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植物油中生物活性物质及其营养特性概述

发布日期:2022-04-08 10:46来源:中国油脂作者:景璐璐(lkmoo)点击次数:

  植物油是可食用脂质的主要来源,世界脂质消耗总量的75%以上来源于植物油\[1\]。国家粮油信息中心数据显示,2019/2020年度我国食用植物油消费量达4 071万t,同比增长2.3%。植物油含有植物甾醇、角鲨烯、类胡萝卜素等多种生物活性物质。随着社会经济的发展,关于植物油在人体健康与疾病预防方面作用的研究呈上升趋势。例如:橄榄油富含多酚类、油酸等物质,可有效调节肠道菌群健康水平,从而降低慢性炎症对生长速度的抑制作用\[2\];沙棘果油因富含植物甾醇、多种不饱和脂肪酸、酚类化合物等,对人体健康表现出多种功能特性,尤其对心血管疾病有积极作用\[3\];玉米油中适当的维生素E、植物甾醇及多不饱和脂肪酸比例,可阻止血脂升高及循环促炎细胞的增加,从而延长寿命\[4\]。但目前尚未有研究表明某种植物油因其营养特性优于其他植物油\[5\]。近年来,市场上涌现出一批新型植物油,如亚麻籽油、红花籽油、米糠油、核桃油等。不同植物油中生物活性物质组成差异性较大,营养特性也有所不同。为使人们在众多植物油中选择适合自身的植物油,同时提升其营养健康水平,本文对8种大宗油料油脂和7种特色油料油脂(按照油料在全球的产量划分)的部分生物活性物质(植物甾醇、维生素E、角鲨烯、β-胡萝卜素)组成含量及营养特性进行了概述。

1植物甾醇及其营养特性

植物甾醇是由27~30个碳环结构和羟基组成的一种重要的甾体类化合物,可降低胆固醇、抗癌、保护胃黏膜等。目前,在各种植物和海洋生物中已经鉴定出250多种植物甾醇,且已被广泛应用于食品、药品、化妆品等领域\[6\]。但植物甾醇不能在人体中合成,只可从饮食中摄入后由肠道吸收利用,食用油是一种较为重要的来源。植物油中含量较多的植物甾醇主要有菜油甾醇、豆甾醇和谷甾醇,本文对8种大宗油料油脂和7种特色油料油脂中这几种植物甾醇含量进行汇总,结果分别见表1、表2。

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由表1、表2可知:植物油中谷甾醇含量比菜油甾醇、豆甾醇含量高;芝麻油、米糠油、玉米油、菜籽油植物甾醇总量较高,是饮食中获取植物甾醇的理想来源。植物甾醇可降低胆固醇含量。研究表明,当对野生型和LXRαβ缺陷小鼠进行植物甾醇喂养时,可有效降低肠道对胆固醇的吸收(降低约40%左右),且促进胆固醇衍生化合物的排泄,减少胆固醇在体内的蓄积\[20\]。这与王轶菲\[21\]在仓鼠膳食中添加植物甾醇(玉米油)研究结果相一致。在一项基于他汀类和非他汀类药物人体试验中,当受试者使用植物甾醇/富含植物甾烷醇的人造奶油时,其血清胆固醇含量降低了4%\[22\]。米糠油中的植物甾醇通过抑制小鼠餐后葡萄糖依赖性促胰岛素多肽的释放,可有效降低饮食性肥胖率的上升\[23\]。此外,Vundru 等\[24\]指出β-谷甾醇对MDA-MB-231乳腺癌细胞有显著的抗增殖、促凋亡作用。但相对于乳腺癌细胞来说,植物甾醇对肺癌细胞和皮肤癌细胞作用影响较小。植物甾醇的抗炎作用在动物及人体试验中都得到了有效验证,当定期摄入植物甾醇用于降低低密度脂蛋白胆固醇时,会有一定的剂量依赖性\[25-26\]。

2维生素E及其营养特性

维生素E是生育酚和生育三烯酚的统称。据报道,人类摄取的维生素E有70%来自植物油,且大多数关于维生素E的研究都围绕生育酚进行\[27\],因此本文对8种大宗油料油脂和7种特色油料油脂中生育酚含量进行汇总,结果分别见表3、表4。从表3、表4可以看出,部分植物油中α-生育酚含量较多,其中红花籽油、米糠油尤为突出。部分植物油中,如大豆油、芝麻油等,维生素E则多以γ-生育酚的形式存在。α-生育酚是一种存在于人体内常见的维生素E形式,被认为是细胞保护因子。在患有哮喘的小鼠模型中,进行α-生育酚饮食喂养,可显著降低由屋尘螨导致的肺部炎症,但是在饮食中添加γ-生育酚则会增加肺部炎症\[40\]。同时另一项研究表明,对小鼠母体进行γ-生育酚喂养后,其子宫内CD11c+CD11b+树突状细胞数量翻倍并促进新生儿变态反应性炎症\[41\]。在动物试验中,维生素E通过增加蛋白磷酸酶、硫氧还蛋白1和硫氧还蛋白还原酶1的基因表达,使上游信号转导的凋亡信号调节激酶1(ASK1)失活,阻碍ASK1-p38 MAPK通路,而对肝脏起到保护作用\[42\]。此外,维生素E还可调节人肝RBL细胞相关基因的表达,发挥抗氧化作用并挽救因缺乏维生素E而导致的不孕\[36,43\]。

