摘 要:亚麻籽作为一种重要的油料资源,因其丰富的营养价值,在健康食品?医药制剂及功能化妆品领域正展现出重要的应用价值?本文基于全产业链视角,系统综述亚麻籽高值化利用,涵盖脂类?蛋白?膳食纤维及功能性小分子(木酚素?环肽)的创新提纯技术?应用现状及发展潜力?当前亚麻籽产业正朝原料精准脱毒?产品靶向设计及工艺智能集成方向纵深发展,但需突破抗营养因子脱除?标准体系构建等关键瓶颈?本文通过解析亚麻籽深加工技术创新路径与产业化实践,为构建“资源-技术-产品”全链条增值体系提供理论依据,助力健康中国战略下功能性食品产业的可持续发展?
关键词:亚麻籽;α-亚麻酸;优质蛋白;膳食纤维;活性成分;深加工产品;应用
亚麻(Linum usitatissumum L.)隶属亚麻科(Linaceae)亚麻属(Linum),一年生草本植物?亚麻籽油脂中不饱和脂肪酸含量因品种和产地略有差异,整体含量约84.29%~92.25%[1],而多不饱和脂肪酸(PUFA)占比73%~87%,其中α-亚麻酸(ALA,C18:3;ω-3)含量高达50%~60%[2],是植物中ω-3脂肪酸最丰富的来源之一?ALA通过体内代谢可转化为二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),对调节血脂?抗动脉粥样硬化具有显著作用[3],能降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白(LDL)水平?此外,亚麻籽富含优质蛋白?膳食纤维?木酚素等活性物质,已有研究表明亚麻籽具有降低胆固醇?预防糖尿病?增强免疫力等功能[4-7]?亚麻籽蛋白含量约20%~30%,氨基酸组成均衡,富含谷氨酸?精氨酸和天冬氨酸?近年研究发现,亚麻籽蛋白酶解产物具有血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性(降血压作用)和抗氧化活性,提示其在功能性食品开发中的潜力[8]?亚麻籽含有丰富的膳食纤维,其中包含可溶性纤维(SDF,如果胶?黏液质)和不溶性纤维(IDF,如纤维素?木质素),两者含量占比存在一定的波动范围?SDF可延缓胃排空?调节血糖;IDF则通过促进肠道蠕动改善便秘[9]?亚麻籽是已知木酚素含量最高的植物来源之一,其木酚素主要为开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷(SDG),含量可达2-3mg/g[10]?SDG在肠道微生物作用下转化为哺乳动物木酚素(肠二醇和肠内酯),具有类雌激素活性,可通过调节激素代谢降低乳腺癌和前列腺癌风险[11]?此外,木酚素还表现出抗氧化和抗炎特性,能抑制活性氧(ROS)的产生[12]?现有研究表明,亚麻籽主要通过三大机制协同作用于心血管系统:首先,ω-3脂肪酸通过调节脂质代谢降低甘油三酯和低密度脂蛋白水平,同时抑制血小板异常聚集[13];其次,膳食纤维组分通过物理吸附作用结合肠道胆汁酸,阻断胆固醇的重吸收循环[14];第三,木酚素代谢产物通过激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS)改善血管舒张功能,并调控肾素-血管紧张素系统实现血压稳态[15]?
基于上述作用机制,亚麻籽生物活性成分已催生出多元化产品体系,并推动全球健康食品市场持续升温?当前以亚麻籽油?全籽粉?木酚素提取物为核心的功能性食品占据主导地位(图1)?随着精准营养理念的普及,产业正朝着三个维度纵深发展:在原料端,通过超临界萃取等技术提升活性成分的生物利用度;在产品端,开发靶向特定人群的微胶囊化ALA粉剂?SDG抗癌辅助制剂?高纤维代餐产品等创新形态;在应用端,其功能成分已渗透至医药领域(如降压肽药物辅料)?特医食品(心脑血管疾病患者专用配方)及个护产品(抗炎护肤品)?在此背景下,全球主要市场相继建立食品监管框架:包括欧盟新型食品认证体系?美国GRAS(Generally Recognized as Safe)标准以及中国新食品原料审批制度——通过规范活性成分的安全评估与市场准入标准,系统性推动了亚麻籽功能成分的产业化进程?因此,本文基于亚麻籽生物活性成分及其营养价值,全面综述亚麻籽深加工产业的现状及发展趋势,以期为亚麻籽精深加工提供借鉴,共同促进亚麻籽产业的健康持续发展?
