石榴籽油的提取、脂质组成及功能研究进展

李道明， 刘看看， 钟小荣， 崔俊杰， 刘 宁

(陕西科技大学 食品与生物工程学院， 陕西 西安 710021)

0 引言

石榴(PunicagranatumL.)为石榴科石榴属落叶灌木或小乔木，因能高度适应各种气候条件，广泛种植于伊朗、土耳其、以色列、西班牙、突尼斯、意大利、中国和美国等地.石榴品种繁多，其果实不仅风味独特，且营养丰富，是公认的“水果之冠”.目前对石榴的利用主要以新鲜食用为主，也可制作成果汁、果酱、果冻、果酒、果醋以及食品生产中的调味料或着色料等[1]，而对于加工过程中产生的石榴籽则以废料弃之[2].石榴籽约占水果可食用部分的20%，含有丰富的油脂(含量在12%～24%)，研究发现石榴籽油富含不饱和脂肪酸，占总脂质的90%以上，此外石榴籽油中还含有一定量的酚类、甾醇、生育酚、角鲨烯、类胡萝卜素等生物活性成分[3-7].与其他植物油相比，石榴籽油的脂肪酸主要由共轭亚麻酸(Conjugated linoleic acid,CLNA)组成，目前在石榴籽油中共鉴定出四种9,11,13-18∶3和一种8,10,12-18∶3共轭亚麻酸异构体，即石榴酸(9c,11t,13c-CLNA)、α-桐酸(9c,11t,13t-CLNA)、β-桐酸(9t,11t,13t-CLNA)、梓树酸(9t,11t,13c-CLNA)和蓝花楹酸(8c,10t,12c-CLNA)，它们与自然界中另外两种8,10,12-18∶3异构体——α-金盏花酸(8t,10t,12c-CLNA)和β-金盏花酸(8t,10t,12t-CLNA)同属于位置或几何构型不同的十八碳共轭三烯脂肪酸[8-11].四种9,11,13-18∶3和三种8,10,12-18∶3共轭亚麻酸异构体的化学结构式如图1所示.

石榴酸(Punicic acid,PA)是石榴籽油中的主要共轭亚麻酸，占总脂肪酸含量的70%～85%[12-14].研究表明，PA具有清除体内自由基[15]、预防动脉粥样硬化[16]、提高机体免疫力[17]、促进皮肤细胞新陈代谢[18]、抗癌[19]、抗肥胖[20]、抗糖尿病[21]以及抗炎[22]等多种生理功效，是石榴籽油发挥药理作用的主要活性成分.因此，从石榴籽中提取石榴籽油并加以开发利用，不仅能减少资源的浪费，还能提高其经济和社会效益.

β-金盏酸(反-8，反-10，反-12-18∶3)图1 石榴酸及异构体结构式

石榴籽油的提取是开发利用PA的关键.近年来，随着超临界流体萃取、亚临界流体萃取、超声提取、微波提取、水酶法等提取手段的应用，国内外对石榴籽油提取工艺的研究也越来越深入[23].杨兆艳等[24]通过正交试验利用超声波辅助有机溶剂提取石榴籽油，在最佳工艺条件下，石榴籽油得率为21.77%.Khoddami等[25]采用冷榨技术提取石榴籽油，提取过程中避免了高温热处理和有机溶剂的使用，所得石榴籽油具有较低的过氧化值、酸价和较高的总酚含量，品质显著优于有机溶剂萃取得到的石榴籽油.Aruna等[26]研究了正己烷萃取石榴籽油的最佳工艺条件，结果显示：在石榴籽平均粒度为0.15 mm、室温28～32 ℃、提取时间8 h的条件下，石榴籽油得率高达39%.

