省沽油主要成分、生物活性及開發(fā)應(yīng)用

么亞妹 景繼月 凌佳成 王文蜀

(1. 質(zhì)譜成像與代謝組學(xué)國(guó)家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室〔中央民族大學(xué)〕，北京 100081；2. 中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京 100081)

省沽油為多年生落葉灌木，廣泛分布于中國(guó)東北、華北、華中、華東、西南地區(qū)以及日本、朝鮮，是屬內(nèi)有成分和活性研究并進(jìn)行人工種植的唯一一種。因頂生白色小花酷似珍珠，省沽油俗稱珍珠花，在中國(guó)大別山一帶有100多年的食用歷史。當(dāng)前在湖北、安徽、河南等地作為食用花卉特產(chǎn)進(jìn)行銷售，日本、朝鮮也有將省沽油嫩芽及花蕾作茶飲、烹飪食用的習(xí)慣[1]。隨著其經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)的顯現(xiàn)，中國(guó)省沽油栽培量逐年遞增，但目前缺乏關(guān)于省沽油科學(xué)研究與開發(fā)情況的系統(tǒng)歸納整理。研究擬對(duì)省沽油化學(xué)成分、生物活性及應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期為其在新食品原料和功能性食品方面的開發(fā)提供參考。

1 主要成分

1.1 蛋白質(zhì)、氨基酸

蛋白質(zhì)是人體不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，氨基酸是蛋白質(zhì)基本組成單位，其種類、含量及組成決定了蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。省沽油花蕾粗蛋白含量達(dá)35%[3]，高于三七花粗蛋白含量(22%)[4]。省沽油嫩芽、花蕾[5]和葉片[6]中均含有8種人體必需氨基酸(以組氨酸為主)在內(nèi)的18種氨基酸，可與辣木葉(19種)[7]相媲美，其中鮮味氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)占比約51%，這可能是省沽油嫩芽及花蕾作為蔬菜食用且味道鮮美的原因之一。不同產(chǎn)地、不同部位、不同生長(zhǎng)階段省沽油蛋白質(zhì)含量存在差異，安徽省廬江縣百花村的省沽油花蕾中蛋白質(zhì)含量為7.36 g/100 g干重[8]，而湖北孝昌縣的省沽油花蕾中蛋白質(zhì)含量為35.44 g/100 g干重[3]，兩項(xiàng)研究中省沽油花蕾蛋白質(zhì)含量差別較大，推測(cè)產(chǎn)地不同是省沽油花蕾蛋白質(zhì)含量存在差異的原因。不同部位蛋白質(zhì)、氨基酸含量由大到小依次為花蕾、嫩梢、種子、嫩葉[9-10]。省沽油嫩梢在初萌狀態(tài)與生長(zhǎng)中期的蛋白質(zhì)含量均高于嫩梢生長(zhǎng)后期，但考慮到嫩梢采摘后能夠繼續(xù)生長(zhǎng)，在嫩梢生長(zhǎng)中期進(jìn)行采摘經(jīng)濟(jì)效益更高[11]。

1.2 維生素

維生素在人體生長(zhǎng)、代謝、發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用，食用蔬菜是相對(duì)方便且有效補(bǔ)充維生素的方式之一。省沽油中維生素種類多樣，已有研究表明省沽油嫩葉、嫩梢、花蕾、栽培及野生種子含水溶性維生素VB1、VB2、VB12、VC和脂溶性維生素VE、β-胡蘿卜素，其中嫩梢VC含量達(dá)1 131 mg/kg[9]，與“VC之王”獼猴桃的VC含量(860～1 340 mg/kg)[12]相當(dāng)。但省沽油不同部位維生素含量不同，花蕾VB1、VB2、VB12、VE含量高于嫩葉，VC、β-胡蘿卜素含量小于嫩葉，嫩梢VC含量是嫩葉含量的40倍，栽培種子維生素含量均略高于野生種子[9]。因此，將省沽油嫩葉、花蕾添加到飲品中或以油炒食均可為人體補(bǔ)充豐富的維生素。

