改善，表明牛油果油可通過下調炎性細胞因子以及改善線粒體動力學來改善NAFLD。牛油果油含有油酸、植物甾醇和各種抗氧化物質，在高血壓和糖尿病大鼠模型中能夠延緩線粒體功能障礙和氧化應激。高脂狀態下線粒體脂肪酸β氧化減少，牛油果油可能通過增加線粒體脂肪酸β氧化進而改善NAFLD。

2.5 預防糖尿病及其誘發癥

糖尿病是一種代謝性疾病，可以導致高血糖和擾亂體內碳水化合物、脂質和蛋白質代謝，進而引起各種功能障礙。牛油果油因其富含單不飽和脂肪酸，具有降血糖、調節血脂、改善內皮功能以及調節胰島素作用[46]，從而降低糖尿病發生率，其機制為單不飽和脂肪酸顯著增加胰高糖素樣肽(GLP-1)的分泌。Toro-Equihua等[47]通過高蔗糖飲食誘導的大鼠模型分析發現，飲食中添加5%～20%牛油果油可以降低糖耐量和胰島素抵抗，其中油酸可有效逆轉炎癥細胞因子TNF-α對大鼠胰腺β細胞系INS-1產生的胰島素抵抗。

攝入牛油果油還能夠預防由糖尿病引起的腦、腎和肝的線粒體功能障礙。Ortiz-Avila等[48]研究發現牛油果油并不能使胰島素水平恢復正常，而是保護細胞色素c+c1的完整性以及保持電子傳遞鏈(ETC)中復合物Ⅲ的活性來改善通過高電位鏈的電子轉移，其方式可能是增加線粒體的抗氧化能力，而不是改變膜脂肪酸的組成；提高了ETC的復合物 Ⅱ-復合物Ⅲ對Fe2+抑制的活性，并以不同于脂質過氧化的方式降低活性氧水平，從而預防由鏈脲佐菌素(STZ)誘導的1型糖尿病大鼠的腎線粒體功能障礙。Ortiz-Avila等[49]利用Goto - Kakizaki大鼠作為2型糖尿病模型，分別灌胃牛油果油3、6、12個月，對比糖尿病大鼠，發現攝入牛油果油后可降低大鼠膽固醇、甘油三酯和LDL水平，維持HDL濃度，改善了大鼠的脂質輪廓，脂聯素水平維持較長時間，但對胰島素水平無影響；牛油果油可部分抵消糖尿病大鼠蛋白尿的增加，而在組織病理學評價中，糖尿病大鼠在第3個月后出現腎小球細胞外基質的積累等糖尿病腎病的跡象，攝入牛油果油后則在6個月出現相關跡象。Ortiz-Avila等[50]研究發現牛油果油通過抑制糖尿病引起的線粒體呼吸和線粒體膜電位損傷，提高復合物Ⅲ活性，降低糖尿病大鼠活性氧水平和脂質過氧化，提高還原型谷胱甘肽與氧化型谷胱甘肽的比值，改善糖尿病大鼠腦線粒體功能和降低氧化應激。此外，牛油果油還通過增強復合物I活性和減少活性氧產生來降低鏈脲霉素(STZ)誘導的糖尿病大鼠肝線粒體中的氧化應激和脂質過氧化[51]。牛油果油含有油酸、植物甾醇、生育酚等生物活性成分，其中油酸等成分對脂類和碳水化合物的代謝有一定的促進作用，從而能夠延緩糖尿病引起的腦、腎、肝病，但其具體機制并不清楚，需要進一步研究。

2.6 神經保護作用

牛油果油對神經發育和功能具有有益作用。Park等[52]從牛油果油中鑒定出20種化合物，包括兩種新的化合物(2R,4R,6Z)-1,2,4-三羥基十九烷-6-烯和(2R,4R)-1,2,4-三羥基十七烷-14,16-烯；研究這些化合物對新霉素誘導的耳毒性斑馬魚模型聽力損失的保護作用。結果發現化合物1、2、7、9、14、17和19可使斑馬魚受損耳毛細胞顯著恢復，表明牛油果油對新霉素誘導的耳毒性斑馬魚中受損的耳毛細胞具有再生作用。Pham等[53]進一步研究牛油果油提取物對新霉素誘導的耳毒性損傷的保護機制，發現與對照組相比，牛油果油提取物可以抑制TNF-α或LPS誘導的HEI-OC1細胞和THP-1細胞p65核遷移，顯著降低TNF-α誘導的炎癥趨化因子和白細胞介素基因表達，還能增加HEI-OC1細胞的LC3-II，降低p62，即增加自噬通量，表明牛油果油提取物通過直接或間接的抗氧化途徑、抑制炎癥基因表達和自噬激活來保護聽覺毛細胞免受新霉素誘導的損傷。有研究[54]發現，牛油果油通過逆轉氫化可的松(HC)誘導的細胞死亡率、降低HC誘導的氧化應激和細胞凋亡，對神經母細胞(SH-SY5Y)具有重要保護作用。牛油果油富含油酸和β-谷甾醇等生物活性物質，但牛油果油對神經功能影響的研究并不多，有待加強。

3 結語與展望

牛油果油富含不飽和脂肪酸，其中大部分是單不飽和脂肪酸，且油酸含量高，與橄欖油的單不飽和脂肪酸含量相似。油脂理化性質、脂肪酸組成和活性成分因牛油果的品種、成熟階段、生長地理位置和提取方法的不同而差異較大。其中，有部分研究利用天然酶源以及同時提取活性成分來提取牛油果油，使其帶有獨特風味和功效，具有更廣泛的應用前景。牛油果油還含有多種生物活性成分，特別是α-生育酚和β-谷甾醇。目前，對于牛油果油的研究主要集中在治療高膽固醇血癥、高血壓、糖尿病和非酒精性脂肪肝等疾病方面，其機制上的研究有一定進展，但缺乏分子水平的研究，且對于牛油果油的功效研究仍然不足，還有待深入研究。

綜上，未來需要研究人員從以下幾點進行牛油果油的進一步研究：①對傳統提取方法的創新以及與其他油類復配的功效，使牛油果油具有更廣泛的應用前景和開發價值；②探究牛油果油中營養成分與功效間的關系，以及不同生物活性物質間對于同一功效的作用機制，從分子水平上進行深入研究；③從牛油果油的營養成分中探究牛油果油的更多生理活性，應用于新的領域；④隨著大健康產業的發展，可將牛油果油作為原料開發保健產品和功能食品。目前，國內對于牛油果油的研究仍處于起步階段，需廣大研究人員共同努力，推動對牛油果油的深入研究和開發利用。