劉楚岑 裴小芳 周文化,3 莫 華

(1. 特醫(yī)食品加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2. 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙410004；3. 湖南美津園糧油食品有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004；4. 湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，湖南 常德 415500)

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)別名茶子樹(shù)，屬于山茶科植物，為常綠小喬木。油茶粕是指將油茶果去殼部分進(jìn)行壓榨后除油以外的剩余物，油茶粕中含有約10%～20%的蛋白質(zhì)、10%的茶皂素、6%～10%的油酸以及其他可用于生產(chǎn)加工的成分[1]，其中蛋白質(zhì)、碳水化合物、粗纖維總量可達(dá)75%[2]。近年來(lái)，油茶籽油作為食用油占比超過(guò)1%，產(chǎn)油量提升，油茶籽粕量也激增，目前中國(guó)油茶粕的年產(chǎn)量達(dá)到5.0×105t，油茶粕加工利用卻停留在實(shí)驗(yàn)室階段，工業(yè)化應(yīng)用還停留在相對(duì)落后的階段[3]。文章擬著重從油茶餅粕中蛋白質(zhì)、多糖、多酚、茶皂素等成分的提取與應(yīng)用兩個(gè)方面進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步合理開(kāi)發(fā)利用提供重要指導(dǎo)和參考。

1 油茶餅粕主要成分

油茶餅粕中除纖維素外，主要成分還有蛋白質(zhì)、多糖、多酚、茶皂素等。其中，油茶蛋白是一種植物蛋白，據(jù)報(bào)道[4]，從植物中獲取的蛋白質(zhì)優(yōu)于動(dòng)物蛋白且更利于人體健康；植物多糖與多酚通常是具有特殊生物活性的天然物質(zhì)，研究[5-6]表明，多酚除可用作天然色素與抗氧化劑外，還具有預(yù)防慢性疾病(如：心血管、癌癥等)的保健功效；植物多糖則除了具有保健功能(如：降血糖、抗腫瘤等)，還有著來(lái)源豐富、可化學(xué)修飾、生物相容性、低毒等特點(diǎn)；茶皂素具有一定抑菌特性，通常作為表面活性劑被用于工業(yè)生產(chǎn)中，油茶粕粗提物也具有與其類似的抑菌功能。

2 油茶餅粕主要成分提取

2.1 蛋白

油茶餅粕中含有豐富植物蛋白，粗蛋白含量在1.5%左右，且氨基酸比例平衡，可作為反芻動(dòng)物類理想的蛋白飼料。堿溶酸沉法是傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)提取法，丁丹華等[7]采用堿溶酸沉法制備油茶籽蛋白，蛋白提取率為57.8%。何瑋等[8]以油茶粕為原料采用堿溶酸沉法，在最優(yōu)條件下，蛋白質(zhì)提取率為油茶粕的6.56%，其中蛋白質(zhì)純度為86.7%，而將脫脂后的油茶粕用淀粉酶、纖維素酶進(jìn)行處理，經(jīng)淀粉酶處理后可從油茶粕中提取出蛋白質(zhì)的提取率可達(dá)70.36%[9]，而采用纖維素酶處理的油茶粕在pH值為3時(shí)得到蛋白質(zhì)提取率高達(dá)80.83%[10]。李慧珍[11]研究認(rèn)為油茶粕蛋白主要是水溶性蛋白，以谷蛋白、清蛋白為主，兩種蛋白分別占總蛋白含量的40.33%與45.86%，經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化清蛋白提取率可達(dá)77.98%，經(jīng)熱重掃描分析表明油茶粕分離蛋白在88.33 ℃條件下可發(fā)生變性，水溶性蛋白質(zhì)可使用磷酸緩沖鹽溶液、Tris-HCl溶液、NaCl溶液3種提取劑提取，其中，Tris-HCl溶液對(duì)水溶性蛋白質(zhì)提取率最大(69.86%)。目前，為常用油茶餅粕蛋白提取方法見(jiàn)表1。

表1 油茶餅粕蛋白常用提取方法對(duì)比

2.2 多糖

油茶籽中多糖含量較高，植物多糖提取法主要有溶劑提取法、酶提取法、超聲提取法、微波提取法4種提取法[15]，目前，常用油茶餅粕多糖提取與純化方法具體見(jiàn)表2。