对石榴籽油的脂质组成如脂肪酸组成、甘油三酯分子种类、生育酚、甾醇等生物活性成分的含量进行分析，是表征石榴籽油的最基本方式.Jing等[12]对4个中国陕西石榴品种(天红蛋、净皮甜、三白甜和酸石榴)的种子油进行分析，发现石榴籽油中PA占总脂肪酸的73%～79%，油酸是唯一的单不饱和脂肪酸，占3.4%～6.0%，还检测到少量棕榈酸(2.8～3.6)和硬脂酸(1.6～2.8)等饱和脂肪酸；总生育酚为5.3～12.0μmol/g，其中δ-生育酚含量最高(1 414.4～3 513.2μg/g)，其次是α-生育酚(718.7～1 388.3μg/g)和γ-生育酚(34.1～54.9μg/g).Juhaimi等[27]对土耳其的6个石榴品种(Mayhoʂ,Silifke Aʂ,Erdemli Aʂ,Devediʂi,Hicaz和Nizip)进行研究发现，石榴籽油除含有丰富的不饱和脂肪酸(PA 71.2%～77.6%，油酸7.6%～9.1%，亚油酸7.5%～8.8%)，还含有一定量的酚类、生育酚和花青素等活性物质，其中测得三种生育酚，分别是α-生育酚(69.3～107.6 mg/100 g)、γ-生育酚(235.6～389.4 mg/100 g)和δ-生育酚(3.3～6.2 mg/100 g).Habibnia等[28]分析了5个伊朗石榴品种(Red Seed Ardestani,Taft′s Tokhm-e Mush,Chatrud's Sour Shahi,Rizdavar′s Dorpaye和Ashkzar′s Sour Narak)的脂质组成，发现PA是主要的脂肪酸(78%～82%)，其次是油酸(5.7%～7.4%)、亚油酸(5.2%～7.0%)、棕榈酸(2.9%～3.6%)和硬脂酸(1.9%～2.5%)；测得α和γ-生育酚含量分别为543.6～1 134.6 mg/kg和1 856.6～7 106.1 mg/kg，甾醇总量为5 239.44～5 757.67 mg/kg，其中β-谷甾醇含量占85.49%～87.71%，其次是菜油甾醇(7.56%～8.83%)和豆甾醇(3.14%～5.93%)；另外还发现不同品种石榴籽油的磷脂含量也显著不同，最高达3 729.0 mg/kg.

目前，国外对石榴籽油的功能特性研究，已延伸到降糖、降脂、癌症防治和免疫调节等方面[29-31].Khajebishak等[29]探讨了补充石榴籽油对肥胖的2型糖尿病患者的葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)基因表达和血糖控制的影响，通过给肥胖的2型糖尿病患者每天补充3 g石榴籽油，8周后与对照组相比，发现膳食补充石榴籽油能显著提高患者体内GLUT-4基因表达水平和降低空腹血糖值，并且无任何副作用.Mirmiran等[30]进行了石榴籽油治疗高脂血症的临床研究，患者每天服用400 mL石榴籽油，4周后与对照组相比，发现石榴籽油组患者体内甘油三酯浓度与甘油三酯/高密度脂蛋白胆固醇比值显著下降，表明膳食石榴籽油对高脂血症患者的血脂具有良好的调节作用.Grossmann等[31]以人乳腺癌细胞为模型，研究PA对雌激素不敏感性和敏感性两种乳腺癌细胞(MDA-MB-231和MDA-ERα7)的生长影响，结果发现PA不仅能显著抑制两种乳腺癌细胞的增殖(抑制率92%～96%)，还能诱导两种癌细胞的凋亡(86%～91%)，表明了PA对乳腺癌的显著抑制作用.近年来国内也展开了石榴籽油抗氧化、抗癌、抗炎、降血糖、降血脂、肾保护等方面的研究，但关于石榴籽油在食品、药品和化妆品生产中的应用仍较少.

尽管近年来对石榴籽油的提取、脂质组成及功能的研究引起了广泛关注，但目前关于石榴籽油的提取、脂质组成及功能研究的综述较少.基于此，本文就石榴籽油的提取方法、不同产地石榴籽油脂质组成、PA的代谢及石榴籽油发挥功能的作用机制进行了综述，以期为未来石榴籽油的功能特性研究和综合开发利用提供参考依据.

1 石榴籽油提取方法的研究进展

近年来有关油脂提取的方法、技术不尽相同，但其目的大都是一致的：尽量保留油脂中的天然活性成分，避免破坏油脂；减少杂质及溶剂的残留，保证油品质量；尽可能多地从原料中提取油脂等[32].目前提取石榴籽油常用的方法主要有冷榨法、超临界流体萃取法、亚临界流体萃取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、水酶法、索氏提取法、过热己烷萃取法等.采用不同方法提取石榴籽油对其出油率及脂质组成有较大影响.

1.1 冷榨法

冷榨法是采用低温与传统压榨相结合的一种油脂提取技术.通常冷榨时温度不超过60 ℃，提取过程中不涉及热萃取和化学萃取，仅靠物理压力将油脂直接从油料中挤压出来.冷榨时由于温度较低，降低了对油脂的破坏程度，从而能最大限度地保留油料中的天然成分和风味物质[33,34].冷榨油通常无需精炼即可食用，并且在口感、色泽、香气、质量上均优于精炼油，但冷榨技术存在出油率低的弊端，限制了冷榨法在油脂工业中的应用[35].

