胡麻木酚素研究进展
亚麻粕中木酚素利用进展 许光映(食品学院,Z20144135) (山西省农科院农产品加工研究所,太原,030031 山西农业大学农业推广2014在职研究生,太谷,030800) 摘要:综述了亚麻粕中木酚素的利用进展。亚麻木酚素具有抗肿瘤生 成作用、雌激素及抗雌激素效应、抗动脉硬化、预防糖尿病、抑制芳 香酶活性、抑制DNA和RNA合成、抗病毒、抗真茵等多种功效, 在食品、临床医学和化妆品领域应用广泛。木酚素在亚麻粕中含量非 常丰富.开发利用亚麻粕中木酚素会产生巨大的经济和社会效益.前 景广阔。 关键词:亚麻粕;木酚素;利用 亚麻属亚麻科(Linaceae)亚麻属(Linum),俗称胡麻。亚麻适应 性广,抗逆性强,宜于高寒冷凉、干旱、长日照地区种植,在我国亚麻 主要分布在华北和西北地区,是区域性特色鲜明的油料作物卜气亚 麻粕是亚麻榨油后的副产物,含有亚麻蛋白、亚麻胶、木酚素、膳食 纤维等多种营养成分里项。 亚麻木酚素叫开环异落叶松酚二葡萄糖昔,是与人体雌激素十分 相似的植物雌激素。亚麻木酚素含量高低取决于亚麻品种、气候和生 态条件。在亚麻籽中开环异落叶松树脂素二葡萄糖贰SDG( secois olariciresinol diglucoside)通过酉旨连接以低聚体的形式存在务可。木酸素 是一种温和的植物雌激素,同时也是一种对人体非常有益的生物活性 物质,能够较好的平衡人体的雌激素水平,并对依赖激素繁殖的癌 细胞的生成有较强的阻碍作用,对乳腺癌和前列腺癌有治疗作用,同 时有助于减轻妇女绝经期的症状M。 研究表明,许多谷物中都含有木酚素,但亚麻籽中含量最高。亚 麻籽中的木酚素含量比其它食品高出75〜800倍,亚麻粕中的木酚素 因富集而更加丰富。因此,如何较大程度的利用亚麻粕的价值,加大 亚麻粕中木酚素的开发力度,了解其利用进展具有重要的意义,本文 就此作以综述。 1. 木酚素的功能 木酚素不仅对内原性激素的新陈代谢起作用,而且还能影响细胞 内的酶、蛋白质的合成以及细胞的增生和分化「⑴。木酚素具有强的抗 氧化特性,能有效遏制促使癌生成的有害化学物质,是强的抑癌素。 研究表明,亚麻食品能够降低乳腺癌、结肠癌和前列腺癌的发病率购。 另外,当木酚素结合到雌激素受体上时,会显示弱的雌激素或抗雌激 素的效应孔 1.1雌激素效应 木酚素能双向调节人体内雌激素水平,显示弱的雌激素或抗雌激 素的效应。当人体缺乏雌激素时,木酚素可以与细胞上的雌激素受体 起作用,增加绝经妇女阴道细胞成熟,减轻妇女更年期综合症;但当 人体内雌激素水平过高,存在引发乳腺癌的危险时,它能占据雌激素 受体,抑制雌激素的作用,并刺激肝脏合成雌激素结合蛋白而加速雌 激素的消除,从而预防和阻延乳腺癌的发生和发展问。 1.2抗肿瘤 木酚素具有抑制肿瘤形成的作用。研究表明,木酚素能在肝脏中 促进形成雌激素结合球蛋白,这种球蛋白与雌激素结合时会使之失去 活性,而加速雌激素的消除,雌激素结合球蛋白水平的上升会降低自 由类笛醇性激素的浓度及其对组织的影响,从而抑制了雌激素依赖的 肿瘤的生长(如乳腺癌等)“。 1.3预防结肠癌、前列腺癌、胸腺癌 研究表明木酚素能抑制内源雌激素的生物合成和新陈代谢中起 关键作用的两种酶,从而能参与促进生长的笛醇雌激素的生物合成, 木酚素还能抑制促进初级胆酸形成的酶的活性,从而影响胆酸以及胆 固醇的新陈代谢,预防结肠癌。哺乳动物木酚素及其前体具有抑制癌 细胞活性的原因在于他们拥有雌激素或抗雌激素效应,减少内源雌激 素的形成和循环,限制了刺激雌激素依赖的肿瘤的生长词。 