牡丹籽研究進(jìn)展

李梅青，吳 悠，孫 強(qiáng)，陳 健，王 芬，吳計(jì)劃

1安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，合肥 230036;2北京同仁堂安徽中藥材有限公司，銅陵 244000

牡丹(Paeonia sufruticosa Andr.)屬毛茛科芍藥屬灌木，可分為觀賞牡丹和藥用牡丹，觀賞牡丹主要在河南洛陽和山東菏澤廣泛種植，而藥用牡丹以安徽銅陵的鳳丹最為著名，鳳丹皮為安徽四大中藥材之一，具有很高的保健及藥用價值［1］。牡丹籽為牡丹開花后結(jié)出的種子，通常種子繁殖容易改變品種的優(yōu)良性狀且生長周期較長，因此牡丹產(chǎn)區(qū)一般采用嫁接法和扦插法大規(guī)模繁殖牡丹［2］。牡丹籽產(chǎn)量較高，但一直作為牡丹花和丹皮的副產(chǎn)物，處于自生自滅的狀態(tài)，未能得到合理地開發(fā)和利用。本文綜合相關(guān)文獻(xiàn)，對目前牡丹籽中有效成分提取、分析的研究做出概述，以期對合理開發(fā)利用牡丹籽資源提供理論依據(jù)，繼而推動牡丹籽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 牡丹籽有效成分分析

1.1 牡丹籽的基本成分

牡丹的種植范圍很廣，品種較多，結(jié)籽率高。已有研究表明，不同品種的牡丹籽基本成分含量不盡相同。據(jù)報道，藥用牡丹品種鳳丹白的種子中脂肪含量為34.31%，淀粉含量為19.42%，可溶性糖含量為12.29%，蛋白質(zhì)氮含量為2.01%，絕對含水量為 17.17%［3］。

1.2 牡丹籽的脂肪酸組分

目前，已有不少學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)對牡丹籽脂肪酸組成進(jìn)行了研究，戚軍超等［4］通過石油醚-乙酸乙酯(7∶1)溶劑提取牡丹籽，提取物經(jīng)三氟化硼甲醇甲酯化后，用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法測定。實(shí)驗(yàn)鑒定出37種成分，其中含量較多的組份為亞麻酸、油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸，不飽和脂肪酸占83.42%，飽和脂肪酸占14.66%。劉建華等［5］采用化學(xué)萃取法萃取牡丹籽，并用毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(CGC-MS)測定經(jīng)皂化、甲酯化后的牡丹籽油脂肪酸組成，結(jié)果檢測出14種脂肪酸，其中主要成分為亞麻酸和亞油酸，其相對含量分別為57.931%和28.121%。周海梅等［6］索氏提取，皂化和甲酯化牡丹籽后用CGC-MS法分析，測得牡丹籽油中的17種脂肪酸成分，主要組份為亞麻酸、油酸、亞油酸，不飽和脂肪酸占83.05%，飽和脂肪酸占14.33%。盡管上述研究采用的原料和方法不盡相同，測定的脂肪酸組份含量有所差異，但結(jié)果一致表明牡丹籽中不飽和脂肪酸含量較高，脂肪酸組成比例符合健康食用油的標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的保健與營養(yǎng)價值。

1.3 牡丹籽的活性成分

芍藥苷是從芍藥中提取的最主要生物活性成分，不僅具有解痙、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜及改善學(xué)習(xí)記憶的作用，還具有抗自由基損傷，抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載和抗KA神經(jīng)毒性等生理作用［7，8］。研究表明不僅丹皮中含有芍藥，牡丹籽中也存在芍藥苷等活性成分。何春年等［9］從牡丹籽乙醇提取物中分離出氧化芍藥苷、8-去苯甲酰芍藥苷等物質(zhì)，證明了牡丹籽中含有芍藥苷，且含量較高，有很好的提取和利用價值。此外，牡丹籽中還含有其他藥理活性物質(zhì)，如芪類和黃酮類等［10］。

2 牡丹籽的理化特性研究

2.1 抑菌特性

近年來，植物提取物致病真菌和細(xì)菌的殺菌活性得到了廣泛的研究。許多植物提取物被發(fā)現(xiàn)具有一定的殺菌活性。研究表明，牡丹籽的提取物對多個菌種有明顯的抑制作用，其脂溶性成分對枯草桿菌、沙門氏菌、根霉菌和黑曲霉菌具有較好地抑制作用;水溶性成分對枯草桿菌、沙門氏菌和巴氏桿菌有一定抑菌作用［11］。但其有效抑菌成分和機(jī)理尚未研究，可能為芍藥苷和其他活性成分中的一種或多種，有待進(jìn)一步研究、提取和利用。

