食用植物油中脂肪伴随物的种类、含量及健康功能
时间：2023-02-28 17:00:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
武利梅，赵晶晶，蔡静薇，吴丽华1,，张玉环，李建科*
1.陕西师范大学 食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710119 2.陕西师范大学 食品加工副产物深度开发与高值化利用重点实验室，陕西 西安 710119 3.西安市粮油质量检验中心，陕西 西安 710003
食用植物油可分为木本植物油和草本植物油，木本油类主要包括茶油、橄榄油、核桃油等，而大豆油、油菜籽油、花生油等都属于草本油类。作为国家战略安全的重要组成部分，食用植物油的营养和安全问题一直备受关注。
关于食用油的营养，长期以来片面注重脂肪酸均衡，而忽视了对人体健康有重要作用的脂肪伴随物[1]。脂肪伴随物是指伴随在油脂中的非三酰甘油成分，包括类脂物和非类脂物，但主要是类脂物，占油脂的2%～5%，如维生素E、植物甾醇、角鲨烯和植物多酚等[2]。近年来，人们对生活品质的要求越来越高，不同食品的特定健康功能备受关注。比如，橄榄油中含有丰富的角鲨烯及维生素E，且维生素E主要是以α-生育酚的形式存在[3-4]；
而漆树籽油中，主要的维生素E是δ-生育酚[5]。上述例子表明，不同植物油中脂肪伴随物的种类和含量存在一定的差异，必然导致植物油具有不同的特定健康功能。作者对不同植物油脂肪伴随物的种类、含量及健康功能进行了综述，为食用植物油加工工艺优化与改进、品质评价与功能研究及相关标准制修订提供参考。
人体主要的脂溶性抗氧化剂维生素E(Vitamin E)包括α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚及相应的生育三烯酚[6]。α-生育酚被认为是维生素E的主要生物活性形式，也是植物油中含量普遍较高的一种[7]。不同形式的维生素E具有不同的生物活性作用[8]。α-生育酚通过参与功能信号转导、基因表达调控及抗低温胁迫等多种代谢途径，可提高动物和人体的免疫力、维持正常的生殖功能、清除自由基、抑制不饱和脂肪酸酸败及为植物叶绿体提供光合作用[9-10]。Pinto-ribeiro等[11]研究表明，α-生育酚可防止氧化应激引起的人类头胎胎盘细胞的增殖功能紊乱。李艳云[12]研究发现，α-生育酚可以减轻高赖氨酸引起的氧化应激损伤，对神经细胞起保护作用。γ-生育酚可缓解中度结肠炎，并抑制中度结肠炎诱发的结肠癌，但也有报道γ-和δ-生育酚的混合物对偶氮甲烷诱导的结肠癌的发生无明显影响[13]，α-生育酚对结肠癌也无影响[14]。γ-生育酚主要通过促进肿瘤细胞凋亡及抑制肿瘤细胞增殖等使其具有良好的抗肿瘤效果[15]。生育三烯酚作为维生素E存在的另一类形式，具有抗炎、抗癌和神经保护等作用[16-17]。Zakharova等[18]研究发现，纳摩尔级的α-生育三烯酚通过调节神经变性信号来实现神经保护的功能。
人体从外界摄入维生素E的主要来源之一是植物油，同时维生素E作为植物油的伴随物之一，其含量不仅体现了植物油的营养价值，而且对油的氧化稳定性也存在一定的影响[19-20]。因此，在检测维生素E的含量时仅以总含量反映还不够，必须要精准计算各种形式的含量，以便进一步评估植物油中维生素E的存在状况及健康功能。
图1反映了不同植物油中生育酚和生育三烯酚的组成和含量。由图1可知，在维生素E总量上，压榨一级菜籽油和米糠油，压榨三级红花籽油、棉籽油和压榨一级葵花籽油，花生油、葡萄籽油和压榨三级菜籽油之间无显著性差异(P>0.05)，其余均存在显著性差异(P<0.05)。大豆油、玉米油中维生素E总量均大于1 000 mg/kg，且远高于其他品种植物油[21]。从维生素E的具体种类来看，米糠油是一种8种维生素E形式都存在的植物油，而棕榈油、米糠油和葡萄籽油则主要以生育三烯酚的形式存在，且主要是γ-生育三烯酚[22-23]。漆树籽油中主要的生育酚形式是δ-生育酚，是目前发现δ-生育酚含量较高的植物油之一。橄榄油、油茶籽油、压榨一级葵花籽油和压榨三级红花籽油主要以α-生育酚的形式存在，而核桃油、菜籽油、压榨三级菜籽油、亚麻籽油、大豆油、棉籽油、玉米油和芝麻油则以γ-生育酚为主。