1.3 糖類

可溶性糖含量是評(píng)價(jià)蔬菜營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味的重要指標(biāo)之一，省沽油花蕾可溶性糖含量為9.25 g/100 g[3]，嫩梢可溶性糖含量最高可達(dá)7.41 g/100 g[11]，是一種可溶性糖含量適中的蔬菜。多糖是一類高分子化合物，可通過促進(jìn)胰島素分泌、加速肝葡萄糖代謝、加速外周組織對(duì)葡萄糖的利用及減少對(duì)葡萄糖的吸收等途徑起到降血糖效果。省沽油花蕾含粗多糖，在料液比1∶30 (g/mL)、提取溫度72 ℃、提取時(shí)間2.0 h、超聲波功率355 W的條件下獲得的省沽油粗多糖對(duì)羥基自由基和DPPH自由基清除率是同等條件下傳統(tǒng)水浴提取粗多糖的1.20倍和1.38倍，在一定范圍內(nèi)省沽油粗多糖濃度越高降血糖效果越好，并在2.5 mg/mL時(shí)對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制率最高達(dá)到55.69%[13]。研究表明，省沽油多糖具有抗氧化和降血糖保健作用，但其活性機(jī)制還有待全面深入研究。

1.4 脂肪酸及其脂類

植物油脂是由高級(jí)脂肪酸和甘油反應(yīng)而成的天然化合物，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用，可作食品、工業(yè)、化妝及生物柴油原料之用。省沽油種子含油量豐富，王衍彬等[14]、劉正祥等[15]采用GC-MS從栽培和野生省沽油種子中鑒定出三大類脂肪酸及其脂類。第一大類為多不飽和脂肪酸及其脂類約占64%(亞麻酸甲酯、10,13-花生二烯酸甲酯、順-11，14-二十二碳二烯酸、亞油酸甲酯、亞油酸乙酯、亞油酸、亞麻酸)。適宜的亞油酸、亞麻酸含量比對(duì)降血壓、調(diào)節(jié)血脂、預(yù)防心血管疾病等具有重要作用，但中國(guó)人亞油酸、亞麻酸攝入含量比例(20∶1)嚴(yán)重失調(diào)，與世界衛(wèi)生組織建議標(biāo)準(zhǔn)亞油酸、亞麻酸含量比(4∶1)相差甚遠(yuǎn)，而省沽油種子油亞油酸、亞麻酸含量比例(6∶1)接近世界衛(wèi)生組織建議，優(yōu)于花生油(95∶1)、玉米油(94∶1)和大豆油(8∶1)[16]等家庭食用油亞麻酸、亞油酸含量比，是有益于人體健康的植物油。第二大類為單不飽和脂肪酸及其脂類約占23%(油酸、十四碳酸甲酯、十六碳烯酸甲酯、十八碳烯酸甲酯、順-10-十七碳烯酸、順-13-二十碳烯酸、花生烯酸甲酯)，其中油酸含量最高。第三大類飽和脂肪酸及其脂類約占13%(9-氧代-壬酸甲酯、辛二酸二甲酯、癸酸甲酯、壬二酸二甲酯、十三酸甲酯、棕櫚酸甲酯、花生酸甲酯、山崳酸甲酯、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、十五碳酸甲酯、十六碳酸甲酯、十七碳酸甲酯、十八碳酸甲酯、十九碳酸甲酯、二十碳酸甲酯)，其中以棕櫚酸和硬脂酸為主，而硬脂酸、花生酸、棕櫚酸是護(hù)膚品中補(bǔ)水保濕的主要成分。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，省沽油栽培種子中不飽和脂肪酸含量大于野生種子，飽和脂肪酸含量小于野生種子。相比于飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸更容易被人體吸收，具有抗血栓、降膽固醇等調(diào)節(jié)功能。上述這些研究數(shù)據(jù)為省沽油種子油是優(yōu)質(zhì)的食用油及化妝品成分原料提供了支持。

