王丹丹,方建國
(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院藥學(xué)部,湖北 武漢 430030)
萊菔子為十字花科植物蘿卜 Raphanus sativus L.的干燥成熟種子,始載于《日華子本草》,性平,味辛、甘,歸肺、脾、胃經(jīng),具有消食除脹、降氣化痰之功效,用于治療飲食停滯、脘腹脹痛、大便秘結(jié)、積滯瀉痢、痰壅喘咳[1]。萊菔子主要含脂肪油、揮發(fā)油、芥子堿等[2],脂肪油中含大量不飽和脂肪酸,其中亞油酸、α-亞麻酸、γ-亞麻酸為人體必需氨基酸,有良好的保健功能[3-5];芥酸是重要的工業(yè)原料[6];另外,萊服子油脂中所含的萊菔素是抗癌活性最強(qiáng)的天然活性成分之一[7]。目前,對萊菔子的研究主要集中在育種、藥用和油用價值方面,而對萊菔子油的綜合價值研究報道很少。筆者對近年來萊菔子油的研究成果進(jìn)行回顧性總結(jié),以了解萊菔子油的應(yīng)用價值,為其功能成分的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
萊菔子有生品、炒品之分,不同的炮制工藝所制取出的油脂成分差異不大。孫忠迪等[8]研究發(fā)現(xiàn),炒制有利于萊菔子中脂肪油在水煎液中的溶出,對其組分和含量無影響。譚鵬[9]應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)分別對生、炒萊菔子脂肪酸成分進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,生、炒品所含的脂肪酸種類與相對含量十分接近,說明萊服子炮制前后其脂肪酸沒有本質(zhì)的變化。
脂肪酸:由于萊菔子油成分研究時所采用的種子品種、提取方法、分析手段等不同,導(dǎo)致所得脂肪酸在種類和含量上有差異,見表1??梢姡R菔子油中含多種脂肪酸,其中油酸、芥酸屬于單不飽和脂肪酸,亞油酸、α-亞麻酸、γ-亞麻酸屬于多不飽和脂肪酸。雖然脂肪酸含量有差異,但以棕櫚酸為主的飽和脂肪酸含量少,而芥酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸含量可觀,這在植物油脂中非常突出。
萊菔素:萊菔子中有大量的異硫氰酸鹽,其中萊菔素(sulforaphene,4-甲基亞磺酰基-3-丁烯基異硫氰酸酯)的含量最高,占總異硫氰酸鹽的60%以上[14]。其分子式為C6H9NOS2,相對分子質(zhì)量為175.3,結(jié)構(gòu)式見圖1 A。與萊菔素容易混淆的是其同系物萊菔子素(sulforaphane),又稱萊菔硫烷,兩者的差別僅在于一個飽和鍵,其分子式為 C6H11NOS2,相對分子質(zhì)量為177.3,結(jié)構(gòu)式見圖1 B。趙功玲等[15]采用GC-MS法測得蘿卜籽油中含有 28.39~114.73 mg/kg的萊菔素;進(jìn)一步分析表明,在最佳提取工藝,即液固比 21.8 ∶1(mL /g)、提取時間 1.76 h、提取溫度27.3℃條件下,蘿卜籽油中萊菔素的含量達(dá) 89.5 mg/kg[11]。華貝貝等[16]利用已優(yōu)化的高效液相色譜(HPLC)法測定了不同來源地和不同類型蘿卜種質(zhì)萊菔素含量分布,發(fā)現(xiàn)不同蘿卜種質(zhì)萊菔素含量存在顯著差異,其含量分布范圍為 34.445 ~144.69 mg/kg·DW,含量相差42倍,紅皮白肉和綠皮白肉類型的蘿卜種質(zhì)萊菔素平均含量較高,華東地區(qū)的蘿卜種質(zhì)萊菔素平均含量顯著高于其他來源地的蘿卜種質(zhì)。Kuang等[17]用 SP-700大孔樹脂和制備HPLC法對萊菔子中的萊菔素進(jìn)行分離純化,從12.5 kg萊菔子中得到了87.5 g萊菔素純品。沈蓮清等[18]在單因素試驗的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)面分析法建立硫苷酶解條件的二次多項數(shù)學(xué)模型,探討酶解pH和催化劑添加量2個因子的交互作用對萊菔素得率的影響。結(jié)果表明,在酶解溫度25℃,酶解時間8 h,催化劑添加量0.058 4 mg/g,酶解 pH 3.71時,響應(yīng)面預(yù)測萊菔素的最大得率為3.532 6 mg /g,與響應(yīng)面的預(yù)測值吻合。
