奇亚籽油的提取工艺、生物活性及开发前景的研究进展

摘 要：奇亚籽油含有丰富的不饱和脂肪酸，其中含有60%以上的α-亚麻酸，是一种良好的不饱和脂肪酸，具有抗氧化、降血脂、抗肿瘤与促凋亡、免疫刺激以及增强骨骼等生物活性。此外，奇亚籽油中有甾醇、生育酚、角鲨烯、多酚等多种有效成分，被认为是一种天然抗氧化剂。本文从奇亚籽油的提取工艺、生物活性等方面总结近年来国内外关于奇亚籽油的研究进展，展望奇亚籽油未来的开发前景，为其油料的进一步开发和应用提供依据。

关键词：奇亚籽油；组成成分；提取工艺；生物活性；开发前景

Research Progress on Extraction Technology， Biological Activity and Development Prospect of Chia Seed Oil

MA Shengrun

（College of Science and Technology， Hebei Agricultural University， Cangzhou 061100， China）

Abstract： Chia seed oil is rich in unsaturated fatty acids， with the content of α -linolenic acid exceeding 60%. It is a good source of unsaturated fatty acids， and has biological activities such as antioxidant， lipid-lowering， anti-tumor and pro-apoptotic， immune stimulation and bone enhancement. In addition， chia seed oil contains a variety of active ingredients such as sterol， tocopherol， squalene and polyphenols， which are considered to be a natural antioxidant. The research progress of chia seed oil in recent years was summarized from the extraction technology and biological activity of chia seed oil， and the future development prospect of Chia seed oil was prospected， which provided the basis for the further development and application of chia seed oil.

Keywords： chia seed oil; composition; extraction process; biological activity; development prospects

奇亚籽，也被称为奇雅子或山香籽，以虎纹奇雅子最为出色，属于薄荷属植物，被广泛种植于北美洲等地。目前在阿根廷，玻利维亚，厄瓜多尔等地也分布广泛[1-3]。研究显示，奇亚籽种子含有丰富的脂肪酸、蛋白质、维生素、膳食纤维和其他的生物活性物质，具有抗氧化，降血脂、抗肿瘤、促进细胞凋亡、免疫刺激和强化骨骼等作用，有巨大的开发价值和应用前景[4]。奇亚籽油是奇亚籽中一种具有特殊功能的物质，它含有丰富的ω-3和多种抗氧化物质，因此，被认为是一种天然抗氧化剂，受到广大科研人员的关注[5]。据有关研究，奇亚籽中含有25%～50%的油分，其中包括丰富的PUFAs及60%以上的α-亚麻酸等。本文根据国内外有关文献，总结了奇亚籽油的提取工艺和生物活性，并对其发展前景进行了展望，以期为奇亚籽油的进一步开发和研究提供参考。

1 奇亚籽油的提取工艺

如今，国内外已有的关于奇亚籽油的研究方法有压榨、溶剂萃取、超声波辅助萃取、微波辅助萃取、超临界CO2萃取、亚临界液体萃取、加压液体萃取和水酶法。不同提取工艺的优缺点对比如表1所示。

1.1 压榨法

压榨法是一种传统的榨油方法。其原理是借助外部机械力从油料作物中提取油。与其他采油方法相比，该方法工艺简单，油色较淡，适用于多种油料作物。压榨法根据是否经过热处理，可分为热压榨和冷压榨。一般来说，热压榨往往能提高油的提取率。IMRAN等[6]利用4种热处理工艺对奇亚籽进行处理，然后在低温下进行压榨，以获得奇亚籽油。结果表明，在121 ℃，0.1 MPa，15 min后，经过高温杀菌的试样，其亚油酸和α-亚麻酸含量明显下降，稳定性极差。李雪等[7]也发现高温对奇亚籽油的产量和油酸值有一定影响。因此，应对预处理后的奇亚籽的加工和储存稳定性进行详细研究。

1.2 溶剂浸出法

溶剂浸出制油技术是20世纪70年代以后出现的一项新技术。它是根据各种成分在溶剂中的溶解性不同，从而实现分离的萃取方法。实验室常选择与提取成分极性相当的溶剂进行萃取，以获得较好的溶解度。VANESA等[8]通过压榨法和溶剂浸出法分别提取奇亚籽油，比较了两种方法提取奇亚籽的出油率。结果显示，采用浸出法的提取得率比压榨法高约30%。宁伟伟等[9]通过响应面模型，利用正己烷作为提取溶剂对奇亚籽饼进行油脂提取。实验表明，以1∶6的固液比、45 ℃、75 min提取3次得到的油脂平均含量为0.56%。