图1 亚麻籽的活性成分及应用
1 亚麻籽油产品的开发现状
亚麻籽油作为富含ALA的功能性植物油,近年来在食品?保健品和医药领域受到广泛关注?据恒州博智(QYResearch)的统计及预测,2024年全球有机亚麻籽油市场销售额达到了44.05亿美元,预计2031年将达到64.59亿美元,年复合增长率(CAGR)为5.7%(2025-2031)[16]?这一增长主要得益于消费者对ω-3脂肪酸健康价值的认知提升,以及加工技术的持续创新?
1.1 亚麻籽油工艺革新与稳定性优化
目前已提出多种技术用于亚麻籽油的提取,主要包括机械加工?溶剂萃取?超临界/亚临界流体萃取和微波/超声辅助萃取(表1)?其中超临界CO2萃取和低温压榨技术成为主流发展方向?研究表明,超临界CO2萃取对α-亚麻酸和总酚具有较好的富集效果,而冷榨?亚临界流体萃取和超临界CO2萃取亚麻籽油的氧化稳定性相对较差,但超临界CO2萃取油脂的FRAP体外抗氧化活性较强,这主要归因于该工艺油脂中总酚含量较高[17]?微胶囊化技术的突破性进展有效解决了亚麻籽油的氧化稳定性问题,如Pham等[18]基于多酚共价修饰构建亚麻籽蛋白分离物(FPI)-亚麻籽胶(FG)复合基质,实现对亚麻籽油(FO)的微囊化包封,在40℃加速氧化实验中,该体系过氧化值达到临界阈值的时间较对照组延长4wk?
表1 亚麻籽油加工工艺综合对比
1.2 亚麻籽油各领域应用与功能创新
食品领域,2024年功能性烘焙产品约占全球烘焙市场的25%,Aguiar等[19]将面包配方中的部分大豆油用亚麻籽油替代后,提高了面包中α-亚麻酸的含量,降低了ω-3脂肪酸比值,且对面包的技术质量或感官特性并没有造成负面影响;Narsaiah等[20]采用亚麻籽油(FO)?大蒜油(GO)及其复合微胶囊(FO+GOMCs)强化面包?研究显示:添加MCs的面包在储存期间维持更低脂质氧化(TBA值降低38%-43%)?更小色差(ΔE=2.63-3.19vs对照12.04)及良好感官接受度(评分>6),证实微胶囊化技术能有效提升功能成分稳定性,为开发抗氧化型烘焙食品提供科学依据?
医药应用方面,LIke等[21]采用超声乳化法制备了亚麻籽油的创新纳米乳液配方,并研究了其在体外和硅质评价中治疗特应性皮炎(AD)的潜力,最后通过分子对接和ADMET计算,确定了亚麻籽油将成为治疗AD的潜在候选药物?王金珠等[22]报道了一种止血去疤的中药组合物的制备方法,含亚麻籽油?金樱子?桑叶等成分,制成粉剂调糊外敷,可止血止痛?去疤,且药源广?造价低?疗效好?Ogawa等[23]通过随机对照试验,探讨了12wk每日食用含2.2gALA的亚麻籽油对社区中无认知障碍的健康老年人的各种认知功能的影响?研究结果显示,食用ALA含量高的亚麻籽油可以改善健康老年人的认知功能?保健品市场涌现出软胶囊?速溶粉剂等新剂型,如田世民等[24]以亚麻籽油?磷虾油为原料,蜂蜡?明胶?纯净水?甘油等为辅料进行复配,制备了具有降血脂功能的亚麻籽油磷虾油软胶囊?
在化工领域,Tariq等[25]利用纳米氧化镉颗粒将亚麻籽油与甲醇进行酯交换反应而合成的亚麻籽油生物柴油,其符合美国材料试验协会的生物柴油和柴油标准,作为石化柴油的替代品具有良好的潜力?新兴领域如宠物营养[26]和膳食补充剂[27]成为增长亮点,亚麻籽油可通过调节宠物肠道菌群平衡,提升ω-3脂肪酸在肌肉和脂肪组织中的沉积效率,有效改善宠物毛发质量?减少皮肤炎症[28]?研究表明,在老龄公鸡日粮中添加2%亚麻籽油并协同补充200mg/kg维生素E,经60d喂养能提升精子活力?膜完整性及DHA含量,证实了亚麻籽油在维持老龄公鸡繁殖力方面的膳食补充潜力[29]?