图1 不同植物油中维生素E的存在形态及组成Fig.1 Composition and content of vitamin E in different vegetable oils
角鲨烯为三十碳六烯，是一种天然直链三萜类化合物，主要存在深海鲨鱼肝油及动植物中，是功能性脂肪伴随物之一[24-25]。角鲨烯是植物甾醇和胆固醇生物合成过程中的中间物质[26]，已被证明在降低癌症风险和预防心血管疾病方面发挥着不错的功效[27-28]。角鲨烯通过抑制信号调控通路中关键蛋白分子间的相互作用，调节低密度脂蛋白受体的表达，是具有潜在价值的降胆固醇新药[29]。心脏中的高含量角鲨烯可与细胞膜磷脂双分子层中的脂肪酸形成复合物，使细胞膜结构更加稳定，从而降低心肌细胞的氧化损伤[30]。研究还表明，角鲨烯可显著提高谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等多种抗氧化酶的活性，降低皮肤中蛋白质氢过氧化物和蛋白质羰基含量以达到抗衰老的效果[31]。这些作用(包括角鲨烯出色的抗氧化作用[31-33])使角鲨烯在化妆品和医药方面得到了广泛的应用。
角鲨烯广泛分布于植物中，但含量不高。不同植物原料经过制油工艺提取后，所制得的植物油中角鲨烯含量各异，如表1所示。
表1 不同植物油中角鲨烯含量Table 1 Content of squalene in different vegetable oils
笔者课题组对11种植物油分析测定发现，橄榄油中角鲨烯含量最高，是植物性角鲨烯的主要来源，这一结果与黎斌等[34]的一致。造成角鲨烯含量差异的影响因素较多[44-45]。徐雄等[46]系统地分析比较了原料种类、品种、成熟程度、产地、提取部位及植物油提取工艺、精炼工艺、储藏条件等因素对其角鲨烯含量的影响。角鲨烯的强抗氧化作用增加了植物油的稳定性，延长了保质期，同时也提高了油脂的营养健康功能[47]。
植物甾醇是一种植物来源的甾醇，生理功能和结构与胆固醇相似，在油菜籽、植物油和坚果中含量丰富[48-49]。近年来，由于发现植物甾醇具有降低血液胆固醇、预防心血管疾病[50]、抗炎[51]、抗菌[52]和抗氧化的作用[53]，引起了许多关注。不同分子结构的甾醇具有不同的生物活性，Chauhan等[54]曾证实，羽扇豆醇、没食子酸和β-谷甾醇可以通过调节雌激素改善骨脆性和骨折的状态。植物甾醇有两种存在形式，游离态甾醇和结合态甾醇[55-56]，不同形式的甾醇具有不同的活性[57]。有研究证明，结合态甾醇更易与油脂相溶，从而表现出更好的降胆固醇效果[58]。因此明确不同甾醇及其存在形态可以更好地反映油脂的品质，也可建立指纹图谱进行鉴伪掺假分析[59]。
植物油中含有丰富的甾醇，通常对油脂中菜油甾醇、豆甾醇和β-谷甾醇进行测定[60-61]，然而不同植物油中特征甾醇并不局限于这3种植物甾醇[62]。贾文聪等[63]通过对不同产地不同加工方式油茶籽油中的甾醇种类及形态进行分析，发现结合态羊毛甾醇和游离态β-谷甾醇是油茶籽油甾醇的主要成分。Xu等[64]发现葵花籽油在加热过程中结合态甾醇比游离态甾醇更加稳定，降解速度更慢；
笔者课题组[65]对11种植物油中植物甾醇和甾醇形态进行分析，发现不同植物油中甾醇的形态和种类存在较大差异，米糠油中甾醇明显高于其他植物油，且结合态甾醇是其主要组成成分(图2)。
植物多酚是多羟基酚类化合物的总称，目前已鉴定的多酚类物质多达8 000多种，其多元酚类结构赋予了它独特的生物活性，包括抗氧化、抗炎、抑制癌细胞增殖、降血脂、调节肠道菌群、提高线粒体功能及预防代谢综合征等功能，被广泛应用于医药、食品、化妆品等各个领域[66-68]。在植物油中，多酚类物质的存在不仅可以提高油脂的氧化稳定性，延长储藏期，还可以改善油脂的色泽、风味等感官特性[69]。
图2 植物油甾醇形态及含量热图Fig.2 Thermal heatmap of form and content of sterol in different vegetable oils
