木質藤本植物星油藤的開發研究進展

戴余波++劉小瓊++李國明

摘要 星油藤是一種新型的油料作物，其種子中脂肪和蛋白質含量之和約為80%，營養價值較高，開發前景看好，我國于2006年將星油藤由秘魯引入國內并成功定植。本文介紹了星油藤油的成分、種子營養成分、性質、毒理性、產品開發方面的研究進展，包括其中的脂肪酸、脂質活性成分、氨基酸、礦物質元素組成以及在食品、藥品、保健品、化妝品等方面的研究現狀，最后對星油藤今后的研究及開發利用方向進行了展望。

關鍵詞 星油藤；化學成分；營養價值；產品開發；應用前景

中圖分類號 TS222.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）23-0111-03

Abstract Plukenetia volubilis L. is a new type of oilseed crop with the fat and protein content of up to 80%，and it has a higher nutritional value and a promising development.It is introduced into our country from Peru and successfully colonized in 2006.This paper introduced the research progress of oil composition，seed nutritional ingredients，character，toxicology and product development of Plukenetia volubilis L.，including fatty acids，lipid active ingredients，amino acids，mineral elements and the research status on foods，pharmaceuticals，health care products，cosmetics，and so on.Finally，the research and development direction of Plukenetia volubilis L. was prospected.

Key words Plukenetia volubilis L.；chemical composition；nutritional value；product development；application prospect

星油藤（Plukenetia volubilis L.），學名南美油藤，又稱為美藤果、印加果、印奇果、印加花生，屬于大戟科多年生攀援性木質藤本植物，原生長于海拔80～1 700 m的南美洲安第斯山脈亞馬遜河流域的熱帶雨林[1]。因其種子含油脂豐富，已被南美印第安土著居民食用了3 000多年[1]。星油藤最初由印加人變野生為家種，印加語稱Sacha Inchi，該作物當年種植，當年即開花結果，定植第1年產量可達700～2 000 kg/hm2， 2～3年進入盛產期，盛產期可達10年以上，結果期長達75年之久[1-2]。

星油藤，葉互生，果實為蒴果，具4～7個棱角，每個棱角內含有1粒種子，種子味微澀，它的主要利用部分就是種子，種子中含有豐富的油脂、蛋白質、氨基酸、礦物質元素、維生素、甾醇、香豆素、生物堿、皂甙、黃酮類化合物等[2-4]。由星油藤種子榨取的油，即星油藤油，廣泛應用于食品、藥品、保健品、化妝品等行業，前景看好，價值可觀，也因而星油藤油在2004年、2006年、2010年巴黎世界食用油博覽會上獲得金質獎章[1]。2013年1月4日，衛生部批準了美藤果油為國家新資源食品[5]。2010年底，美藤果種植技術與產品研發成果獲得科技部第五屆中國民營企業科技產品博覽會創新金獎。2013年4月“美藤果的綜合開發與應用研究”和“美藤果種植基地建設及產業化開發”同時入選科技部“十二五”農村領域科技星火計劃。

基于星油藤如此巨大的應用價值，我國于2006年將星油藤由原產地秘魯成功引入云南省西雙版納，并逐步擴大種植面積，截至目前，星油藤在云南西雙版納、普洱、德宏等地均有種植[4]。筆者通過查閱相關文獻資料，對星油藤油、種子蛋白的成分、理化性質、毒理性及其最終的新產品開發等方面進行總結概括、分析，為今后進一步的產品開發提供理論和方向指導。

1 星油藤油的成分分析

1.1 星油藤油中脂肪酸的組成分析

星油藤是一種新型的油料作物，種子含油量高達45%～60%，是值得開發應用的油料資源[1]。星油藤油中含有油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、花生一烯酸等多種脂肪酸，其中多不飽和脂肪酸（以ω脂肪酸為主）含量在80%以上，高于人們日常食用的大豆、花生、油菜等植物油，多不飽和脂肪酸中又以亞麻酸和亞油酸居多，亞麻酸和亞油酸分別占星油藤脂肪酸總量的46.38%和34.19%[2-5]。

