李雅珊，孫 華

(1.天津科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處 天津300457；2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院 天津300457)

隨著現(xiàn)代社會(huì)生活水平的提高，人們更加注重生活品質(zhì)，關(guān)注身體健康，希望所食用的食品、保健品、藥品等具有預(yù)防及治療疾病的功效。亞麻籽中含有多種對(duì)人體有益的成分，其中亞麻籽油中含有45%～65%,的α-亞麻酸具有促進(jìn)人體智力、防止心腦血管硬化、調(diào)節(jié)植物神經(jīng)、壽命延長(zhǎng)以及抗癌等作用，更具進(jìn)一步探究的藥用及保健意義。

亞麻(Linum usitatissimum)為一年生或多年生草本植物，屬亞麻科(Linaceae)亞麻屬(Linum)，是有“來(lái)自高原的深海魚(yú)油”的美稱的一種油料作物。亞麻根據(jù)實(shí)用類型分類分為油用型、纖維型、油纖兼用型。因其具有多元的營(yíng)養(yǎng)成分，受到醫(yī)藥及保健品行業(yè)的關(guān)注。本文主要對(duì)亞麻籽中主要有效成分的提取分離、成分組成及功能用途進(jìn)行文獻(xiàn)綜述。

1 亞麻籽主要組成成分及功效研究

1.1 亞麻籽組成成分

如表 1所示，亞麻籽中含有亞麻籽油，膳食纖維、蛋白質(zhì)等多種成分，多國(guó)學(xué)者對(duì)亞麻籽服用后的功效進(jìn)行了研究。

1.2 亞麻籽功效研究

1.2.1 降壓降脂

Park等[2]用亞麻籽粉對(duì)小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中小鼠肝臟、心臟、腎臟、脂肪組織和血液中脂肪積累減少，體重下降，并且血壓得到控制。Sawant等[3]的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了亞麻為溫和有益食品，在長(zhǎng)期并有效的使用下對(duì)動(dòng)物機(jī)體有降壓降脂的功效。

表1 亞麻籽的成分及含量[1]Tab.1 Composition and contents of flaxseed

1.2.2 抑菌

Kiarie等[4]給小豬喂含有亞麻籽和糖基酶的食物后，平均日增量、體重和平均日采食量降低，血漿尿素氮增加，飲食降低，回腸微生物活性降低，營(yíng)養(yǎng)消化性降低，小豬表現(xiàn)降低。實(shí)驗(yàn)證明，亞麻對(duì)微生物起到有益的調(diào)節(jié)作用[5]，可以作為多功能食品成分。

1.2.3 抗癌

Theil等[6]的實(shí)驗(yàn)首次表明，亞麻提取物對(duì)MCF-7和BT20細(xì)胞有不同的抗癌效果。Shipochliev等[7]也發(fā)現(xiàn)亞麻提取物具有抑制細(xì)胞浸潤(rùn)的作用。

經(jīng)試驗(yàn)表明亞麻提取物在長(zhǎng)時(shí)間或大劑量的使用情況下，具有降壓降脂、抑菌、抗癌等功效，可成為多功能食品或者藥品的有效成分。

2 亞麻籽中有效成分的提取方法及成分分析

2.1 亞麻籽油

亞麻籽油食用后能提高血漿中二十碳五烯酸(DHA)和二十二碳六烯酸(EPA)的含量，是因?yàn)樗缓琋-3系必需脂肪酸α-亞麻酸。α-亞麻酸是N-3系列不飽和脂肪酸的母體，被稱為生命進(jìn)化過(guò)程中最基本、最原始的物質(zhì)，在許多生理活動(dòng)中起著重要的作用。

與人們常使用的其他食用油(如大豆油含α-亞麻酸為7.8%、花生油含α-亞麻酸為1.5%)相比，亞麻籽油中α-亞麻酸的含量在50%左右，要相對(duì)豐富得多。

2.1.1 提取

冷榨提?。涸?0,℃以下的條件下，將亞麻籽用粉碎機(jī)打碎后用榨油機(jī)進(jìn)行榨取。

熱榨提?。簩喡樽堰M(jìn)行高溫炒制后用榨油機(jī)進(jìn)行榨取，最后進(jìn)行低溫過(guò)濾。

浸出精煉油：最為經(jīng)典的方法是索氏提取法，以6～8,h最優(yōu)。超聲波提取法所需時(shí)間短、提取率高、效果好[8]。乙醚浸泡法也是較為常用的方法。

