（农产品加工及贮藏工程专业论文）缓解视疲劳功能性食用油的研制.pdf

舻汉 转峰千 么 币：黟军 合肥工业大学副教授 安徽省农科院副研究员 合肥工业大学副教授 合肥工业大学教授 学位论文作者签名童增霞签字日期：翔j 1 年年月孑口日 学位论文版权使用授权书 研究成 经发表 或证书 了明确 本学位论文作者完全了解 金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权 金目墨王些态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：毛增霞 签字日期：矽1 1 年4 月弓d 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 名：翰珲 签字日期：年k日 电话： 邮编： 缓解视疲劳功能性食用油的研制 摘要 电脑、电视等视频终端的普及，在给人们工作、生活带来了极大方便 的同时，也给人们的眼睛造成了沉重的负担。因此，开发具有改善视力效 果的功能性食品，有利于消费者的健康，符合现代社会发展的消费潮流。 本文以叶黄素、花青素、维生素a 、维生素e 等为营养强化剂，制备出符合国家 食用油一级质量标准的营养强化油；通过建立大鼠视疲劳模型，综合评价不同营 养强化油对大鼠晶状体的保护效果，筛选出具有最佳缓解视疲劳效果的营养强化 油；并分析环境条件对营养强化食用油品质的影响。主要研究结果如下： 1 选择叶黄素、花青素、玉米黄质、1 3 一胡萝卜素、虾青素、维生素a 和维 生素e 为主要因素，以气滋味、色泽、酸值、过氧化值、碘值、皂化值为评价指 标，进行营养素的种类与添加量对食用油感观及理化性质影响的实验结果表明， 在食用油中，较适合添加的缓解视疲劳营养素为叶黄素、玉米黄质和维生素a ， 添加浓度分别为0 5 m g g 、0 2 5 m g g 和8 o o m g k g ，添加后食用油各项质量指标 均达国家食用油一级质量标准。 2 用链脲佐菌素( s t z ) 建立大鼠视疲劳模型，分组灌胃营养强化油7 0 天后， 大鼠晶状体生化指标测定结果表明，模型组大鼠与正常大鼠相比，晶状体m d a 、 n 0 含量与n o s 活性显著提高( p 0 0 1 ) ，g s h 含量降低，s o d 、c a t 、g s h - p x 及 g r 活性显著降低；经灌胃营养强化食用油后，治疗组大鼠晶状体m d a 、n o 含量 和n o s 活性与模型组相比显著降低( p o 0 1 ) ，g s h 含量与s o d 、c a t 、g s h p x 、 g r 活性显著提高，综合比较各项生化指标可得，叶黄素对晶状体抗氧化酶系统 的修复效果最佳。 3 大鼠晶状体活体及离体观察结果表明，s t z 诱导的糖尿病能引起晶状体产 生病变，晶状体核出现浑浊，核周皮质产生气泡状裂痕，叶黄素、玉米黄质与维 生素a 均能有效减缓晶状体的病变进程，其治疗效果叶黄素优于玉米黄质和维生 素a 。 4 大鼠体重与血糖值跟踪测定结果表明，注射s t z 后，大鼠血糖值快速上升， 且持续不降，而体重明显下降，叶黄素、玉米黄质和维生素a 可保证大鼠正常的 生活规律和体重增长，但不能降低血糖，可见叶黄素、玉米黄质和维生素a 能在 全身范围内起到抗氧化和增强免疫力的作用，但不是通过降低血糖的方式来减轻 高血糖对机体造成的氧化损伤。 5 以酸值、过氧化值和吸光度为评价指标，进行温度、光照和氧含量的影响 实验，结果表明叶黄素缓解视疲劳食用油应在低温、避光及密封条件下运输与保 存，最佳食用方式为凉拌或低温冲调，由此可最大限度地发挥叶黄素缓解视疲劳 的效果。 关键词：营养素视疲劳功能性食用油抗氧化稳定性 t h en a t i o n a lq u a l i t ys t a n d a r d sf o re d i b l eo i l ，i n v e s t i g a t e dt h el e n sp r o t e c t i o ne f f e c to f t h eo i lt h r o u g ha n i m a le x p e r i m e n t s ，a n da n a l y z et h ei n f l u e n c eo fe n v i r o m e n t a l c o n d i t i o n st ot h eq u a l i t yo fn u t r i t i o ne n h a n c e do i l t h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s f i r s t l y , w es e l e c tl u t e i n , a n t h o c y a n i n s ，z e a x a n t h i n , 