木质藤本植物星油藤的开发研究进展

戴余波++刘小琼++李国明

摘要 星油藤是一种新型的油料作物，其种子中脂肪和蛋白质含量之和约为80%，营养价值较高，开发前景看好，我国于2006年将星油藤由秘鲁引入国内并成功定植。本文介绍了星油藤油的成分、种子营养成分、性质、毒理性、产品开发方面的研究进展，包括其中的脂肪酸、脂质活性成分、氨基酸、矿物质元素组成以及在食品、药品、保健品、化妆品等方面的研究现状，最后对星油藤今后的研究及开发利用方向进行了展望。

关键词 星油藤；化学成分；营养价值；产品开发；应用前景

中图分类号 TS222.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）23-0111-03

Abstract Plukenetia volubilis L. is a new type of oilseed crop with the fat and protein content of up to 80%，and it has a higher nutritional value and a promising development.It is introduced into our country from Peru and successfully colonized in 2006.This paper introduced the research progress of oil composition，seed nutritional ingredients，character，toxicology and product development of Plukenetia volubilis L.，including fatty acids，lipid active ingredients，amino acids，mineral elements and the research status on foods，pharmaceuticals，health care products，cosmetics，and so on.Finally，the research and development direction of Plukenetia volubilis L. was prospected.

Key words Plukenetia volubilis L.；chemical composition；nutritional value；product development；application prospect

星油藤（Plukenetia volubilis L.），学名南美油藤，又称为美藤果、印加果、印奇果、印加花生，属于大戟科多年生攀援性木质藤本植物，原生长于海拔80～1 700 m的南美洲安第斯山脉亚马逊河流域的热带雨林[1]。因其种子含油脂丰富，已被南美印第安土著居民食用了3 000多年[1]。星油藤最初由印加人变野生为家种，印加语称Sacha Inchi，该作物当年种植，当年即开花结果，定植第1年产量可达700～2 000 kg/hm2， 2～3年进入盛产期，盛产期可达10年以上，结果期长达75年之久[1-2]。

星油藤，叶互生，果实为蒴果，具4～7个棱角，每个棱角内含有1粒种子，种子味微涩，它的主要利用部分就是种子，种子中含有丰富的油脂、蛋白质、氨基酸、矿物质元素、维生素、甾醇、香豆素、生物碱、皂甙、黄酮类化合物等[2-4]。由星油藤种子榨取的油，即星油藤油，广泛应用于食品、药品、保健品、化妆品等行业，前景看好，价值可观，也因而星油藤油在2004年、2006年、2010年巴黎世界食用油博览会上获得金质奖章[1]。2013年1月4日，卫生部批准了美藤果油为国家新资源食品[5]。2010年底，美藤果种植技术与产品研发成果获得科技部第五届中国民营企业科技产品博览会创新金奖。2013年4月“美藤果的综合开发与应用研究”和“美藤果种植基地建设及产业化开发”同时入选科技部“十二五”农村领域科技星火计划。

基于星油藤如此巨大的应用价值，我国于2006年将星油藤由原产地秘鲁成功引入云南省西双版纳，并逐步扩大种植面积，截至目前，星油藤在云南西双版纳、普洱、德宏等地均有种植[4]。笔者通过查阅相关文献资料，对星油藤油、种子蛋白的成分、理化性质、毒理性及其最终的新产品开发等方面进行总结概括、分析，为今后进一步的产品开发提供理论和方向指导。

1 星油藤油的成分分析

1.1 星油藤油中脂肪酸的组成分析

星油藤是一種新型的油料作物，种子含油量高达45%～60%，是值得开发应用的油料资源[1]。星油藤油中含有油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、花生一烯酸等多种脂肪酸，其中多不饱和脂肪酸（以ω脂肪酸为主）含量在80%以上，高于人们日常食用的大豆、花生、油菜等植物油，多不饱和脂肪酸中又以亚麻酸和亚油酸居多，亚麻酸和亚油酸分别占星油藤脂肪酸总量的46.38%和34.19%[2-5]。

