牡丹籽活性成分及綜合開發利用研究進展

劉玉軍，索俊玲，孫志強，張 嬙，代 龍，趙紅金

（1. 齊河縣人民醫院，山東 德州 251100；2. 山東禹澤藥康產業技術研究院有限公司，山東 德州 251200；3.山東省中醫藥研究院附屬醫院，山東 濟南 250014；4. 濱州醫學院藥學院，山東 煙臺 264003）

牡丹籽為毛茛科植物牡丹（Paeonia suffruticosaAndr.）的成熟種子，包括牡丹籽殼和牡丹籽仁，從牡丹籽仁中可提取牡丹籽油，提油后的剩余物為牡丹籽粕。油含量相對較高的牡丹品種又稱油牡丹，包括鳳丹牡丹、紫斑牡丹和香丹牡丹等[1]，2011年衛生部第9號公告將鳳丹牡丹和紫斑牡丹的籽仁制備的牡丹籽油批準為新資源食品，自此引發牡丹籽油研究和開發的熱潮。牡丹籽油的副產物如牡丹籽粕、牡丹籽殼等，少部分被作為飼料利用（如牡丹籽粕），大都被當做廢物丟棄，造成環境污染和資源浪費。本文對牡丹籽活性成分及綜合開發利用研究成果進行總結，以為牡丹籽的深入研究和科學開發提供支持。

1 牡丹籽油

1.1 提取方法

從牡丹籽中直接提取的油稱為毛油，精煉后為精油。毛油重量約占牡丹籽仁重量的33 %[2]，牡丹籽油的提取方法包括壓榨法、溶劑浸提法、超聲提取法、水酶法、超臨界CO2提取法、亞臨界提取法[3]。

1.1.1 壓榨法 冷榨法加工溫度低于60 ℃，營養成分能較好保留，但是出油率較熱榨法約低50 %。馮貞等[4]用低溫螺旋榨油機提取，出油率為23.5 %。

1.1.2 溶劑浸提法 出油率較壓榨法高，但存在溶劑殘留問題。馬曉等[5]用石油醚從牡丹籽中提取油脂，料液比1:5、索氏抽提溫度70 ℃、提取時間1.5 h，出油率32.93 %。董秀婷等[6]用正己烷為提取溶媒，出油率為30.63 %。

1.1.3 超聲提取法 在溶劑浸提法的基礎上，用超聲波的空化作用進一步提高提取效率。洪晴悅等[7]通過單因素試驗結合正交試驗優選了一套超聲輔助提取牡丹籽油的工藝：超聲溫度50 ℃，超聲時間50 min，超聲功率140 W，料液比1:15（g:ml），牡丹籽油的提取率為26.11 %。

1.1.4 水酶法 在提取過程中用纖維素酶、果膠酶、α-淀粉酶等酶降解油以外的組織，以提高出油率，具有條件溫和的特點，但是酶的價格推高了工藝成本。張娟等[8]采用水酶法從牡丹籽中提取牡丹籽油，優選的酶為堿性蛋白酶，酶解溫度50 ℃，酶解pH 7.5，加酶量2.5 %，提取率42.08 %。

1.1.5 超臨界CO2提取法 設備費和運行成本較高，限制了其在牡丹籽油生產中的應用。陸少蘭等[9]優選的超臨界CO2提取牡丹籽油的工藝為：CO2流量為25 kg/h，提取壓力為33 MPa，提取溫度為40 ℃，提取時間為100 min。

1.1.6 亞臨界提取法 因有低溫低壓高效的特點，尤其適用于提取有抗氧化性的牡丹籽油。楊倩等[10]用丁烷為提取溶劑，以牡丹籽油提取率為評價指標，優選出的工藝為：提取溫度40 ℃、提取時間40 min、連續提取4次、料液比1:2，牡丹籽油轉移率為95.2 %。

上述提取工藝可組合應用，以提高提取效率。昝麗霞等[11]采用微波復合酶法水萃牡丹籽油，復合酶為纖維素酶、果膠酶、中性蛋白酶，酶解條件為pH 5.5、酶解溫度55 ℃、酶解4 h，微波溫度50 ℃、微波功率700 W、微波時間6 min。不同提取方法的原理、設備、成本、效率有差異，牡丹籽油的品質也不同，主要體現在氣味、口感、不飽和脂肪酸含量、酸值、碘值、過氧化值等方面。因此應從成本、效率和油品質量等角度綜合評定提取方法的優劣。

1.2 成分及活性

牡丹籽油為金黃色透明油狀液體，具特有的清香味道。主要成分為脂肪酸，其中不飽和脂肪酸含量約88.2 %～93.5 %，主要為亞麻酸、亞油酸和油酸，飽和脂肪酸含量為6.5 %～11.8 %[12]。王青等[13]采用氣相色譜-脂肪酸甲酯法分析牡丹籽油的脂肪酸，油酸含量22.83 %，亞油酸含量26.69 %，亞麻酸含量42.21 %。昝麗霞等[14]用GC-MS測定了牡丹籽油中42種脂肪酸，除含亞麻酸、亞油酸、油酸外，還包括8-羰基-辛酸、9-羰基-壬酸、十四酸、十五酸、二十烷酸、二十二烷酸等，主要為C9～C26脂肪酸系列，C16和C18的脂肪酸相對豐度最高。

