亞麻成分提取方法及功效研究綜述

李雅珊，孫 華

(1.天津科技大學實驗室與設備管理處 天津300457；2.天津科技大學生物工程學院 天津300457)

隨著現(xiàn)代社會生活水平的提高，人們更加注重生活品質(zhì)，關注身體健康，希望所食用的食品、保健品、藥品等具有預防及治療疾病的功效。亞麻籽中含有多種對人體有益的成分，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)、壽命延長以及抗癌等作用，更具進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“來自高原的深海魚油”的美稱的一種油料作物。亞麻根據(jù)實用類型分類分為油用型、纖維型、油纖兼用型。因其具有多元的營養(yǎng)成分，受到醫(yī)藥及保健品行業(yè)的關注。本文主要對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行文獻綜述。

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，多國學者對亞麻籽服用后的功效進行了研究。

1.2 亞麻籽功效研究

1.2.1 降壓降脂

Park等[2]用亞麻籽粉對小鼠進行了實驗，實驗中小鼠肝臟、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]的實驗也證實了亞麻為溫和有益食品，在長期并有效的使用下對動物機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，營養(yǎng)消化性降低，小豬表現(xiàn)降低。實驗證明，亞麻對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]的實驗首次表明，亞麻提取物對MCF-7和BT20細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胞浸潤的作用。

經(jīng)試驗表明亞麻提取物在長時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，是因為它富含N-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，被稱為生命進化過程中最基本、最原始的物質(zhì)，在許多生理活動中起著重要的作用。

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，將亞麻籽用粉碎機打碎后用榨油機進行榨取。

熱榨提?。簩喡樽堰M行高溫炒制后用榨油機進行榨取，最后進行低溫過濾。

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]實驗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氧化值升高，維生素E含量減少[10]。

經(jīng)測定3種方法所得亞麻油中脂肪酸含量基本相同。李高陽等[11]用SDE-GC/MS這一簡單、快速、準確且重復性好的方法對油用亞麻籽的揮發(fā)油成分進行了檢測，經(jīng)質(zhì)譜標準庫NIST98檢索可知不飽和脂肪酸占到86.04%，亞麻酸的含量高達49.05%。可知油用亞麻籽是開發(fā)ω-23脂肪酸等保健產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)且經(jīng)濟的資源，有良好的開發(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，它是增強身體健康的人體必需脂肪酸，經(jīng)實驗證明還具有調(diào)節(jié)血脂、防治心血管疾病、抗氧化、降低膽固醇、抗炎、抗癌、增強大腦和視神經(jīng)機能和預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、壓力等通過水解從油脂中提取脂肪酸的方法外，還可以通過熱蒸汽水解脂肪、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、低溫結晶、銀離子絡合、色譜法、尿素包合法、低溫冷凍結晶法固相萃取、柱色譜法、超臨界流體提取法、皂化酸解法、酶促水解法、化學水解法、微生物發(fā)酵法等。α-亞麻酸具有較強的熱敏性，在分離純化過程中，容易受到氧化、光照、加熱等影響而發(fā)生氧化等反應降低產(chǎn)品收率[12]，因此在純化時應注意。

2.2.2 成分分析

經(jīng)實驗表明，環(huán)糊精包合法和低溫冷凍結晶法是制取α-亞麻酸較簡便有效的方法，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。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，但是具有操作復雜、投資較高等缺點。所以如何精確、簡便、大量的制取α-亞麻酸也將是研究熱點。

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、丙酮等有機溶劑的性質(zhì)將其分離。首先將亞麻籽粉碎，以有機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行提取。經(jīng)濃縮后，再以多倍的有機溶劑將其沉淀析出。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)通過透析去除后進行純化。

2.3.2 純化

化學純化法：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，國內(nèi)外對亞麻籽殼多糖的精確結構仍并不十分清晰，這也是今后有待研究的一個方向。

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與雌激素受體的競爭性結合，也稱木脂素。亞麻木酚素具有一定的抗氧化性，并且在對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]等對其粗提物進行水解，再研究水解物的化學成分。但這些方法各有優(yōu)缺點，許多科學家仍在致力于現(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，主要成分為開環(huán)異落葉松樹脂酚(SECO)和鳥臺樹脂酚(MAT)，還存在少量的異落葉松樹脂醇、落葉松樹脂醇等酚類化合物。其中最主要的是開環(huán)異落葉松樹脂酚占到木酚素的62%,，常以開環(huán)異落葉松樹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，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 64.26%。王慧敏等[17]優(yōu)化條件將蛋白轉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滑通便減肥、排泄致癌物質(zhì)預防腸道疾病、降低血糖血脂、排泄膽固醇預防心血管疾病的作用。

分離提取法主要有3種：粗分離法，分為氣流分級法和液體懸浮法等；化學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、化學試劑和酶結合提取法、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，預防糖尿病。發(fā)改委已對亞麻籽膳食纖維開發(fā)項目進行可行性研究。

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、預防習慣性流產(chǎn)、絕經(jīng)期綜合征等功效，被認為有預防動脈硬化和心血管疾病的作用。而其抗氧化能力可抑制細胞膜脂質(zhì)的過氧化反應，能清除體內(nèi)自由基并阻斷其引起連鎖反應。