1 3 - c a r o t e n e ，a s t a x a n t h i n ， v i t a m i naa n dv i t a m i ne 私t h em a i nf a c t o r sa n dt h et a s t e ，c o l o r , a c i dv a l u e ，p e r o x i d e v a l u e ，i o d i n ev a l u ea n ds a p o n i f i c a t i o nv a l u e 弱i n d e xt or e s e a r c ht h ee f f e c to ft h et y p e a n da m o u n to fn u t r i e n t so nt h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so fe d i b l eo i l r e s u l t s s h o wt h a t ，o n l yl u t e i n ，z e a x a n t h i na n dv i t a m i naa r es u i tf o rm i x e di nt of u l f i l lt h e n a t i o n a lq u a l i t ys t a n d a r d sf o re d i b l eo i la n dt h ec o n c e n t r a t i o na r e0 5 m g g ，0 2 5 m g g a n d8 o o m g k g ，r e s p e c t i v e l y s e c o n d l y , e s t a b l i s h i n gr a ta s t h e n o p i am o d e l sb yu s i n gs t r e p t o z o t o c i n ( s t z ) w e d e t e r m i n e dt h eb i o c h e m i c a lo fl e n so ft h er a t sa r e r7 0d a y sf e e do fn u t r i t i o ne n h a n c e d o i l r e s u l t ss h o wt h a t , c o m p a r e d 、i t hn o r m a lg r o u p s ，q u a n t i t yo fm d a ，c a t , n oa n d t h ea c t i v i t yo fn o si n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yi nt h em o d e lg r o u p ( p o 01 ) ，a n dt h e q u a n t i t yo fg s h ，t h ea c t i v i t yo fs o d ，c a t , g s h - p xa n dg rd e c r e a s e d ( p o 01 ) c o m p a r i e do fv a r i o u sb i o c h e m i c a li n d i c a t o r sc o m p r e h e n s i v e l y , w ek n o wt h a tl u t o i n p r o t e c tt h ea n t i o x i d a n te n z y m e ss i s t e mo fl e n sb e s t t h i r d l y , s t zc a l li n d u c el e n sd e f e c t so fr a t s ，i n c l u d e sc l o u d yl e n s ，b u b b l e l i k e c o r t i c a le r a c k s e i t h e ro fl u t e i n ，c o r nz e a x a n t h i no rv i t a m i nai sa b l et oa l l e v i a t et h e p a t h o l o g i c a lp r o c e s so ft h el e n s ，b u tl u t e i ni sb e s ta m o n gt h e m f o u r t h l y , b o d yw e i g h ta n db l o o ds u g a rt r a c k i n gt e s t ss h o w e dt h a ta f t e ri n j e c t i o n o fs t z ，t h eb