楊 嶸,邱賽紅,楊 蓉,田海林,唐 婷,廖端芳,李 娟**,李順祥**
(1. 湖南中醫(yī)藥大學藥學院 長沙 410208;2. 湖南省中藥活性物質(zhì)篩選工程技術(shù)研究中心 長沙 410208;3. 湖南潤農(nóng)生物科技有限公司 常德 415400)
油茶籽是山茶科山茶屬植物油茶(Camellia oleifera Abel.)的成熟種子,又名山茶籽、茶樹籽、茶籽、茶子心等。油茶樹在我國具有1000多年的栽培和利用歷史,與油橄欖、椰子、油棕并稱為世界四大木本油料植物,其主要分布在湖南、江西、廣西、浙江等14 個省市,據(jù)2013 年中國林業(yè)網(wǎng)報道種植面積約35 900 平方千米,國家統(tǒng)計局統(tǒng)計2018 年產(chǎn)油茶籽243 萬噸。目前,我國油茶籽主要是榨取茶油,制取粗品茶皂素,茶籽殼、茶枯等副產(chǎn)物大都被丟棄或作燃料肥料等,對茶籽及其副產(chǎn)物的開發(fā)利用不充分。為全面提升我國油茶產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,科技部啟動了“十一五”國家科技支撐計劃“油茶產(chǎn)業(yè)升級關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”,針對油茶籽的食用藥用價值開發(fā)高附加值的產(chǎn)品,因此油茶籽及其副產(chǎn)品擁有巨大的開發(fā)空間和潛在的市場規(guī)模。本文綜述了油茶籽藥食兩用價值,對油茶籽的開發(fā)方向進行了較為詳細的探討,在此基礎(chǔ)上以期為油茶籽的產(chǎn)品開發(fā)提供新思路,充分利用好油茶資源。
油茶的應(yīng)用自明代的農(nóng)書開始出現(xiàn)相關(guān)記載,明初俞宗本的《種樹書》最先記載了對野生油茶的利用,簡要的提了“移山茶”和“收茶子”。明末徐光啟的《農(nóng)政全書》首次較全面反映油茶生產(chǎn)應(yīng)用,據(jù)推測油茶應(yīng)有1000 多年的應(yīng)用歷史。古代典籍和本草對油茶的應(yīng)用和功效都有詳細的記載,《農(nóng)政全書》記載茶油“能療一切瘡疥,涂數(shù)次即愈。其性寒,能退濕熱”;《隨息居飲食譜》記載“茶油烹調(diào)肴饌,日用皆宜,蒸熟食之,澤發(fā)生光,諸油惟此最為輕清,故諸病不忌”;《全國中草藥匯編》記載茶籽具有“清熱解毒,活血散瘀,止痛”的功效;《四川中藥志》記載茶籽能“行氣,潤腸,殺蟲”;《湖南藥物志》《中華本草》等都有記載茶籽、茶油具有“清熱解毒,潤腸殺蟲”的作用。
油茶籽富含茶油、茶籽蛋白、茶皂素、茶籽多糖、淀粉、礦物質(zhì)等物質(zhì),其中茶油、茶籽多糖、茶籽蛋白、淀粉是主要可食用部分。
表1 山茶油和橄欖油的脂肪酸組成
茶油是從油茶籽仁中提取的脂肪,種仁含油率達48.18%[1],其不飽和脂肪酸高達90%,主要包括油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸以及二十二碳烯酸等[2],其中油酸含量在73.40%-81.82%之間[3]。不飽和脂肪酸對人體有重要的生理功能,能夠調(diào)節(jié)脂代謝、預(yù)防心腦血管疾病,與橄欖油相比,茶油的不飽和脂肪酸含量更高,其脂肪組成見表1,理化特征參數(shù)見表2[4-5]。茶油中還含有角鯊烯、維生素E、維生素D、和胡蘿卜素等,并且茶多酚、皂苷等活性物質(zhì)是橄欖油不具有的,茶油的食用價值可媲美甚至優(yōu)于橄欖油。除此之外,由于茶油碘值小,凝固點低、不皂化物含量少,穩(wěn)定性好,耐貯藏,是糖果、烘焙和冷凍食品等的上等原料。茶油還可應(yīng)用于粉末油、色拉調(diào)味品、起酥油、人造奶油、蛋黃醬等食品工業(yè)[6]。