亞麻酸分為α-亞麻酸和γ-亞麻酸[6]。α-亞麻酸屬于ω-3系列多不飽和脂肪酸，是人體必需的多價不飽和脂肪酸，必須從食物中攝取吸收，在人的正常生理活動中起著不可替代的作用[7]。長期食用富含α-亞麻酸的食物可增加血管彈性，有效阻斷心血管疾病的誘發，一定程度上還能降低高血脂、高膽固醇患者體內血脂和膽固醇含量，起到調節血脂平衡的作用[6-11]；其代謝產物DHA（二十二碳六烯酸）、EPA（二十碳五烯酸）是維系正常視網膜功能及促進學習行為的重要物質，對大腦及智力的發育起著關鍵的作用[7，10]。除此之外，α-亞麻酸在促進血液循環、增強細胞新陳代謝、提高免疫力、增強記憶、預防肥胖、延緩衰老等方面也有一定的療效[7，10，12-13]。

亞油酸屬ω-6系列多不飽和脂肪酸，是一種人體必需脂肪酸，自身無法合成，必須從食物中攝取。亞油酸不僅可以降低體內膽固醇和甘油三酯含量，對動脈粥樣硬化、高血壓、冠心病和心肌梗塞等心血管疾病也有預防作用[14]。endprint

由于星油藤油中含有豐富的人體必需脂肪酸（亞麻酸和亞油酸），食用星油藤油恰好可以調理人體因α-亞麻酸攝入不足引起的身體不適，改善身體狀況。但是高含量的不飽和脂肪酸使星油藤油極不穩定，因而必須置于陰涼避光處保存。

1.2 脂質活性成分組成分析

除脂肪酸外，星油藤油中的脂質活性成分也較豐富，如甾醇、多酚、胡蘿卜素、生育酚等，這些化學成分能夠增加油脂的穩定性和生物活性。

星油藤種子中甾醇的含量為757～862 mg/kg，略低于亞麻籽中的含量[15]。星油藤油的甾醇含量則到達2.47 g/kg，主要是β-谷甾醇（56.5%）、菜油甾醇（7.1%）、豆甾醇（27.9%）等13種甾體化合物[16-17]。植物甾醇具有抗氧化、抗腫瘤、降膽固醇、促進新陳代謝、調節激素水平、預防心腦血管疾病以及抗炎等多種生理作用。

星油藤種子中生育酚含量為59.57 mg/100 g，油中生育酚總含量可達2 000～3 000 mg/kg，含量高于人們日常食用的常見油料作物[1，3]。星油藤中的生育酚主要以δ-生育酚和γ-生育酚的形式存在。高含量的生育酚使星油藤油具有良好的抗氧化和消除自由基的能力。酚類化合物也是一類具有抗氧化活性的物質，這些抗氧化物質的存在使星油藤在藥品和化妝品方面有了廣泛的用途。

1.3 星油藤油的毒理性研究

前人對星油藤油的毒理性研究結果顯示，星油藤油對雌、雄小鼠經口急性毒性最大致死劑量MTD均大于20 mL/kg BW，根據急性毒性分級，星油藤油屬無毒物，無細胞毒性，無遺傳毒性[18]；能明顯降低高脂血癥大鼠血清中A po B濃度，升高A po AI濃度，具有調節血脂的作用[19]；能減輕脂質對肝細胞造成的損害，保護肝臟，從而對非酒精性脂肪肝大鼠的脂肪肝起到一定的改善作用[20]。

2010年，Gorriti等[19]研究了星油藤油和亞麻籽油的毒理性，試驗發現，星油藤油和亞麻籽油是無毒物，且可以降低試驗大鼠和小鼠體內膽固醇和甘油三酯含量，升高高密度膽固醇（HLD）含量，其半致死劑量在37 g/kg以上。

綜上所述，星油藤油屬無毒物且對調節血脂、改善記憶、改善脂肪肝、降低膽固醇和甘油三酯具有良好的作用，有廣闊的開發應用前景。

2 星油藤種子營養成分分析

2.1 種子蛋白質

蛋白質是機體內不可或缺的營養要素之一，在生命活動中起著非常重要的作用，它通過水解變成氨基酸小分子后被機體吸收。星油藤種子中含有大量的植物蛋白，占種子的26%～33%[1]，種子中含有18種氨基酸（表1）。其中，8種必需氨基酸含量占氨基酸總量的36.4%，含量最高的必需氨基酸是色氨酸；其次是亮氨酸、纈氨酸；含量最低的必需氨基酸是蛋氨酸[2]。星油藤種子中含有的豐富植物蛋白為人體的氨基酸來源提供了另一條途徑。

