背景及概述 [1][2]
植物細(xì)胞的重要組分,通常多和高級(jí)脂肪酸或酯或以游離狀態(tài)而存在。尤其多和油脂類共存于許多植物的種子和花粉粒中。一般植物油脂經(jīng)過(guò)皂化轉(zhuǎn)為可溶于水的鈉肥皂或鉀肥皂后,其中不溶于水能溶于有機(jī)溶劑的不皂化物中,可能含有多量的游離甾醇。此外,甾醇也可和糖結(jié)合成甙的狀態(tài)而存在于植物體中。
隨著生活水平的提高,人們對(duì)畜產(chǎn)品的品質(zhì)追求也愈來(lái)愈高,高膽固醇的畜產(chǎn)品已不符合消費(fèi)者的消費(fèi)需求。植物甾醇能有效維持體內(nèi)膽固醇平衡,被科學(xué)家們譽(yù)為“生命的鑰匙”。植物甾醇的種類十分豐富,已被鑒定出的至少有44 種(賈代漢等,2005),根據(jù) C-5位置上是否含有雙鍵主要分為2大類:含有雙鍵的甾醇酯類和無(wú)雙鍵的甾烷醇類。天然植物甾醇主要有菜油甾醇、菜籽甾醇、谷甾醇和豆甾醇。
提取方法[3]
可采用超聲輔助有機(jī)溶劑法提取小麥胚芽中的甾醇。工藝條件為:提取溫度55.99℃、提取時(shí)間1.52h、液固比16.05:1mL/g),在此條件下小麥胚芽的甾醇得率為8.99 mg/g。由圖2可知,采用無(wú)水乙醇提取的效果較差,植物甾醇提取率低且提取液顏色較深,提取的色素和膠體雜質(zhì)較多,原因可能是乙醇極性較大,導(dǎo)致提取液雜質(zhì)較多;正己烷作為溶劑時(shí),提取液渾濁不清;乙酸乙酯提取得到的溶液雜質(zhì)較少,澄清透明,為淺黃色。石油醚、丙酮、正己烷提取效果接近,乙酸乙酯提取植物甾醇得率最高。
分布與代謝[2]
植物甾醇是植物細(xì)胞重要組成成分,是一種廣泛存在于植物根、莖、葉、果實(shí)和種子中的活性成分。在植物油(蔬菜油、堅(jiān)果油和橄欖油等)中植物甾醇含量最高,其次豆類、籽實(shí)、堅(jiān)果和五谷雜糧也是其很好的膳食源,蔬菜和水果中也含有少量。提取植物甾醇的常用方法有酶法、絡(luò)合法、溶劑結(jié)晶法、超臨界CO2萃取法、微波輔助提取法、超聲輔助提取法及皂化法等。
由于動(dòng)物本身不能合成,食物是動(dòng)物獲取植物甾醇的唯一來(lái)源,而食物中植物甾醇吸收率僅為 0.4%-3.5%(Osflund等,2002 )。另外,動(dòng)物對(duì)不同種類的植物甾醇的吸收率不同, 與谷甾醇相比,動(dòng)物更容易吸收菜油甾醇,而對(duì)谷甾烷醇幾乎不吸收(M oghadasian等,2000 )。植物甾醇的吸收還與性別有關(guān),研究認(rèn)為,雌鼠對(duì)植物甾醇 的吸收率要高于雄鼠(Sande~等,2000)。植物甾醇在十二指腸內(nèi)被膽汁酸乳糜微粒吸附后接著被腸上皮細(xì)胞吸收,進(jìn)人體循環(huán)后進(jìn)而被肝吸收,之后植物甾醇就被轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCG5和ABCG8迅速分泌入膽汁。 被吸收的植物甾醇隨脂蛋白在血液循環(huán)中運(yùn)輸,未被吸收或體內(nèi)代謝后的植物甾醇經(jīng)過(guò)腸道細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為糞甾醇和糞甾酮等代謝產(chǎn)物排出體外(Moghadasian等,2000)。
生物活性[2]
1 降膽固醇
植物甾醇可改善家禽胴體品質(zhì),降低禽制品中膽固醇含量。 Qullez 等(2003 ) 總結(jié)近幾年研究結(jié)果得出,每天攝入1.5~3.0g的植物甾醇能使低密度脂蛋 白膽 固醇(LDLC ) 含量降低8%~15%,且不影響高密度脂蛋白膽固醇(HDLC)含量,Volger等(2001) 通過(guò)試驗(yàn)得出一致的結(jié)論,植物甾醇可降低血液中總膽固醇 (TC)、極低密度脂蛋白及低密度脂蛋白的含量,從而改善血脂異常。
研究報(bào)道,植物甾醇半琥珀酸酯和植物甾醇山梨糖醇琥珀酸酯能促進(jìn)肝 x 受體 Ot基 因的表達(dá)并增加膽固醇 7僅一羥化酶表達(dá),從而具有降低血液膽固醇及增加糞便膽固醇含量的作用,起到降低機(jī)體膽固醇吸收量的作用。
2 抗氧化作用
