猕猴桃籽油的营养与保健作用
猕猴桃又名羊(阳)桃、猕猴梨或藤梨,是猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(Actinidia)落叶性藤本植物。主要分布在北纬23°~24°的亚热带山区,大多垂直分布在海拔600m~1000m的中高海拔山区,河南伏牛山、陕西秦岭、湖南湘西山区是我国猕猴桃的三大主产区。猕猴桃具有很高营养、医疗、保健、观赏等开发利用价值,被誉为“水果之王”、“世界珍果”,是目前世界各国竞相发展的果品之一。
中国是猕猴桃的起源中心,迄今为止,全世界共发现猕猴桃属66个种,其中62个种原产于我国,栽培利用最广泛的两个物种中华猕猴桃和美味猕猴桃以长江流域为分布中心。据不完全统计,我国猕猴桃栽培面积已达45000hm2,居世界第一,产量仅次于新西兰和意大利。以目前中国的栽培面积,在近几年内产量将超过新西兰而跃居世界第一。
猕猴桃可食部分中含可溶性固形物13~18%,总糖6.3%~13.9%,有机酸1.2%~2.4%。每100克可食部分含蛋白质1.6克,脂类0.3克,总氨基酸100~300毫克,钙56毫克,磷42毫克,铁1.6毫克,维生素C100~420毫克,维生素B10.01毫克,还含有多种无机盐和蛋白质水解酶、猕猴桃碱等,其主要营养成分含量位居其他水果前列。
猕猴桃果实中含种子0.8%~1.6%,长椭圆形。干燥的种子为黄褐色或棕褐色,千粒重1.2克~1.6克,个别野生品种高达3.25克,含粗脂肪22%~35%。采用超临界CO2萃取技术从猕猴桃籽中提取猕猴桃籽油,色泽金黄透亮,略带清香。经有关分析部门检测,猕猴桃籽油中富含多种不饱和脂肪酸、脂类、黄酮类、酚类、维生素、微量元素硒及其它生物活性物质,其中亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸占75%以上。特别是亚麻酸含量达64.1%,这是目前发现的除苏子油外亚麻酸含量最高的天然植物油。另外,猕猴桃籽油的折光指数为1.4818,明显较一般油脂大,碘值(IV)高达171,表明猕猴桃籽油中含有大量不饱和双键,是干性油,具有较大的开发利用价值。
经有关科研、医疗和卫生部门检测,猕猴桃籽油具有辅助降低血脂、软化血管和延缓衰老等功效,在医学、保健食品和美容护肤品领域具有非常广泛的用途。猕猴桃籽油中亚麻酸、亚油酸含量在已探明的80余种植物种子油料与海洋生物中居于前列,是世界上优质天然多烯酸的最佳资源。多不饱和脂肪酸在医学与保健领域的应用价值在世界各国得到认同,市场优势明显。因此,猕猴桃籽油及其附属产品的开发,具有巨大的市场前景。
猕猴桃籽油是以猕猴桃籽为原料,经超临界萃取精制而成。
猕猴桃籽油分析检测结果
据农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所等权威机构检测,猕猴桃籽油富含亚油酸、α-亚麻酸等多不饱和脂肪酸及天然维生素E、微量元素硒等,详见表1、表2。
表1 猕猴桃籽油主要功效成份含量及其检验方法
功效成份 | 含量 | 检验方法 |
亚油酸(Lonoleic acid) | 106.53-156mg/g | GC法 |
α-亚麻酸(α-linolenicd acid) | 512.53-589mg/g | GC法 |
维生素E(Vitamin E) | 87.3-838.2mg/g | GB/T12388 |
微量元素硒(Se) | 0.031-0.082mg/kg | GB/T12399 |
表2 猕猴桃籽油脂肪酸酸组成[13]
脂肪酸名称 | 含量(%) |
C16:0(棕榈酸) | 6.2 |
C18:0(硬脂酸) | 1.8 |
C18:1(油酸) | 14.1 |
C18:2(亚油酸) | 13.8 |
C18:3(亚麻酸) | 64.1 |