2.1.2 成分分析

楊金娥等[9]實(shí)驗(yàn)表明冷榨亞麻油中主要的揮發(fā)性成分中醇類占66%。而熱榨亞麻油揮發(fā)性成分中磷脂、醇類、糠醛、芳香雜環(huán)類化合物含量增加。與冷榨亞麻油相比熱榨油及浸出油酸值和過(guò)氧化值升高，維生素E含量減少[10]。

經(jīng)測(cè)定3種方法所得亞麻油中脂肪酸含量基本相同。李高陽(yáng)等[11]用SDE-GC/MS這一簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確且重復(fù)性好的方法對(duì)油用亞麻籽的揮發(fā)油成分進(jìn)行了檢測(cè)，經(jīng)質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)NIST98檢索可知不飽和脂肪酸占到86.04%，亞麻酸的含量高達(dá)49.05%?？芍陀脕喡樽咽情_(kāi)發(fā)ω-23脂肪酸等保健產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)且經(jīng)濟(jì)的資源，有良好的開(kāi)發(fā)前景。

2.2 亞麻酸

α-亞麻酸在人體內(nèi)部不能合成，只能從食物中攝取，它是增強(qiáng)身體健康的人體必需脂肪酸，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明還具有調(diào)節(jié)血脂、防治心血管疾病、抗氧化、降低膽固醇、抗炎、抗癌、增強(qiáng)大腦和視神經(jīng)機(jī)能和預(yù)防某些皮膚病等多種重要的生理功能和藥理活性。圖 1為α-亞麻酸分子式。

圖1 α-亞麻酸Fig.1 α-linoleic acid

2.2.1 提取

①提取混合脂肪酸。除了傳統(tǒng)的皂化、常壓、壓力等通過(guò)水解從油脂中提取脂肪酸的方法外，還可以通過(guò)熱蒸汽水解脂肪、水力空化水解油脂、微生物發(fā)酵法等提取脂肪酸。

②純化脂肪酸。在提取混合脂肪酸的基礎(chǔ)上純化脂肪酸的方法有：膜分離、β-環(huán)糊精包合、分子蒸餾、低溫結(jié)晶、銀離子絡(luò)合、色譜法、尿素包合法、低溫冷凍結(jié)晶法固相萃取、柱色譜法、超臨界流體提取法、皂化酸解法、酶促水解法、化學(xué)水解法、微生物發(fā)酵法等。α-亞麻酸具有較強(qiáng)的熱敏性，在分離純化過(guò)程中，容易受到氧化、光照、加熱等影響而發(fā)生氧化等反應(yīng)降低產(chǎn)品收率[12]，因此在純化時(shí)應(yīng)注意。

2.2.2 成分分析

經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，環(huán)糊精包合法和低溫冷凍結(jié)晶法是制取α-亞麻酸較簡(jiǎn)便有效的方法，適合工業(yè)化大量制取，但也具有效率低、所得α-亞麻酸純度低的缺點(diǎn)。而柱層析法等精制制取辦法，雖然在純度和收率方面有優(yōu)勢(shì)，但是具有操作復(fù)雜、投資較高等缺點(diǎn)。所以如何精確、簡(jiǎn)便、大量的制取α-亞麻酸也將是研究熱點(diǎn)。

2.3 亞麻多糖

亞麻籽中特別是亞麻籽殼中含有大量多糖，經(jīng)研究表明有抗腫瘤、降血脂等多種作用。

2.3.1 提取

利用多糖溶于水或酸、堿、鹽溶液，不溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑的性質(zhì)將其分離。首先將亞麻籽粉碎，以有機(jī)溶劑去除亞麻籽中的脂質(zhì)成分后，利用水或稀酸堿鹽溶液進(jìn)行提取。經(jīng)濃縮后，再以多倍的有機(jī)溶劑將其沉淀析出。最后粗多糖可以用Sevag法、三氯乙酸沉淀法、三氟三氯乙烷法去除混在其中的蛋白質(zhì)。小分子物質(zhì)通過(guò)透析去除后進(jìn)行純化。

2.3.2 純化

化學(xué)純化法：水提醇沉法、弱堿提取法、酸提取法、鹽提取法等，也稱為分級(jí)沉淀法。也可利用其離子帶電性不同，用離子交換色譜和凝膠柱色譜得到較單一的多糖。除此之外還有超聲波提取法、微波提取法、酶解法、超速離心法、透析法等。