植物甾醇側(cè)鏈上的亞乙基能在 29-烯丙基處快速形成一個(gè)自由基,隨即異構(gòu)化為一個(gè)叔自由基,叔自由基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,從而阻斷了脂肪酸鏈的氧化反應(yīng)。 植物甾醇將3位上酚羥基的氫提供給自由基,阻斷了自由基引發(fā)的連鎖反應(yīng), 抑制其進(jìn)一步的氧化反應(yīng)(吳時(shí)敏,2002 )。
Ferretti 等(2010 ) 研究報(bào)道,日糧添加植物甾醇,可以降低氧化脂蛋 白的共軛二烯羥能級(jí)水平,抑制銅誘導(dǎo)的低密度脂蛋白的脂質(zhì)過(guò)氧化。植物甾醇對(duì)滴水損失影響的機(jī)制可能是通過(guò)抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,保持細(xì)胞膜的完整性,防止胞漿液穿過(guò)細(xì)胞膜流失,從而減少風(fēng)味物質(zhì)和可溶性營(yíng)養(yǎng)成分的損失(Vivancos等,2005)。植物甾醇在動(dòng)物生產(chǎn)中可以提高血漿 中總超氧化物歧化酶活性,減少氧化反應(yīng)對(duì)禽肉品質(zhì)產(chǎn)生的影響(顧菀婷,2008 )。
3 抑菌作用
植物甾醇是一種很好的抑菌劑。甾醇通過(guò)以下途徑起到抑菌作用:抑制細(xì)菌增殖,甾醇通過(guò)抑制生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期 的菌體細(xì)胞分裂來(lái)抑制或破壞細(xì)菌正常的生長(zhǎng)速度與生長(zhǎng)周期,起到抑菌作用;改變細(xì)胞通透性, 甾醇作用于菌體使細(xì)胞內(nèi) Na和K等電解質(zhì)的滲出量增大,離子的丟失導(dǎo)致穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境被破壞、多種酶活性受到影響及多種代謝途徑受阻,細(xì)胞內(nèi)外滲透壓調(diào)節(jié)能力下降,導(dǎo)致細(xì)胞失水或吸脹破裂,起到抑菌作用;切斷細(xì)菌能量來(lái)源,甾醇使菌體利用還原糖的能力下降,導(dǎo)致菌體所需的能量不足,起到抑菌作用;抑制菌體蛋白質(zhì)的合成,甾醇使細(xì)菌代謝發(fā)生紊亂,菌體蛋白質(zhì)合成受阻,起到抑菌作用(吳海成,2013)。
4 抗癌作用
Lu等(2000)認(rèn)為植物甾醇對(duì)于某些癌癥的發(fā)生和發(fā)展有一定的抑制作用, 結(jié)果顯示,南瓜籽植物甾醇可用于治療良性前列腺肥大。Awad等(2003)把人類 MDA-MB-231 乳腺癌細(xì)胞與16mmol/ Lβ-谷甾醇溫育3和5d后,發(fā)現(xiàn)與膽固醇對(duì)照培養(yǎng)液相比,癌細(xì)胞的生長(zhǎng)分別被抑制66%和80%,并且在這一濃度下, 植物甾醇和膽固醇均無(wú)細(xì)胞毒性。植物甾醇可以間接降低膽汁的分泌,抑制結(jié)腸癌發(fā)生(Rao等,1992)。
產(chǎn)品應(yīng)用
◆ 食品領(lǐng)域:可作為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充調(diào)節(jié)劑添加在食品、保健品中,降低膽固醇,預(yù)防心血管疾病。
◆ 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng):作為一種新型飼料添加劑,可促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育,抗病毒,降低膽固醇。
◆ 醫(yī)藥領(lǐng)域:可用于降低膽固醇、抗腫瘤、消炎、抗瘍等產(chǎn)品中,也是甾體激素藥物的基礎(chǔ)原料。
◆ 農(nóng)藥領(lǐng)域:可用于合成植物生長(zhǎng)激素;可用于新型抗植物病毒源藥物。
主要參考資料
[1] 常用中藥詞語(yǔ)詞典
[2]謝燕娟, 蔡中梅, 韓娟,等. 植物甾醇及其在家禽生產(chǎn)上的應(yīng)用[J]. 飼料研究, 2015(16):15-18.
[3]張?jiān)茻?馮亞凈,崔兆蕙,李書(shū)國(guó).小麥胚芽中植物甾醇提取條件優(yōu)化的研究[J].糧食與油脂,2018,31(05):35-38.