l o o ds u g a rv a l u ei n c r e a s e dr a p i d l y , w h i l et h eb o d yw e i g h td r o p p e d s i g n i f i c a n t l y t r e t m e n t sw i t hl u t e i n ，z e a x a n t h i na n dv i t a m i na r e s c u e dt h eg r o w t ha n d w e i g h to fr a t s ，b u tn o tt h eb l o o ds u g a r , w h i c hs u g g e s tt h a tl u t e i n ，z e a x a n t h i na n d v i t a m i na p o s s e s st h ef u n c t i o no fa n t i o x i d a n ta n di m m u n i t yi m p r o v e m e n tt oa l l e v i a t e f r o mt h ed e f e c t so fo x i d a t i v ed a m a g e ，b u tc a nn o ta f f e c tt h eg l u c o s em e t a b o l i s m f i f t h l y , r e s e a r c h i n gt h ee f f e c to ft e m p e r a t u r e ，l i g h ta n do x y g e no nt h ea c i dv a l u e , p e r o x i d ev a l u ea n da b s o r b i a l i c eo fo i l ，i tc o n c l u d et h a tl u t e i ne n h a n c e de d i b l eo i l s s h o u l db et r a n s p o r t e da n ds t o r a g e di nc o l d ，d a r ka n ds e a l e dc o n d i t i o n y o u db e t t e r u s ei ti nc o l df o o do rc o l db r e w , w h i c hc a l lm a x i m i z et h ee f f e c to fa l l e v i a t ea s t h e n o p i a o fl u t e i n k e yw o r d s ：n u t r i e n ta s t h e n o p i a f u n c t i o n a le d i b l eo i la n t i o x i d a t i v es t a b i l i t y 致谢 本研究及学位论文是在我的导师潘丽军教授的亲切关怀和悉心指导下完成 的。从论文的选题、实验方案的设计到论文的修改完稿，无不浸透着潘丽军老师 的心血。潘老师渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维深深感染和激励着我，让 我敬佩不已；她一丝不苟、严谨求实和和勤奋果敢的作风是我一生要学习的榜样。 在此向潘老师致以最诚挚的谢意和最崇高的敬意! 感谢在研究生学习期间给我诸多教诲和帮助的生物与食品工程学院的各位 老师，感谢姜绍通院长、罗水忠老师、操丽丽老师和王军辉老师给予我的指导和 帮助。 此外，感谢范婷婷师姐、牛丽亚师姐和张慢师妹在实验过程中给予我不少启 发和协助。同时，感谢同实验室的庞锐、孟玲玲、徐涟漪、袁忠娣、储开庆、吴 锦长、鲍俊杰、周俊、胡林林、唐莹和邱静对我的关心和帮助，三年来的接触交 流，让我从他们身上学到了许多。 还有我的家人，感谢你们在我失意时给我鼓励，在我失落时给我支持，这篇 硕士论文的顺利完成，离不开你们对我的关心和理解。 求学生涯暂告段落，但求知的道路却永无停止。两年多的研究生生活给予我 许多珍贵的财富，教会我许多难能的品质。精勤求学、敦笃励志、果毅力行、忠 恕任事这十六字箴言将伴随我在以后的人生道路上，勇敢地不断前行。 