琉璃苣油研究進展

張廣倫，張衛(wèi)明，肖正春

(南京野生植物綜合利用研究院，江蘇南京210042)

琉璃苣(Borago officinalis L.)又名星星花(starflower)，為紫草科(Boraginaceae)琉璃苣屬(Borago)草本植物，原產(chǎn)于地中海沿岸和小亞細(xì)亞，后引入歐洲和北美、南美廣泛栽培。幼嫩莖葉脆而多汁，有黃瓜香味，用作蔬菜?；ㄍǔＫ{(lán)色，有很高的觀賞價值，并可制作糖果、蜜餞或加入色拉、果汁飲料中。琉璃苣在歐洲用作廚用香草和藥草已有數(shù)百年歷史，用于治療抑郁癥、風(fēng)濕、月經(jīng)不調(diào)和濕疹等，并有美容作用。現(xiàn)代研究表明，琉璃苣油有高含量的γ－亞麻酸，可用作月見草代用品，有防治心血管疾病、防治糖尿病、癌癥，抗衰老、增強免疫、抗菌消炎等多種藥理作用和保健功能。

我國從20世紀(jì)90年代開始引種琉璃苣，最初作為花卉栽培，現(xiàn)作為蔬菜和特種油料植物栽培已在黑龍江、甘肅等多個省市獲得成功。本文對其油的研究作了綜述，以便更好地開發(fā)利用琉璃苣資源。

1 植物學(xué)特性

1.1 形態(tài)特征

琉璃苣為1年生草本植物，莖直立，分枝，高60～100 cm。有白色半透明的剛毛，長1～3 mm。單葉互生，粗糙?；咳~有葉柄，葉卵圓形或長橢圓形，葉緣有波紋，與莖連接處有2個小突起，長120～150 mm，;上部葉片無柄或具短柄，倒披針形，長小于100 mm，葉緣鋸齒狀。羽狀網(wǎng)脈。蝎尾狀聚傘花序?；ㄗ仙?，下垂，每朵花5枚花瓣，5枚萼片，基部聯(lián)合，上部分離，花冠呈星狀。萼片宿存，通常紅褐色，有時綠色。雄蕊5，黑色，突出?；ǚ蹨\黃色。雌蕊不顯著，綠色。子房上位，4裂?；ㄖ睆?0～25 mm。種子一端扁平，著生在花托上，另一端稍尖，黑色，長8 mm。小堅果4枚，深褐色至黑色，密生錨狀刺，成熟時，少數(shù)未成熟時自然散落到地上。千粒重15 g左右。另有粉紅色和白色花兩個品種。根為直根系［1－2］。

1.2 生物學(xué)特性

琉璃苣分布范圍較廣，南北半球都有它的蹤跡。在海拔260～4 500 m的地方均可生長。土壤pH值4.8～8.3，以排水良好為宜。喜光，不耐風(fēng)吹，遇到大風(fēng)易倒伏。可自然播種。種子發(fā)芽適溫為15～21℃，生長適溫為16～25℃。整個生育期100 d左右?；ㄆ?月。

2 化學(xué)成分

琉璃苣種子油主要含棕櫚酸(C16∶0)10.0%、硬脂酸 (C18∶0)5.1%、油酸 (C18∶1)20.3%、亞油酸(C18∶2)37.5%、γ－亞麻酸(C18∶3)19.4% 和花生酸(C20∶0)4.1%等脂肪酸，其中不飽和脂肪酸占多數(shù)，含量高達(dá)75%以上［3］。γ－亞麻酸的含量為19.4%(有的報道高達(dá)24%)，明顯高于另外兩種γ－亞麻酸來源植物:月見草(Oenothera spp.)(含油量20%左右，GLA占油的8% ～10%)和黑穗醋栗(Ribes nigrum)(種子含油16%，GLA占油的13.22%)?？梢?，琉璃苣是GLA的理想來源。純凈的琉璃苣油澄清，淺綠到深綠色，有清淡的油脂特征氣味，相對密度0.92，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點 240℃，閃點＞200℃。CAS注冊號:84012－16－8，EINECS:281－661－4。

3 琉璃苣油的藥理作用和生理功能

正常情況下，膳食中有適量的亞油酸，正常人就能合成足量的GLA供機體需要。然而，當(dāng)GLA合成減少或消耗增大時，便表現(xiàn)出GLA不足癥狀。合成GLA的酶Δ6－脂肪酸去飽和酶活性可因衰老、緊張、糖尿病以及一些傳染病而降低活性，使得GLA的合成減少;癌癥和炎癥等因素可使細(xì)胞分裂加快，GLA氧化分解代謝加速，從而導(dǎo)致機體GLA的缺乏。在此情況下，補充適量GLA是必要的。γ－亞麻酸對動物細(xì)胞十分重要，是人體必需脂肪酸，能維持細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，調(diào)節(jié)膽固醇的合成與運輸，防止皮膚水分散失，是合成前列腺素、血栓素、白三烯的前體。