亚麻酸分为α-亚麻酸和γ-亚麻酸[6]。α-亚麻酸属于ω-3系列多不饱和脂肪酸，是人体必需的多价不饱和脂肪酸，必须从食物中摄取吸收，在人的正常生理活动中起着不可替代的作用[7]。长期食用富含α-亚麻酸的食物可增加血管弹性，有效阻断心血管疾病的诱发，一定程度上还能降低高血脂、高胆固醇患者体内血脂和胆固醇含量，起到调节血脂平衡的作用[6-11]；其代谢产物DHA（二十二碳六烯酸）、EPA（二十碳五烯酸）是维系正常视网膜功能及促进学习行为的重要物质，对大脑及智力的发育起着关键的作用[7，10]。除此之外，α-亚麻酸在促进血液循环、增强细胞新陈代谢、提高免疫力、增强记忆、预防肥胖、延缓衰老等方面也有一定的疗效[7，10，12-13]。

亚油酸属ω-6系列多不饱和脂肪酸，是一种人体必需脂肪酸，自身无法合成，必须从食物中摄取。亚油酸不仅可以降低体内胆固醇和甘油三酯含量，对动脉粥样硬化、高血压、冠心病和心肌梗塞等心血管疾病也有预防作用[14]。endprint

由于星油藤油中含有丰富的人体必需脂肪酸（亚麻酸和亚油酸），食用星油藤油恰好可以调理人体因α-亚麻酸摄入不足引起的身体不适，改善身体状况。但是高含量的不饱和脂肪酸使星油藤油极不稳定，因而必须置于阴凉避光处保存。

1.2 脂质活性成分组成分析

除脂肪酸外，星油藤油中的脂质活性成分也较丰富，如甾醇、多酚、胡萝卜素、生育酚等，这些化学成分能够增加油脂的稳定性和生物活性。

星油藤种子中甾醇的含量为757～862 mg/kg，略低于亚麻籽中的含量[15]。星油藤油的甾醇含量则到达2.47 g/kg，主要是β-谷甾醇（56.5%）、菜油甾醇（7.1%）、豆甾醇（27.9%）等13種甾体化合物[16-17]。植物甾醇具有抗氧化、抗肿瘤、降胆固醇、促进新陈代谢、调节激素水平、预防心脑血管疾病以及抗炎等多种生理作用。

星油藤种子中生育酚含量为59.57 mg/100 g，油中生育酚总含量可达2 000～3 000 mg/kg，含量高于人们日常食用的常见油料作物[1，3]。星油藤中的生育酚主要以δ-生育酚和γ-生育酚的形式存在。高含量的生育酚使星油藤油具有良好的抗氧化和消除自由基的能力。酚类化合物也是一类具有抗氧化活性的物质，这些抗氧化物质的存在使星油藤在药品和化妆品方面有了广泛的用途。

1.3 星油藤油的毒理性研究

前人对星油藤油的毒理性研究结果显示，星油藤油对雌、雄小鼠经口急性毒性最大致死剂量MTD均大于20 mL/kg BW，根据急性毒性分级，星油藤油属无毒物，无细胞毒性，无遗传毒性[18]；能明显降低高脂血症大鼠血清中A po B浓度，升高A po AI浓度，具有调节血脂的作用[19]；能减轻脂质对肝细胞造成的损害，保护肝脏，从而对非酒精性脂肪肝大鼠的脂肪肝起到一定的改善作用[20]。

2010年，Gorriti等[19]研究了星油藤油和亚麻籽油的毒理性，试验发现，星油藤油和亚麻籽油是无毒物，且可以降低试验大鼠和小鼠体内胆固醇和甘油三酯含量，升高高密度胆固醇（HLD）含量，其半致死剂量在37 g/kg以上。

综上所述，星油藤油属无毒物且对调节血脂、改善记忆、改善脂肪肝、降低胆固醇和甘油三酯具有良好的作用，有广阔的开发应用前景。

2 星油藤种子营养成分分析

2.1 种子蛋白质

蛋白质是机体内不可或缺的营养要素之一，在生命活动中起着非常重要的作用，它通过水解变成氨基酸小分子后被机体吸收。星油藤种子中含有大量的植物蛋白，占种子的26%～33%[1]，种子中含有18种氨基酸（表1）。其中，8种必需氨基酸含量占氨基酸总量的36.4%，含量最高的必需氨基酸是色氨酸；其次是亮氨酸、缬氨酸；含量最低的必需氨基酸是蛋氨酸[2]。星油藤种子中含有的丰富植物蛋白为人体的氨基酸来源提供了另一条途径。

