双低菜籽油营养功能研究进展

杨瑞楠，张良晓，毛 劲，喻 理，姜 俊，张 奇，李培武

(1中国农业科学院油料作物研究所，武汉 430062；2农业部油料作物生物学与遗传改良重点实验室，武汉 430062；3农业部油料作物风险评估重点实验室，武汉 430062；4农业部生物毒素检测重点实验室，武汉 430062；5农业部油料及制品质量监督检验测试中心，武汉 430062)

菜籽油是我国第一大自产食用植物油，占国产食用植物油的50%以上[1]。我国传统油菜籽中芥酸和硫代葡萄糖苷硫甙含量较高，其中芥酸含量为20%～60%[2]。芥酸可以诱发心肌脂肪堆积、充血性心力衰竭等疾病，为保障公众健康，美国FDA规定菜籽油中芥酸含量不能超过总脂肪酸的2%[3-4]。依据菜籽油国家标准GB1536-2004，低芥酸菜籽油中芥酸含量不大于3.0%。随着国际油菜生产向低芥酸和低硫甙优质化发展，我国在1980年前后也开始双低油菜的育种。2000年后，双低高产油菜品种在全国大面积推广和应用，我国油菜双低率大幅提升[5]。因此，开展双低菜籽油营养健康研究，对油菜产业发展和保障我国食用油供给安全至关重要。双低菜籽油富含不饱和脂肪酸、植物甾醇、生育酚、多酚等营养功能成分，营养丰富，脂肪酸组成均衡，是国际上推荐的健康食用植物油之一[6-7]。本文综述了近年来双低菜籽油营养成分和营养功能方面的研究进展。

1 双低菜籽油营养成分组成

1.1 双低菜籽油脂肪酸组成均衡

研究发现，饱和脂肪酸与高胆固醇密切相关，它可以诱导胆固醇和脂质在主动脉和其他血管中沉积，从而增加心血管疾病的患病风险[8-9]。在众多植物油当中，低芥酸菜籽油的饱和脂肪酸含量低，符合人体健康的需求。随着人们对脂肪酸的深入研究，发现在多不饱和脂肪酸中，ω-6与ω-3脂肪酸比例与心血管疾病、癌症、炎症以及自身免疫等其他疾病息息相关，平衡ω-6与ω-3脂肪酸比例成为营养健康的最新趋势[10-11]。根据哈佛大学医学院专家、世界卫生组织、中国营养学会《中国居民膳食营养素参考摄入量》的推荐值，熊秋芳等[12]指出，在亚麻酸质量分数不低于5%的前提下，饱和脂肪酸含量越低，油酸含量越高，且ω-6与ω-3比例为1～4∶1的天然食用植物油营养价值较高。

核桃油中，ω-6与ω-3脂肪酸比例为4.9，较为接近推荐值，但其多不饱和脂肪酸含量较高，易氧化，影响其营养品质和货架期。亚麻籽油中α-亚麻酸含量丰富，高达62%，但脂肪酸组成不甚合理，ω-6与ω-3仅为0.42。低芥酸菜籽油中ω-6与ω-3脂肪酸比例为2，在推荐值范围之内，较其他食用植物油饱和脂肪酸含量低，油酸含量高，益于人体健康，是改善饮食模式的食物来源[6]。

1.2 植物甾醇含量丰富，菜油甾醇含量高

植物甾醇是日常饮食中重要的微量营养素和功能性成分，种类繁多，其中菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇等是在各类植物食品中常见的甾醇[13]。植物甾醇在降低心血管疾病发病率、抗炎症、抗癌、免疫调节方面有卓越功效[14-16]。研究指出，每天摄入2～3g植物甾醇可以降低血液中10%的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇[17]。韩军花等[18]对我国常见的植物性食物的甾醇含量进行分析，结果表明，我国居民膳食植物甾醇总摄入量主要来源是谷类和植物油类，两者贡献率超过80%。在我国常用食用植物油中，玉米胚芽油中甾醇含量最高，为1 032.07mg/100g，其次是芝麻油559.27mg/100g和菜籽油517.14mg/100g。Fassbender等[19]研究发现，在常见的植物甾醇中，菜油甾醇能够明显预防冠心病，有重要的生理功能。菜籽油中菜油甾醇含量达155mg/100g，在我国大宗食用植物油中含量较高。杨湄等[6]收集了中国长江中下游200份菜籽，压榨制油并对菜籽油组成进行分析，发现菜籽油中甾醇含量在700～1 000mg/100g，其中菜油甾醇占总甾醇的30.7%。