2.3.3 成分分析

亞麻籽殼多糖主要含中性多糖和酸性多糖。中性多糖主要由木糖、阿拉伯糖和半乳糖組成；而酸性多糖主要由半乳糖、鼠李糖和半乳糖酸組成。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)亞麻籽殼多糖的精確結(jié)構(gòu)仍并不十分清晰，這也是今后有待研究的一個(gè)方向。

2.4 木酚素

木酚素存在于亞麻籽中，是一種與人體雌激素有十分相似的生理活性的天然酚類化合物，能在3種雌二醇合成酶的參與下通過(guò)與雌激素受體的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，也稱木脂素。亞麻木酚素具有一定的抗氧化性，并且在對(duì)雌激素依賴性疾病乳腺癌、前列腺癌和心腦血管病、骨質(zhì)疏松等的治療中有療效[13]。

2.4.1 提取分離

對(duì)于木酚素，傳統(tǒng)的研究方法是先用乙醇水提取法，高壓低極性水提取法或微波輔助提取法[14]等對(duì)其粗提物進(jìn)行水解，再研究水解物的化學(xué)成分。但這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，許多科學(xué)家仍在致力于現(xiàn)有方法的優(yōu)化和新提取純化方法的探索，例如利用超聲波乙醇提取法協(xié)同作用可提高其提取效率，就是新的研究成果[15]。

2.4.2 成分分析

亞麻籽中的木酚素主要以低聚體形式存在，主要成分為開(kāi)環(huán)異落葉松樹(shù)脂酚(SECO)和鳥(niǎo)臺(tái)樹(shù)脂酚(MAT)，還存在少量的異落葉松樹(shù)脂醇、落葉松樹(shù)脂醇等酚類化合物。其中最主要的是開(kāi)環(huán)異落葉松樹(shù)脂酚占到木酚素的62%,，常以開(kāi)環(huán)異落葉松樹(shù)脂酚二葡糖甙的形式存在，不同地域品種含量有很大差異。

2.5 蛋白質(zhì)及活性肽

亞麻蛋白主要存在于糊粉粒中，富含色氨酸、精氨酸、谷氨酰胺等，有促進(jìn)肝臟、腎臟等器官的代謝，抑制肝硬化癥狀，緩解肝功能不全患者的臨床反應(yīng)，改善肺心病患者的呼吸功能等一系列功效。而蛋白酶解后的活性肽還具有抗菌、降血糖、清除體內(nèi)自由基的功效。

張慧君等[16]經(jīng)超臨界 CO2流體萃取脫脂及水提法脫膠后，采用酶解法將殘余的果膠和纖維去除，并探索最佳提取工藝條件，得率可達(dá) 64.26%。王慧敏等[17]優(yōu)化條件將蛋白轉(zhuǎn)化為更好吸收的活性肽。

2.6 膳食纖維及亞麻膠

亞麻膳食纖維具有膨脹潤(rùn)滑通便減肥、排泄致癌物質(zhì)預(yù)防腸道疾病、降低血糖血脂、排泄膽固醇預(yù)防心血管疾病的作用。

分離提取法主要有3種：粗分離法，分為氣流分級(jí)法和液體懸浮法等；化學(xué)方法分為直接水提法、酸堿法和絮凝劑法等；酶分解法分為酶解法、化學(xué)試劑和酶結(jié)合提取法、膜分離法等。

亞麻籽粕中含有的膳食纖維在45.4%,左右，而其中又有1/3為可溶性的膳食纖維亞麻膠?？扇苄陨攀忱w維主要成分是亞麻膠，又稱富蘭克膠，是一種雜多糖，可作為食品中的綠色添加劑，并且攝入后可降低碳水化合物代謝和吸收，預(yù)防糖尿病。發(fā)改委已對(duì)亞麻籽膳食纖維開(kāi)發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究。

2.7 維生素

亞麻籽中含有豐富的維生素A、B、D、E、β-胡蘿卜素等。其中針對(duì)維生素E的研究最為廣泛。維生素E又稱為生育酚，有抗衰老、預(yù)防習(xí)慣性流產(chǎn)、絕經(jīng)期綜合征等功效，被認(rèn)為有預(yù)防動(dòng)脈硬化和心血管疾病的作用。而其抗氧化能力可抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)，能清除體內(nèi)自由基并阻斷其引起連鎖反應(yīng)。