李勇[33]采用冷榨法制取石榴籽油，通过优化工艺，确定了最佳压榨温度62 ℃，石榴籽水分含量7%，压力3.5 MPa，螺旋榨油机转速36 rpm，此时出油率为41.6%；此外，其对石榴籽油的组成进行了分析，测得石榴籽油中含脂肪酸20多种，维生素E含量为312.5 mg/100 g，磷脂含量为1 470 mg/100 g.Khoddami等[25]比较了冷榨石榴籽油和两种商品化石榴籽油的物理、化学性质(熔点、过氧化值、酸价、脂肪酸组成、总酚含量和风味化合物种类等).结果表明，冷榨油品质最高，其具有低过氧化值(4.67 meq/kg)、低游离脂肪酸含量(0.65%)和高总酚含量(10.44 mg/g样品)，而且检测到13种芳香物质，理化性质优于溶剂提取得到的石榴籽油.

1.2 超临界流体萃取法

超临界流体萃取是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对目标组分进行提取的技术.它是利用流体在超临界状态时具有高渗透和高溶解能力等特点对目标组分进行萃取，具有效率高、产品安全，流体可回收等优点[34].二氧化碳具有密度大、惰性、无毒、来源丰富和价格便宜等特点，是目前应用较多的超临界流体.

Abbasi等[36]以石油苯和正己烷为溶剂，比较了四种溶剂萃取法(普通搅拌法、索氏提取法、微波提取法和超声波提取法)和超临界CO2萃取法对石榴籽油总酚含量的影响，发现不同超临界萃取条件下的石榴籽油中总酚含量影响较大(7.8～72.1 mg/g)，其中高温和高压均不利于酚类的提取，在压力200 atm、温度40 ℃、不使用改性剂的条件下，总酚含量高达72.1 mg/g，是溶剂萃取法(8.0～9.0 mg/g)的数倍.Liu等[37]采用响应面分析法对超临界CO2萃取石榴籽油的工艺参数进行优化，发现在压力37.9 MPa，温度47.0 ℃，流速21.3 L/h的条件下，通过回归模型预测的石榴籽油最高得率为156.3 g/kg.此外，与索氏提取法所得石榴籽油的脂肪酸组成和维生素E含量进行比较发现，两种方法提取的石榴籽油脂肪酸组成差异不大，PA为主要脂肪酸，占总脂肪酸的60%左右；但超临界CO2萃取油中的生育酚总量(295.73±10.61 mg/100 g)比索氏提取法高14%左右，主要成分是γ-生育酚，占94%.在另一项研究中，Liu等[38]发现超临界CO2萃取的石榴籽油对DPPH和ABTS具有较强的清除能力，且清除能力与石榴籽油中生育酚含量显著相关.Natolino等[39]利用破壁和完整细胞(BIC)模型研究超临界CO2萃取石榴籽油的动力学过程并且利用Chrastil模型对石榴籽油在SC-CO2中的溶解度进行估算和建模，均取得了良好的效果；其中在320 bar和60 ℃实验条件下获得最高油溶度为2.043 g/kg CO2.虽然超临界二氧化碳流体萃取可获得较高品质的石榴籽油，但工业化生产成本较高.

1.3 亚临界流体萃取法

亚临界流体萃取技术是指在一定温度和压力下，以液化的亚临界溶剂对物料进行萃取，萃取液在常温下减压蒸发，从而分离出目标组分的一种萃取技术[40].亚临界流体萃取法常用的介质有丙烷、丁烷、异丁烷和二甲醚等.与超临界流体萃取法相比，亚临界流体萃取压力较低(<1 MPa)，运行成本低，工业应用前景广阔.

王林林等[41]通过对比4种不同制油方法对石榴籽油品质的影响，结果发现亚临界丁烷萃取法对石榴籽油的提取效果最好，出油率为14.76%，且所得石榴籽油中PA含量明显高于其他3种提取方法，高达82.39%；进一步对4种提取方法所得石榴籽油的理化指标和抗氧化性进行分析，发现亚临界流体萃取所得石榴籽油理化指标较好，抗氧化性最强.Ahangari和Sargolzaei[42]用亚临界丙烷和超临界CO2萃取石榴籽油，考察了萃取温度和压力对萃取效果的影响，结果表明亚临界丙烷萃取在萃取的时间和压力上均低于超临界CO2萃取，且出油率较高.

1.4 超声波辅助提取法

超声波对油脂萃取分离的强化作用主要源于其空化作用，而超声空化又引起了湍动效应、聚能效应、微扰效应和界面效应，因而超声波可强化油脂提取过程的传质速率和效果，从而有利于油脂的提取[43].

