壓榨法制備蘋果籽油及其毒理學(xué)

劉少陽，丁秀玲

1. 漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校食品營(yíng)養(yǎng)系，河南省休閑食品工程技術(shù)研究中心（漯河 462000）；2. 商丘市梁園區(qū)統(tǒng)計(jì)局（商丘 476000）

蘋果營(yíng)養(yǎng)豐富、味甜甘美，在我國有廣泛的栽培，特別是在山東、河南、陜西等省，是很多果區(qū)農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源。蘋果除直接食用外，還主要被用于果汁加工，這時(shí)蘋果籽則被混在果渣中被丟棄或作為飼料使用，造成了資源的浪費(fèi)。

蘋果籽的油脂含量可達(dá)27.7%，高于大豆含油量，是優(yōu)質(zhì)的油料作物，且蘋果籽油主要由亞油酸、油酸等不飽和脂肪酸構(gòu)成，且含量高達(dá)89.3%[1]，亞油酸是人體必需脂肪酸，具有降膽固醇、降血脂、促進(jìn)脂肪代謝、延緩衰老、增強(qiáng)免疫、預(yù)防冠心病等生理活性[2-4]，蘋果籽油可被廣泛應(yīng)用于食品、保健品、化妝品中，具有較強(qiáng)的商業(yè)開發(fā)價(jià)值。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)蘋果籽油的提取方法和成分分析已有深入的研究，但蘋果籽油的工業(yè)化生產(chǎn)和毒理學(xué)研究尚屬空白。該論文結(jié)合工廠生產(chǎn)實(shí)踐，嘗試收集蘋果籽并通過壓榨工藝制備蘋果籽油，之后依據(jù)國家《食品安全標(biāo)準(zhǔn) 食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法》分析和探討蘋果籽油的毒理學(xué)作用[5]，為蘋果籽油的工業(yè)生產(chǎn)和開發(fā)應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘋果籽，海升果業(yè)股份有限公司蘋果汁生產(chǎn)線收集；蘋果籽油，壓榨制備；環(huán)磷酰胺（分析純），蘇瑞醫(yī)藥化工有限公司；福臨門食用植物油，市售；昆明種小白鼠、大白鼠，普通級(jí)，漯河市華悅儀器有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

SHB-III循環(huán)水式多用真空泵、螺旋壓榨機(jī)，哈爾濱三江農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司130型。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蘋果籽油的制備

在蘋果汁生產(chǎn)線浮洗機(jī)收集水槽沉積物（內(nèi)含大量蘋果籽），晾曬風(fēng)干后并經(jīng)過兩次過篩，除去大顆粒雜質(zhì)，后經(jīng)水洗，漂洗去除蘋果籽上附著雜質(zhì)及異味，經(jīng)暴曬干燥后，再次過篩，分離雜質(zhì)，收集稱重，選用冷壓榨法制備蘋果籽油[6]，稱其質(zhì)量，計(jì)算出油率；所得蘋果籽油，經(jīng)過真空抽濾，濾除雜質(zhì)，備毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)使用。

式中：M1為曬干后蘋果籽質(zhì)量，g；M2為壓榨制備得到的蘋果籽油質(zhì)量，g。

1.3.2 小鼠急性毒性實(shí)驗(yàn)

選取20只體質(zhì)量20～22 g健康小鼠（昆明種），雌雄各半，隨機(jī)分組，每組10只，禁食24 h后，按20.0 g/kg BW的劑量經(jīng)口1次灌胃給藥。觀察7～14 d，記錄小鼠中毒癥狀及死亡情況[5,7-9]。

1.3.3 小鼠精子畸形實(shí)驗(yàn)