2.2 种子中的矿物质元素

Gutierrez等[17]研究表明星油藤种子中的主要矿物质元素含量如表2所示。矿物质元素是构成人体组织、维持生理功能、生化代谢所必需的元素。由表2可以看出，星油藤种子中主要含有7种矿物质元素（钾、镁、钙、铁、锌、钠、铜）。其中，钾的含量最高，为（5 563.5±6.4）mg/kg，钾（5 563.5±6.4）mg/kg、镁（3 210.0±21.2）mg/kg、钙（2 406.0±7.1）mg/kg的含量都在1 000 mg/kg以上，较为丰富；含量最低的是铜，为（12.9±0.3）mg/kg。这些元素中钾、钙、镁、钠为常量元素，铁、铜、锌属于微量元素，在维持生物体生命活动中起着不可替代的作用。

3 星油藤的开发与应用

3.1 星油藤在食品方面的应用

2013年，华南农业大学张嘉怡等[21]对星油藤种子进行成分分析测定发现，星油藤种子粗蛋白含量达到27.13 g/100 g，其中氨基酸种类齐全，有18种（包括8种必需氨基酸），是一种优质的植物蛋白来源，可制成星油藤蛋白粉添加到糕点、零食等食品中加工成高蛋白食品；星油藤中粗脂肪含量高达45.25 g/100 g，可以开发成星油藤冷榨油、星油藤精炼油、星油藤食用调和油等星油藤油制品供人们日常生活食用，为居民用油开辟了一条新途径，对缓解粮油安全危机做出巨大贡献。Fernandez等[22]利用牛奶和星油藤果按照70∶30的比例以一定的工艺制备出了营养丰富的奶酪，增加了食物来源途径，丰富了食物种类。

3.2 星油藤在保健品和药品方面的应用

司 茹等通过连续给药30 d后，进行避暗、跳台、Morris水迷宫试验，结果显示，星油藤油在375.1～1 500.0 mg/（kg·d）的剂量范围内可能具有辅助改善小鼠记忆功能的作用[13]；2010年Armando等[23]发现星油藤种子对缓解职业过敏性鼻炎和支气管哮喘有一定的疗效；2016年Chirinos等[24]发现星油藤壳中含有丰富的酚类化合物和抗氧化剂。

星油藤油中含有丰富的不饱和脂肪酸、维生素E、酚类化合物以及多种脂质活性成分，不仅在降低血液中的胆固醇含量、预防和改善心血管疾病、软化血管、抗动脉粥样硬化等方面具有良好的保健功能，最新研究显示星油藤油在改善记忆、治疗敏性鼻炎和支气管哮喘等方面也有疗效。因此，星油藤在保健品行业有很好的开发前景，可以开发出更多高品质、有保健功能的食品药品，比如有心血管保健作用的星油藤油胶囊、治疗鼻炎的星油藤片剂以及其他保健作用的星油藤按摩油、经包合技术制成的功能性粉末[25]等。

3.3 星油藤在化妆品中的应用

星油藤油营养丰富，含多种多不饱和脂肪酸、生育酚和多酚类化合物，这些化合物有很好的抗氧化能力和清除自由基的能力，而皮肤衰老就与抗氧化能力和自由基有密切的联系，正因为含有这些成分，星油藤油在一定程度上阻止了皮肤的氧化作用和由自由基引起的过氧化反应，从而达到美容养颜、抗皱、抗衰老的作用；除此之外，星油藤油在保湿锁水、改善皮肤弹性方面也有一定的效果，因而星油藤油可广泛应用于洁面乳、面霜、眼霜、沐浴乳、洗发乳等化妆品行业，并且无刺激性、安全性较高，是良好的化妆品原料。endprint

2015年，谢蓝华等[26]就针对星油藤油的保湿锁水、改善皮肤弹性等功能做了研究，结果表明含有星油藤油的护肤霜对改善皮肤弹性、保湿确实具有作用，同时公布了该种护肤霜的配方组成。

为了更好地开发利用星油藤这一新型油料作物，从2001年开始，法国绿科（Greentech）和亚马逊河流域农业综合企业（Agroindustrias Amazónicas）共同启动了OMEGA项目，准许增加大约20 000 hm2土地用于星油藤栽培，产品直销欧美发达国家。星油藤的相关产品在一些发达国家和地区的销售，取得了非常可观的效益[1]。2006年，中國科学院西双版纳热带植物园成功引进星油藤，作为中科院热带植物资源可持续利用实验室的重点研究方向，已取得了星油藤种子高效累积ω-3脂肪酸的分子机制以及转基因分子育种等工作非常重要的遗传信息资源，并获得一种南美油藤多肽口服液的专利技术[27]。