牡丹籽油還含沒食子酸、齊墩果酸[15]、維生素E、角鯊烯、甾醇[4]，其中甾醇主要為谷甾醇，約占甾醇總量的55.50 %～62.17 %[16]。

不飽和脂肪酸有降血脂、減輕免疫損傷、抑制血栓形成、改善認知功能和抑制腫瘤生長等作用[17]。維生素E和角鯊烯等都是天然的抗氧化劑，甾醇具有預防冠狀動脈粥樣硬化、促進膽固醇代謝等作用[18]。

1.3 開發利用

牡丹籽油為新資源食品，能有效緩解我國食用油料短缺問題，因其營養價值高，可作為中高端植物油料。

在中醫理論指導下，牡丹籽油可基于其本身功效，復配其他活性提取物，制備具有一定功效的復方產品。蘇建輝等[19]篩選以牡丹籽油、茶多酚、銀杏黃酮、絞股藍皂苷和苦瓜提取物為主成分的輔助治療高血糖、高血脂保健食品配方。

2 牡丹籽粕

2.1 成分及活性

牡丹籽粕重量約占牡丹籽仁的67 %，主要含蛋白質、多糖、芪類化合物、黃酮、萜類、微量元素等。

2.1.1 蛋白質 牡丹籽粕中蛋白質含量約30 %[20]，必需氨基酸約占氨基酸總量36 %[21]。劉柏華等[22]用超聲輔助堿提法，提取率為87.34 %，與常規堿提法相比，提取率提高了7.17 %，純度提高了14.49 %，堿液消耗降低了33.33 %。牡丹籽粕蛋白質的乳化穩定性和泡沫穩定性好于大豆分離蛋白[23]。

2.1.2 多糖 約占籽粕重量的20 %以上。郭香鳳等[24]用微波輔助法從牡丹籽粕中提取多糖，提取量為9.21 %。陳程等[25]用超聲波輔助纖維素酶法，多糖提取量為19.69 %；并通過清除DPPH自由基活性試驗評價牡丹籽粕多糖的抗氧化活性。

2.1.3 芪類化合物 劉普等[26]用超聲法提取低聚芪類化合物，得率為6.39 %，活性測試表明，低聚芪類化合物有較好的抗菌、抗氧化和抑制腫瘤細胞的活性[27-29]。張思思等[30]以65 %乙醇為提取溶劑，從牡丹籽粕中提取得到了白藜蘆醇，得率為1.06 %。

2.1.4 黃酮類 馬文濤等[31]用超聲法從牡丹籽粕中提取黃酮，提取率為1.44 %，抗氧化活性試驗表明，牡丹籽粕黃酮對·OH自由基和O2-有較好的清除效果。

2.1.5 萜類化合物 劉普等[32]用反相高效液相色譜（RP-HPLC）測定了紫斑牡丹籽粕中共6種單萜苷類化合物含量。

2.1.6 微量元素 張修景[33]測定了牡丹籽粕中Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Co、Se共8種元素的含量，其中Se含量超過了0.100 mg/kg，表明牡丹籽粕是一種富硒產品。

2.2 開發利用

牡丹籽粕可作為食品原料制備食品[34]，如烘焙餅干等。也可利用酶解技術將牡丹籽蛋白制備成肽，顏輝等[35]選用胰蛋白酶，采用超聲酶解法從牡丹籽粕中制得降血糖肽；閻震等[36]利用堿性蛋白酶對牡丹籽粕蛋白進行酶解，獲得抗氧化肽。

3 牡丹籽殼

牡丹籽殼外表面呈油亮黑色，內表面呈類白色，質堅實，具韌性。與牡丹籽粕類似，牡丹籽殼中同樣含芪類化合物、黃酮，除此之外，還含黑色素、多酚化合物[37]等。

牡丹籽殼中芪類化合物含量高于牡丹籽粕，其中低聚芪類化合物的DPPH自由基清除率與維生素C相當[38]，抗氧化活力明顯優于維生素C[39]。從牡丹籽殼中分離出白藜蘆醇單體，純度為96.25 %[40]。提取的總黃酮， DPPH自由基清除能力優于維生素C[41]。

牡丹籽殼中含天然的黑色素，是由吲哚或酚類化合物聚合而成的非均質高分子化合物，有清除自由基、延緩衰老、增強免疫力、促進造血功能、調節血脂等活性。丁永霞[42]采用超聲波輔助提取法，以75 %乙醇為提取溶劑從牡丹籽殼中提取了黑色素粗品，經堿溶酸沉法精制，黑色素得率最高可達17.63 %。

4 結語

科學合理地開發利用牡丹籽，不僅能提升其經濟價值，更能減輕牡丹籽油產業給環境帶來的負擔，有助于油牡丹產業健康發展[43-44]。牡丹籽綜合開發利用應本著“經濟可行、提干榨盡、循環經濟”的總原則，在充分了解和分析成分的理化性質和應用價值的基礎上，系統設計兼容性好的工藝流程，借助成熟的工藝和設備對牡丹籽不同部位的不同物質進行分類、分步提取，將小牡丹籽做成大產業。