雙低菜籽油營養功能研究進展

楊瑞楠，張良曉，毛 勁，喻 理，姜 俊，張 奇，李培武

(1中國農業科學院油料作物研究所，武漢 430062；2農業部油料作物生物學與遺傳改良重點實驗室，武漢 430062；3農業部油料作物風險評估重點實驗室，武漢 430062；4農業部生物毒素檢測重點實驗室，武漢 430062；5農業部油料及制品質量監督檢驗測試中心，武漢 430062)

菜籽油是我國第一大自產食用植物油，占國產食用植物油的50%以上[1]。我國傳統油菜籽中芥酸和硫代葡萄糖苷硫甙含量較高，其中芥酸含量為20%～60%[2]。芥酸可以誘發心肌脂肪堆積、充血性心力衰竭等疾病，為保障公眾健康，美國FDA規定菜籽油中芥酸含量不能超過總脂肪酸的2%[3-4]。依據菜籽油國家標準GB1536-2004，低芥酸菜籽油中芥酸含量不大于3.0%。隨著國際油菜生產向低芥酸和低硫甙優質化發展，我國在1980年前后也開始雙低油菜的育種。2000年后，雙低高產油菜品種在全國大面積推廣和應用，我國油菜雙低率大幅提升[5]。因此，開展雙低菜籽油營養健康研究，對油菜產業發展和保障我國食用油供給安全至關重要。雙低菜籽油富含不飽和脂肪酸、植物甾醇、生育酚、多酚等營養功能成分，營養豐富，脂肪酸組成均衡，是國際上推薦的健康食用植物油之一[6-7]。本文綜述了近年來雙低菜籽油營養成分和營養功能方面的研究進展。

1 雙低菜籽油營養成分組成

1.1 雙低菜籽油脂肪酸組成均衡

研究發現，飽和脂肪酸與高膽固醇密切相關，它可以誘導膽固醇和脂質在主動脈和其他血管中沉積，從而增加心血管疾病的患病風險[8-9]。在眾多植物油當中，低芥酸菜籽油的飽和脂肪酸含量低，符合人體健康的需求。隨著人們對脂肪酸的深入研究，發現在多不飽和脂肪酸中，ω-6與ω-3脂肪酸比例與心血管疾病、癌癥、炎癥以及自身免疫等其他疾病息息相關，平衡ω-6與ω-3脂肪酸比例成為營養健康的最新趨勢[10-11]。根據哈佛大學醫學院專家、世界衛生組織、中國營養學會《中國居民膳食營養素參考攝入量》的推薦值，熊秋芳等[12]指出，在亞麻酸質量分數不低于5%的前提下，飽和脂肪酸含量越低，油酸含量越高，且ω-6與ω-3比例為1～4∶1的天然食用植物油營養價值較高。

核桃油中，ω-6與ω-3脂肪酸比例為4.9，較為接近推薦值，但其多不飽和脂肪酸含量較高，易氧化，影響其營養品質和貨架期。亞麻籽油中α-亞麻酸含量豐富，高達62%，但脂肪酸組成不甚合理，ω-6與ω-3僅為0.42。低芥酸菜籽油中ω-6與ω-3脂肪酸比例為2，在推薦值范圍之內，較其他食用植物油飽和脂肪酸含量低，油酸含量高，益于人體健康，是改善飲食模式的食物來源[6]。

1.2 植物甾醇含量豐富，菜油甾醇含量高

植物甾醇是日常飲食中重要的微量營養素和功能性成分，種類繁多，其中菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇等是在各類植物食品中常見的甾醇[13]。植物甾醇在降低心血管疾病發病率、抗炎癥、抗癌、免疫調節方面有卓越功效[14-16]。研究指出，每天攝入2～3g植物甾醇可以降低血液中10%的總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇[17]。韓軍花等[18]對我國常見的植物性食物的甾醇含量進行分析，結果表明，我國居民膳食植物甾醇總攝入量主要來源是谷類和植物油類，兩者貢獻率超過80%。在我國常用食用植物油中，玉米胚芽油中甾醇含量最高，為1 032.07mg/100g，其次是芝麻油559.27mg/100g和菜籽油517.14mg/100g。Fassbender等[19]研究發現，在常見的植物甾醇中，菜油甾醇能夠明顯預防冠心病，有重要的生理功能。菜籽油中菜油甾醇含量達155mg/100g，在我國大宗食用植物油中含量較高。楊湄等[6]收集了中國長江中下游200份菜籽，壓榨制油并對菜籽油組成進行分析，發現菜籽油中甾醇含量在700～1 000mg/100g，其中菜油甾醇占總甾醇的30.7%。