茶油不僅具有良好的食用價值,而且在保健品,護膚品等方面,也能發(fā)揮重要的作用。曾勇[7]將茶油開發(fā)成具有抗疲勞功能的復(fù)方茶油軟膠囊;劉友佳[8]開發(fā)了一種具有輔助降血脂作用的保健茶油;管天球[9]向茶油中添加茶多酚提取物、葡萄籽提取物等開發(fā)成具有調(diào)補脾胃、潤腸通便、抗氧化的復(fù)合型多功效保健茶油等。茶油還具有較強的經(jīng)皮滲透能力,易穿過角質(zhì)層,能使其他有效成分穿過的阻力降低,因此開發(fā)出了嬰兒護膚油、護膚霜、護手霜等產(chǎn)品[10-12]。
茶油在醫(yī)用方面也有開發(fā)潛力,2015 版《中國藥典》一部收載茶油作為注射用油,茶油有溫和不刺激的特性,也有用于醫(yī)用敷料、護理液中的研究[13-14]。
油茶籽經(jīng)榨油后茶籽餅粕中蛋白質(zhì)的含量在16%以上,其所含蛋白質(zhì)由17 種氨基酸組成,其中色氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、纈氨酸和蛋氨酸8 種氨基酸是人體必需氨基酸[15],其氨基酸的組成和含量均符合聯(lián)合國糧食組織(FAO)與世界衛(wèi)生組織(WHO)的推薦值,是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。茶籽蛋白可開發(fā)成蛋白粉,蛋白飲料、焙烤或沖調(diào)食品的蛋白質(zhì)強化劑,能作為醬油等發(fā)酵產(chǎn)品的蛋白質(zhì)原料。伍曉春等[15]對茶籽蛋白的加工方法進行了系統(tǒng)的研究,茶籽餅粕→脫脂→除茶皂素→堿液浸提蛋白質(zhì)→過濾→蛋白質(zhì)分離→洗滌蛋白→中和→干燥→蛋白粉。遺憾的是,目前茶籽蛋白仍未進行規(guī)模生產(chǎn)和上市。
表2 茶油與橄欖油理化特征參數(shù)
多糖是一種極具開發(fā)潛力的天然功能性活性物質(zhì),有超過100種植物多糖被提取分離,由于來源廣泛和沒有細胞毒性,植物多糖的應(yīng)用是熱門研究領(lǐng)域[16]。據(jù)研究報道[17-22],茶籽多糖主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、海藻糖6種單糖組成,分子量范圍在186 kDa-458 kDa 之間,茶籽多糖具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫等生物活性。Chen等[23]用5.0 g/Kg 劑量的茶籽多糖喂養(yǎng)小鼠發(fā)現(xiàn)實驗組與空白組之間無顯著差異,推斷其對人類的毒性非常低。目前,尚無含有茶籽多糖的產(chǎn)品上市,但其產(chǎn)品的研究開發(fā)已有報道,如茶籽多糖具有降血糖的生理活性、無毒副作用等優(yōu)點,張勝[24]將其開發(fā)成具有輔助降血糖功能的茶多糖口服泡騰片。植物多糖的研究及產(chǎn)品開發(fā)已有多年,技術(shù)相對成熟,因此將技術(shù)應(yīng)用到茶籽多糖的開發(fā)上,使茶籽多糖在食品保健品、醫(yī)藥和添加劑等行業(yè)得以應(yīng)用是未來的發(fā)展方向。