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3角鲨烯及其营养特性

角鲨烯是一种具有6个双键的天然脱氢三萜碳氢化合物,同时也是胆固醇和其他固醇类的前体物质。鲨鱼肝油是角鲨烯最丰富的来源,随着对食用油研究的深入,在植物油中也发现较高含量的角鲨烯。表5、表6分别为8种大宗油料油脂及7种特色油料油脂的角鲨烯含量。

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由表5、表6可知,不同品种的同种植物油及不同种类植物油中角鲨烯含量均呈现较大差异,如橄榄油,最大值与最小值相差4 913 mg/kg。除橄榄油外、花生油及米糠油中角鲨烯含量较高,大豆油、核桃油、棉籽油等植物油中角鲨烯含量较少。由于角鲨烯具有重要的医疗、美容等方面的作用,近些年来,角鲨烯以药物研发中潜在结合物而被广泛认知\[49-50\]。角鲨烯作为内源性胆固醇合成的重要中间体,饮食中较高含量的角鲨烯可能会导致血液中胆固醇水平的升高,从而增加心血管疾病的风险\[51\]。但是,有研究证明角鲨烯可降低血清胆固醇和甘油三酯水平从而对心血管疾病具有一定的调节作用\[52\]。此外, Bindu等\[53\]研究表明,0.05~0.75 mmol/L的角鲨烯可降低病原菌的溶血能力,且抑制金黄色葡萄球菌中葡黄素的合成,同时提高了病原菌对氧化剂的敏感性(约48%)。Kumar等\[54\]在小鼠(肥胖/糖尿病)饮食中加入2%角鲨烯和5%大豆油,结果发现小鼠肝脏中DHA含量是对照组(7%大豆油)的6倍。通过研究参与脂肪酸代谢Δ5酶和Δ6酶及其蛋白质基因的表达,证明当饮食中存在n-3脂肪酸前体时,角鲨烯可对体内脂肪酸起到显著的调节作用。邱春媚等\[55\]对小鼠连续灌胃不同剂量的角鲨烯30 d,发现在急性脑缺血缺氧的情况下,与对照组相比,高剂量(推荐剂量的30倍)角鲨烯处理的小鼠喘气时间延长,证明角鲨烯具有提高缺氧耐受力的作用。

4β-胡萝卜素及其营养特性

β-胡萝卜素是一种天然存在于多种蔬菜、水果、植物和光合细菌中的色素,是类胡萝卜素在人类日常膳食中的常见存在形式,在人体健康中主要发挥抗氧化、调节基因表达、影响细胞生长等作用。与植物甾醇相似, β-胡萝卜素也是人体不能合成的物质,必须通过膳食补充。表7、表8分别为8种大宗油料油脂和7种特色油料油脂的β-胡萝卜素含量。

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由表7、表8可知,棕榈油中β-胡萝卜素含量远高于其他品种植物油,是获取β-胡萝卜素的较优植物油来源。相较于棕榈油,其他14种植物油β-胡萝卜素含量均低于50 mg/kg,含量较少。自然来源的β-胡萝卜素生物利用率较低,是因为胡萝卜素-蛋白质复合物和植物细胞壁对消化和降解具有抵抗。与机械加工相比,热处理可有效提高β-胡萝卜素的生物利用率,增强人体吸收\[65\]。正常人体血浆中类胡萝卜素浓度比艾滋病患者偏高,这是因为患者体内类胡萝卜素遭到了破坏。研究表明,每天摄入60 mg β-胡萝卜素可显著增加艾滋病患者体内的CD4+和CD8+淋巴细胞数量,服用24~36个月可显著减轻其症状\[66\]。缺氧诱导因子1α是肿瘤转移调节因子,而β-胡萝卜素可显著降低缺氧诱导因子1α的表达并减弱恶性神经母细胞瘤的迁移和侵袭能力\[67\]。与合成的β-胡萝卜素相比,天然β-胡萝卜素对MDA-MB-231乳腺癌细胞有较高的致死率\[68\]。另外, β-胡萝卜素和视黄醇结合蛋白的相互作用可有效降低丙型肝炎病毒\[69\]。

5结束语

除植物甾醇、维生素E、角鲨烯、β-胡萝卜素外,植物油中还含有磷脂、维生素K、γ-谷维素等生物活性物质。这些微量生物活性物质在植物油精炼过程中常被不同程度地去除,导致油中含量降低,且被去除的微量生物活性物质大部分未得到合理的利用。随着油脂工业的发展及人们营养健康意识的增强,降低油脂加工过程中植物油中生物活性物质的损失成为研究热点,如适度加工;同时可对精炼副产物中生物活性物质进行合理利用,以增加植物油的附加值。另外,开发米糠油、油茶籽油等小品种特色油脂,挖掘不同植物油营养特性优势,对于我国植物油市场发展至关重要。
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