1.3 生育酚組成均衡

生育酚，又稱維生素E，是人體血漿中有效的脂溶性抗氧化物質，有α-、β-、γ-、δ-異構體，其中α-生育酚在自然界中分布廣，活性高[20-21]。就生理活性而言，其活性順序為：α-生育酚>β-生育酚>γ-生育酚>δ-生育酚；對抗氧化性能而言，α-生育酚<β-生育酚<γ-生育酚<δ-生育酚[21]。植物油是生育酚的豐富來源。在不同食用植物油中，生育酚的含量和組成又有所不同。據報道，雙低菜籽中α-生育酚/γ-生育酚比例大部分均為1/2[21-22]。黃百芬等[23]對市場上常見食用植物油中的生育酚含量進行測定，菜籽油中生育酚含量為538mg/kg，僅次于大豆油，含量較為豐富，且其α-生育酚較大豆油高，而α-生育酚具有預防炎癥，在膽固醇代謝過程中有調節蛋白質表達[24]、改善脂質代謝[21]等重要生理功能。Zhang等[22]對取自中國不同省份的有代表性的菜籽油進行成分測定，發現菜籽油中生育酚含量在509.3～975.4mg/kg，平均含量為796.1mg/kg，且α-生育酚和γ-生育酚含量較高，比例接近1/2。

1.4 酚類物質含量高

酚類物質在植物的抗氧化過程中起著不可替代的作用[25]。菜籽中的多酚分為酚酸和單寧，其中單寧主要存在于菜籽殼中[26]。酚酸具有重要生理功能，除延緩油脂氧化外，還具有抑菌、抗腫瘤、抗炎、抗病毒等重要功能活性[25，27]。Siger等[28]對植物油中的酚酸含量進行測定，發現菜籽油中酚酸總量最高，為256.6μg/100g，其中芥子酸含量為236μg/100g。芥子酸在一定條件下會脫酸轉化成菜籽酚。菜籽酚具有很強的抗氧化活性和抗誘變、抗癌等重要的生理活性，有重要的醫藥和營養價值[29]。

2 雙低菜籽油營養健康功能研究進展

2.1 降低人體內總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)，但不降低對人體有益的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)

研究表明，TC、LDL-C和VLDL-C與動脈粥樣硬化、心血管疾病等密切相關[30-32]，一些相關機構建議降低體內TC、LDL-C和VLDL-C水平[33]。L Negele等[34]對患有家族性高膽固醇血癥的21個處于6～18歲的對象進行研究，食用低芥酸菜籽油13w后，TC水平降低9.4%，LDL-C由153.4mg/dL降低至134.0mg/dL，降幅達12.7%。Gulesserian T等[35]研究發現，輕度和中度高膽固醇血癥患者連續攝入5個月菜籽油后，其VLDL-C可降低27%。最近研究發現，低芥酸菜籽油相對于高飽和脂肪酸食用油未引起HDL-C含量的變化[36-37]。因此，低芥酸菜籽油可降低TC、低密度與極低密度脂蛋白膽固醇，但不降低對人體有益的HDL-C，可降低心血管疾病發病率和死亡率。

2.2 抑制血小板凝集

血小板是炎癥介質的來源之一，被激活后可以通過表達和釋放炎癥介質，誘導白細胞的炎癥作用，進而促進內皮細胞活化、變性，形成動脈粥樣硬化和血栓性病變[38-39]。Kwon等[40]研究了菜籽油和紅花籽油對30名健康男性血小板聚集效果的影響，發現相對于飽和脂肪酸飲食組，低芥酸菜籽油和紅花籽油飲食組都暫時降低了血小板聚集，但是，菜籽油飲食組在血小板功能方面，能比紅花油飲食帶來更長時間的有益效果。這可能與低芥酸菜籽油中含有的α-亞麻酸有關，它在人體內代謝生成的EPA可衍生成PGI3，PGI3也叫前列腺環素，可以擴張血管收縮和血小板凝集，減少血栓形成，使粥樣硬化斑塊處于穩定狀態[41-42]。