3.4 星油藤在其他方面的应用

2016年，Kumar等[28]在电子显微镜下观察分析发现，星油藤壳能够吸附水溶液中的Pb2+和Cu2+，且在温度为323 K、浓度为9.699 mg/g的溶液中吸附能力最大。

能源危机是当今世界面临的巨大挑战，开发新能源成为势在必行的局势。目前研究开发较多的新能源植物有麻风树、油楠、光皮树、黄连木等，对星油藤的研究报道还很少。2012年，Zuleta等[29]发现，利用星油藤油、棕榈油、麻风树油和蓖麻油通过甲酯化过程可以制备生物柴油，但是星油藤作为新能源方面的研究尚处于初级阶段，有待于进一步深入开发并真正应用于实际生产生活中。

4 总结与展望

星油藤作为新型油料作物，具有优质、高产的特点，开发前景看好。其栽培种植历史久远，但在我国引种种植时间不长，对于星油藤的研究尚处于初级阶段。中国科学院试图通过研究星油藤种子中影响α-亚麻酸合成的调控机制从而通过基因工程实现提高星油藤中α-亚麻酸的含量，该研究已有初步进展，有望在不久的将来成为现实[27，30]。

为了加强星油藤的开发利用，笔者对其有以下看法：

（1）从提高制油效率入手，开发新型制油工艺，以期获得高的出油率和最低的活性成分损失。星油藤油作为世界上最好的油料作物之一，其营养价值高、食用安全性好，尤其是其中的ω-3和ω-6系脂肪酸含量较丰富，对人体健康好处多，值得开发应用。星油藤油有望开发出更多日常食用型的糕点、副食品以及具有调节胆固醇、改善心血管疾病、动脉粥样硬化等疾病的保健品和药品。

（2）加强星油藤油分离纯化技术，提取出有相应功能的活性成分纯品，制成具有保健或治疗功能的天然药物或添加成分。星油藤油中不饱和脂肪酸亚麻酸（ω-3系列脂肪酸）含量极为丰富，如若实现了由星油藤油安全高效提取出亚麻酸，那么将为亚麻酸的来源提供一条新的途径。

（3）加大力度研究星油藤油作为化学原料的进展。众所周知，现如今能源危机凸显，全球范围内都迫切需要开发出可代替性的新能源燃料。有研究表明，利用星油藤油有望制备出新型生物柴油，如此星油藤油便能为目前的燃油危机减轻压力。星油藤油作为生物能源的研究尚处于初级阶段，望广大研究者继续努力，开发出一条成熟的制备工艺，为新能源开发添砖加瓦。

（4）加大星油藤种子蛋白的利用率。星油藤种子含有丰富的植物蛋白，含量仅次于油脂含量，其中氨基酸种类丰富（包含8种必需氨基酸），如果将榨完油的饼粕直接丢弃，势必会造成资源浪费，这不符合绿色环保和可持续发展的理念。杜前进等[31]通过2种不同的方法得到2种功能性质不同的蛋白粉，根据需要用于不同的地方，通过这样的方式将蛋白重新利用，达到资源科学利用的目的。

5 参考文献

[1] 蔡志全.特种木本油料作物星油藤的研究进展[J].中国油脂，2011，36（10）：1-6.

[2] 夏辉，吕名蕊，刘健，等.油藤籽仁营养成分分析[J].粮食与食品工业，2013，20（2）：9-11.

[3] 杨小敏，张亚飞，胡鹏.美藤果油的研究开发进展[J].粮食与食品工业，2015，22（3）：37-41.

[4] 蔡志全，杨清，唐寿贤，等.木本油料作物星油藤种子营养价值的评价[J].营养学报，2011，33（2）：193-195.

[5] 王勇，程守前，肖培富，等.气相色谱-质谱联用分析美藤果油脂肪酸组成[J].广州化学，2015（7）：109-110.

[6] 赵晓燕，马越.亚麻酸的研究进展[J].中国食品添加剂，2004（1）：27-29.

[7] 陶国琴，李晨.α-亚麻酸的保健功效及应用[J].食品科学，2000，21（12）：141-143.

[8] 李加兴，吴越，陈选，等.多烯酸植物油及其保健功效研究进展[J].食品科学，2014，35（21）：350-354.

[9] GORRITI A，ARROYO J，QUISPE F，et al.Oral toxicity at 60-days of Sacha Inchi oil（Plukenetia volubilis L.）and linseed（Linum usitatissimum L.），and determination of lethal dose 50 in rodents[J].Revista Peruana de Medicina Experimentally Saiud Publica，2010，27（3）：352-360.