選取30只性成熟的雄性健康小鼠，體質(zhì)量在22～ 26 g，設(shè)1.25，2.5和5.0 g/kg BW 3個(gè)劑量[10]，即低、中、高3個(gè)劑量組，同時(shí)設(shè)陽性對(duì)照組（環(huán)磷酰胺0.04 g/kg BW）和陰性對(duì)照組（植物油5.0 g/kg BW），共5組，每組6只。每天1次，連續(xù)5 d灌胃給藥。給藥后的第35天取樣，處死動(dòng)物后取兩側(cè)附睪，制備精子標(biāo)本，2%伊紅染色后高倍鏡下檢查，對(duì)結(jié)構(gòu)完整精子進(jìn)行計(jì)數(shù)，每只小鼠計(jì)數(shù)1 000個(gè)精子，并記錄突變精子數(shù)量，計(jì)算畸變率（%）。

1.3.4 大鼠30 d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

選取40只體質(zhì)量120～140 g健康大鼠，雌雄各半，分別設(shè)1.25，2.5和5.0 g/kg BW低、中、高3個(gè)劑量組，同時(shí)設(shè)陰性對(duì)照組（植物油5.0 g/kg BW），共4組，每組10只。每天1次，連續(xù)30 d灌胃給藥，觀察并記錄動(dòng)物行為，每2周稱其質(zhì)量1次，記錄食物攝入量，計(jì)算食物利用率；第30天處死取樣，觀察記錄各臟器形態(tài)，測(cè)定各臟器質(zhì)量，并計(jì)算臟/體比[5,11]。

式中：m1為動(dòng)物體質(zhì)量增加量，g；m2為飼料食用質(zhì)量，g。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的差異顯著性分析采用成對(duì)樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 壓榨法制備蘋果籽油結(jié)果

在蘋果果汁加工生產(chǎn)線上，大部分的蘋果籽混雜在果渣中，分離難度較大，但在蘋果清洗過程中，由于機(jī)器擠壓和拋落，會(huì)有很多蘋果裂開，蘋果籽隨之散落，在浮洗機(jī)水槽沉積。實(shí)驗(yàn)中主要在設(shè)備清洗時(shí)提前通過人工收集水槽沉積物，并通過篩選、水洗、干燥等流程，最終收集到較為純凈的蘋果籽，后期試驗(yàn)可嘗試通過機(jī)械收集、篩選、干燥，提高生產(chǎn)效率。

實(shí)驗(yàn)共收集蘋果籽質(zhì)量M168.50 kg，壓榨法制得備蘋果籽油M29.75 kg，計(jì)算結(jié)果出油率為14.23%。蘋果籽含油量約為28%，實(shí)驗(yàn)中壓榨法出油率相對(duì)較低，但顯著高于其他學(xué)者在螺旋壓榨機(jī)中10.1%的出油率[6]，目前其中原因還有待于進(jìn)一步研究。

生產(chǎn)線收集蘋果籽并壓榨制備蘋果籽油的工藝流程如圖1所示。

圖1 蘋果籽油制備工藝流程圖

2.2 急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

由表1可知，經(jīng)口灌胃一次最大限量20.0 g/kg BW給予蘋果籽油，在觀察期內(nèi)小鼠全部存活，死亡率為0。在灌胃1 d，小鼠食量有所下降，糞便稀，自主活動(dòng)量有所降低，這可能與一次性大劑量攝入油脂有關(guān)，且未見其他異常；第3～第4天后，活動(dòng)、食量、糞便皆恢復(fù)正常，至觀察期結(jié)束，小鼠活動(dòng)、進(jìn)食、糞便等未見異常。由此可以認(rèn)為，蘋果籽油的LD50應(yīng)大于20.0 g/kg BW，參考國家急性毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可知蘋果籽油屬于無毒物[5]。

表1 蘋果籽油對(duì)小鼠的急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3 小鼠精子畸形實(shí)驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，陰性對(duì)照組精子畸形率為2.78%，蘋果籽油低、中、高3個(gè)劑量組灌胃處理小鼠后的精子畸形率分別為2.28%，2.93%和2.85%，處于正常范圍（正?；兟蕿?.8%～3.4%）[10]，低、中、高各劑量組的小鼠精子畸形率隨劑量的升高略有上升，但無線性關(guān)系，且統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果顯示，各劑量組與陰性對(duì)照組的小鼠畸形率之間沒有顯著性差異（p＞0.1），由此可知，在試驗(yàn)劑量范圍內(nèi)，蘋果籽油對(duì)小鼠生殖細(xì)胞無致突變作用。與此同時(shí)，陽性對(duì)照組的精子畸形率為4.82%，統(tǒng)計(jì)顯示對(duì)雄性小鼠生殖細(xì)胞有顯著的遺傳毒性（p＜0.01）。

