精华热点 摘要：概述了神经酸的研究现状,对文冠果油的理化特性、脂肪酸组成等进行了分析,表明文冠果油中含有神经酸2.6 %～5.0%。文冠果油在食品、药用和保健等方面的研究表明,文冠果的开发和利用具有广阔的前景。由于文冠果在我国广泛的适应性、较强的抗逆性和较快的发展速度,势必成为神经酸的重要资源。
关键词：文冠果油;脂肪酸组成;神经酸;重要资源
Shiny-leaved yellowhorn oil, an important resource of Nervonic Acid
MA Cheng-fu MA Hai-bo
(Northwest Xanthoceras sorbifolia base Baiyin Jingtai County, Gansu Province730400,China)
Abstract：The research status of nervonic acid was summarized. The physicochemical properties and fatty acid composition of Xanthoceras sorbifolia oil were analyzed. The results showed that the Xanthoceras sorbifolia oil contained 2.6%～5.0% of nerve acid. The research of Xanthoceras sorbifolia oil in food, medicine and health care shows that the development and utilization of Xanthoceras sorbifolia oil has broad prospects. Xanthoceras sorbifolia is bound to become an important resource of nervonic acid due to its wide adaptability, strong resistance and rapid development speed in China.
Keywords：Shiny-leaved yellowhorn oil;Fatty acid composition;Nervonic Acid;Important resources
文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge),无患子科、文冠果属,落叶灌木或小乔木。又名文官果、文登果、木瓜、崖木瓜、僧灯毛道(蒙名),是被子植物繁茂时期的第三纪(约6500万年)遗留下来的我国特有的古老物种,也是我国特有的油料树种。
文冠果在我国分布很广,在淮河--秦岭以北直至黑龙江省齐齐哈尔--双鸭山以南广大区域内的华北、东北和西北地区等18个省区均有分布[1]。作为陕西、甘肃、宁夏、山西一带乡土树种,遍布于四省多地山野。文冠果具有广泛的生态适应性及根深、耐旱、耐寒、耐盐碱、耐脊薄等特性,而且综合价值高,发展前景非常广阔。
文冠果全身都是宝,具有非常高的食用价值、药用价值、观赏价值和生态价值,是树木中的国宝,园林中的奇葩。它是我国特有的优良木本油料树种,又是珍贵的旅游观赏植物,也是优良的木材树种、水土保持树种和常用保健中药材。
文冠果种子含油率30.4%,种仁含油率66.39%。20世纪50年代末至60年代初,神州大地饥馑成灾,作为食用植物油开发利用。开始对文冠果的栽培技术、理化成分、药用价值进了系统研究,发现文冠果作为食品、医药和化工原料有较大的开发和利用价值[1]。