1.3 亚麻籽油前景展望
未来亚麻籽油产业将持续围绕技术创新与市场需求深化两大主线展开?在技术层面,耦合脱苦技术[30]的应用将进一步提升油品口感,同时保留ω-3脂肪酸等核心营养成分,推动其在功能食品?代餐奶昔及医药领域的应用?低温冷榨?超临界萃取等工艺的普及将提高α-亚麻酸保留率,结合充氮保鲜技术延长货架期,促进高端有机产品开发?此外,企业将加速品牌化进程,比如通过地理标志认证(如“吴忠亚麻籽油”“固原胡麻油”等)提升溢价能力,并借助“一带一路”深化与俄罗斯?哈萨克斯坦等原料国的合作,降低进口成本?
2 亚麻籽蛋白产品的开发与应用
据Spherical Insights & Consulting发布的研究报告显示,全球植物蛋白市场规模预计到2030年将达到211.3亿美元,其中亚麻籽蛋白因独特的氨基酸组成和生物活性,成为继大豆?豌豆蛋白之后的重点开发对象?亚麻籽含20%-30%蛋白质,主要由白蛋白(20%-42%)和球蛋白(58%-80%)组成[31]?其氨基酸组成优于多数谷物蛋白,必需氨基酸总量达34.2%[32],其中精氨酸(10.11%)?谷氨酸(24.10%)和支链氨基酸(BCAA)占比显著[33]?特别值得注意的是,亚麻籽蛋白的赖氨酸含量(4.1g/100g)接近FAO/WHO推荐值,弥补了谷物蛋白的缺陷[34]?亚麻籽蛋白经酶解后产生的潜在活性肽段多达47条,均为二肽或三肽等短肽,更有利于吸收?这些活性肽段显示出ACE抑制活性[35]?抗氧化能力[36]及抗炎特性[37]等?郑睿[38]利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS/MS)解析了四种具有降胆固醇活性的亚麻籽活性肽结构:RGGPGAPAPPR?QPPAMKNAPR?KGGLIAFAFVR和CLYLDVSATTR?通过分析其结构,可以得知N-末端上均为精氨酸,氨基酸所占比例比较高;Hwang等[39]利用不同的超滤膜分离亚麻籽蛋白酶解产物后分析不同组分的抗氧化活性,结果表明,1~3kDa的肽与VC?VE和丁基羟基茴香醚(BHA)相比,具有更好的抗氧化活性?因此,未来的研究应侧重于亚麻籽蛋白及其活性肽的体内研究:关注生物利用率?探究分子间相互作用机制等?
2.1 亚麻籽蛋白提取技术改进与功能特性优化
传统碱溶酸沉法(pH10→4.4)可获得纯度80%-85%的蛋白,但存在耗时长(4-6h)?得率低(65%-70%)等问题[40]?而新型联合提取技术能显著提升效率如酶-超声辅助法采用淀粉酶和纤维素酶结合超声(350W),使提取时间缩短至60min,与简单的醇溶酸沉法相比得率提高了0.54倍[41]?中国农科院的研究在弱碱环境下进一步利用超声诱导“巯基-二硫键交换”,定向调控蛋白界面柔性,解决了溶解性低和乳化性差的问题[42]?
针对亚麻籽蛋白溶解性差?乳化性弱等缺陷,改性技术取得突破?动态高压微射流(200MPa)处理使蛋白粒径从220nm降至85nm,乳化活性指数(EAI)提升至68m²/g[43]?任娟蕊等[44]研究发现糖基化改性使FPI热变性温度平均提升26.95℃,同时显著改变其风味特性:改性后挥发性物质种类增加至24种(未改性组18种),其中醛类(42.7%)?酯类(29.1%)成为主体风味组分,而未改性FPI中仅检测到己醛?壬醛?苯甲醛3种特征性醛类物质?