琉璃苣油對機體主要有以下方面的藥理作用和生理功能:(1)防治心血管疾病。GLA能降低血壓、降低血清膽固醇和三酰甘油含量。(2)防治糖尿病。(3)防治癌癥。琉璃苣油有治療癌癥的效果。其種子油富含GLA，能抑制乳腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、肝癌、肺癌、皮膚癌、子宮癌、胰腺癌等細(xì)胞的生長，并可使神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者病情得到改善。(4)緩解經(jīng)前綜合癥。(5)治療皮膚病。GLA對濕疹樣皮炎、皮膚角化不全、創(chuàng)傷愈合不良等都有緩解作用。(6)抗衰老作用。GLA進入機體內(nèi)首先被氧化而減輕細(xì)胞脂質(zhì)過氧化損傷。琉璃苣提取物含有清除自由基的活性成分，具有抗氧化活性。(7)調(diào)節(jié)免疫。(8)保護肝臟。GLA能改善體內(nèi)酒精代謝，促進乙醇分解，同時促進酒精損傷患者肝功能的回復(fù)。另外，GLA可使肝臟中性脂肪降低，對脂肪肝起到預(yù)防和治療作用。(9)抗菌消毒。(10)美容作用［4］。

4 琉璃苣中γ－亞麻酸的生物合成及影響其含量的因素

4.1 琉璃苣中γ－亞麻酸的生物合成

Stymene等研究證實琉璃苣種子γ－亞麻酸是在子葉中合成的［5］。把整個發(fā)育子葉與14C油酸和14C亞油酸一起培養(yǎng)。顯示γ－亞麻酸是由油酸－亞油酸－亞麻酸依次去飽和形成的。發(fā)育子葉的微粒體(主要為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體)膜制備物中含催化亞油酸轉(zhuǎn)變成γ－亞麻酸的活性Δ6－脂肪酸去飽和酶，以細(xì)胞色素B5為電子供體，并含有N－末端結(jié)構(gòu)域。進一步研究表明，該酶作用的底物是位于微粒體卵磷脂sn－2位點的亞油酸，而不像動物那樣，利用酰基－CoA中的亞油酸?？梢?，琉璃苣γ－亞麻酸是由位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Δ6－脂肪酸去飽和酶催化作用下，由油酸、亞油酸轉(zhuǎn)化而來。生物技術(shù)中常利用亞油酸含量高的油料作物或野生植物導(dǎo)入Δ6－脂肪酸去飽和酶基因，來提高γ－亞麻酸產(chǎn)量。

4.2 栽培條件對γ－亞麻酸含量的影響

El－Hafid等研究了播種、收獲日期，氮肥使用量對琉璃苣γ－亞麻酸等指標(biāo)的影響。結(jié)果晚播的種子產(chǎn)量顯著下降，產(chǎn)量減少11 kg/hm2。相反，晚播收獲的種子油中γ－亞麻酸含量升高。氮肥施用量為20～40 kg/hm2時種子產(chǎn)量最高，γ－亞麻酸含量則受氮肥影響不大。收獲遲的種子產(chǎn)量低，但γ－亞麻酸含量高［6］。至于磷、鉀肥對琉璃苣中γ－亞麻酸含量的影響目前還未見報道。

5 琉璃苣油的加工

琉璃苣油加工方法主要有壓榨法和超臨界CO2萃取法。

5.1 冷榨法

壓榨油工藝目前在國內(nèi)基本用于花生油、橄欖油、堅果油、芝麻油等高檔油品。琉璃苣油中多不飽和脂肪酸(PUFA)含量達(dá)60%以上，這些多不飽和脂肪酸在種子內(nèi)部時由于含油組織中生育酚和其他幾種酚類化合物的存在，性質(zhì)相對穩(wěn)定。一旦壓榨出來，則易于氧化。因此，壓榨需在低溫條件下進行。采用冷榨法，壓榨餅還可用作食品或醫(yī)藥工業(yè)的原料。

主要工藝流程如下［7］:

