油橄欖果渣的化學(xué)成分及功效研究進(jìn)展*

冉志文，邢 巧，皮汶靈，肖懿雪，虞歡歡，封 宇，姜虹宇，熊政委,2,3

（1.重慶第二師范學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，重慶 400067；2.廣西農(nóng)產(chǎn)資源化學(xué)與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 玉林 537000；3.重慶第二師范學(xué)院脂質(zhì)資源利用及兒童日化品研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400067）

油橄欖是一種藥食兼用的珍貴植物資源，地中海沿岸的一些國家例如希臘、西班牙、意大利等國家產(chǎn)量相對較高。中國產(chǎn)地則以四川、兩廣等長江流域以南地區(qū)為主。油橄欖中榨取的橄欖油不僅含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，還富含可抗氧化、抗體內(nèi)腫瘤等具有醫(yī)療作用的活性物質(zhì)，在食品、日用品、化學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用[1]。

我國被稱為食用油消費(fèi)大國，其中橄欖油的市場消費(fèi)量達(dá)75萬t/年[2]。隨著人們對健康的重視，橄欖油的需求量逐年增多，油橄欖加工業(yè)迅速發(fā)展，進(jìn)行油橄欖壓榨等一系列操作時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物也隨之增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每噸橄欖榨取油分后產(chǎn)生的果渣副產(chǎn)物達(dá)0.5~0.6 t[3]。我國除將少部分油橄欖果渣用作有機(jī)肥、動物飼料或飼料添加劑外，并未充分利用其功效成分。相較之下，國外對其利用研究得較充分，如與其它工業(yè)廢料堆肥改善土壤質(zhì)量[4]、生產(chǎn)生物燃料[5]、作為吸附劑[6]添加到食品中改善食品品質(zhì)[7]等。果渣副產(chǎn)物中含有多種有益于人體健康且具特性的生物活性物質(zhì)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶崛『图兓?，這些活性物質(zhì)可以作為食品抗氧化劑或營養(yǎng)成分[8]。如山楂酸、橄欖多酚和齊墩果酸，它們具有抗HIV、抗炎、抗氧化等重要的生理保健功能，在醫(yī)藥方面具有廣闊的利用空間。此外，油橄欖果渣油也被大量應(yīng)用于生產(chǎn)日用洗護(hù)產(chǎn)品中增加其保濕性能，這在一定程度上降低了生產(chǎn)成本?；诖耍疚膶τ烷蠙旃械幕境煞趾吞赜泄δ艹煞值乃幚碜饔糜枰跃C述，以便為油橄欖果渣的開發(fā)利用提供參考。

1 油橄欖果渣的基本情況

1.1 來源

油橄欖果渣是油橄欖果經(jīng)一系列提取油脂成分后的副產(chǎn)物。油橄欖在榨取橄欖油抽取油脂中，通常會采用壓榨法和離心法。但無論采用哪一種方法都會產(chǎn)生副產(chǎn)物，即油橄欖果渣。

1.2 油橄欖果渣的成分及含量

油橄欖果渣富含多種營養(yǎng)成分，張華玲等[9-11]研究了油橄欖果渣的基本成分并證實(shí)鮮油橄欖果渣主要由粗蛋白質(zhì)、水分、粗脂肪、還原糖、粗纖維、黃酮及橄欖多酚類等多種成分構(gòu)成，表1為不同學(xué)者研究的油橄欖果渣成分。

表1 不同學(xué)者研究的油橄欖果渣成分

表1中張華玲等[9]、彭輝[10]和洛桑卓瑪?shù)萚11]三者研究結(jié)果相差較大，可能是由于選取的油橄欖果渣的干濕程度、壓榨方式、計(jì)算方法及油橄欖的種類不同。其中，前者還測量出油橄欖果渣中含有17種氨基酸，含量占比共計(jì)2.10%，必需氨基酸占其總含量的36%。此外，初榨油橄欖的果渣中仍含有8%的橄欖油未被開發(fā)利用[12]。油橄欖果渣是難能可貴的可利用資源，不僅營養(yǎng)價(jià)值豐富，而且產(chǎn)量較高。在油橄欖果渣中的不飽和脂肪酸，具有降血脂、保護(hù)心腦血管、抗炎等多種保健功能[13]，其主要脂肪酸的相對含量為油酸（70.65%）、亞油酸（11.52%）、硬脂酸（2.18%）、亞麻酸（0.83%）、花生酸（0.39%）、花生-烯酸（0.28%）、山崳酸（0.13%）、十七碳烷酸（0.10%）、二十四碳烷酸（0.09%）[11]。同時(shí)，還含有鉀、鈣、鎂、鋅、鈉、鐵等多種礦物質(zhì)[9]，果渣中所含的膳食纖維、黃酮、酚類物質(zhì)也可應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如利用其制作酥性餅干[14]、制作藥曲[15]、改善面條品質(zhì)[11]等。