經(jīng)高效液相檢測(cè)亞麻油中以γ維生素E為主。不同型號(hào)亞麻含VE量不同，同一型號(hào)也會(huì)因生長(zhǎng)階段不同而含量有差異。

2.8 礦物質(zhì)

亞麻中含有豐富的礦物質(zhì)如鈣、磷、鉀、鎂、鐵、鋅、硒、銅、錳等。

錳和鋅是大腦垂體的重要組成部分，其可對(duì)大腦神經(jīng)組織的調(diào)節(jié)有積極的作用。鈣、鎂、鉀、鈉是大腦神經(jīng)相互傳遞信號(hào)的使者，而鐵能夠促進(jìn)大腦血液的傳輸，鋅能促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，預(yù)防侏儒癥。亞麻籽油中還含有大量的碘，缺碘會(huì)引發(fā)地方性甲狀腺。不同亞麻所含礦物質(zhì)含量不同，應(yīng)選取適當(dāng)品種加以廣泛種植。

2.9 其他

2.9.1 生氰糖甙

生氰糖甙也稱作氰甙、氰醇甙，是一類α-羥腈糖甙，在完全成熟的亞麻籽中極少存在，而未成熟的籽粒中含有亞麻配糖體和亞麻酵素，在溫度、pH值適宜的條件下，兩者相互作用游離出氫氰酸，易使人中毒，經(jīng)加熱可揮發(fā)去除。

2.9.2 渣粕

經(jīng)過(guò)提油脫脂后的副產(chǎn)品則稱為亞麻餅，也稱渣粕，是富含蛋白質(zhì)的飼料，長(zhǎng)期以來(lái)在我國(guó)一直作為牲畜和家禽的優(yōu)質(zhì)飼料應(yīng)用。

2.9.3 纖維素

亞麻纖維素可以針織成衣物進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。

2.9.4 色素

經(jīng)研究表明色素是一類理想的純天然自由基清除劑，它具有價(jià)格低、效果好、無(wú)毒副作用等優(yōu)點(diǎn)。

3 應(yīng)用及展望

亞麻富含α-亞麻酸、油脂、蛋白質(zhì)、膳食纖維和木酚素等多種營(yíng)養(yǎng)成分。在食品工業(yè)中亞麻提取物可以作為藥品、保健品、食品添加劑等多方面的營(yíng)養(yǎng)有效成分。

α-亞麻酸具有降低總膽固醇和清除甘油三酯的作用，并且可以在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成DHA，有助于胎兒腦神經(jīng)細(xì)胞間突觸聯(lián)系的增加，作為保健食材開(kāi)發(fā)具有巨大的前景。如今美國(guó)國(guó)立癌癥研究所已將亞麻籽油列為抗癌食品。在我國(guó)飲食結(jié)構(gòu)中最缺少的必需脂肪酸就是α-亞麻酸，所以有關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)呼吁將補(bǔ)充α-亞麻酸加入到每家每戶的食譜。

目前對(duì)亞麻多糖的研究相對(duì)較少，特別是多糖活性及結(jié)構(gòu)較為空白的部分，鑒于亞麻的性質(zhì)及用途，亞麻多糖在作為預(yù)防和抵抗癌癥等疾病方面有較大的開(kāi)發(fā)潛力。

木酚素對(duì) DPPH自由基有較好的清除作用，其良好的抗氧化活性受到人們的關(guān)注，而如何更有效且純凈地提取木酚素的方法也值得進(jìn)一步研究。亞麻蛋白及活性肽具有抗菌、降血糖、清除體內(nèi)自由基等突出功效，如何將其開(kāi)發(fā)為藥物及保健品以及有效地保存其功能性物質(zhì)仍需探索。

亞麻，在中國(guó)培育近千年的植物，要想在新時(shí)代煥發(fā)出新的活力，研究者不僅要優(yōu)化其營(yíng)養(yǎng)成分提取工藝，提高亞麻中有效成分的提取效率，還要在此過(guò)程中不產(chǎn)生有害成分，將有效成分開(kāi)發(fā)成為食品、保健品及藥品，保證含量，優(yōu)化口感[18]，發(fā)揮其應(yīng)有的療效。

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