Barizäo等[44]采用响应面分析法对超声波辅助提取石榴籽油的工艺进行了优化，确定了最佳工艺条件：溶剂与固体的比例25 mL/g、温度60 ℃、时间20 min，此时出油率为27.99%；进一步比较了微波辅助提取与其他常规提取方法(氯仿-甲醇提取法、索氏提取法)对石油籽油的出油率和脂肪酸组成的影响，结果显示，三种提取方法所得石榴籽油的脂肪酸组成差异很小，超声辅助提取的出油率与索氏提取相当，但显著高于氯仿-甲醇提取法.徐国良[45]采用超声波辅助亚临界萃取技术对石榴籽油进行提取，并运用响应面分析法对影响石榴籽油提取率的主要参数进行优化，在萃取温度38 ℃，时间42 min，料液比6 mL/g的条件下，石榴籽油出油率高达21.07%.刘花花等[46]以新疆石榴籽为原料，考察了超声辅助溶剂法对石榴籽油出油率的影响，测得最佳出油率为15.09%，通过GC-MS分析结果显示，石榴籽油中主要有7种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸占89.80%，PA占43.46%.

1.5 微波辅助提取法

微波辅助提取是近年来兴起的一种油脂提取方法，利用微波能快速加热和破坏生物细胞结构，从而能显著缩短提取时间，提高提取效率；并且微波能选择性地加热和溶出相关极性分子.与常规的有机溶剂萃取法相比，微波受溶剂亲和力的限制比较小，可供选择的溶剂多，同时可降低溶剂用量[34,47].

黄爱妮等[48]以石榴籽为原料，对微波辅助法和酶解法提取石榴籽油的工艺进行了比较研究，通过单因素试验比较得知微波辅助法的提油率更高，并进一步利用正交试验确定了最佳提取工艺：微波功率480 W、料液比5 mL/g、处理5次、每次50 s，在此条件下出油率为16.35%.Çavdar等[49]研究发现微波辅助溶剂提取所得石榴籽油出油率(35.10%，5 min)高于索氏提取(34.70%，8 h)和冷溶剂提取(17.50%，8 h)，测得微波辅助提取的石榴籽油中总不饱和脂肪酸占95.57%，其中PA占86.53%，而且微波辅助提取油的理化性质、总酚含量以及抗氧化活性均高于冷溶剂提取油.

1.6 水酶法

水酶法主要是在机械破碎的基础上，采用酶(蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、维生素酶等)降解植物细胞壁使油料得以释放[50].与传统提油工艺相比，水酶法提油技术设备简单、能耗低、污染少，而且在提取油脂的同时亦可以获得优质的植物蛋白[51].

苗利利等[52]以陕西临潼石榴籽为原料，利用水酶法提取石榴籽油，通过单因素和二次正交旋转组合试验研究了不同提取条件对石榴籽出油率的影响，确定石榴籽油的最佳提取工艺条件：Alcalase蛋白酶添加量1.0%、原料粒度40目、料液比5 mL/g、提取温度50 ℃、提取时间5 h、pH 8.0、离心时间25 min，在该条件下石榴籽出油率达18.2%.金婷等[53]研究了木瓜蛋白酶水解石榴籽提取石榴籽油时相关参数对提油率的影响，在单因素试验的基础上利用正交试验分析，当提取温度60 ℃、提取时间6 h、加酶量0.09 g(9%)、料液比7 mL/g时，石榴籽油最大出油率为15.1%.

1.7 索氏提取法

索氏提取法，即连续提取法，是提取溶剂通过不断蒸发再冷凝回流，反复从油料中提取油脂的一种方法，由于产物中可能含有游离脂肪酸、脂肪、固醇等脂类物质，提取得到的油脂为“粗脂肪”，因此，通常用来估计油料中的总脂含量[54].此法具有出油率高，操作简单及能耗低等优点，缺点是耗时较长、溶剂用量大及容易有溶剂残留等.Abbasi等[55]分别以石油苯和正己烷为溶剂，比较了四种溶剂萃取法(普通搅拌法、索氏提取法、微波提取法和超声波提取法)对石榴籽油提取效果的影响，结果表明索氏提取法的出油率最高，分别为18.6%和18.7%，而且不同提取方法获得的石榴籽油脂肪酸组成没有显著差异，但索氏提取的耗时最长，达6 h.进一步分析，发现四种溶剂提取法对石榴籽油总酚含量无显著影响，其中以石油苯和正己烷为溶剂的索氏提取法的酚类化合物总量分别为8.9 mg/g和9.0 mg/g[36].