2 果渣中的特有功能成分及其藥理作用

油橄欖果渣含有的山楂酸、橄欖多酚、齊墩果酸等特有功能成分，具有抗氧化活性、抑菌、降脂等功效?？稍谌栈袠I(yè)廣泛應(yīng)用，也可用于醫(yī)藥領(lǐng)域中。

2.1 山楂酸

山楂酸是存在于眾多自然植物中的一種五環(huán)三萜酸，在山楂、棗等水果中含量豐富，其在油橄欖果渣中的含量達(dá)0.41%[16]。王著[17]以90%的乙醇溶液從油橄欖果渣中提取山楂酸，獲得率達(dá)91.27%。隨著近年研究的深入，發(fā)現(xiàn)山楂酸除了具有抗氧化作用和抗菌活性外，還被證實(shí)具有顯著的腎保護(hù)作用、抗HIV活性、抗腫瘤活性等藥理活性功能[18-19]。

2.1.1腎保護(hù)作用

糖尿病腎病患者經(jīng)歷腎移植和腎手術(shù)引發(fā)急性腎損傷等病癥的風(fēng)險(xiǎn)較高，而糖尿病腎病是患糖尿病患者最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。研究發(fā)現(xiàn)，山楂酸有預(yù)防糖尿病腎病和抑制急性腎損傷的作用，因腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）和去乙?；福⊿IRT1）有保護(hù)氧化抗炎活性，山楂酸通過誘導(dǎo)AMPK的磷酸化，進(jìn)而引起SIRT1的上升，顯著減輕病患腎臟的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，減輕對肝臟和腎的損傷并預(yù)防糖尿病腎病[20]。

2.1.2抗HIV活性

山楂酸對HIV-1蛋白酶有一定抑制作用[21]，而HIV病毒正是利用這種酶釋放自身被感染的細(xì)胞，擴(kuò)散病毒至感染者全身。研究表明山楂酸不但可以抑制HIV病毒蛋白酶的生物活性，且當(dāng)其濃度為17.9 μg/mL時(shí)，HIV-1蛋白酶被抑制的程度高達(dá)100%[22]。同時(shí)，山楂酸還可通過阻止HIV病毒分裂出同樣具有感染性的細(xì)胞，使病毒不能達(dá)到快速增殖的目的，從而達(dá)成抑制HIV的效果。

2.1.3抗腫瘤活性

近幾十年來，惡性腫瘤已成為世界人口過早死亡的主要原因之一，在57個(gè)國家中其危害性領(lǐng)先于心血管疾病[23]?，F(xiàn)今醫(yī)療上，惡性腫瘤的治療方式有中藥學(xué)、西藥學(xué)和中西醫(yī)藥學(xué)相結(jié)合3種醫(yī)療手段。其中中西藥學(xué)相結(jié)合治療的方案可以增加療效并減輕副作用，在改善患惡性腫瘤病人的身體狀況等方面效果尤其顯著，山楂酸能夠阻礙癌細(xì)胞的分裂、增殖和轉(zhuǎn)移并促進(jìn)其凋亡，在預(yù)防、治療如肺癌、大腸癌、宮頸上皮內(nèi)瘤變等眾多惡性腫瘤疾病方面具有較顯著的功效[24-26]。白雪等[27]研究發(fā)現(xiàn)山楂酸通過誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡抑制肺癌95D細(xì)胞的增殖，且隨著山楂酸的濃度增大，抑制效果增強(qiáng)。