表2是不同植物油中总酚的含量，其差异在一定程度上造成了植物油抗氧化能力的不同。植物油中酚类的含量和种类与油料的成熟程度、品种、贮存条件和运输环境有着密切关系。俞晴[70]研究比较了大豆油和花生油的总酚含量，两者含量相差较大。不同制油工艺对亚麻籽油和葡萄籽油中的有益成分有影响，热榨法可以很好地释放油脂中的多酚，显著提高多酚含量[71-72]。与热榨法相比，超临界流体萃取法由于其低温两性溶剂萃取，尽可能多地保留营养成分并提高了极性成分的溶解度。李雪等[73]研究发现樟树籽油中总酚含量为(33.07±0.63) mg/kg。本课题组对漆树籽油、油茶籽油、橄榄油及核桃油中酚类进行了研究，结果表明精炼漆树籽油总酚含量为(141.99±10.60) mg/kg；
油茶籽油和核桃油的总酚含量为10.01～69.55 mg/kg和6.68～109.52 mg/kg；
而不同产地和品种的橄榄油总酚含量相差较大，为59.06～337.31 mg/kg，其中以科拉蒂品种的含量最高。
不同植物油中的特征酚类物质种类也不同，如橄榄油中的特征酚类物质是酪醇、羟基酪醇和橄榄苦苷等，橄榄多酚能够有效提高辐射小鼠外周血细胞数量，降低脂质过氧化损伤，减轻DNA损伤，抑制细胞凋亡，对小鼠的辐射损伤具有良好的防护作用[73]。赵欣[76]检测出花生油的特征酚类物质是白藜芦醇，具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗心血管、抗肿瘤等作用[77]。在大豆油中同时检测出4种大豆异黄酮，而在其他食用植物油中没有发现或者未同时发现，可用于植物油的掺伪鉴别。大豆异黄酮生物转化产物能够对人体起到多种调节作用，使细胞免受氧化应激损伤，李洁等[78]发现L.plantarum发酵豆乳可将大豆异黄酮由结合态转化为游离态，进而增加人体对大豆异黄酮的消化吸收率，使其具有更高的营养保健价值。
表2 不同植物油中总酚的含量Table 2 Content of total polyphenol in different vegetable oils mg/kg
油脂中天然存在的色素包括类胡萝卜素、叶绿素及黄酮类色素等[79]。其中类胡萝卜素是一类食用植物油中非常重要的营养活性成分，主要包括叶黄素、β-胡萝卜素和番茄红素等[80]，对人体健康有非常重要的意义。叶黄素和玉米黄质是人类角膜中黄斑色素的重要成分，其能够保护视网膜免受蓝光损伤，提高视觉灵敏度，因此叶黄素常用于预防和缓解眼部退行性疾病[81]。β-胡萝卜素可以改善缺乏维生素A导致的粪便菌群失调和肠道功能障碍[82]。相较于α-胡萝卜素和β-胡萝卜素，番茄红素吸收率较高，番茄红素可以起到有效的抗氧化、延缓衰老、增强免疫力和调整体内血脂血糖指标等作用，植物油中的番茄红素可有效缓解油脂劣变，保证食物的安全性[83-84]。
表3是不同植物油中色素的含量。Zhang等[85]测定了油茶籽油和橄榄油中叶黄素、β-胡萝卜素及番茄红素的含量，发现两种油中色素的含量相近。马桂娟等[86]研究发现枸杞籽油中β-胡萝卜素含量达到115.00 mg/kg。杨亚等[87]通过研究精炼过程中色素的变化，发现原油中色素总量排序为菜籽油>玉米油>大豆油，3 种植物油脂中色素组成也不相同，各色素在脱色工段衰变较为明显。Han等[88]分析了棉籽油中色素的含量，其中叶黄素达到48.8 μg/mL。色素的存在对油脂的色泽、品质及贮藏稳定性有影响，为了保证油脂的外观和色泽，一般需要对其进行脱色。但在脱色过程中会造成营养物质的流失，因此需要针对性脱除，改进脱色工艺是目前需要解决的问题。
表3 不同植物油中色素的含量Table 3 Content of pigments in different samples mg/kg
植物油是日常膳食中必不可少的组成部分, 不同植物油脂肪伴随物种类和含量的差异与其特定的营养价值和健康功能息息相关。例如：橄榄油中含有特有的橄榄多酚 (橄榄苦苷和羟基酪醇)和丰富的角鲨烯，具有较强的降胆固醇能力；
大豆油和玉米油中的维生素E含量较高且价格较低，是摄取维生素E的主要途径；
米糠油富含甾醇、谷维素和生育三烯酚等。传统的精炼工艺在去除有害成分的同时也造成了营养成分的流失，因此为保证油脂的高品质，需不断优化其加工工艺，尽量避免油脂中脂肪伴随物的损失。同时为进一步明确不同植物油中的营养价值，建立合适的针对目标物质的提取方法以及多组分一体化检测方法是非常必要的。利用脂肪伴随物建立不同植物油的指纹图谱，可以为植物油掺伪鉴别提供参考。