2. 亚麻粕中木酚素利用进展 长期以来,亚麻籽榨油后的饼粕用作饲料,未作深加工,利用率 不高。与此同时,由于榨油后的亚麻粕中存在一定量的抗营养因子, 如亚麻籽胶、植酸、生氤糖贰等,往往被直接丢弃,造成了资源的极 大浪费。因传统的利用方式大大制约了亚麻籽的利用,亚麻粕的深加 工和综合利用成为近年来的研究热点。 亚麻木酚素为无色晶体,能溶于水、甲醇、含水乙醇和丙醇,并 易被酶或酸水解。由于亚麻粕是公认的最丰富的木酚素来源,所以近 年来许多学者相继开发出各种不同提取亚麻粕中木酚素的方法。 Westcott等人“采用脂肪族醇(如甲醇、乙醇和丙醇等)溶剂, 先从亚麻粕中提取木脂素,经过滤、浓缩、碱催化水解,使木脂素释 放出来,将得到的浓缩物再通过液/液分离、离子交换树脂富集和层 析法分离,最后得到纯度大于90%的木脂素。 Sheng等人网将脱脂亚麻粕用二氧杂环乙烷和乙醇按1 : 1配成 的溶液提取24h,蒸发溶剂,在含有甲醇钠的无水甲醇中振荡48h后, 混合物在真空下浓缩成浆状物,再用体积分数为5%的硫酸(pH值为 3.0)酸化,并用CHCL和水饱和的正丁醇萃取3次,正丁醇层在真空 浓缩,用硅胶柱层析,先用CHCL—CH30H—H20洗脱,再CHC13/CH3OH 进行梯度洗脱,最后可得到SDG。 刘大川等人*确定了用含水乙醇为溶剂提取SDG的最佳工艺条件 是:乙醇体积分数为70%,浸提时间为4h,液固比为16 : 1,温度为 45°C。再将亚麻粕的乙醇提取物用旋转蒸发器浓缩成浆状,然后真空 冷冻成固体,再用一定量的无水甲醇溶解,在溶液中加入1%的三乙 胺,旋转碱解8h,经过适当浓缩后用冰醋酸调节pH值为4.0,过滤后, 对滤液进行分离和柱层析,SDG的提取率为90. 24%o 张文斌等人 狗采用微波辅助提取法从亚麻粕中提取木酚素,确定 微波辅助提取的最优工艺条件为:乙醇体积分数为40. 9%,液固比为 21. 9 : 1 ( mL/g),超声处理5min并预浸,辐照时间为90.5s,微波 功率为130 Wo与常规溶剂提取法和索氏提取法相比,微波辅助提取 法显著提高了亚麻木酚素的得率,大大缩短了提取时间,并节省了 能耗。 杨宏志或研究了溶剂法提取亚麻粕中木酚素的工艺,确定了最 佳溶剂系统为体积分数为70%的乙醇,提取温度为室温,时间为24h, 并用中空纤维超滤膜超滤木酚素提取液,建立平均渗透通量的数学 模型。 许时婴等人“提出用低极性有机溶剂低温浸提脱脂,然后用乙醇 溶液提取,提取液加入碱水解,中和、抽滤、减压浓缩,以无水乙醇复 溶并微滤得到清液,上凝胶柱分离纯化。 Andreas等人勇提出用亚麻粕初提,碱解后用“高速逆流色谱法” 从亚麻粕中分离纯化SDG。 3. 小结 综上所述,目前亚麻粕中木酚素的提取还没有形成系统的规范 的方法。不同的研究者采用的方法不同,但多数是从亚麻粕粉开始, 利用有机溶剂进行提取,提取液碱解、中和后、再上凝胶柱分离纯化。 然而这些方法都存在一定的弊端和局限性,表现在:①有机溶剂消 耗量大,不仅增加提取成本,而且对工作环境造成污染;②提取周 期较长,通常最佳周期为24 h,生产效率低;③提取成本较高,特别 是后期的分离纯化过程。 参考文献: [1] 胡晓军.山西农业科学,2010,7: 8 [2] 梅莺.中国农业科学院硕士论文集,北京:中国农业科学院,2013 1 [3] 何生虎等.宁夏农学院学报,2004,25(2): 76 [4] 魏长庆等.粮食与油脂,2012,4: 6 [5