1.3 生育酚组成均衡

生育酚，又称维生素E，是人体血浆中有效的脂溶性抗氧化物质，有α-、β-、γ-、δ-异构体，其中α-生育酚在自然界中分布广，活性高[20-21]。就生理活性而言，其活性顺序为：α-生育酚>β-生育酚>γ-生育酚>δ-生育酚；对抗氧化性能而言，α-生育酚<β-生育酚<γ-生育酚<δ-生育酚[21]。植物油是生育酚的丰富来源。在不同食用植物油中，生育酚的含量和组成又有所不同。据报道，双低菜籽中α-生育酚/γ-生育酚比例大部分均为1/2[21-22]。黄百芬等[23]对市场上常见食用植物油中的生育酚含量进行测定，菜籽油中生育酚含量为538mg/kg，仅次于大豆油，含量较为丰富，且其α-生育酚较大豆油高，而α-生育酚具有预防炎症，在胆固醇代谢过程中有调节蛋白质表达[24]、改善脂质代谢[21]等重要生理功能。Zhang等[22]对取自中国不同省份的有代表性的菜籽油进行成分测定，发现菜籽油中生育酚含量在509.3～975.4mg/kg，平均含量为796.1mg/kg，且α-生育酚和γ-生育酚含量较高，比例接近1/2。

1.4 酚类物质含量高

酚类物质在植物的抗氧化过程中起着不可替代的作用[25]。菜籽中的多酚分为酚酸和单宁，其中单宁主要存在于菜籽壳中[26]。酚酸具有重要生理功能，除延缓油脂氧化外，还具有抑菌、抗肿瘤、抗炎、抗病毒等重要功能活性[25，27]。Siger等[28]对植物油中的酚酸含量进行测定，发现菜籽油中酚酸总量最高，为256.6μg/100g，其中芥子酸含量为236μg/100g。芥子酸在一定条件下会脱酸转化成菜籽酚。菜籽酚具有很强的抗氧化活性和抗诱变、抗癌等重要的生理活性，有重要的医药和营养价值[29]。

2 双低菜籽油营养健康功能研究进展

2.1 降低人体内总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)，但不降低对人体有益的高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)

研究表明，TC、LDL-C和VLDL-C与动脉粥样硬化、心血管疾病等密切相关[30-32]，一些相关机构建议降低体内TC、LDL-C和VLDL-C水平[33]。L Negele等[34]对患有家族性高胆固醇血症的21个处于6～18岁的对象进行研究，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，降幅达12.7%。Gulesserian T等[35]研究发现，轻度和中度高胆固醇血症患者连续摄入5个月菜籽油后，其VLDL-C可降低27%。最近研究发现，低芥酸菜籽油相对于高饱和脂肪酸食用油未引起HDL-C含量的变化[36-37]。因此，低芥酸菜籽油可降低TC、低密度与极低密度脂蛋白胆固醇，但不降低对人体有益的HDL-C，可降低心血管疾病发病率和死亡率。

2.2 抑制血小板凝集

血小板是炎症介质的来源之一，被激活后可以通过表达和释放炎症介质，诱导白细胞的炎症作用，进而促进内皮细胞活化、变性，形成动脉粥样硬化和血栓性病变[38-39]。Kwon等[40]研究了菜籽油和红花籽油对30名健康男性血小板聚集效果的影响，发现相对于饱和脂肪酸饮食组，低芥酸菜籽油和红花籽油饮食组都暂时降低了血小板聚集，但是，菜籽油饮食组在血小板功能方面，能比红花油饮食带来更长时间的有益效果。这可能与低芥酸菜籽油中含有的α-亚麻酸有关，它在人体内代谢生成的EPA可衍生成PGI3，PGI3也叫前列腺环素，可以扩张血管收缩和血小板凝集，减少血栓形成，使粥样硬化斑块处于稳定状态[41-42]。