文冠果油脂肪酸组成中含有2.6 %～5.0 %的神经酸,含神经酸植物在自然界中分布较少,国际市场上神经酸资源主要来自深海鱼类,与深海鱼类相比,文冠果可大力推广种植,是可持续利用的神经酸重要资源。
一、神经酸概述
神经酸(Nervonic Acid),又名鲨鱼酸(Selacholeic Acid),学名为：顺-15-二十四碳烯酸(cis-15-Te-tracosenic Acid),分子式为C24H46O2,分子量为366.6,纯品在常温下为白色针状固体,是一种n-9型特长链单烯脂肪酸。神经酸最早发现于哺乳动物的神经组织,故命名为神经酸。神经酸在神经组织和脑组织中含量较高,是生物膜的重要组成成分,通常作为脑甙中髓质(白南)的标志物,参与生物膜有关的多种特殊生理功能[2, 3]。
大脑作为人体的"司令部",支配和调节着整个机体的生命活动,大脑对人体的意义远比其他器官更加重要。科学家指出：人的衰老是从大脑的衰老开始,脑部功能的衰退直接引发身体其他机能的衰退。在很多人群中,脑功能的减退先于心脏、肺腑和肾脏功能的减退。而且大脑是负责产生精神的。躯体疲劳了,只要适度休息就可以消除疲劳。但如果大脑疲劳了,不但会精神疲劳,使人意志消沉、萎靡不振,还将引起神经衰弱症、精神病、过劳死、老年痴呆症,导致内分泌系统功能及身体其他机能的减退,引发躯体的多种疾病[4]。
1990年,在日本东京召开的第一届国际NA/DHA讨论会上,英国脑营养研究所专家 Sinclair说"在人类大脑发育过程中,肯定需要NA(神经酸)"。FAO(联合国粮农组织)/WHO(世界卫生组织)油脂营养专家报道说"妇女在妊娠期,必须获得长链不饱和脂肪酸,供胎儿发育需要,婴儿出生体重低有很多原因,缺乏NA是原因之一"。
英国的脑营养专家罗夫特曾对美国、澳大利亚、日本3个不同国家的部分哺乳母亲进行随机抽样调查结果表明,日本孩子智商比欧美孩子高,一个重要原因是日本人大量吃鱼从而摄入较多的NA。法国科学家研究发现,如果在怀孕期或婴儿期摄入一定量的NA,能大大加快大脑发育[3]。
NA生理作用的发现仅有30多年的历史,20世纪80年代我国才对NA开始研究,许多方面还需要进一步研究,然而大量的医学研究与实践证明,NA 是人体大脑发育的必需营养物,对提高脑神经的活跃,防止脑神经衰老有很大作用。
神经酸(NA)是各国科学家公认的能修复疏通受损大脑神经通路--神经纤维,并促使神经细胞再生的双效神奇物质。神经酸是大脑神经纤维和神经细胞的核心天然成分。神经酸的缺乏将会引起脑中风后遗症、老年痴呆、脑瘫、脑萎缩、记忆力减退、失眠健忘等脑疾病。神经酸人体自身很难合成,必须靠食物摄取补充。神经酸最早发现存在于鲨鱼脑中,发达国家为了获得神经酸而大量捕杀鲨鱼,随着国际组织禁捕鲨鱼呼声不止,神经酸资源紧缺,欧 美等国十分重视从植物中发掘神经酸,已取得初步成效[5, 6] 。
国外在研究NA 的生物合成途径中,发现NA是由芥酸(二十二碳烯酸)的碳链直接加长形成的[7]。动物实验也证实,大鼠在注射芥酸后,内脏器官中NA含量明显增加[8, 9] 。从目前已知的NA在植物界的分布状况看,十字花科(Cruciferae)植物种类较多,这些植物普遍含有一定量的芥酸[10]。世界公认的油脂研究的奠基人--贝雷,在其传世之作《油脂化学与工艺学》中指出：一些用于治疗目的的不饱和脂肪酸,例如芥酸对肾上腺脑白质营养不良症有疗效[10]。