1.5 不皂化物

省沽油種子油中含有既不被堿皂化也不溶于有機(jī)溶劑的不皂化物。不皂化物是植物油脂營(yíng)養(yǎng)功能評(píng)價(jià)的重要部分，可以發(fā)揮抗氧化、抗炎、抗癌以及治療心血管疾病等作用[17-18]。賈春曉等[19]采用超臨界CO2萃取省沽油種子，通過GC-MS鑒定出角鯊烯和維生素E。方成武等[20]應(yīng)用色譜技術(shù)結(jié)合波譜學(xué)方法，從省沽油花蕾及嫩芽中分離得到β-谷甾醇和胡蘿卜苷。后期鑒定出更多種類不皂化物，包括6種植物甾醇類化合物(油菜甾醇、豆甾醇、8-羊毛甾烯-3-酮、γ-谷甾醇、α-谷甾醇、β-谷甾醇、巖藻甾醇、胡蘿卜苷)、3種烯烴類化合物(角鯊烯、3-二十烯、1-二十二烯)、12種烷烴類化合物(十七烷、十八烷、3-甲基-十七烷、二十烷、二十一烷、二十二烷、二十四烷、二十六烷、二十八烷、二十九烷、三十一烷、17β-28-降藿烷)和α-生育酚。角鯊烯有抗炎、抗菌及抗腫瘤等功效，省沽油中角鯊烯含量達(dá)257.72 mg/kg[14]，遠(yuǎn)高于大豆油、花生油、菜籽油等[21]常見食用油。

除以上主要營(yíng)養(yǎng)成分，省沽油還含有以鈣、鋅、鉀為主的礦物質(zhì)以及粗纖維、膳食纖維等[8]，具有開發(fā)為新食品原料的潛力。

1.6 酚類化合物及其抗氧化性

酚類化合物廣泛存在于自然界中，表現(xiàn)出顯著抗炎、抗菌、抗癌和抗氧化[22-25]等生物活性。近年來清除自由基已成為抗氧化活性研究的重心，而多酚分子能通過其氫原子轉(zhuǎn)移和單電子轉(zhuǎn)移機(jī)制猝滅自由基來達(dá)到抗氧化效果[26]。楊穎等[5]從野生省沽油嫩芽和花蕾中分離得到酚酸。朱倩[27]研究結(jié)果顯示，省沽油葉片乙酸乙酯提取物總酚類物質(zhì)含量高于氯仿提取物和省沽油屬其他種植物的乙酸乙酯提取物。且其中總酚類物質(zhì)含量與DPPH自由基清除活性呈正比。同時(shí)，乙酸乙酯和氯仿提取物中酚類物質(zhì)含量均與清除過氧化亞硝酸鹽活性有很好的相關(guān)性，但乙酸乙酯提取物活性更好。這些數(shù)據(jù)初步說明，省沽油多酚提取物可作為天然抗氧化劑的來源，對(duì)抗衰老、預(yù)防疾病有重要意義，可開發(fā)為高價(jià)值功能性食品。

1.7 黃酮類化合物

黃酮類化合物是植物中廣泛存在的次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有抗氧化、抗炎、抗菌等生理作用[28]。省沽油的嫩葉、花蕾和種子中均含有黃酮類化合物，以蘆丁計(jì)，新鮮嫩葉總黃酮含量為232.03 mg/100 g，新鮮花蕾中含量為260.07 mg/100 g[8]，高于枇杷葉61.5 mg/100 g、枇杷花38.7 mg/100 g總黃酮含量[29]。劉正祥等[9]分別對(duì)安徽石臺(tái)、河南桐柏、湖北大悟野生和人工栽培的省沽油種子總黃酮含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示同一產(chǎn)地野生種子總黃酮含量略高于栽培種子，不同產(chǎn)地栽培種子總黃酮含量差別不大。但至今少見省沽油黃酮提取物生物活性研究。