周麗明等[23]以55%濃度乙醇作為提取溶劑，通過(guò)正交試驗(yàn)采用回流法提取多糖，在優(yōu)化條件下得率為6.21%。范燕華等[24]在以乙醇作為提取劑的基礎(chǔ)上，使用響應(yīng)面優(yōu)化多糖提取方法，研究不同條件對(duì)提取率影響，最優(yōu)條件下多糖提取率為8.44%。研究[25]表明，采用水提法提取多糖，在料液比、提取時(shí)間、提取溫度條件中，提取溫度對(duì)多糖提取率影響最大。由表2可知，使用超聲輔助(水提醇沉法)提取多糖，經(jīng)優(yōu)化后多糖提取率達(dá)到14.22%[16]，微波水提法可使多糖提取率達(dá)15.5%[19]，而使用酶輔助(水提法)提取多糖，在優(yōu)化條件下提取率可達(dá)26.62%[17]105-107，研究[21-22]表明，采用離子交換樹(shù)脂柱層析、分級(jí)純化法可得3個(gè)多糖組分；超濾后采用大孔樹(shù)脂、凝膠分離純化法可得到有著4個(gè)不同特性的多糖組分；石浩等[26]以12年生油茶粕作為原料，運(yùn)用葡聚糖凝膠柱層析方法與纖維素層析法分離出5種多糖，由此可知，采用不同純化法分離多糖，得到的多糖組分?jǐn)?shù)量以及特性不盡相同。

表2 油茶餅粕多糖常用提取、提純方法

2.3 多酚類化合物

油茶粕富含多酚類化合物等活性成分，其提取工藝各異，曹清明等[27-29]分離了從南山茶中提取出山奈酚葡萄糖苷類化合物、山奈酚半乳糖苷類化合物、二氫山奈酚糖苷類化合物、黃酮類化合物和木脂素類化合物5種活性成分，其提取路線如圖1所示。主要是將油茶茶果晾干，去殼，以冷榨法脫去油脂后產(chǎn)生的餅晾干，并適當(dāng)粉碎，以60%乙醇于60～70 ℃加熱回流提取3次，每次2 h，料液比1∶3 (g/mL)，然后對(duì)得到的提取液進(jìn)行過(guò)濾、合并。合并后的濾液減壓濃縮至無(wú)醇旋出，得濃縮液8 L，再以等體積的乙酸乙酯反復(fù)萃取多次，直至上層萃取液顏色變淺，合并萃取液。減壓濃縮至黏稠狀，得乙酸乙酯萃取部位濃縮液約150 mL。油茶粕中活性成分單體眾多，提取方法、條件多樣。

圖1 油茶粕活性成分提取路線圖

李利敏[30]24-25選用8種油茶粕作為研究對(duì)象，結(jié)果表明普通油茶OCE多酚含量高，而黃酮類物質(zhì)含量在浙江紅花油茶粕的黃酮相對(duì)較高。Gao等[31]從油茶粕中分離出山奈酚乙?；擒?1、2)、沒(méi)食子酸等多酚混合物。目前，油茶粕多酚常用的提取、提純方法見(jiàn)表3。

從表3可知，超聲、微波等輔助條件下可明顯提高油茶粕中多酚提取率，提取劑方面丙酮優(yōu)于乙醇和甲醇，高群等[34]使用酶法結(jié)合超聲提取油茶粕中的多酚，經(jīng)優(yōu)化后得到多酚含量為18.94 mg/g。另外，熱回流法亦可提取油茶粕中的多酚[32]，葉勇等[35]使用70%甲醇進(jìn)行回流，經(jīng)鹽酸水解沉淀、丙酮萃取后，得到純度為93.8%、得率為2.1%的黃酮醇。

表3 油茶餅粕多酚常用提取、提純方法

在油茶粕多酚的純化方面，研究發(fā)現(xiàn)[33]45-46[36-37]使用大孔樹(shù)脂可使多酚純度達(dá)到47.25%，并經(jīng)分離純化后得到黃酮單體；而使用高速逆流色譜法可提取出兩種山奈酚苷，采用微波輔助法可用于從油茶粕中提取總黃酮[38]，這為油茶粕中多酚化合物純化工藝的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

2.4 茶皂素

油茶粕中還含有較為豐富的油茶皂苷，其又被稱為油茶皂素，分布于油茶種子、葉子中，可從油茶粕中提取。茶皂素難溶于無(wú)水甲醇、無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑中，但是其可溶于含水的甲醇、乙醇以及吡啶、醋酐、冰醋酸等溶液中，茶皂苷溶液在酸性條件下，皂苷形成沉淀[39]。馬力等[40]用水作為溶劑，利用正交試驗(yàn)得到從油茶粕中提取皂素的最佳工藝，提取率達(dá)到95%。有研究[41-42]表明，使用乙醇、正丁醇作為提取劑對(duì)油茶粕進(jìn)行多次提取，可使經(jīng)提取后的油茶粕中茶皂素含量低至1.79%。常見(jiàn)的油茶粕茶皂素提取法見(jiàn)表4。由表4可知，中國(guó)國(guó)標(biāo)[43]以茶皂素作為指標(biāo)對(duì)油茶粕進(jìn)行分級(jí)，并規(guī)定以80%乙醇作為浸提劑、采用回流提取法提取茶皂素，目前油茶粕中茶皂素的提取通常采用乙醇溶液或者水作為提取劑，再以國(guó)標(biāo)為基礎(chǔ)對(duì)方法進(jìn)行改進(jìn)。張新富等[46]將市面上采購(gòu)的粗制茶皂素，采用大孔樹(shù)脂將其提純，得率為55.5%，經(jīng)提純后純度為之前的1.86倍，為茶皂素提純方法的研究提供了參考。