研究还表明,猕猴桃的籽成分含量为:水分6.18%、灰分2.77%、粗脂肪32.00%、粗蛋白20.79%、碳水化合物39.86%.猕猴桃籽油提取的最佳工艺条件为:籽粒细度50目,萃取时间4h,萃取温度50℃。猕猴桃籽油富含亚油酸、亚麻酸等多不饱和脂肪酸,是天然多不饱和脂肪酸的最佳来源之一,具有调节血脂、延缓衰老的保健功能,还可作为护肤品的主要原料,具有嫩肤、祛斑的美容功效。
1 猕猴桃籽油的提取与检测
1.1 猕猴桃籽油提取方法
以猕猴桃含籽皮渣(或者成熟的猕猴桃鲜果)为原料,采用打浆、水洗除渣、沥干、低温干燥等工序得到干燥猕猴桃籽(水分含量低于9%),采用超临界CO2萃取法从猕猴桃籽中提取出猕猴桃籽油,出油率32%~35%。
选用HA221-40-48型超临界萃取装置和二萃二分一柱循环式工艺,经正交试验得出工艺参数为:萃取釜压力35Mpa,温度40~45℃,萃取时间3.5~4.5h;分离釜操作压力6~7Mpa,温度25~30℃; CO2气源纯度≥99.5%,流量260~280L/h。
超临界流体萃取技术是近代化工分离中的一种新型分离技术,采用处于超临界状态下的CO2作为溶剂,密度和介电常数较大,对物质的溶解度很大,并随压力和温度的变化而急剧变化,因此,不仅对某些物质的溶解具有选择性,且溶剂和萃取物非常容易分离。超临界流体萃取技术具有工艺简单,无溶剂残留,提取效率高等优点。但是,超临界CO2萃取得到的产品中磷脂含量比用正己烷提取要低得多,List等发现用超临界CO2萃取得到的油脂的氧化稳定性要低于溶剂萃取,这是因为磷脂是抗氧化剂的增效剂的缘故。因此,对超临界萃取工艺得到的猕猴桃籽油要进行防止氧化的研究。
2 猕猴桃籽油主要成份的作用
猕猴桃籽油含有亚油酸(C18:2ω-6)和-α亚麻酸(C18:3ω-3) 两种人体必需脂肪酸。目前已知存在于自然界的脂肪酸有40种,某些多不饱和脂肪酸为人体生长发育与正常生理活动所必需,但不能被人体所合成,必须靠食物供给,称为必需脂肪酸(essential fatty acids, EFA)[14]。1990年以来已公认亚油酸(C18:2ω-6)和α-亚麻酸(C18:3ω-3)为必需脂肪酸,它们在体内的代谢又可产生对人体有重要生理功能的ω-6和ω-3多不饱和脂肪酸,如花生四烯酸,EPA和DHA等。这两种必需脂肪酸中的每一种,都是一系列有特殊生物活性化合物类二十烷酸的前体,是影响血压、血管反应性、凝血和免疫系统的脂肪激素。必需脂肪酸具有促进生长发育和防止皮炎的双重作用,有助于预防冠状动脉疾病,减轻类风湿关节炎和特应性皮炎等炎性疾病及多发性硬化症。
两种必需脂肪酸对于所有组织的正常功能都是必不可少的。缺乏必需脂肪酸可以引发一系列的症状,其中包括生长迟缓,异常的鳞屑症状,以及因为皮肤的通透性异常而失水,男性及女性的不育是典型的症状。这类改变也引发肾的异常,包括肾毛细管的坏死、血尿及肾性高血压。也引起肝细胞线粒体的异常,例如肿胀,ATP合成受抑制,毛细管的抵抗力下降,红细胞的脆性增加。对传染病的易感性升高及心肌的收缩力下降,也当然导致前列腺素合成的下降等。
人类每日总热量中,如果有0.5%-1%的ω-3多不饱和脂肪酸,有5%-10%的亚油酸,对EFA的需求来说,在正常条件下是可以满足需求的。亚油酸的推荐摄入量是每天2-6g。ω-3脂肪酸的推荐总摄入量每天1.1-1.4g,其中摄入亚麻酸每天0.8-1.1g,摄入EPA和DHA每天0.3-0.4g。FAO/WHO为了保证婴幼儿的大脑及视网膜发育正常,把多不饱和脂肪酸ω-6/ω-3的摄入比例定为5,我国推荐的比例为4~6,其中0~1岁婴儿和老年人定为4[17]。
2.1 亚油酸的功能
亚油酸是功能性多不饱和脂肪酸中被最早认识的一种,在世界范围内的绝大多数膳食营养中占据着不饱和脂肪酸的大部分。亚油酸具有降低血清胆固醇水平作用,摄入大量亚油酸对高甘油三酯症病人效果较为明显。我国药典仍采用亚油酸乙酯丸剂、滴剂作为预防和治疗高血压及动脉粥样硬化症、冠心病的药物。