1.8 三萜類化合物及其神經(jīng)保護(hù)活性

三萜類化合物由6個(gè)異戊二烯單元共30個(gè)碳原子組成，具有抗菌、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、降血糖等活性[30-31]。方成武等[20]應(yīng)用色譜技術(shù)首次從省沽油花蕾及嫩芽提取物中分離鑒定出烏蘇酸、熊果酸。Zhang等[32]采用紅外光譜、核磁共振波譜、質(zhì)譜技術(shù)，從省沽油花蕾甲醇提取物的石油醚部分鑒定得到5個(gè)已知五環(huán)三萜化合物：齊墩果酸、馬斯里酸、常青藤皂苷元、熊果酸、4-epi-barbinervic acid和4個(gè)以齊墩果酸為母體的新五環(huán)三萜化合物，分別是3-β-O-palmitoyl-28-[6′-decanoyl-β-D-glucopyranosyl]-olean-12-en-28-oic acid(1#)、3-β-O-palmitoyl-28-[6′-lauroyl-β-D-glucopyranosyl]-olean-12-en-28-oic acid(2#)、3-β-O-palmitoyl-28-[6′-myristoyl-β-D-glucopyranosyl]-olean-12-en-28-oic acid(3#)、3-β-O-palmitoyl-28-[6′-palmitoyl-β-D-glucopyranosyl]-olean-12-en-28-oic acid(4#)。由于機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)時(shí)會(huì)生成過多過氧化氫從而損傷神經(jīng)細(xì)胞，因此作者測(cè)試了所得4個(gè)新三萜糖苷對(duì)過氧化氫損傷的新生小鼠原代海馬神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)活性，發(fā)現(xiàn)在10～100 μmol/L濃度區(qū)間，化合物的保護(hù)作用呈現(xiàn)1#>2#>3#>4#，并進(jìn)一步推測(cè)三萜母體C-28位糖苷所成酯鏈的長(zhǎng)度差異是這4個(gè)化合物體現(xiàn)不同神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)作用的原因。在相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，中國(guó)已有以省沽油為原料的精神治療藥物組合物發(fā)明專利[33-34]。

1.9 其他

Morita等[35]從省沽油葉片中鑒定出一個(gè)新的noreugenin 7-diglucoside，并將之命名為staphylin。此外，還有學(xué)者從省沽油葉片分離得到13個(gè)大柱烷型單萜化合物[36]和3個(gè)新的烯族多聚乙酰苷類化合物(E)-Hex-2-en-1-olO-β-D-glucopyranosyl-(1''→6')-β-D- gluco- pyranoside、(Z)-Hex-3-en-1-olO-β-apiofuranosyl-(1''→6')-β-D-glucopyranoside、(Z)-8- Hydroxyoct-5-enoic acidO-β-D-glucopyranoside[37]。

2 開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

省沽油嫩芽和花蕾味道鮮美，且含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此是一種優(yōu)質(zhì)食用木本蔬菜，有“云霧山中菜”的美稱[1]。省沽油的傳統(tǒng)食用方式是，農(nóng)歷2月下旬采摘新鮮嫩葉及花蕾，經(jīng)沸水浸燙后加入佐料涼拌、炒肉食用，也可作為菜餡制成餃子、包子，燉肉或煲湯時(shí)還可以加入曬干或腌制的省沽油，使菜肴清香爽口。張都海等[38]對(duì)省沽油嫩葉和花蕾進(jìn)行高溫短時(shí)漂燙、經(jīng)三級(jí)降溫、調(diào)味和凍干等處理后制成省沽油速食蔬菜，達(dá)到在延長(zhǎng)保質(zhì)時(shí)間和保留原始營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)滿足色香味俱全的目的，受到當(dāng)代快節(jié)奏生活越來越多消費(fèi)者的青睞。唐志剛[39]以珍珠花為原料經(jīng)過殺青、攤晾、初烘、造型和足干后制成珍珠花茶，包裝后售賣，提高了珍珠花茶的市場(chǎng)占有率。作為中國(guó)傳統(tǒng)天然綠色食品，省沽油現(xiàn)已由華北地區(qū)推廣至全中國(guó)，僅廣州地區(qū)每年的消費(fèi)量就超100 t，出口韓國(guó)和日本的量更是超過3 000 t[1]。