2.2 橄欖多酚

橄欖多酚是來源于橄欖類植物如橄欖果實(shí)、橄欖葉片等的一種活性物質(zhì)，主要包括羥基酪醇、橄欖苦苷、沒食子酸、蘆丁等生物活性物質(zhì)。在油橄欖果渣中，每1 g油橄欖果渣中多酚含量達(dá)到3.78 mg[9]?？拙S寶等[28]借用微波輔助技術(shù)提取油橄欖果渣中的多酚，在對提取條件不斷探索優(yōu)化的前提下，將其含量提高至1.02%。如何優(yōu)化提取釀酒廠和橄欖磨坊的廢料中的橄欖多酚也成為近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，這足以說明其具有較高的利用價(jià)值。

2.2.1抑菌活性

龔少瑩[29]用不同濃度的橄欖多酚試劑處理鼠傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和李斯特菌3種不同的食源性致病菌，通過瓊脂稀釋法研究橄欖多酚的抑菌作用，研究發(fā)現(xiàn)橄欖多酚對3種食源性致病菌都具有抑制能力，且抑菌能力與其濃度成正相關(guān)，其中，橄欖多酚對李斯特菌有較強(qiáng)抑菌能力。費(fèi)鵬等[30]在研究中也驗(yàn)證了植物多酚對食源性致病菌的抑菌效果。因此，可將植物多酚這一性質(zhì)應(yīng)用到延長食品貨架期方面，如向面包或者肉制品中添加適量的橄欖多酚可以抑制微生物生長，保持其良好的感官品質(zhì)，減少浪費(fèi)[31-32]。

2.2.2改善骨密度和骨鈣狀況

骨質(zhì)疏松是人類健康中常見問題，不僅會導(dǎo)致腰酸背痛使活動受到限制，而且嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懶姆喂δ?。研究發(fā)現(xiàn)橄欖多酚擁有可促進(jìn)骨髓重吸收功能的細(xì)胞因子的生物活性，從而改善骨髓環(huán)境，達(dá)到增加骨密度的效果[33]。張潤普等[34]利用被切除卵巢的大鼠設(shè)立有關(guān)骨質(zhì)疏松的分析模型，用3個(gè)不同的劑量組持續(xù)12周每天1次的橄欖多酚提取物對其進(jìn)行灌胃試驗(yàn)，初步試驗(yàn)得出，卵巢切除鼠的骨密度和骨鈣密度得到明顯升高，證實(shí)了橄欖多酚可改善動物體的骨鈣狀況且增加其骨密度的結(jié)論。

2.2.3抗氧化衰老

橄欖多酚具有抗氧化和抗炎特性，其抗氧化特性可應(yīng)用于食品的貯存且對一些慢性疾病有一定的預(yù)防和潛在治療作用[35]。膳食多酚可抵消并中和與發(fā)病機(jī)制有關(guān)的氧化應(yīng)激和炎癥，在預(yù)防和治療神經(jīng)退行性疾病中起著重要作用。還因其具有抗炎特性，可制成營養(yǎng)保健品用于輔助治療銀屑病，可明顯改善患者的皮膚狀況[36]。因而，橄欖多酚可以減緩發(fā)病和降低神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生規(guī)模。

2.3 齊墩果酸

齊墩果酸，又稱土當(dāng)歸酸、石竹素、慶四素，是一種廣泛存在于蔬菜、草藥植物及其果實(shí)中的五環(huán)三萜類化合物。齊墩果酸對酸、堿不穩(wěn)定，熔點(diǎn)為308~310℃，不溶于水，可溶于氯仿、甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，Biltekin[37]采用己烷溶劑-微波輔助提取法提取油橄欖果渣中齊墩果酸，結(jié)果顯示油橄欖果渣中齊墩果酸含量為5.20 mg/g。近年來對齊墩果酸結(jié)構(gòu)的研究較多，通過對其結(jié)構(gòu)（如C-3位、C-28位、A環(huán)、C環(huán)、C-2位）的修飾提高其生物活性和被人體吸收利用度[38]。齊墩果酸和山楂酸同屬萜類化合物，藥理活性類似，都有著抗菌消炎、抗腫瘤等功效。