亚油酸有助于降低血清胆固醇和抑制动脉血栓的形成,因此在预防动脉硬化和心肌梗塞等心血管疾病方面有良好作用[17]。此外,亚油酸还是ω-6长链多不饱和脂肪酸尤其是γ-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸和花生四烯酸的前体。
2.2 α-亚麻酸的功能
α-亚麻酸是维系人类脑进化的生命核心物质。它能够有效地抑制血栓性病症,预防心肌梗塞和脑梗塞,降低血脂、降低血压,抑制出血性中风,抑制癌症的发生和转移,具有增长智力,保护视力,延缓衰老等功效。
α-亚麻酸最重要的生理功能首先在于它是ω-3系列多不饱和脂肪酸的母体,在体内代谢可生成DHA和EPA[18]。α-亚麻酸的生理功能表现在对心血管疾病的防治上,德国、日本就有用α-亚麻酸作为药物或补充剂来发挥其作用的专利[19]。Berry和Hirsch在1987年就通过对一组无心脏病或高血压的中年男子的脂肪组织中的脂肪酸组成分析,指出脂肪组织中α-亚麻酸每增加1%,动脉收缩和舒张压就降低667Pa。1988年后,Salonen等人观察到芬兰男子较低的血压与α-亚麻酸摄入水平有重要关联。中国医学科学院用富含α-亚麻酸的苏子油对鼠的高血脂症试验表明,α-亚麻酸能明显降低血清中总胆固醇和LDL-胆固醇水平,提高HDL-胆固醇/LDL-胆固醇比值,作用优于安妥明。
1994年,法国里昂对心肌梗塞存活者进行了一个为期五年的对比试验,结果令人惊异:27个月后,监护组有16例因心脏病发作死亡,试验组只有3个,监护组非致命心肌梗塞发作是试验组的3倍多(17:5)。这些数据显示,富含α-亚麻酸的人造奶油可使心血疾病发作和死亡率降低70%,而且这一结果是在没有采取降低血压和血清脂质的情况下得到的[18]。除了上述著名试验外,许多研究者也报道了α-亚麻酸或富含α-亚麻酸的膳食具有降血脂、防血栓的作用。
α-亚麻酸被观察到的另一重要功能是增强机体免疫效应。许多动物试验结果表明,α-亚麻酸对乳腺癌、结肠癌、肺癌及肾癌有一定抑制作用。也有关于α-亚麻酸防止皮肤老化、延缓衰老、抗过敏反应及促进毛发生长等方面的研究报道,这其中很多试验与富含α-亚麻酸的功能性油脂资源作为膳食来源有关。如国际公认的世界第五长寿乡──我国广西巴马地区的特色食品火麻仁油中α-亚麻酸含量高达25.2%,研究该地区长寿之谜的卫生部专家认为这一特色膳食是长寿的重要因素,α-亚麻酸具有延年益寿的功效。
2.3 维生素E的功能
天然维生素E是一种很强的抗氧化剂,它可以中断自由基的连锁反应,保护细胞膜的稳定性,防止膜脂质过氧化作用[20]。天然维生素E不让恶性胆固醇在血管壁附着,让血管保持清洁状态,进而起到调节血脂的作用;同时,通过抑制人体脂褐素的沉积,起到延缓细胞衰老的作用。中国营养学会推荐的总维生素E成人每日适宜摄入量为12.6~14mg。
2.4 微量元素硒( Se)的功能
硒是人体必需的微量元素,是很多抗氧化酶的重要组成成份。抗氧化酶可以保护细胞免受产生于正常氧代谢的自由基的损害,同时维持免疫系统和甲状腺正常功能。硒对人体的益处主要是激活免疫系统,抗癌、抗衰老,预防心血管疾病、中风和心脏病,增强人体柔韧性和养护皮肤。成人硒的每日适宜膳食摄入量为50~250微克[14]。
3 猕猴桃籽油保健功能的试验评价
按照卫生部对保健食品保健功能的划分方法,且每项产品仅限申报两项保健功能的规定,结合主要理化成分亚油酸与亚麻酸的保健疗效,现已委托湖南省公共卫生检测检验中心完成了猕猴桃籽油的调节血脂、延缓衰老等保健功能的试验评价和相关权威医院的临床试验。
以基础饲料喂饲大鼠一周后,禁食14小时,取尾血,用康仁560全自动生化分析仪测定血清总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),根据TC水平兼顾TG将动物随机分为4组:高脂对照组和三个受试物组。自正式试验开始,各组动物换用高脂饲料,受试组按上述剂量设计灌胃给予不同剂量猕猴桃籽油,高脂对照组灌胃给予同体积的植物油,连续30天后,禁食14小时,拔眼球采血测定各项血脂指标,见表3。