2.2 亚麻籽蛋白的多元食品应用与功能拓展
在食品工业的植物基替代品领域,亚麻籽蛋白-豌豆蛋白(3:7)复配制成的植物肉汉堡,质构特性(硬度=4500g,咀嚼性=2800)接近真实牛肉[45]?在乳制品替代领域,经均质(20MPa)处理5次的亚麻籽蛋白乳液在储存3个月后,乳液仍然没有出现相分离[46]?Mridula等[47]开发的富含ω-3的亚麻籽能量棒(蛋白含量12.41%),在冷藏条件下可贮存90d?在3D打印食品领域,含有5%亚麻籽蛋白和0.8%胡芦巴胶的油墨配方打印性能优异,可归类为5级易切碎和湿润易吞咽食品,能实现复杂模型的高精度打印[48]?此外,亚麻籽蛋白及其酶解产物不仅可用于制备抗高血压功能性食品[49],也可以根据Fischer的比例特性,将其应用到治疗肝性脑病患者方面以及其他营养性食品[36]?陈美庆等[50]通过Meta分析评估亚麻籽蛋白水解物对2型糖尿病患者糖代谢的改善效果,与对照组相比亚麻籽组的糖化血红蛋白(HbA1c)下降0.29%(p<0.05),说明亚麻籽中的ACE抑制肽可能通过改善胰岛素敏感性?抑制肠道葡萄糖吸收等途径降低血糖?
2.3 亚麻籽蛋白挑战与创新
目前,亚麻籽蛋白的商业化受到三个关键瓶颈的阻碍?首先,植酸等抗营养因子与必需矿物质(如钙?铁)形成不溶性复合物,影响生物利用率?可以采用基于酶的靶向策略,包括植酸酶固定化和重组酶工程,在降解植酸的同时保持蛋白质的功能性[51]?其次,在热加工过程中会形成疏水肽(如Leu-Leu-Pro),从而导致风味不稳定等问题[52]?而采用先进的风味掩盖技术,如环糊精封装和微生物转谷氨酰胺酶修饰,能提高感官接受度?最后,成本效率低仍然是一个主要障碍,由于提取率低和纯化步骤耗能,其生产成本比大豆蛋白高22%?据山西省科技厅项目验收报告显示,通过集成生物精炼技术联产高附加值副产品,可将亚麻籽蛋白生产成本降低15%-20%[53]?
展望未来,人工智能驱动的结构预测工具(如AlphaFold2)通过理性设计策略,为开发兼具高溶解性与强乳化能力的温度稳定型蛋白质构型提供了新途径?统一监管对于亚麻籽蛋白在全球的应用仍然至关重要?虽然加拿大卫生部于2014年批准了全亚麻籽的健康声明(将食用亚麻籽与降低胆固醇水平联系起来),欧洲食品安全局也就特定亚麻籽衍生化合物(如α-亚麻酸)发表了安全意见,但亚麻籽蛋白本身在主要市场的GRAS地位仍没有解决?即使美国FDA于2009年批准了整粒亚麻籽和脱脂亚麻籽粉的GRAS认证(GRNNo.280),但这并不包括分离的亚麻籽蛋白?其主要的安全问题包括残留的抗营养素(如植酸)和木酚素的潜在雌激素效应,因此必须进行标准化的毒理学评估?上述技术瓶颈叠加产业化成本控制难题,要求通过整合原料改性?监管协同与工艺创新策略,系统性推进亚麻籽蛋白替代传统植物蛋白的产业转化?
3 亚麻籽膳食纤维产品的多功能应用
随着全球膳食纤维市场的快速发展(预计2030年市场规模将突破180亿美元),亚麻籽纤维因其独特的理化特性和生理功能成为新兴研究热点?亚麻籽约含28%-35%的膳食纤维,其中SDF和IDF比例在1:4至2:3之间变化[54]?亚麻籽中的SDF也被称作亚麻籽胶(flaxseed um,FG),FG是从亚麻籽及其壳中提取的天然水胶体,由木糖?阿拉伯糖?葡萄糖等多种单糖构成的多相多糖,包含低分子质量的富鼠李糖半乳糖寡聚糖?高分子质量的富阿拉伯木聚糖及中等分子质量复合杂聚物三个主要多糖组分[55]?其木糖与鼠李糖比例,关联中性?酸性多糖比例,会影响FG流变?胶凝性能[56]?