2.3 預防缺血性中風

大腦缺血首先形成一個病變位點，隨著時間推移，形成缺血灌注損傷，該階段引起一些炎癥反應，引起細胞凋亡[43]。Nguemeni等[44]研究顯示，低芥酸菜籽油對小鼠缺血性中風具有預防作用，給小鼠喂食6w低芥酸菜籽油，可預防大腦缺血性中風，減輕壓力，減少神經元損傷，減少死亡率，使其更好的康復。這主要歸因于α-亞麻酸，其可以降低膽固醇水平，抑制炎癥和增強腦的可塑性和腦血流量，中風后食用富含α-亞麻酸的低芥酸菜籽油，患者也可以顯示出更好的康復能力。

2.4 抗脂質過氧化

在生物體內，特別是生物膜的磷脂中，不飽和脂肪酸含量極高，化學性質不穩定，易氧化，產生有細胞毒性的脂質過氧化物，破壞人體細胞正常生理功能，促使人體衰老和誘發癌癥[45]。低芥酸菜籽油富含芥子酸、芥子酚等多酚，其總酚含量、抗氧化能力明顯強于其他常見食用植物油。芬蘭赫爾辛基大學Turpeinen等[46]以59名健康成人為研究對象，研究了不同植物油對脂質過氧化的影響，結果發現，與葵花籽油相比，低芥酸菜籽油可以降低脂質氧化速率，抗脂質過氧化。

2.5 提高胰島素敏感性和耐糖性

多項實驗結果表明，飽和脂肪酸的攝入與胰島素抵抗、肥胖和代謝綜合征相關，同時研究發現，單不飽和脂肪酸取代飽和脂肪酸后，能提高胰島素敏感性和血糖控制[37，47]。瑞典S?dergren等[48]研究指出，相對于其他富含高飽和脂肪酸的油脂，食用低芥酸菜籽油會顯著提高胰島素的敏感性，降低空腹血糖水平。加拿大Jenkins等[49]以141名患有2型糖尿病的患者為實驗對象，觀察菜籽油(實驗組)和全谷物食品(對照組)對受試者糖化血紅蛋白值的影響，并估算心血管風險評分。結果發現，實驗組較對照組糖化血紅蛋白值顯著降低，且心血管風險降低，因此，低芥酸菜籽油可用于2型糖尿病患者的血糖控制。

2.6 促進嬰幼兒大腦發育，預防老年認知和腦功能障礙

DHA在大腦中主要存在于灰質部分，是人腦神經細胞膜中的主要脂質成分，也是大腦細胞優先利用的脂肪酸。在妊娠期、哺乳期和早期生活中，若DHA缺乏，會對大腦功能和心理健康產生巨大影響[50-51]。α-亞麻酸可通過碳鏈延長和去飽和形成長鏈ω-3脂肪酸DHA，過高含量的α-亞麻酸會影響長鏈ω-3脂肪酸的生物合成。研究表明，當α-亞麻酸的攝入超過10%，且不飽和脂肪酸ω-6/ω-3的比率小于2.5時，能夠減少DHA含量，相對于亞麻籽油而言，食用富含α-亞麻酸而亞油酸含量低的低芥酸菜籽油可以有效增加DHA含量[52]。低芥酸菜籽油能增強α-亞麻酸向長鏈ω-3生物轉化，使大腦中的DHA處于穩定狀態[51，53]。研究表明，妊娠期和哺乳期飲食富含α-亞麻酸的菜籽油可以預防斷奶后小鼠在生長過程中α-亞麻酸的攝入不足，使其大腦DHA水平仍處于較好的狀態。與此同時，α-亞麻酸是一種高效的生酮脂肪酸，可通過生酮作用產生能量，繞過葡萄糖攝取障礙，降低認知能力下降的風險，預防老年認知和腦功能障礙[54]。研究表明，攝入富含ω-3的油(菜籽油和堅果)以及蔬菜和水果可以降低患癡呆的風險[55]。

2.7 防治神經系統紊亂

因α-亞麻酸可以阻斷紅藻氨酸致癇海馬CA1、CA3區神經元細胞死亡，同時可以對抗梭曼中毒引起的神經病理學，保護神經，治療神經紊亂，消費者可以選擇富含ω-3脂肪酸的植物油如低芥酸菜籽油和核桃油等[56-57]。流行病學數據顯示，紅血球中AA與EPA的比值與抑郁癥狀相關，比值越高，患抑郁的風險越大[55]。安排30個健康男性食用不同脂肪酸組成的食用油(葵花籽油、低芥酸菜籽油、葵花籽油與菜籽油1∶1的調和油)，結果表明，增加菜籽油的攝入，可增加EPA含量，同時可以減小血漿中AA/EPA比值，有利于防治神經紊亂[58]。