表3 试验前后各组血清TC、TG水平(x±S)
组别 | 剂量 | 动物数 | TC(mmol/L) | TG(mmol/L) | ||
试验前 | 试验后 | 试验前 | 试验后 | |||
高脂对照 | 0.000 | 11 | 1.79±0.48 | 2.64±0.52 | 0.79±0.23 | 1.49±0.39 |
低剂量 | 0.335 | 11 | 1.79±0.43 | 2.25±0.37 | 0.81±0.22 | 1.19±0.13 |
中剂量 | 0.670 | 11 | 1.80±0.53 | 2.07±0.48 | 0.80±0.18 | 1.07±0.16 |
高剂量 | 2.010 | 11 | 1.81±0.26 | 2.22±0.41 | 0.81±0.18 | 1.21±0.24 |
表4 猕猴桃籽油对大鼠血清TC、TG、HDL-C水平的影响
剂量(kg.bw) | TC(%) | TG(%) | HDL-C(mmol/L |
0.335 | 14.8 | 20.1 | 0.01 |
0.670 | 21.6 | 28.1 | 0.06 |
2.010 | 15.9 | 18.8 | 0.04 |
3.2 延缓衰老作用试验
3.2.1 抗氧化作用
设小鼠低、中、高剂量分别为0.335、0.670、2.010g/kg.bw,灌胃量以0.2ml/10g.bw计,按所设剂量,取猕猴桃籽油稀释至所需浓度,给小鼠灌胃,每天一次,连续30天。对照组灌以植物油。于实验第31天摘眼球采血,离心,取血清,测定血清超氧化物歧化酶(SOD)。
表5 猕猴桃籽油对老龄小鼠血清SOD活力的影响(x±S)
组别 | 剂量(kg.bw) | 动物数(只) | SO活力(NU/ml) | P值 |
高脂对照 | 0.000 | 12 | 218.3±87.1 | ------- |
低剂量 | 0.335 | 12 | 228.8±68.2 | 0.968 |
中剂量 | 0.670 | 12 | 303.2±69.7 | 0.013 |
高剂量 | 2.010 | 12 | 255.9±50.1 | 0.423 |
3.2.2 果蝇生存试验
收集八小时内新羽化的果蝇成虫,乙醚麻醉下区分雌雄。在普通培养基中饲养2周后,随机分组,分别称重后进行试验。每组用果蝇400只,雌雄各半。对照组给予含0.1%的羧甲基纤维素钠的普通玉米粉培养基;试验组分别给予含0.044%、0.133%、0.4%、1.2% 猕猴桃籽油(用0.1%的羧甲基纤维素钠配制)的培养基。每间隔3-4天更换新鲜配制的培养基一次。每天观察记录果蝇生存数和死亡数,直到果蝇全部死亡为止。0.133%浓度组雌雄果蝇的平均寿命和最高寿命均显著高于相应对照组(P<0.05),且半数死亡时间均较相应对照组延长4天。0.044%浓度组雌性果蝇的最高寿命也显著升高(P<0.05)。试验结果表明,猕猴桃籽油有延缓衰老作用。
3.3 食品安全性毒理学评价
猕猴桃籽油对雌、雄小鼠的急性经口LD50均大于215000mg/kg.bw,根据GB15193.3-94中的急性毒性分级标准,猕猴桃籽油属无毒物。另外,猕猴桃籽油三项遗传实验(Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验)结果均为阴性。
3.4 30天喂养试验
以3.35%、5%、6.7%的猕猴桃籽油掺入饲料中喂饲大鼠30天,试验期间,各组动物生长发育良好,各剂量组雌、雄大鼠各时点体重及试验期间的体重增长、食物利用率与对照组比较无显著性差异(P>0.05),6.7%剂量组雌鼠平均进食量显著低于对照组(P<0.05);样品对大鼠血液学、血生化各项指标及肝/体、脾/体比值无显著影响;肝、肾、脾、胃、肠道病理组织学检查未发现与样品处理有关的病理形态学改变。试验结果表明,用猕猴桃籽油进行30天喂养对大鼠无明显不良作用。
3.5 稳定性试验