經(jīng)高效液相檢測亞麻油中以γ維生素E為主。不同型號亞麻含VE量不同，同一型號也會因生長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)相互傳遞信號的使者，而鐵能夠促進大腦血液的傳輸，鋅能促進蛋白質(zhì)的合成，預防侏儒癥。亞麻籽油中還含有大量的碘，缺碘會引發(fā)地方性甲狀腺。不同亞麻所含礦物質(zhì)含量不同，應選取適當品種加以廣泛種植。

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，長期以來在我國一直作為牲畜和家禽的優(yōu)質(zhì)飼料應用。

2.9.3 纖維素

亞麻纖維素可以針織成衣物進行工業(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，它具有價格低、效果好、無毒副作用等優(yōu)點。

3 應用及展望

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)轉化成DHA，有助于胎兒腦神經(jīng)細胞間突觸聯(lián)系的增加，作為保健食材開發(fā)具有巨大的前景。如今美國國立癌癥研究所已將亞麻籽油列為抗癌食品。在我國飲食結構中最缺少的必需脂肪酸就是α-亞麻酸，所以有關機構已經(jīng)呼吁將補充α-亞麻酸加入到每家每戶的食譜。

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

木酚素對 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注，而如何更有效且純凈地提取木酚素的方法也值得進一步研究。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，在中國培育近千年的植物，要想在新時代煥發(fā)出新的活力，研究者不僅要優(yōu)化其營養(yǎng)成分提取工藝，提高亞麻中有效成分的提取效率，還要在此過程中不產(chǎn)生有害成分，將有效成分開發(fā)成為食品、保健品及藥品，保證含量，優(yōu)化口感[18]，發(fā)揮其應有的療效。

[1]趙利，黨占海，李毅，等. 亞麻籽的保健功能和開發(fā)利用[J]. 中國油脂，2006，31(3)：71-74.

[2]Park J B，Velasquez M T. Potential effects of lignanenriched flaxseed powder on bodyweight，visceral fat，lipid profile，and blood pressure in rats[J]. Fitoterapia，2012，83(5)：941.

[3]Sawant S H，Bodhankar S L. Flax lignan concentrate attenuate hypertension and abnormal left ventricular contractility via modulation of endogenous biomarkers in two-kidney-one-clip(2K1C)hypertensive rats[J]. Revista Brasileira De Farmacognosia，2016，26(5)：601-610.

[4]Kiarie E，Nyachoti C M，Slominski B A，et al. Growth performance，gastrointestinal microbial activity，and nutrient digestibility in early-weaned pigs fed diets containing flaxseed and carbohydrase enzyme[J]. Journal of Animal Science，2007，85(11)：2982.

[5]王旭東，邵麗霞，李東平，等. 亞麻酸在奶牛生產(chǎn)上的應用研究進展[J]. 飼料研究，2017(22)：12-15.

[6]Theil C，Briese V，Richter D U，et al. An ethanolic extract of Linum usitatissimum，caused cell lethality and inhibition of cell vitality/ - proliferation of MCF-7 and BT20 mamma carcinoma cells in vitro[J]. Archives of Gynecology & Obstetrics，2013，288(1)：149-53.

[7]Shipochliev T，Dimitrov A，Aleksandrova E. Antiinflammatory action of a group of plant extracts[J]. Veterinarno-meditsinski nauki，1981，18(6)：87.

[8]王立軍，張懷珠. 用毛細管柱氣相色譜法測定亞麻籽中脂肪酸含量與組成試驗[J]. 種子科技，2010，28(11)：27-29.

[9]楊金娥，黃慶德，周琦，等. 冷榨和熱榨亞麻籽油揮發(fā)性成分比較[J]. 中國油料作物學報，2013，35(3)：321-325.

[10]任我行，劉玉蘭，徐建國. 不同工藝制取亞麻籽油的品質(zhì)差異分析[J]. 糧食與食品工業(yè)，2017，24(1)：3-7.

[11]李高陽，丁霄霖. 亞麻籽揮發(fā)油化學成分的 SDEGC/MS分析[J]. 食品研究與開發(fā)，2006(3)：104-106.

[12]孫蘭萍，張少君，馬龍，等. α-亞麻酸的分離與純化技術研究進展[J]. 包裝與食品機械，2011，29(2)：51-55.

[13]郝文來，劉連生. 亞麻籽功能成分的綜合提取工藝研究[J]. 現(xiàn)代食品，2017(20)：116-120.

[14]Beejmohun V，F(xiàn)liniaux O，Grand é，et al. Microwave-assisted extraction of the main phenolic compounds in flaxseed[J]. Phytochemical Analysis Pca，2010，18(4)：275-282.

[15]李麗杰，王越男，張保軍，等. 冷榨與熱榨亞麻餅粕木酚素提取工藝優(yōu)化及抗氧化性能比較[J]. 食品科技，2017，42(11)：241-247.

[16]張慧君，孫巖，王麗娜，等. 響應面優(yōu)化酶解法提取亞麻粕蛋白的工藝研究[J]. 食品工業(yè)，2013(8)：67-70.

[17]王惠敏，李茜，蔡甜甜，等. 亞麻籽粕抗氧化肽制備工藝的響應面法優(yōu)化[J]. 食品工業(yè)科技，2018(3)：220-225.

[18]高忠東，胡曉軍，李群，等. 高品質(zhì)亞麻油標準的探討[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學，2017，45(12)：2049-2050.