2.2 抗氧化特性

隨著年齡的增長，體內(nèi)清除自由基的能力減弱，機(jī)體抗氧化能力逐漸下降，實(shí)驗(yàn)表明自由基的細(xì)胞毒作用可使細(xì)胞凋亡，過剩的自由基會攻擊生物膜多不飽和脂肪酸、DNA、蛋白質(zhì)和其他生物大分子，造成機(jī)體在分子水平、細(xì)胞水平及組織器官水平的各種損傷，加速機(jī)體的衰老進(jìn)程并誘發(fā)各種疾?。?2，13］，因此，提取具有清除自由基能力的抗氧化成分已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，最近研究發(fā)現(xiàn)牡丹籽油脂具有較高的抗氧化能力。張萍等通過食用油的抗氧化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加牡丹籽油的比例越高，其調(diào)和油脂的過氧化值水平就越低［14］，初步驗(yàn)證了牡丹籽中含有抗氧化成分，具備較好的抗氧化能力，應(yīng)用前景廣闊。

2.3 防曬特性

目前，以天然植物油為基質(zhì)的化妝品市場發(fā)展趨勢良好，植物油及其氫化產(chǎn)物和脂肪酸酯類在化妝品行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。防曬化妝品中起防曬作用的物質(zhì)稱為防曬劑，防曬劑的主要特性是在吸收紫外線的區(qū)域內(nèi)有最大的吸收波長λmax。一般UVB吸收劑以λmax=308 nm最為適宜，UVA吸收劑以λmax=355 nm 最為適宜［15，16］。最近的研究發(fā)現(xiàn)，牡丹籽油在220 nm～420 nm處有強(qiáng)吸收峰，恰好能夠吸收波長320～400 nm的UVA和波長275～320 nm UVB，能夠有效的吸收紫外線［14］。因此認(rèn)為牡丹籽油具有很好的防曬特性，可以將牡丹籽油作為防曬劑添加到化妝品基礎(chǔ)配方中，在防曬的同時具有護(hù)膚、美白、保健和消炎的功效。

3 牡丹籽油提取及精煉工藝研究

常用的油脂提取方法有溶劑提取法、物理壓榨法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法和二氧化碳超臨界萃取法等，牡丹籽的含油量為34.31%左右，脂肪含量同油料作物相當(dāng)，因此油脂的提取工藝為廣泛研究的重點(diǎn)。文獻(xiàn)報道，以石油醚作為浸提溶劑，采用超聲波技術(shù)輔助溶劑浸出法提取牡丹籽油，在最優(yōu)工藝條件下，牡丹籽油的提取率可達(dá)24.12%［17］;而使用傳統(tǒng)機(jī)械壓榨工藝壓榨牡丹籽，牡丹籽的出油率較低，且壓榨出的牡丹籽油不飽和脂肪酸含量較低，油脂中游離脂肪酸含量較高，色澤較深;壓榨籽油的外觀性狀和穩(wěn)定性都較差［14］;而采用超臨界CO2萃取提取技術(shù)提取，牡丹籽油得率可達(dá)到 24.22% 和 30.70%［18，19］。

牡丹籽原油顏色較淺，異味較少，因此純化工藝比較簡單，研究表明活性白土二次脫色法對牡丹籽油的脫色效果較好，其脫色率高，所得的成品油透明澄清、呈淡黃色，且使過氧化物含量降低，同時也使磷脂含量降到很低水平［18］。牡丹籽原油酸價較高，但采用常規(guī)水化脫膠和堿煉脫酸后，牡丹籽油的膠體含量和酸價明顯降低，但碘價、皂化價和折光指數(shù)基本不變，對脂肪酸組成成分及含量影響不大［20］。

4 展望

現(xiàn)有的研究結(jié)果表明，牡丹籽中脂肪含量較高，可以提取油脂，既可開發(fā)牡丹籽油作為新型高營養(yǎng)價值的食品，也可作為普通食用油的調(diào)和油。牡丹籽油富含多不飽和脂肪酸，特別是亞麻酸和亞油酸，這對于利用牡丹籽資源開發(fā)植物ω-3系多不飽和脂肪酸具有重要的指導(dǎo)意義。牡丹籽中的活性成分具有抑菌特性、抗氧化性和防曬特性，使其不僅可以用于食品的保鮮，又可作為天然抗氧化劑添加到食用、化工、油脂產(chǎn)品中，延緩其自動氧化，具有相當(dāng)廣泛的開發(fā)利用價值。尤其是作為護(hù)膚油添加到化妝品中，在護(hù)膚保濕的同時還具有防曬、延緩衰老、抗菌消炎等藥理作用。目前，國內(nèi)對于牡丹籽的研究并沒有廣泛引起重視，僅對其脂肪酸組成、油脂提取工藝等方面進(jìn)行了初步的研究。牡丹籽中生物活性成分組成、機(jī)理、提取及應(yīng)用等方面都有待于進(jìn)一步研究。