3.1 亚麻籽膳食纤维提取与加工技术创新
传统的亚麻籽膳食纤维提取方法主要包括机械分离和化学提取?机械分离通过研磨和筛分将纤维与其他成分(如油脂和蛋白质)分离,但效率较低且纤维纯度不高?化学提取则使用酸?碱处理,虽然效率较高,但可能破坏纤维的结构并引入化学残留[57]?而孙姣等[58]利用微波-超声波辅助处理,在提取温度85℃,浸提时间65min,醇沉干燥后得到FG,得率为5.14%?姚玥[59]采用超声波(400W;20min)辅助酶法(果胶酶1.25%)提取亚麻籽SDF得率达33.41%,且在水溶性?持水持油性?乳化与泡沫稳定性上表现更佳?田志文[60]对亚麻籽饼用超声结合碱性蛋白酶处理,所得FG在抗氧化?乳化及起泡性上优于单一方法,得率为27.12%?
除了提取技术,加工技术的创新对亚麻籽膳食纤维的应用同样至关重要?李安平等[61]采用微生物发酵联合微胶囊技术制备竹笋基膳食纤维胶囊,通过酸碱预处理结合酶解工艺提取膳食纤维,总膳食纤维含量为68.74%(SDF占比12.80%)?研究表明微胶囊化技术在增强膳食纤维稳定性的同时,通过工艺参数优化显著提升产品感官特性及食用便捷性?徐婵等[62]通过高压均质技术改性小米糠IDF,经25次循环处理后,其持水力和膨胀力分别提升80.5%与81.84%,水纤维分散体的表观黏度显著增加并呈现剪切稀化现象?研究揭示了高压处理通过破坏木质素—半纤维素交联结构并降低结晶度,有效优化了IDF的理化特性及其分散体稳定性?
3.2 亚麻籽膳食纤维的食品医药应用
在食品工业中,IvanŠvec等[63]分析了金色与棕色亚麻籽纤维(添加量2.5%-5%)对小麦粉糊化特性?面团流变学及面包品质的影响?结果表明,亚麻籽纤维通过其亲水性显著提高面团吸水率(棕色纤维效果更显著),同时增加糊化黏度(Raciol品种使粘度从590U升至930U)?纤维通过延缓淀粉糊化和酶解(如糊化黏度升高),可能间接降低面包的血糖生成指数(GI值)?研究者还强调了食物基质的重要性,在剂量相似的条件下,将亚麻纤维掺入饮料的干预效果优于面包[64]?付丽等[65]在研究FG对成型火腿品质的影响时发现,当FG的添加量为0.60%(质量分数)时,火腿的保水性?内聚性?胶着性?蒸煮损失率和质构等表现更优异?Zhu等[66]添加200g/kg亚麻籽粉显著增强面条抗氧化活性(ORAC值提升45%),剂量依赖降低预期血糖指数(GI从78降至62),50g/kg添加量下感官评分≥7.5(满分9),证实适量添加可兼顾营养与食用品质?医药领域,Evenocheck等[67]将富含全亚麻籽?脱脂亚麻籽的高脂肪饮食分别饲喂给小鼠,脱脂亚麻籽的干预表现出更好的减重效果,而喂食全亚麻籽的小鼠体重甚至高于高脂饮食对照组?两份干预饮食中具有等量的SDG和ω-3脂肪酸,推测是两份饮食中膳食纤维含量的差异导致了这一结果?临床试验表明,连续一周每天食用5g亚麻籽膳食纤维可显著增加人体50%的粪便脂肪排泄,并显著降低总胆固醇(降低12%)和低密度脂蛋白胆固醇(降低15%)[64]?亚麻籽膳食纤维可使糖尿病前期和T2DM患者空腹血糖(SMD=-0.39,p<0.001)?HbA1c(SMD=-0.44,p=0.008)显著降低,胰岛素抵抗(HOMA-IRSMD=-0.28,p=0.024)得到改善;但需更多RCT明确最佳剂量及与饮食协同效应[68]?