取猕猴桃籽油三批,留样在温度39~40℃,相对湿度75%的条件下,分别在0、1、2和3个月后对样品的感官指标、理化指标、微生物指标及功效成分按国家标准规定的方法进行检测。在本试验条件,感官指标、理化指标、微生物指标及功效成分等指标均无显著变化,表明猕猴桃籽油是基本稳定的。
3.6 猕猴桃籽油临床试验
2003年11月,课题组委托中南大学湘雅三医院、武警总医院、湖南省体育运动医疗专科医院、长沙市疾病预防控制中心共4家医院对猕猴桃籽油软胶囊(商品名果王素)进行临床应用,选择出110名高血脂人群,按照每次3粒、每天2次的服用方法服用果王素60天后,经过空腹采静脉血作生化检查其服用果王素前后的血脂项目。结果表明,猕猴桃籽油能明显降低血脂,总有效率达80%,TC平均下降幅度最低可达3.9%,最高可达26.5%,平均降幅17%;TG平均下降幅度最低可达10.06%,最高可达37.7%,平均降幅23%。受试人群自感舒适,精神好,睡眠好,头昏、胸闷、心烦症状减轻,疲劳减缓,排便通畅。详见表6。
表6 服用果王素(猕猴桃籽油产品)前后血脂水平对照分析
医院名称 (湖南省) |
血脂水平TC(平均) | 血脂水平TG(平均) | 样本数 | 有效率% | ||||
服用前 | 服用后 | 降幅% | 服用前 | 服用后 | 降幅% | |||
武警总医院 | 5.27 | 4.04 | 23.3 | 3.45 | 2.15 | 37.7 | 17 | 100 |
体育医院 | 6.46 | 6.21 | 3.9 | 2.98 | 2.68 | 10.06 | 26 | 100 |
疾控中心 | 6.11 | 5.25 | 14.1 | 3.35 | 2.75 | 17.9 | 35 | 57.1 |
附三医院 | 6.49 | 4.77 | 26.5 | 2.94 | 2.17 | 26.2 | 32 | 78.1 |
4 猕猴桃籽油在护肤品中的应用
采用高压均质方法将磷脂和猕猴桃籽油分散在多元醇或碳水化合物的水溶液中,形成蜜状至啫哩状的透明至半透明溶液(Nanosolve),从而制得以Nanosolve包裹而成的护肤品。
皮肤皱纹和老年斑等是影响美容的主要原因,老年斑、皱纹的产生是体内产生过多的活性氧自由基作用的结果。自由基作用于脂质发生过氧化反应,氧化终产物丙醛与蛋白质等生命大分子交联聚含形成脂褐素,由于它不溶于水、不易排除而在细胞内大量堆积。自由基与体内细胞反应破坏细胞膜结构,影响微循环,阻断皮肤从体内吸收营养。同时,自由基作用于体内酶系统,导致胶原蛋白和硬弹性蛋白破坏,结果使皮肤老化,黑色素沉着、老年斑形成、皮肤松弛、皱纹增多加深、皮肤粗糙等。α-亚麻酸能有效清除体内过多的自由基,进而有效祛除色斑、嫩化肌肤。
亚麻酸、亚油酸能作为过脂剂补充皮肤必要的脂肪酸,提供肌肤营养,起到润滑和保护作用。油脂能在皮肤上形成疏水性薄膜,赋予皮肤柔软、润滑和光泽,同时防止外来的物理化学刺激,保护皮肤。寒冷时,能抑制皮肤水分的蒸发,防止皮肤干裂。另外,根据相似相溶原理,能清洁皮肤油性污垢。
维生素E是一种有效的自由基清除剂,能保护机体细胞膜及生命大分子免遭自由基的攻击,具有抗衰老、提高机体免疫力等作用[29],是细胞膜内重要的抗氧化物和膜稳定剂,具有扩张毛细血管,改善血液循环,清除色斑,使老年斑变淡的作用。猕猴桃籽油中富含维生素E,有利于黑色素的排泄,防止在细胞内堆积沉着形成褐斑,美白皮肤,延缓衰老,也有利于皮肤健康红润,充满活力。
硒是一种多功能的生命营养素,有清除自由基、抗氧化、强力抑制过氧化脂质的产生、保护生物细胞膜、防止皮肤老化等作用。
5 猕猴桃籽油的纳米处理技术研究
以猕猴桃果籽油为原料,采用100~120MPa超高压均质技术,使油滴发生瞬间高速对撞、分散和剪切,可制成处于纳米粒度的猕猴桃籽油。经检测,纳米油的中位粒径相当于纳米技术处理之前的1/43,
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