2.2 種子中的礦物質元素

Gutierrez等[17]研究表明星油藤種子中的主要礦物質元素含量如表2所示。礦物質元素是構成人體組織、維持生理功能、生化代謝所必需的元素。由表2可以看出，星油藤種子中主要含有7種礦物質元素（鉀、鎂、鈣、鐵、鋅、鈉、銅）。其中，鉀的含量最高，為（5 563.5±6.4）mg/kg，鉀（5 563.5±6.4）mg/kg、鎂（3 210.0±21.2）mg/kg、鈣（2 406.0±7.1）mg/kg的含量都在1 000 mg/kg以上，較為豐富；含量最低的是銅，為（12.9±0.3）mg/kg。這些元素中鉀、鈣、鎂、鈉為常量元素，鐵、銅、鋅屬于微量元素，在維持生物體生命活動中起著不可替代的作用。

3 星油藤的開發與應用

3.1 星油藤在食品方面的應用

2013年，華南農業大學張嘉怡等[21]對星油藤種子進行成分分析測定發現，星油藤種子粗蛋白含量達到27.13 g/100 g，其中氨基酸種類齊全，有18種（包括8種必需氨基酸），是一種優質的植物蛋白來源，可制成星油藤蛋白粉添加到糕點、零食等食品中加工成高蛋白食品；星油藤中粗脂肪含量高達45.25 g/100 g，可以開發成星油藤冷榨油、星油藤精煉油、星油藤食用調和油等星油藤油制品供人們日常生活食用，為居民用油開辟了一條新途徑，對緩解糧油安全危機做出巨大貢獻。Fernandez等[22]利用牛奶和星油藤果按照70∶30的比例以一定的工藝制備出了營養豐富的奶酪，增加了食物來源途徑，豐富了食物種類。

3.2 星油藤在保健品和藥品方面的應用

司 茹等通過連續給藥30 d后，進行避暗、跳臺、Morris水迷宮試驗，結果顯示，星油藤油在375.1～1 500.0 mg/（kg·d）的劑量范圍內可能具有輔助改善小鼠記憶功能的作用[13]；2010年Armando等[23]發現星油藤種子對緩解職業過敏性鼻炎和支氣管哮喘有一定的療效；2016年Chirinos等[24]發現星油藤殼中含有豐富的酚類化合物和抗氧化劑。

星油藤油中含有豐富的不飽和脂肪酸、維生素E、酚類化合物以及多種脂質活性成分，不僅在降低血液中的膽固醇含量、預防和改善心血管疾病、軟化血管、抗動脈粥樣硬化等方面具有良好的保健功能，最新研究顯示星油藤油在改善記憶、治療敏性鼻炎和支氣管哮喘等方面也有療效。因此，星油藤在保健品行業有很好的開發前景，可以開發出更多高品質、有保健功能的食品藥品，比如有心血管保健作用的星油藤油膠囊、治療鼻炎的星油藤片劑以及其他保健作用的星油藤按摩油、經包合技術制成的功能性粉末[25]等。

3.3 星油藤在化妝品中的應用

星油藤油營養豐富，含多種多不飽和脂肪酸、生育酚和多酚類化合物，這些化合物有很好的抗氧化能力和清除自由基的能力，而皮膚衰老就與抗氧化能力和自由基有密切的聯系，正因為含有這些成分，星油藤油在一定程度上阻止了皮膚的氧化作用和由自由基引起的過氧化反應，從而達到美容養顏、抗皺、抗衰老的作用；除此之外，星油藤油在保濕鎖水、改善皮膚彈性方面也有一定的效果，因而星油藤油可廣泛應用于潔面乳、面霜、眼霜、沐浴乳、洗發乳等化妝品行業，并且無刺激性、安全性較高，是良好的化妝品原料。endprint