1.8 过热己烷萃取法

过热己烷萃取法是一种将温度和压力与液体己烷相结合的方法，可以快速有效地从待提取物中提取目标组分.与常压下进行的溶剂萃取法相比，主要优点是加压溶剂仍能保持液体状态，甚至高于其常压沸点，从而允许高温萃取.其主要缺点是对提取装置要求高、成本高且较高的提取温度增加了油脂中多不饱和脂肪酸和抗氧化物质氧化的风险.Eikani等[56]优化了过热己烷萃取法提取石榴籽油的工艺条件，并与索氏提取法和冷榨法提取石榴籽油的效果进行了比较.结果表明，过热己烷萃取法提取石榴籽油的最佳工艺条件为：提取温度80 ℃、平均颗粒大小0.25 mm、己烷流速1 mL/min，2 h内出油率达22.18%，高于索氏提取法(17.94%，24 h)和冷榨法(4.29%，72 h)，另外其脂肪酸组成上与冷榨油接近，在油酸、亚油酸等脂肪酸含量上明显高于索氏萃取法所得石榴籽油，证明过热己烷萃取法是提取石榴籽油的一种快速、有效的方法.过热己烷萃取系统示意图，如图2所示.

1：己烷储罐；2：滴定管；3：泵；4：烘箱；5：预热器；6：进口阀；7：旁路流；8：出口阀；9：萃取池；10：双管换热器；MF：微滤器；P：压力指示器；BPR：背压调节器；TI：温度指示器；WI：冷却水进口；WO：冷却水出口图2 过热己烷萃取系统示意图

1.9 石榴籽油不同提取方法的比较研究

基于上述石榴籽油不同提取方法的归纳，现将石榴籽油不同提取方法的特点总结如表1所示.

表1 石榴籽油不同提取方法的优缺点

2 石榴籽油的脂质组成分析研究进展

因石榴的品种、产地、栽培条件、采收时间、储存环境、籽油的提取工艺以及分析测定方法的不同，导致石榴籽油的脂质组成及其他生物活性成分(如生育酚、甾醇、酚类、类胡萝卜素等)存在定性和定量上的差异，但整体上脂肪酸组成以PA为主，生育酚组成以γ-生育酚为主，甾醇组成以β-谷甾醇为主.

2.1 石榴籽油脂肪酸组成及其甘油三酯分子种类的研究进展

关于石榴籽油中的甘油三酯分子组成，Topkafa等[5]用RP-HPLC在石榴籽油中检测到19种甘油三酯分子，其中PaPaPa占主导地位(32.99%)，其次是同时含有石榴酸(Pa)和梓树酸(Ca)的PaPaCa(27.22)和PaCaCa(10.11%)此外还检测到少量的PaPaO、PaPaL、PaLPa和PaCaO等；其中在各甘油三酯分子中脂肪酸分布最多的是PA，这与脂肪酸组成的分析结果一致，其他脂肪酸的分布也有类似的结果.

总之，目前关于石榴籽油脂肪酸组成的研究报道较多，而关于其甘油三酯分子种类组成的研究报道则较少.不同产地石榴籽油的脂肪酸组成如表2所示.

表2 不同产地石榴籽油的脂肪酸组成(%)

2.2 石榴籽油中生育酚组成的研究进展

研究表明，石榴籽油也是生育酚、酚类化合物等抗氧化成分的良好来源.Verardo等[61]测定了不同石榴品种(分别从以色列、西班牙、土耳其、伊朗、突尼斯进口)果汁加工后的种子油的母育酚(total tocol)组成，共检测出三种生育酚(α、γ、δ-生育酚)和两种生育三烯酚(α、β-生育三烯酚)，其中以γ-生育酚含量最高，达616～2 400μg/g，占母育酚总量的88%～94.5%，α和δ-生育酚含量较低；生育三烯酚含量仅占总母育酚的1.7%～4.8%.Górna等[62]在石榴籽油中检测到α、γ、δ-生育酚和α、γ-生育三烯酚，对比其他果籽油(苹果、木瓜、西瓜、葡萄、醋栗)的生育酚(tocochromanols)含量，发现石榴籽油中生育酚总量最高，达398.73 mg/100 g，以γ-生育酚为主，占总检出量的96%；另外DPPH试验表明，石榴籽油中的生育酚含量与自由基清除能力呈显著正相关.Jing等[12]测得4个中国陕西石榴品种的种子油的生育酚总量为5.3～12.0μmol/g，但含量上γ-生育酚含量最低(34.1～54.9μg/g)，δ-生育酚含量最高(1 414.4～3 513.2μg/g).此外Caligiani等[63]分析石榴籽油的非皂化成分时也得出了不一致的结果，其在三种石榴籽油样品中均检测到4种生育酚(α、β、γ、δ-生育酚)，其中β和δ-生育酚是含量最丰富的生育酚.Costa等[13]在土耳其和以色列的冷榨石榴籽油中检测到丰富的生育酚(α、γ、δ-生育酚)，以γ-生育酚为主.