表1 萊菔子油中脂肪酸種類及含量(%)
圖1 化學(xué)結(jié)構(gòu)式
維生素E、甾醇:朱涵彬[19]采用索氏提取法,以乙醚為提取溶劑制得蘿卜籽油后,用HPLC法同時測定其中的維生素E和甾醇的含量。結(jié)果顯示,維生素 E的含量為1.20 mg/g,甾醇的含量為13.94 mg/g。證明萊菔子油中的維生素E和甾醇含量較豐富。
Shishu等[20]用0~500 nmol/皿的萊菔素處理堿基對突變敏感菌種TA100,發(fā)現(xiàn)在100~500 nmol/皿的濃度范圍對該菌株有抗誘變作用,在500 nmol/皿的濃度下抑制率為60% ~75%。萊菔素可能通過對細(xì)胞色素P450酶代謝活性的抑制來發(fā)揮作用。周沫[21]證明了萊菔素的體外抗腫瘤活性,并對其體內(nèi)抗腫瘤活性進(jìn)行了初步研究,發(fā)現(xiàn)萊菔素通過下調(diào)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞hTERT的表達(dá)而抑制端粒酶活性,抑制細(xì)胞增殖;上調(diào)PTEN蛋白的水平,顯著抑制AKT蛋白的磷酸化,從而上調(diào)Caspase-9蛋白的水平,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
潘萌等[22]采用噻唑藍(lán)(MTT)比色法測定萊菔素對HHL-5細(xì)胞的毒性作用,蛋白印記法(western blotting)檢測萊菔素對Ⅱ相代謝酶蛋白表達(dá)的影響。結(jié)果表明,5 μmol/L萊菔素處理24 h促進(jìn) HHL-5細(xì)胞增殖,10~100 μmol/L表現(xiàn)生長抑制作用;萊菔素能明顯誘導(dǎo)血紅素加氧酶(HO-1)和硫氧還蛋白還原酶(TrxR)蛋白的表達(dá),并呈劑量依賴關(guān)系。萊菔素可誘導(dǎo)肝細(xì)胞Ⅱ相代謝酶HO-1和TrxR的表達(dá),具有潛在的化學(xué)致癌物解毒功能。
萊菔素是萊菔抗菌的有效成分,1 g/L的萊菔素在體外對多種細(xì)菌具有明顯的抑制作用,1%濃度下可抑制鏈球菌、膿球菌、肺炎球菌及大腸桿菌等的生長[23]。
趙功玲等[15]采用鐵離子還原法(FRAP)法測定了富含萊菔素的蘿卜籽油的總抗氧化能力,抗氧化性能可能是油中所有抗氧化物質(zhì)協(xié)同作用的結(jié)果,確切原因有待進(jìn)一步研究[15]。
蘿卜是一種高產(chǎn)且易培育的大眾蔬菜,因其營養(yǎng)價值豐富而深受人們的喜愛,贏得了“冬季蘿卜賽人參”的美譽(yù)。而其種子,即萊菔子在我國除了做種子和藥材外,大部分都落地腐爛,沒有得到科學(xué)、合理的綜合利用,非??上?。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對于萊菔子的有效成分的研究不斷地深化和完善,綜合開發(fā)利用萊菔子資源已逐漸成為熱門課題。結(jié)合萊菔子油的特點,現(xiàn)從藥用、食用、工業(yè)三方面對萊菔子油的應(yīng)用價值進(jìn)行闡述。
藥用價值:萊菔子屬于典型的“生升熟降”藥材,生品和炒品功效迥異,因此臨床應(yīng)用時要嚴(yán)格區(qū)分生品和炒品。臨床觀察發(fā)現(xiàn),含豐富油脂的炒萊菔子內(nèi)服對習(xí)慣性便秘者[24]、高脂血癥者[25]療效好,外敷可用于濕疹[26]的治療。試驗研究表明,萊菔子油對結(jié)腸運動有較好的促進(jìn)作用,是治療結(jié)腸運動異常性疾病的藥源[27]。萊菔子油中大量的不飽和脂肪酸具有防癌抗癌、抗心腦血管疾病、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、增智等廣泛而顯著的藥理作用,其中油酸和維生素E協(xié)同作用可增強(qiáng)記憶力。萊菔素是已知抗癌活性最強(qiáng)的天然活性成分之一,已有將萊菔素用脂質(zhì)體包封,β-環(huán)糊精衍生物包埋制備成靶向微凝膠微球的研究[28]。因此可以推測,萊菔子油具有預(yù)防心血管病、抗氧化、抗癌等功能。