2015年，謝藍華等[26]就針對星油藤油的保濕鎖水、改善皮膚彈性等功能做了研究，結果表明含有星油藤油的護膚霜對改善皮膚彈性、保濕確實具有作用，同時公布了該種護膚霜的配方組成。

為了更好地開發利用星油藤這一新型油料作物，從2001年開始，法國綠科（Greentech）和亞馬遜河流域農業綜合企業（Agroindustrias Amazónicas）共同啟動了OMEGA項目，準許增加大約20 000 hm2土地用于星油藤栽培，產品直銷歐美發達國家。星油藤的相關產品在一些發達國家和地區的銷售，取得了非常可觀的效益[1]。2006年，中國科學院西雙版納熱帶植物園成功引進星油藤，作為中科院熱帶植物資源可持續利用實驗室的重點研究方向，已取得了星油藤種子高效累積ω-3脂肪酸的分子機制以及轉基因分子育種等工作非常重要的遺傳信息資源，并獲得一種南美油藤多肽口服液的專利技術[27]。

3.4 星油藤在其他方面的應用

2016年，Kumar等[28]在電子顯微鏡下觀察分析發現，星油藤殼能夠吸附水溶液中的Pb2+和Cu2+，且在溫度為323 K、濃度為9.699 mg/g的溶液中吸附能力最大。

能源危機是當今世界面臨的巨大挑戰，開發新能源成為勢在必行的局勢。目前研究開發較多的新能源植物有麻風樹、油楠、光皮樹、黃連木等，對星油藤的研究報道還很少。2012年，Zuleta等[29]發現，利用星油藤油、棕櫚油、麻風樹油和蓖麻油通過甲酯化過程可以制備生物柴油，但是星油藤作為新能源方面的研究尚處于初級階段，有待于進一步深入開發并真正應用于實際生產生活中。

4 總結與展望

星油藤作為新型油料作物，具有優質、高產的特點，開發前景看好。其栽培種植歷史久遠，但在我國引種種植時間不長，對于星油藤的研究尚處于初級階段。中國科學院試圖通過研究星油藤種子中影響α-亞麻酸合成的調控機制從而通過基因工程實現提高星油藤中α-亞麻酸的含量，該研究已有初步進展，有望在不久的將來成為現實[27，30]。

為了加強星油藤的開發利用，筆者對其有以下看法：

（1）從提高制油效率入手，開發新型制油工藝，以期獲得高的出油率和最低的活性成分損失。星油藤油作為世界上最好的油料作物之一，其營養價值高、食用安全性好，尤其是其中的ω-3和ω-6系脂肪酸含量較豐富，對人體健康好處多，值得開發應用。星油藤油有望開發出更多日常食用型的糕點、副食品以及具有調節膽固醇、改善心血管疾病、動脈粥樣硬化等疾病的保健品和藥品。

（2）加強星油藤油分離純化技術，提取出有相應功能的活性成分純品，制成具有保健或治療功能的天然藥物或添加成分。星油藤油中不飽和脂肪酸亞麻酸（ω-3系列脂肪酸）含量極為豐富，如若實現了由星油藤油安全高效提取出亞麻酸，那么將為亞麻酸的來源提供一條新的途徑。

（3）加大力度研究星油藤油作為化學原料的進展。眾所周知，現如今能源危機凸顯，全球范圍內都迫切需要開發出可代替性的新能源燃料。有研究表明，利用星油藤油有望制備出新型生物柴油，如此星油藤油便能為目前的燃油危機減輕壓力。星油藤油作為生物能源的研究尚處于初級階段，望廣大研究者繼續努力，開發出一條成熟的制備工藝，為新能源開發添磚加瓦。

（4）加大星油藤種子蛋白的利用率。星油藤種子含有豐富的植物蛋白，含量僅次于油脂含量，其中氨基酸種類豐富（包含8種必需氨基酸），如果將榨完油的餅粕直接丟棄，勢必會造成資源浪費，這不符合綠色環保和可持續發展的理念。杜前進等[31]通過2種不同的方法得到2種功能性質不同的蛋白粉，根據需要用于不同的地方，通過這樣的方式將蛋白重新利用，達到資源科學利用的目的。

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