表4 油茶餅粕中茶皂素常用提取方法?

3 油茶餅粕及其主要成分應(yīng)用潛力

油茶粕可用于食品的研發(fā)[47]、保鮮膜的制作[48]、農(nóng)產(chǎn)品有機(jī)肥料[49]、食用菌培植[50]，在食品工業(yè)中具有極大的潛力，此外，油茶餅粕的加工與利用具體見(jiàn)圖2。

圖2 油茶餅粕的綜合利用

3.1 油茶餅粕蛋白及其多肽應(yīng)用潛力

油茶粕中優(yōu)質(zhì)蛋白含量可達(dá)12%～20%且氨基酸比例均衡，是良好的蛋白質(zhì)原料，可開(kāi)發(fā)為蛋白質(zhì)添加劑或者動(dòng)物蛋白替代品，可作為代餐粉、保健食品、特醫(yī)食品等特殊食品的蛋白質(zhì)組件。油茶粕蛋白除了可直接進(jìn)行使用外，龔吉軍[51]將油茶粕蛋白質(zhì)用堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶水解成活性多肽成分，發(fā)現(xiàn)該油茶粕多肽具有自由基清除力與還原力；而且小鼠試驗(yàn)[52]證明，其可明顯降低活性氧對(duì)人體造成的損傷，具有顯著抗氧化能力。研究[53]表明，經(jīng)酶、酸堿水解后得到的活性肽，具有抗腫瘤、降血脂、增強(qiáng)免疫力、抗氧化等保健功能，并且餅粕多肽具有低滲透壓、低黏度、高溶解性、強(qiáng)吸水性等特性。郭顯榮[54]以油茶粕為原料，利用堿提酸沉法粗提蛋白后，以天然的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制率為指標(biāo)，將蛋白質(zhì)以雙酶法水解成多肽后，再使用超濾、凝膠層析法分離并純化后得到ACE抑制肽并經(jīng)試驗(yàn)證明該多肽具有一定抗腸道酶消化性，此外，也有研究[55-56]認(rèn)為油茶粕ACE抑制肽還具有預(yù)防乃至治療高血壓的生物活性。目前，油茶粕中蛋白質(zhì)的研究以粗蛋白為主，蛋白質(zhì)的分離細(xì)化、酶解后的多肽成分還需通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)甚至臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

3.2 油茶餅粕多糖及其應(yīng)用潛力

油茶粕多糖具有特殊生理活性，石浩等[26]運(yùn)用葡聚糖凝膠柱層析方法與纖維素層析法分離多糖，在分離出的5種多糖中，DTC1多糖在濃度為2.0 mg/mL時(shí)，抗氧化活性最強(qiáng)，DPPH自由基清除率可達(dá)80%以上，在對(duì)粗多糖進(jìn)行脫蛋白、脫色、纖維素DEAE-52柱層析分離處理后，用低濃度氫氧化鈉洗脫，得到經(jīng)過(guò)提純的多糖，使用該提取多糖成分應(yīng)用于患糖尿病小鼠治療后，發(fā)現(xiàn)該種油茶粕多糖可通過(guò)清除自由基、減輕自由基帶來(lái)的損害、提高機(jī)體抗氧化酶活性的途徑起到降血糖的作用，Zhang等[57]從油茶粕中分離純化多糖，并發(fā)現(xiàn)一種降血糖功效的多糖結(jié)構(gòu)。