1 3 具有缓解视疲劳功效的营养素6 1 3 1 叶黄素和玉米黄质6 1 3 2 花青素6 1 3 3d 一胡萝卜素7 1 3 4 虾青素一7 1 3 5 维生素a 7 1 3 6 维生素e 8 1 4 国内外营养强化油脂研究现状8 1 5 本课题研究的目的意义及研究内容9 1 5 1 课题研究的目的意义9 1 5 2 主要研究内容1 0 第二章营养强化食用油的配制与筛选1 1 2 1 材料与方法1 1 2 1 1 材料与试剂1 1 2 1 2 主要仪器1 2 2 1 3 检测方法1 2 2 2 试验方案1 5 2 2 1 叶黄素强化食用油的配制与检测1 5 2 2 2 花青素强化食用油的配制与检测1 6 2 2 3 玉米黄质强化食用油的配制与检测1 6 2 2 4b 一胡萝卜素强化食用油的配制与检测1 6 2 2 5 虾青素强化食用油的配制与检测1 6 2 2 6 维生素a 强化食用油的配制与检测1 6 2 2 7 维生素e 强化食用油的配制与检测1 6 2 3 结果与分析1 7 2 3 1 叶黄素对食用油感官及理化性质的影响1 7 2 3 2 花青素对食用油感官及理化性质的影响1 7 2 3 3 玉米黄质对食用油感官及理化性质的影响1 8 1 l l 1 o厶。厶。厶 3 2 4 晶状体形态学活体观察2 4 3 2 5 晶状体分离与预处理2 4 3 2 6 晶状体组织m d a 含量测定2 4 3 2 7 晶状体组织s o d 活性测定2 4 3 2 8 晶状体组织c a t 活性测定2 4 3 2 9 晶状体组织g s h 含量测定2 5 3 2 1 0 晶状体组织g s h p x 活性测定2 5 3 2 1 l 晶状体组织g r 活性测定2 6 3 2 1 2 晶状体组织n 0 浓度测定2 6 3 2 1 3 晶状体组织n o s 活性测定2 6 3 3 结果与分析2 6 3 3 1 大鼠一般情况观察2 6 3 3 2 裂隙灯观察2 8 3 3 3 营养素对晶状体m i ) a 含量的影响2 9 3 3 4 营养素对晶状体s o d 活性的影响3 0 3 3 5 营养素对晶状体c a t 活性的影响3 1 3 3 6 营养素对晶状体g s h 含量的影响3 1 3 3 7 营养素对晶状体g s h - p x 活性的影响3 2 3 3 8 营养素对晶状体g r 活性的影响3 3 3 3 9 营养素对晶状体n 0 含量及n o s 活性的影响3 3 3 4 本章小结3 5 3 6 3 6 3 6 3 6 3 6 4 2 1 温度变化的影响3 6 4 2 2 光照方式的影响3 6 4 2 3 氧含量的影响j 3 7 4 2 4 高温的影响3 7 4 3 结果与分析3 7 4 3 1 温度对酸值与过氧化值的影响3 7 4 3 2 温度对吸光度的影响：3 8 4 3 3 光照对酸值与过氧化值的影响3 9 4 3 4 光照对吸光度的影响4 0 4 3 5 氧气对酸值与过氧化值的影响4 0 4 3 6 氧气对吸光度的影响4 1 4 3 7 高温对叶黄素强化食用油品质的影响4 2 4 4 本章小结4 2 第五章结论与展望4 4 5 1 结论4 4 5 2 展望4 5 参考文献4 6 图3 - 5 各组大鼠晶状体中c a t 活性比较3 1 图3 - 6 各组大鼠晶状体中g s h 含量比较3 2 图3 - 7 各组大鼠晶状体中g s h p x 活性比较3 2 图3 - 8 各组大鼠晶状体中g r 活性比较3 3 图3 - 9 各组大鼠晶状体中n o 含量比较3 4 图3 - 1 0 各组大鼠晶状体中n o s 活性比较3 4 图4 - 1 温度对叶黄素强化食用油酸值的影响3 7 图4 - 2 温度对叶黄素强化食用油过氧化值的影响3 8 图4 - 3 温度对叶黄素强化食用油吸光度的影响3 8 图4 - 4 光照对叶黄素强化食用油酸值的影响3 9 图4 - 5 光照对叶黄素强化食用油过氧化值的影响3 9 图4 - 6 光照对叶黄素强化食用油吸光度的影响4 0 图4 - 7 氧气对叶黄素强化食用油酸值的影响4 1 图4 - 8 氧气对叶黄素强化食用油过氧化值的影响4 1 图4 - 9 氧气对叶黄素强化食用油吸光度的影响4 2 表格清单 表2 - 1 碘值与试样称取量的关系1 5 表2 - 2 叶黄素强化食用油感官及理化指标1 7 表2 - 3 花青素强化食用油感官及理化指标1 8 表2 - 4 玉米黄质强化食用油感官及理化指标1 8 表2 - 5d 一胡萝卜素强化食用油感官及理化指标1 9 表2 - 6 虾青素强化食用油感官及理化指标1 9 表2 - 7 维生素a 强化食用油感官及理化指标2 0 表2 - 8 维生素e 强化食用油感官及理化指标2 0 表3 - i 营养素的灌胃方案2 3 表3 - 2 各组大鼠体重值比较2 7 表3 - 3 各组大鼠血糖变化情况2 7 表4 - 1 高温对叶黄素强化食用油品质的影响4 2 第一章前言 1 - 1 视疲劳 视疲劳是用以描述与用眼过度相关的系列症状的名词，其产生原因复杂多 样，多数学者认为视疲劳的产生是眼或全身器质性因素与精神心理因素相互交织 形成的结果，属于身心医学范畴，但通常以患者自觉眼部症状为突出表现，因此， 在临床上又常称为眼疲劳综合征【l 】。视疲劳严重情况下会产生头痛、眩晕、眼肌 痉挛、诱发胃功能障碍、全身不舒服等症状【2 1 。 