2.8 降低纖維蛋白原，益于老年人健康

芬蘭赫爾辛基大學校與坦佩雷大學經研究發現，食用低芥酸菜籽油可有效降低人體血液中的纖維蛋白原含量，預防腦血栓、心肌梗死、糖尿病以及惡性腫瘤等疾病[59]。42名受試者每天用一湯匙菜籽油代替部分攝入的脂肪，6w后發現在所有纖維蛋白原超標的受試者血液內，纖維蛋白原含量均下降1/3左右。血液纖維蛋白原含量超標主要發生在老年人中，研究人員建議，為避免纖維蛋白原超標，老年人所攝入脂肪的1/4應該由低芥酸菜籽油代替。

2.9 有助減肥，保護肌肉

人體干預性臨床試驗結果表明，食用低芥酸菜籽油可通過乙醇胺調節脂肪代謝，改善動物脂肪分布，降低腹部脂肪，有助減肥，因此推薦肥胖人群和心血管病人群食用低芥酸菜籽油[60]。Costa等[61]將斷奶后的小鼠分為2組，分別喂食大豆油和低芥酸菜籽油，60d后發現喂食低芥酸菜籽油可以顯著降低小鼠的腹部脂肪和細胞大小。對小鼠喂食葵花籽油、低芥酸菜籽油和魚油，4w催肥、隨后8w減肥試驗結果：3組實驗均實現了體重減少20%，脂肪減少50%，食用葵花籽油的小鼠肌肉減少4%～6%；食用低芥酸菜籽油的小鼠無肌肉減少，這主要是與低芥酸菜籽油ω-3多不飽和脂肪酸有關，它能增強胰島素前體磷酸化，增強胰島素信號傳導和敏感性，增強糖代謝，避免肌肉損失[62]。

2.10 抑制致癌劑DNA合成物形成，降低致癌風險

ω-3多不飽和脂肪酸可以抑制腫瘤細胞增殖，促進細胞凋亡，對乳腺癌、結腸癌等癌癥治療效果顯著[63]。因此，富含ω-3脂肪酸的低芥酸菜籽油、魚油等對保護人們免于乳腺癌、結腸癌和前列腺癌等癌癥具有一定效果。研究證實，食用低芥酸菜籽油的人群丙醛DNA合成物的水平更低，且食用低芥酸菜籽油的女性比單純食用葵花籽油或玉米油的女性患乳腺癌的風險降低30%[37，64-65]。西班牙最新研究發現，棕櫚酸促進腫瘤細胞轉移。研究人員將癌細胞經棕櫚酸處理后注射到小鼠體內，腫瘤轉移起始細胞(CD36+)顯著增加，顯著增加癌細胞的轉移[66]。由于在常見食用植物油中，低芥酸菜籽油棕櫚酸含量最低，因此，由此引發的相對致癌風險也最小[67]。

3 菜籽油營養研究展望

美國FDA早已認定低芥酸菜籽油為安全食用油。2006年美國FDA倡導每天吃19g低芥酸菜籽油，顯著降低心血管疾病風險，2010年法國建議每天攝入1～3勺雙低菜籽油，可增加α-亞麻酸的攝入量，以保持身體健康。因此，建議居民在日常飲食中應適量引入低芥酸菜籽油，以增加體內α-亞麻酸和長鏈ω-3多不飽和脂肪酸水平，有利于降低心血管疾病的風險，提高人民健康水平。

低芥酸菜籽油具有豐富的營養成分，其飽和脂肪酸含量低，脂肪酸組成均衡，植物甾醇、多酚和生育酚含量豐富；同時也具有良好的營養健康功能，能夠降低TC、LDL-C、VLDL-C，保護HDL-C，預防缺血性中風，降低致癌風險等重要生理功能，是營養健康的優質食用植物油。進一步挖掘與識別低芥酸菜籽油的特質性營養功能成分，開展營養功能評價和機理研究，探明低芥酸菜籽油營養功能的分子基礎成為重要發展方向，對充分發揮低芥酸菜籽油功能滿足人民生活需要和進一步開發適合不同人群的功能食用油都具有重要意義。◇