20世纪90年代,浙江大学神经酸项目研究中心以侯镜德教授为首的一批科学家,通过 8年对神经酸的探索攻关,首次从我国特有的木本植物中成功分离、提取出了高纯度的神经酸[ 12, 13]。并研制出神经酸的口服剂型,获得国家发明专利[14] 。
我国从植物中研制神经酸获得成功,引起国际科学家的高度重视和评价。美国著名脑病专家"人类脑计划"核心成员迈凯文博士说："中国成功地从天然植物中研制出神经酸,打破了从鲨鱼中提取的巨大局限,开创了脑病科学史上的新纪元。"欧洲"脑的十年"联合专家委员会加德杨博士说："中国的口服神经酸是人类脑病医学史上划时代的杰出成果。"
神经酸产品研制成功后,经卫生检测机构上海市卫生防疫站,联合上海市老干部局及几家大医院,进行功能检测及临床试验证明,服用神经酸3个月后,脑中风后遗症、老年痴呆、帕金森、脑瘫、脑萎缩、脑外伤、记忆力减退等脑疾病平均显效率96.6 %、有效率为 92.8 %[14] 。
二、文冠果油的特点
(一)文冠果油的脂肪酸类成分：
采用GC-MS、HPLC-MS 及化学衍生等方法从文冠果种仁中分析鉴定出 14 种脂肪酸,包括亚油酸(42.9%)、油酸(30.0%)、芥酸(9.1%)、二十碳烯酸(7.2%)、亚麻酸(0.3%)、二十碳二烯酸(0.9%)、硬脂酸(2.0%)、二十四烯酸(5.0%)、软脂酸(5.0%)、花生酸(微量)、木焦油酸(微量)、山嵛酸(微量)、月桂酸(微量)、豆蔻酸(微量)[15]。
(二)文冠果油基本性质：
比重(d20) 0.9168 折光率(n20)1.4748 凝周点(℃)-37 碘值(g／100g)114.9
酸值(rag／g) 0.5 皂化值(mg／g)185.7 不皂化值(g／kg)5.2
乙酰值(mg／g) 4.7 硫氟值79.8[16]
《粮油名词术语 粮食、油料及其加工产品》[17]对文冠果油的定性：从文冠果制取的油,为半干性油。经化验,文冠果的碘值含量为 114.9～141.0,为半干性油,也决定了油的特性,说明了它有广泛的用途。经测定,文冠果油酸值为0.368～1.26,按国家规定,酸值0.5的植物油为超级食用油,酸值为1.0的植物油为一级植物油,所以文冠果油是超级食用油。文冠果油所具有的特征,决定了它自身的高贵价值。
三、文冠果油的开发与应用
文冠果食用油
文冠果在20世纪60年代作为食用植物新油源发展之前,内蒙古林学院曾与中国医堂科学院卫生研究所和北京师范大学化学系协作,进行深入的基础研究。朱莲珍教授和严梅和教授的研究结论为文冠果仁油作为食用油提供了科学依据,奠定了文冠果作为食用植物新油源发展的科学基础[1]。
为了解文冠果是否可以食用,内蒙古原昭乌达盟卫生防疫站和昭乌达盟林业科学研究所,于1965年调查了该盟5个旗(县)的6个公社内9个生产队的101人,食用文冠果油最长的户为130年,个人食用时间最长者达78年,最短的也有11年。用量为每人每月50~200g不等,食用方式依地区粮食品种及民族生活习惯而有所不同,有烙饼、炸果子、炒菜、熬菜、拌馅、蒸油拌菜等。食者一致反映油味香,可与花生油或芝麻油媲美,均无不良反应[1]。
黄玉广等[18]从食品企业的角度,对文冠果油的食用价值给手高度评价,他指出,文果油是由14类90多种物质组成的混合物,易吸收,不易氧化沉积在人体血管壁、心脏冠状动脉等部位,从而可在医学和营养上发挥重要作用而成为理想的食用油。
由于文冠果油不饱和脂肪酸含量高达93%,因此有人评价：在高不饱和脂肪酸油中,文冠果油中不饱和脂肪酸为含量之最,堪称为不饱和油之王。由于油脂不饱和程度越大,则脂肪越软,越易被人体吸收,具有更好的降胆固的作用,因而这类油脂具有软化血管作用,对防治心血管疾病有益。而且,文冠果油还可作为天然不饱和因子、不饱和添加剂使用。文冠果油为半干性油,凝固点很低,为-37℃。由于凝固点低,乳化稳定性好,也可作为系列乳化香料的基料,开发系列乳化香味料,用于固态食品的调味。文冠果油所具有的特征,决定了其自身的价值,具有可观的开发应用前景[1]。