1 1 1 视疲劳的成因 相关研究表明，视疲劳的发病原因有：屈光不正是导致视疲劳尤其是快速 发生短时间集中用眼后的视疲劳的主要原因【3 卅。副交感神经的兴奋，有研究 认为支配虹膜或睫状体的副交感神经的过度兴奋是导致视疲劳的原因之一【5 】。 睑板腺功能障碍、多次角膜缘部手术、长时间全身或眼部用药【6 】。视疲劳与视 点距离存在关系，视近物更容易出现视疲劳 5 7 9 1 。v d t 操作者视疲劳的客观因 素有：v d t 的眩光和闪烁；v d t 室内空气质量差；操作人员长时间静坐，双眼注视， 精神集中，挺腰弯腿，两臂前伸，手指不停，长时间处于强迫体位。主观因素有： 屈光不正，矫正不良或没有矫正，有隐斜视，调节功能衰退或过强，调节和集合 不能协调一致，合像功能不定；眼部有影响视功能的器质性病变；身体疲劳缺少 休息，体力没有恢复；营养不良；身体虚弱或有全身性疾病【l 仉1 2 】。 1 1 2 视疲劳的治疗 目前针对视疲劳综合症的不同原因，各种治疗方法主要有：矫正屈光不正： 屈光不正未经矫正的患儿中双眼视异常检出率较高，建议在验配矫正过程中，不 仅要关注患儿视力的提高，还要对患儿双眼视觉状态有全面的了解，并重视其双 眼屈光矫正后的视功能训练，使其恢复自然舒适的双眼视觉态。配带棱镜也可以 很好的减轻视疲劳的症状。手术方法：通过内直肌截除术、外直肌后徙术，以 及角膜手术改变角膜屈光状态，从而达到矫正散光的目的。眼外肌训练：包括 同视肌训练、副辏训练、正位视训练、调节训练等。化学药物治疗：有研究表 明对存在副交感神经兴奋而出现调节异常的患者，眼球表面使用低剂量的环戊氢 氧化物能安全有效地缓解视疲劳的一些症状。中医中药：中医的整体观念和辨 证施治在治疗视疲劳方面发挥了较好作用的报道己较多。一些医家经验证实，对 视疲劳一旦确诊，可辨证治疗，也可采用专方专法，从而取得良好疗效。耳穴 贴压、针刺疗法简便有效，且针药配合效果似乎更为理想。黄色薄本：黄色属 单一光谱，使用黄色本阅读，进入眼内的光量子少，耗能少，可减少视觉中枢的 疲劳。心理咨询：对患者进行心理疏导，通过交谈取得患者的依赖和合作，促 进其自我调控能力【1 3 ”】。使用各种理疗仪器、保健品和照明灯设备等。 1 2 功能性油脂 1 2 1 功能性油脂的定义 功能性油脂是指对人体有一定保健功能、药用功能以及有益健康的一类油 脂，它属于人类膳食油脂，为人类营养、健康所需要，并对人体一些相应缺乏症 和内源性疾病，特别是现今社会文明病如高血压、心脏病、癌症、糖尿病等有积 极防治作用的一大类脂溶性物质【1 6 1 。 1 2 2 功能性油脂的分类 功能性油脂主要有天然功能性油脂、定向催化结构重组功能性油脂和功能性 因子强化功能性油脂。 1 2 2 1 功能性植物油脂 从那些具有特定的生理活性物质组成( 特别是功能性脂肪酸) 、商品用途特 殊、技术附加值高、能形成生产规模的新油脂植物中提取出的油脂称为功能性植 物油脂。这些商品油脂表现出的生理功能是各脂质成分综合作用的结果。由于特 种油脂植物较多，很难对它们进行简单的分类，为便于讨论，突出体现典型的活 性物质含量与组成，可分别将相对高含量的某一特定脂肪酸的油脂归为一类，将 功能性谷物油脂单列。 1 2 2 3 1 功能性谷物油脂 从水稻、小麦、玉米等谷类作物种子的糠层和胚芽中提取出来的油脂叫做谷 物油脂。谷物油脂种类有二三十种之多，目前研究和市场生产较多的是米糠油、 玉米胚芽油和小麦胚芽油，它们是功能性谷物油脂的主要代表。 米糠油中不饱和脂肪酸的含量约8 0 ( 饱和脂肪酸1 4 2 3 、油酸4 0 - 5 0 、 亚油酸2 9 - - - , 4 2 、亚麻酸0 1 ) 【捌，米糠油中含有丰富的谷维素和较高的天然 维生素e 组分。米糠油具有补中益气、养心宁神的作用，久服对失眠、脑痹等症 有效，可使高血压患者减轻眩晕，增强食欲，对腹胀便溏也有一定疗效【2 3 1 。 玉米胚芽油中的脂肪酸主要为亚油酸( 3 2 - - - - 6 2 ) 、油酸( 1 9 - - 5 0 ) 和棕 榈酸( 8 1 9 ) ，极低的亚麻酸水平和缺乏月桂酸使其在贮存期间表现出对水 解或氧化的高度稳定性。长期食用玉米胚芽油对改善心血管疾病有着明显的临床 效果，此外玉米胚芽油还在角膜炎、夜盲症的防治中体现一定功能，这是较合理 的脂肪酸组成、相对高含量的维生素e 及植物甾醇等生理活性成分综合作用的结 果【1 7 】。 小麦胚芽油含8 0 的不饱和脂肪酸，它所含有的维生素数量远比其他植物油 高，堪称植物油之冠。小麦胚芽油还含有二十三、二十五、二十六和二十八烷醇， 这些高级醇特别是二十八烷醇对改善人体酶利用、降低血中胆固醇、减轻肌肉疲 劳疼痛、增加爆发力和耐力等有一定功效。 1 2 2 3 2 高y 一亚麻酸植物油脂 典型的高y 一亚麻酸植物油脂包括月见草油、黑加仑籽油、狼紫草油和玻璃 苣油等。 