2.4 大鼠30 d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

2.4.1 大鼠體質(zhì)量及食物利用率變化結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。與對(duì)照組大鼠體質(zhì)量的增長(zhǎng)相比，雌性和雄性大鼠實(shí)驗(yàn)各劑量組動(dòng)物體質(zhì)量增量均有所下降，但差異不顯著（p＞0.05），且與劑量無線性趨勢(shì)；雌性大鼠不同實(shí)驗(yàn)劑量組的食物利用率高于陰性對(duì)照組，且隨劑量增加有所減少，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，雄性大鼠不同劑量組動(dòng)物的食物利用率略高于陰性對(duì)照組，中劑量組，略低于其他劑量組和陰性對(duì)照組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；總體而言，雌性和雄性大鼠實(shí)驗(yàn)各劑量組動(dòng)物食物利用率均高于陰性對(duì)照組，這可能與動(dòng)物攝入油脂量有關(guān)；雄性大鼠的食物利用率顯著高于雌性大鼠，這可能是性別差異所致；目前這一情況有待于進(jìn)一步研究。

表2 蘋果籽油對(duì)小鼠精子畸形率的影響

表3 蘋果籽油30 d喂養(yǎng)試驗(yàn)對(duì)大鼠體質(zhì)量及食物利用率的影響

2.4.2 對(duì)臟體質(zhì)量以及臟體比的影響

試驗(yàn)結(jié)果如由表4所示。由表4可知，各組動(dòng)物其心體質(zhì)量比、肝體質(zhì)量比、脾體質(zhì)量比、腎體質(zhì)量比、肺體質(zhì)量比與對(duì)照組比較未見顯著差異，且不同劑量組的臟體比差異不顯著（p＞0.05）；通過解剖試驗(yàn)觀察，各臟器顏色正常，邊緣銳利，未見異常病理變化。試驗(yàn)結(jié)果表明30 d口服蘋果籽油對(duì)大鼠臟器沒有顯著的影響。

表4 蘋果籽油對(duì)大鼠臟器臟體比的影響

3 結(jié)論

以上試驗(yàn)表明，在濃縮蘋果汁前處理工段生產(chǎn)線上，通過收集、篩分、漂洗、干燥等工序獲得蘋果籽68.5 kg，經(jīng)壓榨法制備9.75 kg蘋果籽油，出油率為14.23%，該工藝可以有效收集蘋果籽用于制備蘋果籽油；同時(shí)，毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)表明：蘋果籽油的LD50＞20.0 g/kg BW，該樣品屬無毒級(jí)，且無致突變作用，30 d經(jīng)口攝入對(duì)臟器絕對(duì)質(zhì)量和臟體比均無顯著影響，蘋果籽油具有較高的安全性。

蘋果籽油具有較高的商業(yè)開發(fā)價(jià)值，但蘋果籽的收集存在一定瓶頸，此次試驗(yàn)為蘋果籽油的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考，而在此基礎(chǔ)上開展生產(chǎn)線上蘋果籽的機(jī)械化收集、凈化則需要更進(jìn)一步的研究；毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)表明蘋果籽油具有較高的安全性，這為其進(jìn)一步的開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。蘋果籽油中的脂肪酸組成簡(jiǎn)單，并富含多不飽和脂肪酸，特別是亞油酸的含量高達(dá)49.64%[2]，而亞油酸和亞麻酸是2種人體必需脂肪酸，對(duì)人體具有多種生理活性，隨著研究的深入，蘋果籽油在開發(fā)植物性多不飽和脂肪酸，或開發(fā)保健型調(diào)和油，甚至醫(yī)藥、化妝品等方面，都將具有十分廣闊的應(yīng)用前景。