王力华[16]指出,文冠果油是高级食用油,适宜炒、煮、凉拌或直接食用,不宜于煎、炸(高温变质)。文冠果油对健康韭常有利,能够提供前列腺素合成前体,维系正常发育,促进胆固醇降解,预防和治疗动脉粥样硬化,防止皮肤和肾受损。
文冠果的药用价值[16]
文冠果油属半干性油,不饱和脂肪酸高达93％,多数为人体必需油脂(不能自身合成),易于人体吸收消化,有降胆固醇、软化血管的作用,有减少脱发和发生皮肤病的作用。文冠果有抗炎、改善记忆、改善心血管、抗病毒、抗癌、抗艾滋病(HIV)活性等功效;对风湿性关节炎、消肿止痛、皮肤风热症、遗尿症、老年痴呆、肝炎、中毒性肝损伤等有一定的疗效;可降低胆固醇、降血脂;对6种癌细胞有高抑制活性的作用。
文冠果的枝是蒙药原料,可治疗风湿、坏血病等,并有活血作用。木材、枝叶还是治疗风湿性关节炎的良药。其"性甘、平、无毒,主治风湿性炎。春夏采茎干,削去外皮,取木材晒干,或取鲜枝叶切碎熬膏。蒙古族民间常用此膏药治疗风湿性关节炎。民间也有用种仁治疗小儿遗尿症的经验。它的叶子富含蛋白,尤其赖氨酸和杨梅树皮苷较丰,具清热解毒功效;叶作为特殊茶叶,具有降压作用。
文冠果果仁中蛋白质含量达26.1％,叶片中蛋白质达19.8％,含18种氨基酸,组成与其它植物源物质相近,属富赖氨酸型,具清热解毒功效。文冠果中的蛋白质利用率优于浓缩大豆蛋白和葵花籽蛋白,含12种微量元素。
(三)文冠果与治疗老年性痴呆症的创新药物研究与开发
依据新发现的具有自主知识产权的天然化合物--文冠果壳苷,研究开发适用于治疗老年期痴呆症的创新药物。通过文冠果皂苷和文冠果壳苷对改善小鼠记忆功能的效果、对大脑抗缺血缺氧能力等方面的对比。文冠果果壳乙醇提取物可提高脑功能的有效部位,文冠果壳苷是其中的有效成分,能显著地改善动物模型的记忆获得、记忆巩固、记忆再现和空间分辨等障碍,并有效提高大脑抗缺血缺氧能力。具多靶点特征,此外,文冠果壳苷还对多种人肿瘤细胞有高抑制活性(包括乳腺癌、前列腺癌、胃癌、肝癌、宫颈癌、白血病) [16]。
(四)文冠果油的保健功效
有相关报道表明文冠果具有抑制HIV[19]蛋白酶活性功能的效果,所以Yu[20]等人将从文冠果种仁油中提取得到的活性物质用于癌细胞毒性的测定,测定的10种活性物质中,5种活性物质对癌细胞都呈现显著毒性,能够杀死癌细胞或抑制癌细胞生长,证实了文冠果种仁油中的天然的抗癌物质可以入药达到预防与治疗肿瘤的功效。在利用小鼠研究文冠果种仁油的抗氧化实验中发现文冠果种仁油可以清除小鼠体内的·OH自由基,阻止其降解红细胞、分解DNA,对小鼠体内的O－2·自由基也有清除作用,能够减少其大量聚集,保护健康细胞免受伤害,延缓衰老[21]。文冠果种仁油对DPPH·自由基也具有很强的清除能力,较低的质量浓度下就有较高的清除率,清除力与文冠果种仁油的质量浓度呈正相关[22]。文冠果种仁油中包含植物甾醇,其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌都具有明显的抑制作用,对大肠杆菌的抑菌效果尤为明显,长期食用可以帮助人体增强抵抗力,降低细菌感染及肠道疾病的患病率,维持身体健康[23]。