1.3 超声波辅助提取法

超声辅助提取是近年来新发明的一种提取方法。其原理是利用超声波空化效应破坏油细胞，使溶剂更好地渗透到细胞组织中。MELLO等[10]使用乙酸乙酯作为提取溶剂，采用超声辅助萃取法，利用Behnken-box模型对其进行了优化。最终在最佳条件下得到总回收率为27.24%。此外，研究结果显示，超声波处理前后对脂肪酸组成几乎没有影响。与未经超声波处理相比，超声波处理后的奇亚籽油产量更高。因此，采用超声波辅助溶剂提取法可大大提高产品质量和出油率。

1.4 微波辅助提取法

微波辅助萃取又称微波辅助萃取技术，是指选择合适的溶液将物质萃取到微波反应容器中的技术。在微波作用下，油脂中的有效成分可以进入到油中，从而显著提高油的产量。李娜等[11]利用微波技术对奇亚籽种子进行低温压榨提取油脂。通过对奇亚籽种子进行微波预处理，探讨了油质量和产油率的关系。研究发现，奇亚籽的含水率、微波时间、功率等因素对其产油率及理化参数有一定的影响，而微波处理对其影响不大。此外，岳金霞等[12]以石油醚与正己烷（体积比1∶1）为萃取溶剂进行研究，结果显示，固液比值对奇亚籽油的萃取速率有显著影响，而微波处理时间对其影响最小。这对奇亚籽油的开发与利用具有重要意义。但在已有的文献中，对利用微波技术进行奇亚籽油提取的研究还较少。因此，今后需要加大对微波辅助提取法的进一步研究。

1.5 超临界CO2萃取法

超临界CO2萃取是近年来兴起的一种现代提取技术。其基本原理是通过CO2流体与特定的溶剂作用，通过调整温度、压力，使CO2溶解度发生变化，从而达到萃取的目的。高妮娜等[13]、文宁等[14]和IXTAINA等[15]均通过超临界CO2萃取法进行了奇亚籽油的提取，分别得到了85.50%、89.2%和97.0%的提取率。实验结果表明超临界CO2萃取是一种绿色、环境友好的提取方法，能显著提高其提取率，同时又能保持相同的脂肪酸成分。

1.6 亚临界流体萃取法

亚临界流体萃取技术是继超临界萃取技术之后的一项新技术。其基本原则是以亚临界溶液为萃取剂，采用类似相溶的方法，在浸取时，通过萃取物与萃取剂的分子扩散，从而获得目的产品。它主要是解决了超临界流体萃取工艺设备小、成本高、能耗高、不适合大规模工业化生产的问题。MASA等[16]以正丙烷为溶剂对黑白奇亚籽进行亚临界萃取，在30 MPa和40 ℃条件下，白奇亚籽油的产率为20.4%。

1.7 加压溶剂萃取法

加压溶剂萃取法是在提高温度（50～200 ℃）和压力（1 000～3 000 psi）下采用溶剂萃取固体或半固体样品的新型处理技术，它是在原始溶剂浸出法的基础上，通过高温高压，加快溶剂的提取效率的方法。VILLANUEVA等[17]评估了超临界CO2萃取法和加压溶剂萃取法两种高效环保的技术对奇亚籽油的提取工艺，结果表明，通过加压溶剂萃取法将加压技术与乙醇结合，在10 min时，油脂的回收率即接近100%，且通过加压溶剂萃取法提取后的奇亚籽油中脂肪酸含量并无显著差异。CALVO等[18]也评估了加压溶剂萃取法和超临界CO2萃取法提取奇亚籽的效率。结果显示，将加压溶剂萃取法与食品级乙醇结合使用，只需10 min即可达到接近100%的提取率，与超临界CO2萃取法提取的油相比，α-亚麻酸的含量显著上升，此外，通过加压溶剂萃取法对SFE脱脂的奇亚籽饼进行提取，可以获得富含磷脂的油提取物，并且磷脂的种类远高于其他方法萃取出的油提取物。因此，加压溶剂萃取法可以作为一种新型高效的提取工艺用于奇亚籽油的萃取。