2.3 预防缺血性中风

大脑缺血首先形成一个病变位点，随着时间推移，形成缺血灌注损伤，该阶段引起一些炎症反应，引起细胞凋亡[43]。Nguemeni等[44]研究显示，低芥酸菜籽油对小鼠缺血性中风具有预防作用，给小鼠喂食6w低芥酸菜籽油，可预防大脑缺血性中风，减轻压力，减少神经元损伤，减少死亡率，使其更好的康复。这主要归因于α-亚麻酸，其可以降低胆固醇水平，抑制炎症和增强脑的可塑性和脑血流量，中风后食用富含α-亚麻酸的低芥酸菜籽油，患者也可以显示出更好的康复能力。

2.4 抗脂质过氧化

在生物体内，特别是生物膜的磷脂中，不饱和脂肪酸含量极高，化学性质不稳定，易氧化，产生有细胞毒性的脂质过氧化物，破坏人体细胞正常生理功能，促使人体衰老和诱发癌症[45]。低芥酸菜籽油富含芥子酸、芥子酚等多酚，其总酚含量、抗氧化能力明显强于其他常见食用植物油。芬兰赫尔辛基大学Turpeinen等[46]以59名健康成人为研究对象，研究了不同植物油对脂质过氧化的影响，结果发现，与葵花籽油相比，低芥酸菜籽油可以降低脂质氧化速率，抗脂质过氧化。

2.5 提高胰岛素敏感性和耐糖性

多项实验结果表明，饱和脂肪酸的摄入与胰岛素抵抗、肥胖和代谢综合征相关，同时研究发现，单不饱和脂肪酸取代饱和脂肪酸后，能提高胰岛素敏感性和血糖控制[37，47]。瑞典Södergren等[48]研究指出，相对于其他富含高饱和脂肪酸的油脂，食用低芥酸菜籽油会显著提高胰岛素的敏感性，降低空腹血糖水平。加拿大Jenkins等[49]以141名患有2型糖尿病的患者为实验对象，观察菜籽油(实验组)和全谷物食品(对照组)对受试者糖化血红蛋白值的影响，并估算心血管风险评分。结果发现，实验组较对照组糖化血红蛋白值显著降低，且心血管风险降低，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 促进婴幼儿大脑发育，预防老年认知和脑功能障碍

DHA在大脑中主要存在于灰质部分，是人脑神经细胞膜中的主要脂质成分，也是大脑细胞优先利用的脂肪酸。在妊娠期、哺乳期和早期生活中，若DHA缺乏，会对大脑功能和心理健康产生巨大影响[50-51]。α-亚麻酸可通过碳链延长和去饱和形成长链ω-3脂肪酸DHA，过高含量的α-亚麻酸会影响长链ω-3脂肪酸的生物合成。研究表明，当α-亚麻酸的摄入超过10%，且不饱和脂肪酸ω-6/ω-3的比率小于2.5时，能够减少DHA含量，相对于亚麻籽油而言，食用富含α-亚麻酸而亚油酸含量低的低芥酸菜籽油可以有效增加DHA含量[52]。低芥酸菜籽油能增强α-亚麻酸向长链ω-3生物转化，使大脑中的DHA处于稳定状态[51，53]。研究表明，妊娠期和哺乳期饮食富含α-亚麻酸的菜籽油可以预防断奶后小鼠在生长过程中α-亚麻酸的摄入不足，使其大脑DHA水平仍处于较好的状态。与此同时，α-亚麻酸是一种高效的生酮脂肪酸，可通过生酮作用产生能量，绕过葡萄糖摄取障碍，降低认知能力下降的风险，预防老年认知和脑功能障碍[54]。研究表明，摄入富含ω-3的油(菜籽油和坚果)以及蔬菜和水果可以降低患痴呆的风险[55]。

2.7 防治神经系统紊乱

因α-亚麻酸可以阻断红藻氨酸致痫海马CA1、CA3区神经元细胞死亡，同时可以对抗梭曼中毒引起的神经病理学，保护神经，治疗神经紊乱，消费者可以选择富含ω-3脂肪酸的植物油如低芥酸菜籽油和核桃油等[56-57]。流行病学数据显示，红血球中AA与EPA的比值与抑郁症状相关，比值越高，患抑郁的风险越大[55]。安排30个健康男性食用不同脂肪酸组成的食用油(葵花籽油、低芥酸菜籽油、葵花籽油与菜籽油1∶1的调和油)，结果表明，增加菜籽油的摄入，可增加EPA含量，同时可以减小血浆中AA/EPA比值，有利于防治神经紊乱[58]。