3.3亚麻籽膳食纤维产业化挑战与突破
当前亚麻籽膳食纤维产业化主要面临两大问题:传统碱法提取工艺存在高能耗和环境污染问题,而欧盟EFSA尚未批准亚麻籽纤维作为新型食品原料,主要争议可能源于SDG的潜在雌激素效应?毒理学研究表明,SDG的半数致死量(LD50)>5000mg/kg,雌激素活性当量(EEQ)为0.001ng/kg,远低于安全阈值?未来可基于16SrRNA基因测序技术解析亚麻籽纤维对肠道菌群的调节机制?体外培养研究显示,全磨亚麻籽与部分脱脂滤饼均显著改变肠道菌群结构(厚壁菌门/拟杆菌门主导),促进短链脂肪酸(乙酸/丁酸/丙酸)及木脂素代谢物生成?二者功能等效,但滤饼抗氧化稳定性更优,适合食品添加剂开发[69]?
4 其他亚麻籽衍生产品的开发
4.1 亚麻籽木酚素的功能性研究与应用现状
除亚麻籽油?蛋白质和膳食纤维外,亚麻籽中的木酚素?环肽等功能性小分子逐渐成为新型功能产品开发的研究热点?亚麻籽木酚素作为植物雌激素前体物质,主要以开环异落叶松树脂酚(SECO)为主,普遍以SDG的形式存在?在胃肠道中,可经微生物作用形成肠二醇和肠内酯等活性物质[70]?这些活性产物与17β-雌二醇分子结构相仿,均含有两个芳香环,且引发雌激素活性的羟基取代位置一致[71]?木酚素结构中的芳香基团使其具有抗氧化能力,既能嵌入细胞膜抵御自由基攻击,又能激活超氧化物歧化酶(SOD)?谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶,从而催化自由基分解,降低氧化应激水平,进一步延缓细胞老化[72][73]?动物实验证实,亚麻籽木酚素显著抑制大鼠乳腺癌发生(瘤体体积/重量降低,P<0.05),其机制与下调增殖标记物Ki-67(P<0.01)?癌基因Her-2及PCNA表达相关,揭示了其潜在抗肿瘤作用[5]?
美国和加拿大在木酚素产品的研发方面进展迅速,已研制出多种含木酚素的商品,如亚麻籽壳纯品,木酚素粉末?木酚素胶囊,以及含木酚素的亚麻籽油胶囊[74]?胡鑫尧[75]开发的亚麻籽饮料制备工艺,通过酸性纯化与超细粉碎保留木酚素活性,添加亚麻籽胶增强稳定性实现抗氧化和降胆固醇?实验证明,外源添加亚麻籽木酚素SDG及其代谢物肠内酯可使乳饮料抗氧化性提升63%,而通过奶牛膳食富集SDG的方法因乳汁代谢物浓度不足无效,故活性成分需直接强化[76]?SECO在亚麻籽成熟期S1-S6阶段动态积累(S3期激增24.7倍),这一过程受LuPLR等关键基因调控,为促进栽培中SECO的高效积累提供了理论指导[77]?基于此,从亚麻籽副产物中提取纯化的SECO被证实为强效天然抗氧化剂?在油/水乳液体系中的加速氧化试验中,SECO能显著抑制共轭二烯和硫代巴比妥酸反应物质的生成,其效能优于化妆品常用抗氧化剂BHA和α-生育酚[78]?这为SECO在含油化妆品(乳液?膏霜等)中作天然稳定剂替代合成抗氧化剂提供了科学依据?
亚麻籽木酚素提取技术已从传统有机溶剂法[79]发展至亚临界水提[80]?超声波辅助[81]等绿色工艺?新技术在提高提取率(较传统法提升40%~60%)的同时减少溶剂消耗,但存在设备投资大[82]?工艺稳定性不足[83]等工业化瓶颈?未来需开发低能耗?高选择性的集成提取技术,并加强结构修饰与生物活性研究,推动其在医药?功能食品及化妆品领域的高值化应用?
4.2 亚麻籽环肽的生物功能与应用研究
亚麻籽环肽(Cyclolinopeptides,CLs)因其独特的环状拓扑构型及多维度生物活性成为功能肽研究热点?其闭环结构通过β-折叠与二硫键稳定构象,赋予其三大核心生理功能:(1)抗炎调控:CLs通过竞争性结合TLR4受体,抑制NF-κB信号通路核转位,下调IL-6?TNF-α等促炎因子表达[84];(2)免疫调节:与环孢菌素A和FK506相比,CLs中的环亚肽A可抑制钙依赖性T淋巴细胞激活,其完全抑制浓度为环孢菌素A的10倍[85];(3)重金属解毒:CLs的蛋氨酸(Met)残基通过硫原子(-S-或-SO-)与重金属离子(如Cd2＋Zn2＋?Pb2＋)形成配位键,其结合强度顺序为Cd²?>Zn²?>Pb²??核磁共振证实,CLs与金属离子在10??-10?²M浓度范围内可形成稳定配合物,通过降低游离重金属离子浓度显著减轻细胞毒性[86]?