月见草油取自月见草种子，不同种的月见草种子含油约为1 5 - - - , 3 0 ，y 一亚 麻酸含量为6 7 ，油脂中y 一亚麻酸含量为7 1 5 ，月见革油也属高亚油酸油 脂，含量达7 0 以上。在医学上，月见草油主要用于治疗心脏病、血管障碍、糖 尿病和肥胖症；在食品工业中，全世界已有三十多个国家和地区批准将月见草油 作为功能性食品基料，已被用于果冻、饮料、方便面汤料、婴幼) l - 孚l 粉、减肥食 品及滋补食品等的配方中；化妆品工业中将其作为美容膏的基料【2 站引。 黑加仑种子含油1 3 - - 3 0 ，油脂中主要脂肪酸为亚油酸、y 一亚麻酸、油酸、 o 一亚麻酸、棕榈酸，其中y 一亚麻酸含量在1 0 以上，是良好的y 一亚麻酸油脂资 源【2 7 2 8 1 。 1 2 2 3 3 高q 一亚麻酸植物油脂 富含q 一亚麻酸的植物资源要较y 一亚麻酸资源多得多，其中形成商品规模的 高q 一亚麻酸资源主要有紫苏油、亚麻籽油、沙棘籽油、亚麻养油和野鼠尾草籽 油，前三种油脂在我国的研究和应用较为普遍。 紫苏籽实含油率为2 9 8 4 7 0 ，是a 一亚麻酸含量最高的植物油脂资源之 一。有试验表明，紫苏油在抗结肠癌、乳腺癌上表现出活性，而且可抑制过敏性 反应及其引发的炎症。有研究者认为，紫苏油抗结肠癌的原因在于它可以降低结 肠黏膜鸟氨酸脱羧酶的活性及降低结肠上皮细胞磷脂膜中脂肪酸的敏感性【z 9 3 u j 。 沙棘籽油中含有一百多种活性物质，目前较明确的活性脂质成分主要是脂肪 酸、脂溶性维生素、植物甾醇及不皂化物中的少量组分。在防治消化系统疾病方 面，沙棘籽油具有抑制胃收缩机能，能够抑制胃液分泌及蛋白酶活性；在心血管 系统方面，沙棘籽油能延迟突发性血栓形成，不仅具有一定的抗凝作用，而且有 促纤溶作用，明显降低纤维蛋白原含量；沙棘籽油还在抗脂质过氧化、抗辐射、 提高造血功能和防治耳聋、风湿性关节炎、慢性支气管炎、便秘、沙眼、心肌损 伤等临床研究中体现出乐观的效果【l 7 1 。 1 2 2 3 4 高亚油酸植物油脂 亚油酸在植物油脂中的分布最为广泛，是植物油脂中最主要的多不饱和脂肪 酸，具有代表性的高亚油酸食用植物油脂包括葵花籽油、红花籽油、葡萄籽油等。 葵花籽含油量为3 3 2 5 4 0 ，甘油三酯是葵花籽脂质的主要组成，磷脂是 葵花籽中主要的极性脂质，平均含量为0 7 5 ，葵花籽油中维生素e 和多不饱和脂 肪酸的比值相对均衡，有利于人体摄入过多不饱和脂肪酸时的抗脂质过氧化保 护，葵花籽油能降低血清胆固醇水平，有降低血压作用【i 7 | 。 红花种子的油含量主要取决于品种的基因差异，国内红花种子的平均含油率 为2 4 。红花籽油的主要组成为甘油三酯，其他脂质含量极低。临床试验表明， 红花籽油具有降低血清胆固醇、防治动脉粥样硬化及活血趋于功能m 2 4 j 。 葡萄籽含油量为1 0 - - 2 0 ，绝大多数品种的籽油中亚油酸比例达总脂肪酸的 7 0 以上。在十八世纪，葡萄籽油就已被作为半干性油用于油漆和涂料工业，现 今，它被推荐作为抗高胆固醇等症的功能性油脂已用作婴儿、老年人、高空作业 人员的特定营养保健油 2 4 3 。 1 2 2 2 水生动物油脂 水生动物油脂可分为海产动物油脂和淡水产动物油脂两类，在被作为油脂资 源开发时，海洋动物如鲸、海豚、海豹等曾作为鱼油生产的重要原料，但随着人 类对环境的重视，相继出台了一些国际性、区域性的规定和措施，人类在保护它 们的同时，也有可能进行养殖开发，充分利用这一功能性油脂资源。水生动物的 脂质含量因种类、部位不同而有相当大的差异，并与水分含量呈互补关系，还会 受到季节、地区、生理条件等因素的影响。水生动物油脂的脂肪酸组成较陆地动 物复杂，它们包含了从c 1 4 - c 2 2 、含1 6 个c = c 双键的脂肪酸，其中n 一3 脂肪酸 含量要比陆地动物油脂高，特别是d h a 和e p a 含量较高是鱼类脂质的典型特征。 d h a 有健脑功能，对提高记忆力、判断力，防止大脑衰老有特殊作用，并有抑癌 效果；e p a 可降低血小板凝聚，降低血脂，改善血液流变性，预防冠心病等作用， 水生动物油脂的典型功能性成分除d h a 和e p a 外，还包括具有明确生理特性和较 高药用价值的角鲨烯、鲨肝醇、鲨鱼醇等【1 7 , 1 8 】。 1 2 2 3 昆虫油脂 我国食用昆虫种类据推测有8 0 0 多种，以昆虫体利用为主导所开拓的技术市 场正在不断扩大，国家新药中涉及到昆虫的比例也在增加，其中很多都是根据明 确的药理活性成分进行开发的，特别是有些昆虫种类能选择性地收集贮存一些功 能性的天然产物，这便为高效利用昆虫中的功能性脂质提供了依据。开发昆虫脂 质不仅限于其药理活性成分，更重要的是昆虫脂肪含量丰富，而且有众多的种类、 快而强的繁殖速度、合理的脂肪酸组成为基础，完全可以成为优质的食用油脂资 源。昆虫的脂肪含量十分丰富，诸多研究结果显示，昆虫干体的脂肪含量一般在 1 0 以上，许多昆虫的脂肪含量达3 0 ，有的甚至高达7 7 1 6 e 1 9 】。