上述研究表明，石榴籽油富含维生素E，包含生育酚和生育三烯酚两类，基于生育三烯酚痕量的特点，目前对生育三烯酚的分析研究较少；体外抗氧化试验表明，石榴籽油对DPPH、ABTS和羟基自由基的清除能力与其生育酚含量呈正相关.不同产地石榴籽油的生育酚组成及含量因品种、栽培条件、提油方法、提取条件如温度、压力等因素不同而存在差异，不同产地石榴籽油的生育酚组成及含量如表3所示.

表3 不同产地石榴籽油的生育酚组成及含量

2.3 石榴籽油中甾醇组成的研究进展

多项研究表明，石榴籽油中植物甾醇含量丰富，且种类繁多.Kaufman和Wiesman[64]在4个不同石榴品种(Wonderful,Mule-Head,BG1和BG2)的石榴籽油中，测得较高含量的植物甾醇，达4 089～6 205 mg/kg，主要有β-谷甾醇(占总甾醇的80%)、菜油甾醇和豆甾醇.Habibnia等[28]在5个不同伊朗石榴品种的油脂样品中，测得甾醇总量为5 239.44～5 757.67 mg/kg，其中β-谷甾醇含量最高(85.49%～87.71%)，其次是菜油甾醇(7.56%～8.83%)和豆甾醇(3.14%～5.93%).Fernandes等[4]分析了西班牙9个石榴品种(Mollar de Elche,Valenciana,White,CG8,Cis 127,Katirbasi,Parfianka,Wonderful 1和Wonderful 2)油脂中的甾醇含量，发现甾醇总量为364～553 mg/100 g，所有样品中的甾醇组成顺序为：β-谷甾醇>菜油甾醇>谷甾烷醇>豆甾醇.Caligiani等[63]通过GC-MS技术对3种不同石榴籽油的非皂化成分进行定性和定量分析，在石榴籽油中检测到丰富的β-谷甾醇，含量高达8 069 mg/kg，其次是菜油甾醇、Δ5-燕麦甾醇和豆甾醇.这与Amri等[10]分析突尼斯石榴籽油的甾醇组成获得的结果相似，其测得石榴籽油中主要甾醇组分包括β-谷甾醇(77.94%)，Δ5-燕麦甾醇(7.45%)和菜油甾醇(6.35%).不同产地石榴籽油的甾醇组成及含量如表4所示.

表4 不同产地石榴籽油的甾醇组成及含量

续表4

3 石榴籽油的代谢与功能研究进展

研究发现，PA大量存在于丝瓜、栝楼和石榴等天然植物种子中，其中在石榴籽中的含量最高，达74%～85%[65,66].动物和人体试验表明，PA是石榴籽油发挥抗氧化、降血糖、降血脂、抗癌、调节免疫等一系列生理活性的关键因子，未来有望成为功能食品和保健食品的候选者[66].以下就PA的代谢和石榴籽油的功能研究进展进行了总结.

3.1 石榴酸的代谢

目前关于PA的确切代谢机制尚不清楚，但近年来对石榴籽油或PA代谢情况的研究也取得了一定进展.Yuan等[67]以10 g PA/kg日粮喂食小鼠6周，结果表明膳食PA能显著降低肝脏中甘油三酯的含量，这与喂食共轭亚油酸(等量的9c,11t-CLA和10t,12c-CLA)能提高肝脏中甘油三酯的情况明显不同.进一步分析PA对小鼠各组织器官脂肪酸组成的影响，发现PA能降低小鼠心脏、肝脏、肾脏中n-6 PUFA含量，但能显著提高心脏、肝脏、肾脏中n-3 PUFA含量，尤其是DHA[68].另外，通过急性灌胃实验，发现PA能整合到血浆和不同组织器官中，且部分代谢为9c,11t-CLA[69].这一点在Yuan等[70]进行的人体实验中得到了验证，给健康青年补充PA，连续28天后，发现人体血浆和红细胞膜中PA和9c,11t-CLA的比例均显著提高，说明PA也可以在人体中整合且代谢为9c,11t-CLA.对比α-酮酸的代谢情况，Yuan等[71]发现二者均能整合到小鼠不同组织器官上，且部分代谢为9c,11t-CLA，但α-酮酸相对转化率显著高于PA，α-酮酸转化率以脂肪组织(91.8%)、脾脏(91.4%)和肾脏(90.7%)最高，心脏最低(84.6%)，PA转化率以肝脏最高(76.2%)，心脏最低(54.5%).以健康青年为研究对象，Yuan等[72]研究发现膳食补充富含PA的栝楼籽油能显著提高尿液中8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)的浓度，表明PA具有增加人体脂质过氧化的作用.杨静[73]分别以不同成分(富含油酸或亚油酸)和不同结构(甘油二酯或甘油三酯)的油脂为载体，研究PA在大鼠体内的代谢情况，结果表明摄入富含PA的石榴籽油不仅可以显著降低血清和肝脏中TG的积累，降低肝脏中TC的水平，而且能恢复由油脂摄入导致的各组织器官脂肪酸成分的变化；摄入富含PA的石榴籽油可以在体内代谢为9c,11t-CLA，可以提高肝脏中DHA、总n-3 PUFA和C20∶4 n-6的含量；补充石榴籽油还能降低大鼠体内血清肌酐和血清尿素的含量，对肾功能具有保护作用；另外还能明显提高肝脏中PPARγ的蛋白表达，说明PA或石榴籽油可以作为过氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARγ)的激动剂.表5归纳了PA在动物体/人体中代谢的相关结论，如表5所示.