淀粉是食物中主要碳水化合物的來源,油茶籽中也含有淀粉,含量達6.94%,僅次于脂肪,茶籽中的淀粉經(jīng)榨油后淀粉主要保留在茶枯中[25]。我國現(xiàn)年產(chǎn)茶籽243 萬噸,榨油后茶枯產(chǎn)量高,可獲取大量的淀粉,用于制作食品、發(fā)酵工業(yè)、藥用輔料等。韋思慶等[26]研究發(fā)現(xiàn),茶枯通過粉碎→石灰水浸泡→靜置分層→濕淀粉→干燥等工藝制得到的淀粉具有透光率、吸水率和凝沉性均低于玉米淀粉和小麥淀粉,膨脹率高于玉米淀粉和小麥淀粉等優(yōu)點,可用于糖果生產(chǎn)改善其透明度;添加在糕點中可提高膨松度;生產(chǎn)成食用淀粉膜用于包裹其他食物等。
油茶籽除茶油外,還富含茶皂素、黃酮類、多肽等生物活性物質(zhì)。
茶皂素又名油茶皂苷、茶皂苷,油茶籽中茶皂素的含量在6.19%-19.12%之間[27],其在山茶屬植物種普遍存在,是由苷元,糖體和有機酸三部分組成,糖鏈部分以鼠李糖、木糖、半乳糖、葡萄糖及葡萄糖酸組成的低聚糖為主,有機酸部分則連接在C-16、C-21及C-22位上,常見的有乙酸、當歸酸和肉桂酸等[28-30],以齊墩果烷型為苷元,構(gòu)成五環(huán)三萜類皂苷。藥學研究發(fā)現(xiàn),茶皂素具有抗凝血、抗血栓、保護心肌細胞、抑菌殺菌、抑制乙醇吸收、抗生育等生物活性[31-35]。茶皂素在心腦血管在方面也有作用,很多藥學方面的專家開展其在治療心腦血管疾病和預(yù)防血栓形成的藥物的研究開發(fā);由于其良好的發(fā)泡和抗菌止癢的作用,現(xiàn)已有將茶皂素作為洗發(fā)劑的添加劑[36],也可將茶皂素作為抑菌劑添加至醫(yī)護用洗液中;茶皂素還具有止咳化痰,抗炎的功效,在醫(yī)藥上可作祛痰止咳劑;同時茶皂素還有抑制脂肪酶活性,具有降脂作用[37],有將其制成減肥產(chǎn)品的開發(fā)空間;此外茶皂素還有抑制乙醇吸收,加速分解的作用,具有解酒的功能,有開發(fā)解酒藥的潛力;茶皂素還能抑制男性精子活力,具有殺精作用,是潛在的男性用避孕藥[52]。
黃酮類化合物在植物中廣泛存在,是中草藥中重要的活性物質(zhì)之一。油茶作為中國特有的油料作物,其黃酮類物質(zhì)的活性備受關(guān)注。油茶籽中黃酮類化合物的研究主要在經(jīng)榨油后的茶籽餅粕上,其結(jié)構(gòu)已得到初步確認,黃酮苷元是山奈酚,糖基由葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等組成[38-39]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)[40-43],油茶籽中的黃酮類化合物具有抗氧化、降血脂、抑制血栓形成、抗菌等生理活性。油茶中黃酮類化合物的開發(fā)利用較少,多為提取工藝的考察,產(chǎn)品開發(fā)僅有制備成保健飲料的報道[44],但含山奈酚及其苷類化合物的一些中藥已開發(fā)成復(fù)方制劑用于臨床,例如已上市的具有擴張心腦血管、改善微循環(huán)的舒血寧注射液(國藥準字Z14021963)。曹穎瑛等[45]將山奈酚與唑類或多烯類抗真菌藥聯(lián)用作為抗真菌藥的增效劑,不僅能減少用藥量,并能使抗真菌藥物恢復(fù)對耐藥真菌的作用。因此油茶籽中黃酮類化合物還有較大的開發(fā)空間和利用前景,可開發(fā)成具有輔助降血脂功能的藥品或功能性食品;深入抗血栓作用機制的研究,開發(fā)成具有抗血栓作用的藥物;也可開發(fā)成具有抗氧化作用的保健品或天然食品保鮮劑。