昆虫油脂的脂 肪酸组成相当理想，含有大量的不饱和脂肪酸【2 0 1 ，比例大都在6 0 以上，另外还 含有磷脂和一些脂溶性维生素( 如维生素a 、d 、e ) 等天然活性产物，昆虫的不饱 和脂肪酸中，单不饱和脂肪酸则绝大多数以油酸为绝对组成，含量多在3 0 左右， 部分昆虫含有较多的多不饱和脂肪酸，对人体有良好的保健作用。 对于昆虫脂质的开发，目前还缺乏系统深入的基础研究，特别是对现有食用 昆虫中功能性脂质成分和其它生理活性成分的数据相对欠缺，工业化的例子也仅 限于一些富积性的特种脂质，而作为食用性功能性油脂的工业产品极为少见1 2 。 1 2 2 4 微生物油脂【3 2 - 3 4 微生物油脂又称单细胞油脂，即微生物如细菌、霉菌、酵母菌及藻类等以碳 水化合物、碳氢化合物和普通的油脂为碳、氮源，辅以无机盐生产油脂和另一些 有商业价值的脂质。它们与一般植物油脂有相似的脂肪酸组成，仍多以c 。、c 。 4 脂肪酸为主。 与动、植物油的生产相比，微生物油脂的生产有许多优点： ( 1 ) 微生物细 胞增殖快、生长周期短；( 2 ) 微生物生长所需的原料丰富，且能利用农副产品 及食品工业、造纸工业中产生的废弃物，起到保护环境作用；( 3 ) 所需劳动力 少，同时不受季节、气候变化的限制；( 4 ) 能连续大规模生产，降低成本；( 5 ) 利用细胞融合、细胞诱变等手段，可使微生物生产出比动、植物油脂更符合人体 需要的高营养油脂或某些特定脂肪酸组成的油脂，如类可可脂等。 近十多年来，微生物油脂的研究主要集中在利用微生物生产经济价值高的特 殊营养油脂，特殊工业用途油脂，即微生物功能性油脂。日本o n a c l sc e m e n t 公 司生物研究所m o r i oh i r s n o 和东京农业技术大学生物工程系y u n k im i u r a 等对新 鲜海水中的蓝丝藻和小球藻进行光照培养均获得y 一亚麻酸，其含量分别为总脂 肪酸的2 6 2 5 和1 0 。1 9 8 8 年据南开大学生物系报道，他们用深黄被孢霉a s 3 3 4 1 0 为出发菌株，经紫外诱变得变异株，在i o l 罐中发酵产生g l a 时，茵体得率为2 9 3 ， 油脂含量达4 4 7 ，其中g l a 含量达9 4 4 。利用微生物生产油脂已逐步走出实验 室，出现产业化、规模化生产趋势，从1 9 8 6 年来，英、日等国已相继投入工业化 生产，英国j o h n & s t u r g e 公司发酵法生产y 一亚麻酸的年产量为1 0 0 t 以上。我国 的武汉烯王生物工程有限公司曾于2 0 0 0 年引进中国科学院等离子体物理研究所 的花生四烯酸高产菌发酵技术，在5 0 t 罐生产时，总脂的花生四烯酸含量在5 0 以上，干菌体得率超过3 ，总油脂超过3 0 。微生物功能性油脂作为动植物油脂 的必要补充，在促进人类保健方面起着越来越重要的作用，其研究必将成为新世 纪油脂工业的一个发展方向。 1 2 2 5 定向催化结构重组功能性油脂【3 7 】 定向催化结构重组功能性油脂又称结构脂质( s l s ) ，是经化学或者酶法改变 甘油骨架上脂肪酸组成和( 或者) 分布位置，具有特定分子结构的三酰基甘油， 即特定的脂肪酸残基位于特定的位置。通常所说的结构脂质是指将短碳链脂肪酸 和中碳链脂肪酸中的一种或两种，与长碳链脂肪酸一起与甘油结合所形成的新型 脂质。这种新的脂质具有天然脂肪的部分或全部性质，但在人体内消化、分解释 放能量比一般油脂少、且还具有保健功能，可最大限度地发挥各种脂肪酸的生理 功能和营养价值。 结构脂质不同于几种脂肪酸甘油酯的简单混合物，而是将各种脂肪酸平衡组 合达到提供理想、方便和合理营养脂质的目的。这类功能性油脂具有降低血清中 三酰甘油和胆固醇含量，防止血栓形成，提高免疫功能等作用。近年，结构脂质 因其特殊的生理功能和营养价值而备受人们关注。在欧美以及日本等国，结构脂 质已实现工业化生产并进入市场。我国在这一领域的研究尚处于起步阶段。 1 2 2 6 功能性因子强化功能性油脂 功能性因子强化功能性油脂即营养强化油，是一类往食用油中添加功能因 子，使之具有某种功效的食用油脂。目前市面上出现的添加入食用油中的功能因 子包括d h a 、e p a 、亚麻酸、植物甾醇、谷维素和维生素a 等。d h a 即二十二碳六烯 酸，是保证大脑发育、成长的重要物质之一，对增强记忆与思维能力、提高智力 具有显著作用；e p a 即二十碳五烯酸，能帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量，促 进体内饱和脂肪酸代谢，从而起到降低血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供 氧而消除疲劳的作用，防止脂肪在血管壁的沉积，预防动脉粥样硬化的形成和发 展：亚麻酸属3 系列多烯脂肪酸，能有效降解体内过量的饱和脂肪酸及血竭素 物( 即沉积物) ，降解低密度胆固醇和高甘油三酯，增加高密度胆固醇和高密度 脂蛋白的成份含量，从根本上有效治疗高血脂、脂肪肝、心肌梗塞及高血压的发 生；植物甾醇是类固醇的一种，可促进胆固醇的异化，抑制其在肝脏内的生物合 成及其在肠道内的吸收，从而预防心血管疾病，此外植物甾醇还具有阻断致癌物 诱发癌细胞形成的功能；谷维素系阿魏酸与植物甾醇的结合脂，临床上常采用谷 维素改善植物神经功能和内分泌调节，它还具有抗氧化、抗衰老等多种生理作用。 