3.3 油茶餅粕多酚及其應(yīng)用潛力

包莉圓等[28]使用乙醇獲得南山茶餅提取物，經(jīng)硅膠柱層析、乙酸乙酯萃取分離純化后得到5個(gè)化合物，純度平均高達(dá)97.72%，鑒定后為4個(gè)黃酮類化合物與原兒茶酸。小鼠試驗(yàn)[35]證明油茶多酚對(duì)腦損傷有良好保護(hù)作用，可清除自由基。于泓鵬等[58]針對(duì)茶多酚氧化活性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)油茶多酚抗氧化活性優(yōu)于0.02%生育酚，但略弱于0.02% TBHQ，并且其氧化能力同其濃度成正比。李利敏[30]23-25,31-33運(yùn)用高效液相法對(duì)油茶粕中提取物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)多酚類別主要為鞣花酸(EA)和4'-O-β-D-吡喃葡萄(MEAG)、沒(méi)食子酸(GA)、3-O-甲基鞣花酸等。油茶粕提取物的抗氧化活性與油茶粕的抗氧化活性呈正相關(guān)。Gao等[31]從油茶粕中分離出的山奈酚乙?；擒?1、2)、沒(méi)食子酸等多酚混合物，經(jīng)測(cè)定也可證明該多酚化合物具有清除DPPH自由基的作用。

3.4 油茶餅粕中茶皂素及其應(yīng)用潛力

油茶皂苷屬于低毒物質(zhì)，具有細(xì)胞毒性[59]；高濃度油茶皂苷具有溶血活性，在小鼠經(jīng)口經(jīng)腹腔試驗(yàn)過(guò)程中，引起小鼠產(chǎn)生病理性病變，主要現(xiàn)象為臟器出血[60]。茶皂素具有消炎作用和一定的抑菌作用，其主要是抑制真菌的生長(zhǎng)繁殖，特別是對(duì)引起植物病變西瓜枯萎病菌，柑橘青霉病菌，黃瓜、芒果、香蕉炭疽病菌等具有一定的抑制作用[61]。

3.5 油茶餅粕粗提物及其應(yīng)用潛力

研究[62-65]表明，油茶粕粗提物中含有預(yù)防紫外線對(duì)皮膚細(xì)胞造成損傷的活性物質(zhì)，將油茶粕粗提物與中藥復(fù)合物質(zhì)復(fù)配具有增效作用，其對(duì)金色葡萄球菌、傷寒沙門(mén)氏菌、乙型溶血性鏈球菌、變形桿菌、葡萄球菌等抑菌效果明顯，并對(duì)白假絲酵母菌、紅色毛癬菌、絮狀表皮癬菌等真菌也具有一定抑制作用。油茶粕乙醇提取物對(duì)細(xì)菌的抑菌效果更好并具有廣譜性，而對(duì)酵母菌、黃曲霉抑制作用相對(duì)較弱。張飛飛等[66]以黃曲霉毒素作為研究對(duì)象，從油茶粕篩選中分離出可抑制黃曲霉毒素的粗提物，經(jīng)試驗(yàn)證明油茶粕同其粗提物皆有抗黃曲霉毒性并抑制其生長(zhǎng)的作用，常用乙醚、乙醇和水提取劑比較發(fā)現(xiàn)水提法油茶粕粗提物抑菌率為87.96%，而乙醚、乙醇提取物對(duì)黃曲霉生長(zhǎng)并不顯著。

4 展望

油茶籽油中的亞油酸(n-6)和亞麻酸(n-3)的成分比例符合國(guó)際營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(4∶1)，被營(yíng)養(yǎng)學(xué)界譽(yù)為“腦黃金”，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值已被認(rèn)識(shí)和挖掘，相比之下對(duì)油茶餅粕成分的挖掘和應(yīng)用相對(duì)滯后，其含有茶皂素、多糖、多酚、角鯊烯、維生素E、維生素D、胡蘿卜素、磷脂等活性成分在相關(guān)文獻(xiàn)中漸被披露。從油茶餅粕宏量成分如蛋白質(zhì)、多糖等成分提取、分離和部分功效特性進(jìn)行歸納和總結(jié)，下一步需在油茶餅粕中微量伴隨物量化識(shí)別和功效單體鑒定等方面深入研究，為茶籽油及其副產(chǎn)物具有匡正亞健康作用提供了更有力的證據(jù)。

在全國(guó)大力推廣油茶種植的情況下，中國(guó)茶油及其副產(chǎn)物產(chǎn)量明顯增加，為降低生物資源浪費(fèi)、增加油茶副產(chǎn)物利用率，提高油茶附加值成為科研人員所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。但目前關(guān)于油茶粕中活性物質(zhì)及功能因子的相關(guān)研究相對(duì)較少。油茶粕作為原料應(yīng)用于食品工業(yè)的加工與研發(fā)、并將油茶粕功能活性成分應(yīng)用于醫(yī)療保健方向是未來(lái)的研究熱點(diǎn)，綜合來(lái)看，油茶副產(chǎn)物在特醫(yī)食品、保健食品的研發(fā)與應(yīng)用方向具有一定潛力，也是擴(kuò)大油茶副產(chǎn)品覆蓋面、提高其利用率的途徑之一。