表5 石榴酸在体内的代谢特点

3.2 石榴籽油的功能研究进展

3.2.1 抗氧化作用

石榴籽油中富含多种天然抗氧化成分，如PA、生育酚(以γ生育酚为主)、酚类化合物等，可以有效地抵抗人体炎症和氧自由基的破坏作用，具有预防动脉粥样硬化、延缓衰老等功效[13,74].Basiri等[75]采用水、甲醇、丙酮、乙酸乙酯和己烷分别对石榴籽和脱脂石榴籽中的酚类物质进行提取，结果发现石榴籽和脱脂石榴籽的甲醇提取物含有较高的酚类化合物，对DPPH具有较强的清除能力，抗氧化性强.Mukherjee等[74]报告了PA在大鼠模型中的抗氧化性，发现以0.6%的剂量喂食大鼠，其抗氧化效果显著；以2.4%的剂量喂食大鼠，血糖中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇显著降低.王雁[15]研究发现，石榴籽油对DPPH、羟自由基、超氧阴离子都有一定的清除作用，其对羟自由基和超氧阴离子的清除能力都强于抗坏血酸，且其抗氧化能力与石榴籽油浓度呈线性关系.王毓宁等[76]研究表明石榴籽油能缓解氧化应激导致的PC12细胞活力下降，通过显著提高细胞内超氧化物歧化酶及过氧化氢酶的活性，减少丙二醛的生成，进而达到保护氧化细胞损伤的作用；此外还发现石榴籽油对DNA和蛋白质氧化损伤的保护作用随着石榴籽油浓度的升高而增强.

3.2.2 抗糖尿病作用

Anusree等[77]研究发现，PA作为天然的PPARγ的激动剂，能通过改善线粒体的生物合成、能量、跨膜电位和动力学来恢复肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的胰岛素抵抗模型3T3-L1脂肪细胞中的线粒体功能障碍，证明了PPARγ激动剂PA具有改善胰岛素抵抗和线粒体功能的作用，可作为治疗糖尿病和代谢综合征的有效先导.Vroegrijk等[78]研究了石榴籽油对高脂膳食诱导的肥胖和胰岛素抵抗的影响，高脂膳食组用棕榈油制备，而石榴籽油组以1 g石榴籽油代替高脂膳食中的1 g棕榈油，喂食小鼠12周后，发现石榴籽油组小鼠的体重和体内脂肪增加量(分别为5.7±2.9 g和3.3±2.3 g)均低于高脂膳食组(分别为8.5±3.1 g和6.7±2.7 g)，充分说明了石榴籽油降低肥胖的特性；进一步分析小鼠体内胰岛素水平，发现膳食石榴籽油不影响肝胰岛素敏感性，但能明显改善外周胰岛素敏感性(达164±52%)，表明膳食石榴籽油可以改善饮食引起的肥胖和胰岛素抵抗.Miranda等[79]也进行了类似的研究，分析PA对致肥胖饮食喂养的大鼠脂肪积累和血糖控制的影响，结果表明，0.5% PA不会减少脂肪在脂肪组织，肝脏或骨骼肌中的蓄积，也不会改善胰岛素抵抗，但相比对照组，PA组大鼠体内血糖值明显下降.杨静[73]以富含PA的石榴籽油分别干预高糖高脂和小剂量STZ诱导成模的糖尿病大鼠，结果发现石榴籽油可显著降低糖尿病大鼠的空腹血糖水平和胰岛素抵抗；其降糖机制可能是通过PA作为PPARα和PPARγ的激动剂实现的.这与Hontecillas等[80]研究结果一致，后者证明PA可上调组织中PPARα和PPARγ受体活性，维持血糖稳态，同时还能抑制肿瘤坏死因子α的表达，改善与肥胖相关的炎症.