1 3 具有缓解视疲劳功效的营养素 1 3 1 叶黄素和玉米黄质 叶黄素和玉米黄质是含有两个紫罗酮环的二羟基类胡萝卜素，分子式为 c 4 0 h 5 6 0 2 ，分子量：5 6 8 8 5 ，叶黄素和玉米黄质在结构上互为同分异构体，不同点 是其中一个紫罗酮环的双键位置不同，玉米黄质的两个紫罗酮环都是1 3 型，叶黄 素则有一个1 3 2 紫罗酮环和一个- 2 紫罗酮环。3 和3 碳上的羟基表明叶黄素和 玉米黄质的物理性质非常相似【3 8 4 3 弗】。叶黄素和玉米黄质素是众多医学证实对眼 睛有用的营养素中最为重要，因为这两个营养素比所有其它的营养素更容易集聚 于眼睛部分，是唯一能有如太阳眼镜般的阻挡蓝光和紫外线的营养素。蓝光和紫 外线是导致眼睛疲累、眼睛镜片出现影子、视力模糊、最终形成白内障的首要因 素。叶黄素和玉米黄质素也是强效的天然抗氧化剂，能抵挡自由基对眼睛的破坏， 改善眼睛疲劳感和减少眼睛水汪汪的现象，使视线更清晰明亮【3 9 】。在食品中加 入一定量的叶黄素和玉米黄质可预防细胞衰老和机体器官衰老，同时还可预防老 年性眼球视网膜黄斑退化引起的视力下降与失明，通过一系列的医学研究，类胡 萝卜素已被建议用作癌症预防剂，生命延长剂，溃疡抵制剂，心脏病发作与冠状 动脉疾病的抵制剂。在我国，叶黄素正广泛用作饲料添加剂，欧美国家已经把叶 黄素作为食品添加剂，赋予食品以鲜艳的颜色【4 2 1 。 1 3 2 花青素 植物体内花青素是植物类黄酮中的一种，是自然界一类广泛存在的水溶性天 然色素，是植物体中的主要呈色物质。其最主要的生理活性功能是自由基清除能 力和抗氧化能力；研究证明花青素是当今人类发现最有效的抗氧化剂，也是最强 效的自由基清除剂，花青素的抗氧化性能比v e 高5 0 倍，比v c 高2 0 倍。许多研究指 出，花青素增进微细血管循环，具有保护眼睛细胞，消除眼睛肌肉疲劳、水肿、 的完整与健全；4 加强免疫能力；5 清除自由基。维生素a 摄入过量会引 起中毒现象，主要表现：由于破骨细胞活性增强，导致骨质脱钙、骨脆性 增加、生长受抑、长骨变粗及骨关节疼痛：皮肤干燥、发痒、鳞皮、皮疹、 脱发；易激动、疲乏、恶心、肌肉无力等。人体缺乏维生素a 会出现暗适 应能力下降、结膜干燥及干眼病、生长发育受阻，易患呼吸道感染、食欲 下降等症状 5 9 - 6 3 1 。 1 3 6 维生素e 维生素e 又称为抗不生育维生素或生育酚，是一种透明淡黄色粘稠油状物， 不溶于水，溶于有机溶剂，酸碱氢化过程及高温均不会破坏维生素e 。但它在空 气中会缓慢氧化，紫外线照射可使其分解。它可以保护其他易被氧化的物质使其 不被破坏，所以它是极有效的氧化剂。 维生素e 的功能包括：自由基的清除剂，维生素e 作为自由基清除剂防止 自由基或氧化剂对细胞膜中的多不饱和脂肪酸、膜的富含巯基的蛋白质成分以及 细胞骨架和核酸的损伤；抗氧化活性，维生素e 可以预防重金属、产生自由基 的肝毒素和可以引起氧化剂致伤的各种药物损害；免疫功能，维生素e 对正常 免疫功能，特别是对t 淋巴细胞的功能很重要，流行病学的数据提示维生素e 摄入量低和血浆水平低的人，患某些癌症的危险性增高，特别是肺癌和乳腺癌； 对胰岛功能的影响，维生素e 主要和硒协同作用，增加血清胰岛素水平及其分 泌准备，另外，膳食硒和维生素e 的水平与糖尿病中间性状和胰岛b 一细胞的合 成及其分泌胰岛素的功能有很大关系，并且对胰岛细胞具有一定的保护作用； 肝纤维化，p i e t r a n g e l o 等证明了维生素e 可以抑制铁过载引起的肝纤维化( 直 接阻止i t o 细胞的增殖和胶原的产生，从而抑制了铁诱导的肝纤维化) 6 4 引j 。 1 4 国内外营养强化油脂研究现状 许多国家和地区通过立法或制定行业标准来管理维生素的强化【6 8 1 。国外利 用食用油、人造黄油等进行维生素a 的强化研究已有近百年历史，进入商业推广 阶段也有七十多年的时间。1 9 1 7 年丹麦开始采用强化维生素a 的人造黄油预防治 干眼症，采用的强化剂量为9 m g k g ，至1 9 1 9 年干眼症患病率显著降低，后于1 9 2 0 年将强化量降低为5 4 m g k g ，并延续至今。欧洲一些国家从上世纪3 0 年代开始在 黄油中添加维生素a ，以解决战争引起的居民维生素a 缺乏问题，强化剂量一般为 l 1