琉璃苣籽→清理→破碎→蒸坯→壓榨→過濾→琉璃苣油

(1)清理。琉璃苣籽常有葉、泥砂等雜質(zhì)，必須機械或人工去雜，否則會影響油的質(zhì)量和出油率。

(2)破碎。琉璃苣籽果皮和種皮、種仁很難分開，一般不進行剝殼處理，可用機械或石碾將其碾碎，以有利于改變物料的形狀，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，便于蒸坯。

(3)蒸坯。將碾好后的生坯均勻平鋪在蒸籠屜上，濕潤后再蒸。在濕、熱作用下，料坯纖維變軟，蛋白質(zhì)變性，有利于壓榨。為使油不被氧化，應(yīng)避免長時間高溫蒸坯。

(4)壓榨。入榨料坯溫度不高于40℃，采用動力螺旋壓榨機壓榨。

(5)過濾。壓榨出來的毛油含有一定量的渣，需過濾去除。濾渣可摻入生坯中進行二次壓榨。

壓榨后的琉璃苣油應(yīng)及時裝入密閉容器中，添加適量的抗氧化劑在干燥處低溫、避光貯存。冷榨法保留了琉璃苣的豐富營養(yǎng)，無化學(xué)溶劑污染，不含化學(xué)防腐物質(zhì)，保證產(chǎn)品的營養(yǎng)和美味，符合環(huán)保綠色消費潮流，但缺點是出油率低，僅有77%左右。

琉璃苣籽纖維成分中含有29%的纖維素、5.6%的果膠。Soto等試驗采用低溫冷榨前進行酶解的辦法，可提高油的收率8%，達(dá)到84%。步驟是:種子粉碎—熱處理(沸水中15 min)—酶解(45℃，濕度20%，酶用量為每100 g粉碎種子0.25 g，酶解9 h)—真空爐中干燥—油壓機壓榨(49 MPa，20 min)。所用的酶為1∶1的纖維素酶－果膠酶復(fù)合酶［8］。

有機溶劑萃取法存在溶劑回收難和產(chǎn)品有溶劑殘留問題，一般不宜用于琉璃苣油的生產(chǎn)。超臨界CO2流體萃取能較好地保留油脂中的易受熱分解的成分，產(chǎn)品純度、收率都比較高，是值得研究應(yīng)用的新方法。

5.2 超臨界CO2萃取法

Kotnik等采用超臨界CO2在半連續(xù)流動裝置萃取琉璃苣，CO2流速為3.5 g/min，顆粒大小為1 125 μm。最佳提取條件為31.5 kPa，40℃，可得到含 γ－亞麻酸16.89%的琉璃苣油，油的得率接近于使用正己烷作溶劑的得率，達(dá)到30.97%［9］。

任飛等考察了萃取壓力、萃取溫度、時間和CO2流量對琉璃苣籽出油率的影響。其最佳工藝條件為:萃取壓力 25 MPa，溫度 45℃，時間 2.5 h，CO2流量45 L/h，在此條件下，出油率達(dá)28.08%。油中γ－亞麻酸含量達(dá) 18.78%［10］。

琉璃苣種子油主要為含C16～C20脂肪酸的三酰甘油(含量95%)，其余部分為磷脂、生育酚、黃酮類、甾醇類、游離脂肪酸、單酰甘油和二酰甘油。高純度的γ－亞麻酸在生物制劑和醫(yī)藥等行業(yè)是必需的。采用改進的低溫溶劑結(jié)晶法可得到γ－亞麻酸純度為99%的琉璃苣油［11］。

總之，琉璃苣油富含γ－亞麻酸，具有諸多營養(yǎng)保健功能。目前，國內(nèi)已有廈門、杭州、濟南的多家公司生產(chǎn)琉璃苣油，主要用作原料藥或醫(yī)藥中間體。按照有機食品的要求種植、加工生產(chǎn)琉璃苣油是開發(fā)這一高檔油品的有效途徑。工廠化加工還是以低溫冷榨法較為合適，能夠保持其中的營養(yǎng)，同時該法有進一步改進以提高出油率的余地。目前，制約琉璃苣油生產(chǎn)的主要因素是種子產(chǎn)量偏低，國外產(chǎn)量300 ～600 kg/hm2，國內(nèi)產(chǎn)量大致相當(dāng)［12］。這跟琉璃苣野性強、容易掉粒有關(guān)，掉落的種子可達(dá)總產(chǎn)量的50%。因此，培育不易掉粒的琉璃苣品種是當(dāng)務(wù)之急。另一方面，研究收集成熟種子的方法也很重要，國內(nèi)已著手這方面的研究，并有相關(guān)專利。隨著研究開發(fā)的不斷深入，琉璃苣這一資源將會為更多人的健康服務(wù)。

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