省沽油作為一種優(yōu)質(zhì)的木本油料作物，其種仁出油率可達(dá)63.31%，高于核桃仁出油率(45.2%)[40]，且油中不飽和脂肪酸以亞麻酸和亞油酸為主，亞麻酸、亞油酸含量比例優(yōu)良(1∶6)[41]。賈春曉等[42]采用超臨界CO2萃取技術(shù)得到省沽油籽油，通過毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了籽油產(chǎn)品的安全性，并確定了其在水餃、湯圓等食品中的添加工藝及用量，為省沽油在食用油方面的開發(fā)提供了依據(jù)。

李怡陽(yáng)等[43]、張秀華[44]、邵培財(cái)[45]以省沽油為添加組分，研制出防治發(fā)燒、食道癌、ⅢA型前列腺炎的中藥組合物。以省沽油為原料還可配制成具有抗炎及精神治療功能的藥物組合物[46-47]。截至2021年國(guó)內(nèi)外共發(fā)布14項(xiàng)可起到抗炎、抗癌、神經(jīng)保護(hù)等作用的省沽油組合藥物專利。隨著生物活性研究的深入，省沽油在功能性食品和復(fù)方藥方面的應(yīng)用潛力將得到進(jìn)一步開發(fā)。

3 結(jié)論與展望

省沽油是蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源，其種子油用價(jià)值高，因此顯示了開發(fā)為植物類新食品原料的廣闊前景。但省沽油相關(guān)科學(xué)研究和深入開發(fā)仍存在如下問題：① 雖然省沽油被報(bào)道含多酚、黃酮和三萜類化合物等生物活性物質(zhì)，但活性成分研究數(shù)據(jù)極不充分。例如盡管有些學(xué)者測(cè)得了其總黃酮含量，卻沒有鑒定出省沽油中黃酮化合物的具體種類。雖然開展了省沽油提取物抗氧化、降血糖、神經(jīng)保護(hù)活性的研究，但缺乏作用機(jī)制探索。因此需加強(qiáng)省沽油中活性成分化學(xué)結(jié)構(gòu)、生物作用機(jī)理及毒理學(xué)藥理學(xué)研究，建立一套特定的食品安全檢測(cè)及品質(zhì)鑒定方法，為省沽油開發(fā)成功能性食品提供科學(xué)依據(jù)。② 傳統(tǒng)省沽油食用產(chǎn)品單一，阻礙了其向全國(guó)推廣，也限制了年輕人對(duì)它的消費(fèi)。因此需要豐富省沽油食品種類來提升消費(fèi)者的喜愛度。例如，當(dāng)代年輕人偏愛追求食物的美感，省沽油花朵潔白似珍珠，若以輔料形式添加到現(xiàn)代年輕人喜愛的果凍、果醬、罐頭、酸奶、蜂蜜或糕點(diǎn)中，不僅能使省沽油產(chǎn)品富有美感，還可以豐富消費(fèi)者的味覺體驗(yàn)。省沽油嫩葉、嫩芽及花蕾清香宜人，也可作為輔料加到奶茶、果茶、果酒等飲品中提升產(chǎn)品的口感層次。省沽油種子油不飽和脂肪酸含量高，亞油酸亞麻酸比例優(yōu)良，可成為開發(fā)優(yōu)質(zhì)食用油的新原料。③ 省沽油種植遵從“綠色生產(chǎn)”理念，所得產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，故種植面積逐年增加，因此在加強(qiáng)省沽油成分及藥理活性研究的基礎(chǔ)上，還需拓展省沽油產(chǎn)品網(wǎng)銷、直銷等銷售渠道，建立商品化、規(guī)模化深入開發(fā)模式，促進(jìn)省沽油產(chǎn)業(yè)興旺。