1.8 水酶法

水酶法是建立在机械性粉碎的基础上，通过不同水解酶的作用，使植物的细胞壁变薄，从而将油脂排出。杨端[19]以奇亚籽为原料，采用碱性蛋白酶水解奇亚籽油，酶解率为5.17%，其中，水解温度为45 ℃，固液比为1∶8.47，pH=10，酶反应时间为2.16 h。在此条件下，奇亚籽油的提取率为89.53%。在另一项研究中，高妮娜等[20]利用压榨法、溶剂萃取法、水酶法和超临界CO2法分别使奇亚籽油分离出来。结果显示，超临界CO2萃取法的提取率最高，为85.5%，水酶法得率最低，为33.2%。由此可见，不同的提取工艺对出油率影响不同，在今后的研究中，应当探索不同工艺的最佳提取条件以达到理想的得率。

2 奇亚籽油的生物活性

目前的国内外文献表明，对奇亚籽油生物的研究主要集中在抗氧化、降血脂、抗肿瘤与促凋亡、免疫刺激和增强骨骼活性等方面。

2.1 抗氧化活性

奇亚籽油富含不饱和脂肪酸，具有很好的抗氧化作用，奇亚籽油也富含生育酚、类胡萝卜素、甾醇等抗氧化物质。冉世宇等[21]研究了奇亚籽油对大鼠剧烈运动后脂质过氧化和抗氧化酶的影响。采用了3种不同剂量的奇亚籽油，测定大鼠体内丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的含量。研究发现，奇亚籽油对丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的含量均有明显的影响，其中，丙二醛含量减少，过氧化氢酶、超氧化物歧化酶含量都显著增加。且奇亚籽油的用量越大，其抗氧化能力越强。高妮娜等[13]研究发现奇亚籽油对DPPH、ABTS+自由基显示出极好的清除能力，并能在一定程度上清除过氧自由基。DOMANCAR等[22]对奇亚籽进行了一项肠道模拟研究，结果显示，奇亚籽油对3-乙基苯并噻唑啉-6-硫酸盐和2，2-二苯基-1-吡啶酸酰肼都显示出了较好的抗氧化活性，表明了奇亚籽油有优异的抗氧化效果。

2.2 降血脂活性

研究显示，α-亚麻酸和亚油酸对脂蛋白和血脂含量有调节作用，可以使脂蛋白从低密度脂蛋白向高密度脂蛋白发生转变，达到降低血脂的目的。LILIANA等[23]研究了膳食中补充奇亚籽油对高胆固醇血症兔血管的影响。研究表明，奇亚籽油降低了喂食高胆固醇饮食兔子血浆三酰基甘油的水平，且其内皮功能得到明显改善。另外，奇亚籽油能使血管紧张素II和去甲肾上腺素的收缩作用减弱。因此，在膳食中添加奇亚籽油可以有效保护高胆固醇血症的血管功能。AYERZA等[24]的研究显示，大鼠血浆中ω-3多不饱和脂肪酸的含量愈高，则其血脂值愈低。另外，在大鼠体内，胆固醇水平升高，甘油三酯水平下降，低密度脂蛋白和高密度脂蛋白的比例未见明显下降。这些研究均表明奇亚籽油具有很好的降血脂活性。

2.3 抗肿瘤与促凋亡活性

研究显示，ω-3、ω-6多不饱和脂肪酸在某些方面有抗癌、促进细胞凋亡等方面的作用。奇亚籽油是一种很好的Omega-3和Omega-6多不饱和脂肪酸，它能有效抑制动物乳腺癌的发生。IXTAINA等[25]用25 g的奇亚籽油和0.25 L的水，每日2次，并将奇亚籽油组和控制组（红花籽油组）进行对比。结果显示，奇亚籽油能明显减少大鼠的肿瘤质量，说明其具有抗肿瘤、促进细胞凋亡、抑制细胞分裂的作用。ASHLEIGH等[26]证明，来自奇亚籽的α-亚麻酸代谢物DHA能显著抑制癌细胞中核转录因子的表达，从而减少抗凋亡基因bcl-2的表达，活化细胞色素C和cycl-2受体蛋白P21、P25、P19、P57，提高了特异性的生长抑制蛋白的活性，改变PPAR-a和PPAR-y的活力，使肿瘤细胞的线粒体受损，促进活性氧的生成，调控细胞凋亡和失活，从而达到预防肿瘤发生的目的。