文冠果种仁油中的不饱和脂肪酸可以与血液中的胆固醇结合成脂,降解为胆酸,直接排出体外,具有祛风湿、消肿止痛、治疗高血脂、高血压、消除血栓的保健功能。文冠果种仁油还可以提供前列腺素,促进前体物质的合成帮助人体进行生长发育,在医药领域中,被用于预防、治疗小儿发育不良、尿床、老人滴尿等主要症状[24]。文冠果种仁油具有调节大脑皮质兴奋性的作用,在协助精神病、神经病的治疗、提神醒脑方面具有显著疗效。文冠果种仁油还具有抑制脂质过氧化反应的效果,可以有效的调节机体代谢、保护器官生物膜、减少细胞病变发生、降低机体神经、器官、组织受损概率。文冠果种仁油富含多种抗氧化皂苷成分,在临床上常被用于记忆力减退、老年痴呆、智力低下等症状的治疗,同时具有消炎、消痛的功能[25-26]。
四、文冠果油将成为神经酸的重要资源
王性炎[27]指出：据流行病学调查,脑梗塞、脑出血、脑萎缩、痴呆症、小儿脑瘫、癫痫、帕金森病、脑外伤等脑病、神经损伤性病占人类疾病总数的30 %左右。而且脑梗塞、脑出血等还具有高发病率、高死亡率、高致 残率、高复发率等4高的特征。我国每年脑病新发病人近1000万例,其中致死致 残率约占75 %,国家和患者家庭花在脑病治疗上的医疗费用达上百亿元。
国际脑科学最新研究成果认为,脑病治疗必须采用1 +1 疗法,即脑神经细胞与神经纤维必须同时治疗,只有双管齐下才能制服脑病。神经酸可诱导神经纤维自我生长及分裂、修复堵塞、扭曲、凝聚及断裂的神经纤维,让"脑路"畅通,使指令顺畅,恢复病人在语言、记忆、感觉、肢体等方面的部分或全部功能,是攻克脑病的必由之路,是治疗脑病的根本。
神经酸的发现,找到了治疗脑病的根本,走出了以往只针对脑细胞而忽视神经纤维修复和疏通的误区,使脑病治疗进入了一个崭新的时代。但神经酸的来源,过去是在海洋中捕杀鲨鱼获得,资源有限、成本很高,随着国际社会禁捕鲨鱼,神经酸来源陷入困境,从植物中发掘神经酸刻不容缓。
国际公认神经酸将是21世纪最有前途的脑病健康产品,含神经酸植物将获得迅速发展。我国含神经酸植物种类虽然很少,但发展潜力很大,蒜头果是含神经酸植物之冠,但资源少、采种和提取困难、适生区域范围小,且蒜头果中含有急性植物毒蛋白对人和动物有强烈毒性。盾叶木和以元宝枫为代表的槭属(Acer)等也是含神经酸的木本树种,但由于其适应性、技术难关和产量低等问题,多年来发展速度缓慢,而文冠果产业的发展却是异军突起,必将成为神经酸重要资源。
进入21世纪,国家高度重视文冠果油的开发和利用,国务院办公厅出台《关于加快木本油料产业发展的意见》(国办发【2014】68号),明确将文冠果列为木本油料树种。国家粮食和储备局发布了《文冠果油》(LS/T 3265-2019)行业标准,拉开了文冠果大开发的序幕。
李保荣[28]在关于马成福和他的文冠果产业中指出："移栽成活难"和"千花一果"是制约文冠果产业发展的主要瓶颈。历经18年的潜心研究,他们终于破解了这两大难题,为文冠果产业化发展打下了坚实的基础。
马海博[29]在《文冠果产业发展瓶颈与解决方法》中报道：现在,西北文冠果基地培育的文冠果种苗移栽成活好,挂果产量高,被当地农民称为一次投入、千年受益的"铁杆庄稼"。他们带领景泰县正路乡和靖远县若笠乡等干旱山区的农民种植文冠果,回收农民的籽种榨油,使农民有了比种庄稼高十倍的收入。短短几年中,白银市文冠果种植面积迅速达到了45万亩之多,文冠果逐渐成为白银市最具发展前景的特色林果产业。历经20多年的不懈努力和奋斗,他们培育的文冠果种苗,已经走出了甘肃,扩散到了西北、东北、华北,扩散到了四川、江苏、湖北等南方地区,他们的高产文冠果正在神州大地处处开花结果。
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