2.3.1治療肝部疾病

在我國肝病是常見病和多發(fā)病，而齊墩果酸不僅保護(hù)化學(xué)性肝損傷，還因其是脂溶性物質(zhì)更易進(jìn)入人體肝臟等組織器官的原因，多被應(yīng)用于臨床上護(hù)肝降酶和治療急性肝炎。齊墩果酸抑制激酶和轉(zhuǎn)錄激活因子的信號傳遞，進(jìn)而阻斷靜息態(tài)肝星狀細(xì)胞活化、分裂、增殖，并加快活化態(tài)肝星狀細(xì)胞凋亡的速度，從而達(dá)到防治肝纖維化的功效[39]。但對于肝臟的治療作用存在一定爭議，有學(xué)者研究得出結(jié)論：當(dāng)使用低劑量時(shí)對肝起到保護(hù)作用，但使用高劑量時(shí)則會導(dǎo)致肝毒性，所以在應(yīng)用于治療肝部疾病時(shí)應(yīng)注意其劑量[40]。

2.3.2有益皮膚活性

齊墩果酸不僅能抗氧化，還具有減輕皮膚炎癥的藥理作用，其中包括肥大細(xì)胞介導(dǎo)的過敏性炎癥和特應(yīng)性炎癥[41]。學(xué)者通過研究齊墩果酸的衍生物，發(fā)現(xiàn)其可以減少人皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞活性氧來發(fā)揮皮膚保護(hù)作用。透明質(zhì)酸酶是可以促進(jìn)人皮膚形成皺紋的酶，而研究中讓其與齊墩果酸的衍生物結(jié)合，改變酶蛋白的二級結(jié)構(gòu)，使透明質(zhì)酸酶活性降低，從而延緩了皮膚的衰老[42]。

2.3.3降脂作用

齊墩果酸具有抗動脈粥樣硬化的藥理功效，在對女貞子主要化學(xué)成分的藥理作用研究中，齊墩果酸對試驗(yàn)性高脂血癥的大鼠和兔都表現(xiàn)出較強(qiáng)的降脂作用，不僅降低了血管中膽固醇含量，還降低血管發(fā)生堵塞的風(fēng)險(xiǎn)[43]。徐瑩[38]利用齊墩果酸對患高脂血癥小鼠進(jìn)行有規(guī)律的灌胃試驗(yàn)，4~5周后發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)小鼠體重明顯下降，且小鼠的總膽固醇水平、甘油三酯水平、低密度脂蛋白水平均明顯下降。

2.3.4其它功效

除上述所列作用外，齊墩果酸還具有抗糖尿病、抗血小板聚集、抗皰疹病毒活性等藥理作用[44-46]。用其治療疾病無副作用，安全性較高，是一種具有多種藥理活性和開發(fā)潛力的活性物質(zhì)[47]。

3 果渣特有功效成分的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀和展望

油橄欖果渣具有較高的可利用價(jià)值，縱觀國內(nèi)

外，多數(shù)將其用作肥料、飼料或生物燃料等，如此利用油橄欖果渣遠(yuǎn)未將其中有益成分的價(jià)值開發(fā)出來。在油橄欖果渣中，可將其中殘存的少量橄欖油分離出來，應(yīng)用到皂品、保濕護(hù)膚品等日用化妝品中。其中所含的山楂酸、橄欖多酚、齊墩果酸以及黃酮等活性物質(zhì)，可依據(jù)其生物特性，將其制作成食品補(bǔ)充劑。這些活性物質(zhì)還具有抗氧化、抗HIV、神經(jīng)保護(hù)等多種藥理作用且安全性較高，還可將其應(yīng)用到保健行業(yè)中用于輔助治療疾病。此外，也有研究提到將油橄欖果渣中的幾種有效物質(zhì)混用，使其相互作用，以達(dá)到更好的藥理作用，至于是否會產(chǎn)生副作用，有待進(jìn)一步研究與討論?？傊?，我們應(yīng)充分認(rèn)識并應(yīng)用其中的活性物質(zhì)，而不是簡單地將其當(dāng)作廢料處理，浪費(fèi)其中大量的活性物質(zhì)。近年來，隨著全球?qū)τ烷蠙旃匾暥鹊奶岣撸渲械幕钚晕镔|(zhì)已被關(guān)注到，但關(guān)注度還不夠，各活性物質(zhì)的藥理作用還有待進(jìn)一步探索。