2.8 降低纤维蛋白原，益于老年人健康

芬兰赫尔辛基大学校与坦佩雷大学经研究发现，食用低芥酸菜籽油可有效降低人体血液中的纤维蛋白原含量，预防脑血栓、心肌梗死、糖尿病以及恶性肿瘤等疾病[59]。42名受试者每天用一汤匙菜籽油代替部分摄入的脂肪，6w后发现在所有纤维蛋白原超标的受试者血液内，纤维蛋白原含量均下降1/3左右。血液纤维蛋白原含量超标主要发生在老年人中，研究人员建议，为避免纤维蛋白原超标，老年人所摄入脂肪的1/4应该由低芥酸菜籽油代替。

2.9 有助减肥，保护肌肉

人体干预性临床试验结果表明，食用低芥酸菜籽油可通过乙醇胺调节脂肪代谢，改善动物脂肪分布，降低腹部脂肪，有助减肥，因此推荐肥胖人群和心血管病人群食用低芥酸菜籽油[60]。Costa等[61]将断奶后的小鼠分为2组，分别喂食大豆油和低芥酸菜籽油，60d后发现喂食低芥酸菜籽油可以显著降低小鼠的腹部脂肪和细胞大小。对小鼠喂食葵花籽油、低芥酸菜籽油和鱼油，4w催肥、随后8w减肥试验结果：3组实验均实现了体重减少20%，脂肪减少50%，食用葵花籽油的小鼠肌肉减少4%～6%；食用低芥酸菜籽油的小鼠无肌肉减少，这主要是与低芥酸菜籽油ω-3多不饱和脂肪酸有关，它能增强胰岛素前体磷酸化，增强胰岛素信号传导和敏感性，增强糖代谢，避免肌肉损失[62]。

2.10 抑制致癌剂DNA合成物形成，降低致癌风险

ω-3多不饱和脂肪酸可以抑制肿瘤细胞增殖，促进细胞凋亡，对乳腺癌、结肠癌等癌症治疗效果显著[63]。因此，富含ω-3脂肪酸的低芥酸菜籽油、鱼油等对保护人们免于乳腺癌、结肠癌和前列腺癌等癌症具有一定效果。研究证实，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单纯食用葵花籽油或玉米油的女性患乳腺癌的风险降低30%[37，64-65]。西班牙最新研究发现，棕榈酸促进肿瘤细胞转移。研究人员将癌细胞经棕榈酸处理后注射到小鼠体内，肿瘤转移起始细胞(CD36+)显著增加，显著增加癌细胞的转移[66]。由于在常见食用植物油中，低芥酸菜籽油棕榈酸含量最低，因此，由此引发的相对致癌风险也最小[67]。

3 菜籽油营养研究展望

美国FDA早已认定低芥酸菜籽油为安全食用油。2006年美国FDA倡导每天吃19g低芥酸菜籽油，显著降低心血管疾病风险，2010年法国建议每天摄入1～3勺双低菜籽油，可增加α-亚麻酸的摄入量，以保持身体健康。因此，建议居民在日常饮食中应适量引入低芥酸菜籽油，以增加体内α-亚麻酸和长链ω-3多不饱和脂肪酸水平，有利于降低心血管疾病的风险，提高人民健康水平。

低芥酸菜籽油具有丰富的营养成分，其饱和脂肪酸含量低，脂肪酸组成均衡，植物甾醇、多酚和生育酚含量丰富；同时也具有良好的营养健康功能，能够降低TC、LDL-C、VLDL-C，保护HDL-C，预防缺血性中风，降低致癌风险等重要生理功能，是营养健康的优质食用植物油。进一步挖掘与识别低芥酸菜籽油的特质性营养功能成分，开展营养功能评价和机理研究，探明低芥酸菜籽油营养功能的分子基础成为重要发展方向，对充分发挥低芥酸菜籽油功能满足人民生活需要和进一步开发适合不同人群的功能食用油都具有重要意义。◇