[10] 张海满，刘福祯.α-亚麻酸的功能、资源及生产方法[J].中国油脂，2000，25（6）：192-194.

[11] 吴俏槿，杜冰，蔡尤林，等.α-亚麻酸的生理功能及开发研究进展[J].食品工业科技，2016（10）：386-390.endprint

[12] OH Y，TALUKDAR S，EUN J B，et al.GPR120 is an Omega-3 fatty acid receptor mediating potent antiinflammatory and insulin-sensitizing effects[J].Cell，2010（142）：687-698.

[13] 司茹，郑梦思，邹莉波.美藤果油辅助改善小鼠记忆的功能[J].食品科学，2017，38（9）：202-206.

[14] 张春娥，张惠，刘楚怡，等.亚油酸的研究进展[J].油脂工程，2010（5）：18-20.

[15] CHIRINOS R，ZULOETA G，ROMINA P，et al.Sacha Inchi（Plukenetia volubilis L.）：A seed source of polyunsaturated fatty acids，tocopherols，phytosterols，phenolic compounds and antioxidant capacity[J].Food Chemistry，2013，141：1732-1739.

[16] HAMAKER B R，VALLES C，GILMAN R，et al.Amino acid and fatty acid profiles of the Inca peanut（Plukenetia volubilis L.）[J].Cereal Che-mistry，1992，69：461-463.

[17] GUTIERREZ L，LINA-MARIA R L，JIMENEZ A.Chemical composition of Sacha Inchi（Plukenetia volubilis L.）seeds and characteristics of their lipid fraction[J].Grasas Y Aceites，2011，62：76-83.

[18] 吳争，丁晟，蔡宏，等.南美油藤果油的急性、亚急性及遗传毒性的实验研究[J].科技广场，2012（12）：206-208.

[19] 欧丽娜，高晶，陈绍红，等.美藤果油对高脂血症大鼠血脂及ApoAI、ApoB的影响[J].现代预防医学，2015，42（20）：3766-3769.

[20] 王景霞，王林元，王淳，等.美藤果油对非酒精性脂肪肝炎大鼠的保护作用[J].华南预防医学，2015，41（4）：342-346.

[21] 张嘉怡，杜冰，谢蓝华，等.绿色新资源食品：美藤果油[J].中国油脂，2013，38（7）：1-4.

[22] FERNANDEZ Y，OBREGON A，MEDINA M，et al.Obtaining cheese with milk mixture and Inca peanut（Plukenetia volubilis L.）[J].J Chem Chem Eng，2015，9：533-537.

[23] ARMANDO B，ROSE R P，MARTA R，et al.Occupational allergic rhin-oconjunctivities and bronchial asthma induced by Plukenetia volubilis seeds[J].OEM Online，2010，67（11）：797-798.

[24] CHIRINOS R，NECOCHEA O，PEDRESCHI R，et al.Sacha inchi（Pluk-enetia volubilis L.）shell：an alternative source of phenolic compounds and antioxiodants[J].Int J Food Sci Technol，2016，51（4）：986-993.

[25] 胡美庚，路娟，陈哲，等.印奇果油-羟丙基-β-环糊精包合物制备工艺研究[J].食品与药品，2016，18（3）：153-155.

[26] 谢蓝华，陈佳，张晓琴，等.美藤果油在护肤品中的应用研究[J].香料香精化妆品，2015，6（3）：47-50.

[27] 廖晓佳，王晓娟，王彬，等.星油藤关键酶基因PνFAD3启动子的克隆及表达激活分析[J].植物生理学报，2015，53（1）：79.

[28] KUMAR B，KUMARI S，ERIKA S，et al.Andean Sacha inchi（Plukenetia volubilis L.）shell biomass as new biosorbents for Pb2+ and Cu2+ ions[J].Ecological Engineering，2016，93：152-159.

[29] ZULETA E C，RIOS L A，BENJUMEA P N.Oxidative stability and cold flow behavier of palm，sacha-Inchi，jatropha and castor oil biodiesel blends[J].Fuel Processing Technology，2012，102：96-101.

[30] WANG Xiaojuan，XU Ronghua，WANG Ruling，et al.Transcriptome analysis of Sacha Inchi（Plukenetia volubilis L.） seeds at two developme-ntal stages[J].BMC Genomics，2012，13（716）：1-16.

[31] 杜前进，邓成儒，赵怀宝，等.美藤果蛋白质功能性质的研究[J].热带农业科学，2016，36（5）：102-107.endprint