油茶籽多肽是茶籽蛋白在一定條件下形成的水解物,丁丹華等[46]使用中性蛋白酶水解茶籽蛋白后發(fā)現(xiàn)茶籽多肽相對分子質(zhì)量主要集中在1000以下,占比高達83.73%,氨基酸組成與茶籽蛋白相比未發(fā)生改變。李振華[47]通過急性毒性試驗、遺傳試驗和亞慢性毒性試驗,對油茶籽多肽進行了安全性評價,通過試驗結(jié)果初步判定油茶籽多肽為無毒物質(zhì)。茶籽多肽目前生物活性的研究較少,龔吉軍等[48]通過油茶多肽可抵消環(huán)磷酰胺致小鼠免疫功能降低,低、中、高(250 mg/Kg、500 mg/Kg、1000 mg/Kg)劑量均能顯著提高免疫正常小鼠的特異性細胞免疫功能(P <0.05),具有增強免疫力的作用。同時,龔吉軍等[49]通過建立SD 大鼠高血脂模型,研究不同劑量油茶粕多肽的降血脂效果,結(jié)果表明,用250 mg/(kg·bw)的油茶粕多肽就能顯著降低高血脂模型SD 大鼠血清中總膽固醇(TC)與甘油三酯(TG)的含量、動脈硬化指數(shù)AD(P <0.05),還能有效提高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的水平(P <0.05),說明油茶粕多肽具有良好的降血脂功效。茶籽多肽還可進行更深入的基礎(chǔ)研究,以便于有基礎(chǔ)理論去支撐它的開發(fā)利用。許多蛋白質(zhì)水解后產(chǎn)生的多肽易被人體消化吸收,具有多種生物活性,如能促進免疫調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)、抗病毒、抗氧化、降血壓、降血脂、降低膽固醇等[50]。因此,油茶籽活性多肽也是篩選藥物、制備食品添加劑的天然寶庫。
現(xiàn)今各類疾病是困擾人類健康和生活的一大障礙,隨著人們生活水平的提高,對美好生活的需求日益增長,人們對健康也越來越重視。油茶籽渾身是寶,富含多類活性物質(zhì),極具開發(fā)成食品、藥品和保健品的潛力。油茶作為中國特有的木本油料植物,其發(fā)展也得到政府的扶持和政策的傾斜,國家發(fā)改委、財政部、國家林業(yè)局頒布的《全國油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2009-2020 年)》,預(yù)估產(chǎn)值可達1000 億元以上,而目前的產(chǎn)值僅有該目標的十分之一[51]。隨著國家堅持精準扶貧精準脫貧基本方略,要提升油茶種植地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)水平和質(zhì)量,就要重視對油茶籽的基礎(chǔ)研究和綜合利用,產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)不僅限于榨取粗品茶油,也要提升高檔次茶油的產(chǎn)量和高附加值產(chǎn)品的開發(fā),增大對油茶籽副產(chǎn)品如茶皂素、茶籽多糖、茶蛋白等的開發(fā)力度,擴大油茶籽及其副產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和應(yīng)用領(lǐng)域。通過人們的努力和國家的扶持,相信在不久的將來就可以在油茶籽的藥食兩用上取得更豐碩的成果,推動油茶相關(guān)產(chǎn)品融入全國大市場,助力打贏脫貧攻堅戰(zhàn)。讓油茶籽的資源被充分開發(fā)利用,避免優(yōu)質(zhì)資源的浪費,同時開發(fā)出更多有益于人們健康和生活的產(chǎn)品。