医药领域,环肽混合物可抑制癌细胞活性氧化应激产物,降低炎症反应,有望开发为抗癌辅助药物[87]?除此之外,CLs不仅作为新型抗疟候选物[88],更因其膜机制介导的强效抗菌作用,在食品工业中具有作为天然防腐剂的潜力,尤其适用于控制高风险病原体?Liu等[89]利用1-Mso-环亚麻肽B及1-Mso,3-Mso-环亚麻肽F实现牛肉微生物污染防控,有效抑制了李斯特氏菌生长?邹仙果等[90]通过溶剂萃取法富集分子量约1kDa的特定环肽(SEQIDNO.1~10),利用其协同抗氧化机制显著清除ABTS自由基并螯合亚铁离子,实现高效氧化防护?化妆品领域,珀莱雅应用环肽-161与“亚麻籽环肽”及5重经典信号肽作为独家成分,专注促生I?III?IV?XVII型四大胶原,全维度抗老[91]?
目前环肽制备方法主要包括硅胶柱层析法?化学合成法?溶剂萃取法及液相制备法?硅胶法操作复杂,溶剂用量大,纯度监控难;化学合成法路线复杂,副产物多,纯化困难,得率低;溶剂萃取法溶剂用量大,产量低,产物为多种环肽混合物;液相制备法仅用于1-2种环肽制备,其他环肽存在出峰重叠问题?汪勇等[92]建立了冷榨亚麻籽饼机械筛分-高光谱监测-乙醇提取工艺,分离富含环亚麻肽的籽粒部分,制得纯度91.4%的CLs,避免传统溶剂污染,可同步提取木酚素等极性成分?左洋[93]采用HPLC和制备液相分离亚麻籽环肽,发现环肽A含量最高(35.2%),氧化/还原显著改变环肽种类;荧光与核磁共振证实环肽可螯合重金属(Cd²最强),为解毒功能食品开发提供依据?
5 结语
亚麻籽深加工产业正经历从传统制油向高值化利用的战略转型?当前,行业通过技术创新突破了脱毒?保鲜及粉碎等关键瓶颈,开发出以亚麻籽膳食餐?水溶微囊粉?植物奶为代表的多元化产品,显著提升了资源附加值?例如,纳米乳化微囊包埋技术使ω-3的水溶性和生物利用率提升5-8倍,拓展了其在固体饮料?功能性食品中的应用场景?同时,干法脱胶技术规程与食用亚麻籽分级标准的实施,推动了加工流程规范化,确保产品质量稳定可控?
技术研发层面,全产业链开发成为核心方向?冷榨饼粕经机械筛分与高光谱监测,同步提取膳食纤维和蛋白质,实现资源高值化利用?此外,脱苦技术的突破(如固相吸附耦合冷冻精炼)解决了亚麻籽油口感缺陷,结合低温冷榨工艺保留营养成分,使产品从区域性消费向全国市场扩张?校企合作模式(如江南大学与宁夏企业联合研发)加速了成果转化,推动亚麻籽酱?代餐品等新产品上市,产业收益较传统制油提升7倍以上?
然而,产业发展仍面临多重挑战:原料供应依赖进口(占国内需求50%以上),品种同质化及种植效益低下制约规模化生产;抗营养因子精准脱除技术尚未完全成熟,亚麻籽内源性氰苷风险亟待解决?未来,需进一步强化种质资源创新(如耐旱高产油纤兼用品种培育)?智能加工装备研发及政策支持,推动产业向“标准化生产-高值化加工-品牌化营销”一体化升级?随着消费升级与健康需求增长,亚麻籽深加工产品有望在功能食品?医药及化妆品领域持续拓展,成为保障国家粮油安全与乡村振兴的重要支撑?
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文章摘自:马凤玲,穆建花,苏军,等.亚麻籽深加工产品开发现状及研究进展[J/OL].中国油脂,1-18[2025-07-05].