食用保健價值:早在《天工開物》中,萊菔子油已被列為上品[29]。同樣富含不飽和脂肪酸的茶油、橄欖油、紫蘇油、亞麻油等已走俏于食用油的高端市場。究其原因,在于人們對不飽和脂肪酸保健功能的認(rèn)可。一般食用油中亞麻酸的含量很少(見表2)[30],而高含量亞麻酸是重要的生命活力素和消除亞健康的理想產(chǎn)品,被譽(yù)為“21世紀(jì)人類健康的加油站”。萊菔子油屬于半干性油,橙黃透明,色香味正,不飽和脂肪酸種類齊全含量高,是一種營養(yǎng)豐富的食用油。油中的亞麻酸含量高于一般的植物油,僅次于亞麻油、紫蘇油。蘿卜在全國各地均有栽培,且有大量的栽培品種,其種子比油橄欖、山茶果、亞麻籽等更顯價廉易得。將萊菔子作為油料作物開發(fā)利用在該植物資源的綜合利用方面具有非常大的潛力,加大對油料蘿卜資源的挖掘和開發(fā)力度,將有望打破我國目前對油料的進(jìn)口依賴局面。同時,選育出高含油量、低芥酸含量的油料蘿卜新品種,開發(fā)出萊菔子食用保健油,將帶來廣闊的市場前景和良好的社會效益。
工業(yè)價值:萊菔子油中的油酸和維生素E均有抗氧化作用,兩者協(xié)同作用可以抑制暗瘡,淡化黃褐斑、曬斑,促使肌膚白皙,防止肌膚粗糙老化,改善及營養(yǎng)皮膚。這使得萊菔子油能較好地應(yīng)用于化妝品中。萊菔子油中含有大量的芥酸。芥酸以其用途廣泛、附加值高、市場需求量大及可再生等特點,在現(xiàn)代諸多工業(yè)領(lǐng)域顯示出越來越重要的作用。芥酸除了自身在冶金、機(jī)械、橡膠、化工、油漆、紡織和醫(yī)藥等領(lǐng)域的廣泛用途外,以其為原料還可開發(fā)出一系列優(yōu)良的衍生產(chǎn)品,如芥酸酰胺、山崳酸、十三烷二元酸和壬酸等[31]。與萊菔子同屬十字花科的油菜籽是目前制備生物柴油的主要原料[32],基于其高的出油率和芥酸含量。萊菔子油同時滿足這兩點要求,提示可將其作為生物柴油的發(fā)掘?qū)ο螅酝貙捝锊裼偷脑腺Y源,促進(jìn)生物柴油的可持續(xù)發(fā)展。
表2 常用食用油脂中主要脂肪酸的組成及含量
萊菔子在我國有悠久的食用、藥用歷史,但針對萊菔子油的研究大多局限于闡明其組成及含量,關(guān)于其保健功能、藥理活性、工業(yè)應(yīng)用等更深層次的研究報道很少。為正確評估萊菔子油的綜合利用價值,建議通過以下幾個途徑研究。
應(yīng)加強(qiáng)對萊菔子油的體內(nèi)、外活性研究,明確其吸收利用率、功效及藥理作用,為探索其更多的臨床應(yīng)用與其油脂成分的關(guān)系提供科學(xué)的理論依據(jù)。
基于芥酸對人體的不利影響,聯(lián)合國糧農(nóng)組織及世界衛(wèi)生組織規(guī)定,菜籽油中芥酸的含量一律應(yīng)低于5%。目前普通品種的萊菔子中芥酸含量在30%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出食用油脂的限量范圍。除了培育低芥酸的種質(zhì)品種外,在萊菔子油脂提取工藝中應(yīng)加強(qiáng)對芥酸的分離及回收利用。
針對食用油脂,《中國居民膳食指南》推薦“一高一低一平衡”的標(biāo)準(zhǔn),即單不飽和脂肪酸含量要高,飽和脂肪酸含量要低,多不飽和脂肪酸中的亞油酸和亞麻酸含量比值為4~6∶1。而萊菔子油現(xiàn)有的品種及提取工藝所得的脂肪酸含量及比例與上述標(biāo)準(zhǔn)不吻合,因此也可考慮將萊菔子油作為食用調(diào)和油的一個成分,以彌補(bǔ)其他類型植物油中亞麻酸含量不足的缺點。
考察萊菔子油能否作為生物燃料替代品、工業(yè)用油等,探究萊菔子油粕能否作為飼用蛋白源、食品添加劑等,提高萊菔子作為油料作物的綜合利用價值。
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