1 Qin YM(覃逸明)，et al.Effects of different treatments on seed germination of Paeonia ostii.China Seed Ind.(中國種業(yè)).2009，1:38-40.

2 Guo XY(郭夕英)，Zong XX(宗緒賢).Propagation of Paeonia suffruticosa Andr..Cont.Eco-Agri Cul.2008，(1):124.

3 Yang H(楊輝)，et al.Measurement of the Seed-bearing A-bility，Seed Characteristic and Biochemistry Components of Paeonia suffruficosa Andr.J Henan Univ Sci Tech(河南科技大學(xué)學(xué)報)，2006，5(27):75-78.

4 Wei JC(戚軍超)，et al.Analysis of the Chemical Constituents in Peony Seed Oil by GC-MS.J Cere Oils(糧食與油脂)，2005，(11):22-23.

5 Liu JH(劉建華)，et al.Aanlysis of Fatty Acids in Paeonia suffruficosa Andr.seeds.Chemiea Ana Met(化學(xué)分析計(jì)量)，2006，15(6):30-31.

6 Zhou HM(周海梅)，et al.Physicochemical indexes and fatty acid composition of peony seed oil.China oils fats(中國油脂)，2009，34(7):72-74.

7 Choi CS，et al.Overexpression of uncoupling Protein 3 in skeletal muscle protects against fat-induced insulin resistance.J Clin Invest，2007，117:1995-2003.

8 Bergman RN，et al.Theevolutionofbeta-eelldysfunetion and insulin resistanee in type 2 diabetes.Eur J Clin Invest，2002，32:35.

9 He CN(何春年)，et al.Chemical constituents from seeds of Paeonia suffruticosa.Chin J Chin Mat.Med(中國中藥雜志)，2010，6:1428-1431.

10 Sarker SDW，Pensri DL.Identification and ecdysteroid antagon is tactivity of three resveratrol trimers(suffruticosols A，B and C)from Paeonia suffruticosa.Tetrahedron，1999，55:513.

11 Bai XT(白喜婷)，et al.Antibacterial properties of peony seeds extract.China Brewing(中國釀造)，2009，(3):59-61.

12 Gianfraneo B，Alfredo B.Oxidative stress as a biomarker of estrogen exposure in healthy vesl calves.Ana.Chimiea Acta，2003，483:281-288.

13 Xu Y，et al.Cardiop rotection by chronic estrogen or superoxide dismutase mimetic treatment in the aged female rat.Am J Phy.Heart Circ Phy，2004，287:165-171.

14 Zhang P(張萍).Preparation and Purification and Componential Analysis and Efficacy Evaluation of oil from Penoy seeds.Beijing:Capital Normal University(首都師范大學(xué))，PhD.2009.

15 Wu KK(吳可克).Functional cosmetics(功能性化妝品).Beijing:Chemical Industry Press，2006，109.

16 Yan SX(閻世翔).Cosmetic Science(化妝品科學(xué)).Beijing:Scientific and Technical Documentation Press，1995:299.

17 Yi JP(易軍鵬)，et al.Optimization on Ultrasonic-assisted Extraction Technology of Oil from Paeonia suffruticosa Andr.Seeds with Response Surface Analysis.Trans Chin Soc Agric Mac.(農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報)，2009，40:103-110.

18 Yi JP(易軍鵬)，et al.Supercritical Carbon Dioxide Extraction of Paeonia suffruticosa Andr.Seed Oil.Trans Chin Soc Agric Mac(農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報)，2009，40:146-148.

19 Deng RX(鄧瑞雪)，et al.Optimization of Supercritical CO2Extraction and Analysis of Chemical Composition of Peony Seed Oil.Food Sci(食品科學(xué))，2010，31:142-145.

20 Bai XT(白喜婷)，et al.Refinement of Peony Seed Oil and Analysis of Its Physicochemical Properties.Food Sci(食品科學(xué))，2008，29:351-354.