3.2.3 抗癌、抗肿瘤作用

研究发现，石榴籽油对多种肿瘤细胞具有一定的抑制作用[19].付国强[81]研究发现石榴籽油具有抑制两种乳腺癌细胞(雌激素受体ER+和ER-的两种乳腺癌细胞)的增殖活性，促进其凋亡，且这种增殖抑制作用呈现时间-浓度依赖性.Lansky等[82]研究发现，石榴中PA和其他生物活性成分(如鞣花酸、咖啡酸和木樨草素)对前列腺癌细胞(PC-3)的侵袭和增殖均具有抑制作用，而且这些活性成分的组合，对前列腺癌细胞的侵袭和增殖表现出协同作用.Gasmi和Sanderson[83]研究发现PA能通过抑制细胞中芳香酶的活性来抑制类固醇激素的产生，从而间接抑制激素依赖性前列腺癌细胞(LNCaP)的增殖活性，促进其凋亡.Hora等[84]研究了石榴籽油对小鼠皮肤肿瘤的化学预防作用，认为其机制是通过PA抑制前列腺素的生物合成来实现的，还发现γ-生育酚也是石榴籽油中重要的抗癌活性成分.Jiang等[85]研究表明，γ-生育酚能通过抑制鞘脂的合成来抑制前列腺癌细胞的增殖.Campbell等[86]研究发现γ-生育酚的抑癌机制包括降低C反应蛋白水平，抑制环氧合酶活性，上调PPARγ等.

3.2.4 免疫调节作用

动物试验表明，石榴籽油具有调节代谢紊乱，抵抗炎症，提高机体免疫力的作用[87].Yamasaki等[88]用含0.12%和1.2%石榴籽油的饲料分别喂食小鼠，3周后与对照组相比，小鼠重量和各个器官组织的重量没有显著差异，但石榴籽油组小鼠脾细胞中免疫球蛋白G和M都显著增加，表明石榴籽油具有提高机体免疫力的作用.Bassaganya Riera等[89]研究发现，摄入PA能够增强动物和人的免疫应答，提高动物体内CD4+和CD8+T淋巴细胞水平，增强免疫功能.

3.2.5 其他作用

许文胜等[90]研究发现石榴籽油对雌激素相关的骨质疏松症骨量丢失方面具有抑制作用，石榴籽油能通过调节破骨细胞和成骨细胞的相关基因，抑制破骨细胞活性，减少小鼠骨量的损失，同时促进成骨细胞分化，促进成骨，从而改善小鼠骨质疏松症.Colombo等[91]发现石榴籽油及其主要成分PA通过调控PPARγ和PPARδ激动剂来抑制促炎因子的表达，从而在肠道中显示较强的抗炎活性.Boroushaki等[92]发现石榴籽油能减弱由六氯丁二烯(HCBD)诱导的大鼠肾毒性，与对照组相比，石榴籽油预处理不仅能显著降低大鼠血清肌酐、血清尿素水平以及尿糖和蛋白质浓度，还能逆转肾匀浆样品中由HCBD导致的总硫醇含量的减少和硫代巴比妥酸反应产物的增加.Arao等[93]研究发现石榴籽油中的PA有利于预防冠心病和动脉粥样硬化等疾病，其机理在于减少载脂蛋白B100的分泌.Bassaganya Riera等[89]研究发现，摄入一定量的PA能有效预防或改善炎症性肠病(IBD)以及与IBD相关的肠道损伤，其机制可能是PA通过调解PPARγ的表达和活性，以改善肠道炎症.

目前关于PA的代谢和作用机制，仍需进一步研究，图3总结了PA发挥功能的相关作用机制，具体如下：

NF-κB：核因子-κB；TNF-α：肿瘤坏死因子α；IL-6和IL-8：白细胞介素6和8；TG：甘油三酯；TC：总胆固醇；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇图3 石榴籽油的主要功能及发挥 功能的相关机制

4 结论

石榴籽是加工石榴汁时所产生的副产物.从石榴籽中提取石榴籽油，不仅能变废为宝，实现资源的高值化利用，而且能缓解污染处理的压力.通过分析比较发现，不同提取方法对石榴籽出油率及石榴籽油脂质组成有较大影响；未来对石榴籽油的提取应兼顾出油率和脂类伴随物的含量，寻求更佳的组合提取工艺，实现对石榴籽油的高效高质量提取.此外，本文还归纳了各个产地不同品种间石榴籽油的脂质组成(包括脂肪酸、甾醇、生育酚等成分)的组成情况，因石榴的品种、产地、栽培条件、采收时间、储存环境以及油脂提取工艺的不同，导致石榴籽油中的脂肪酸和脂类伴随物成分存在定性和定量的差异，但整体上石榴籽油的主要脂肪酸是PA(占总脂肪酸的70%以上)，生育酚以γ-生育酚为主(占90%左右)，甾醇以β-谷甾醇为主(占77%～87%).PA是石榴籽油发挥各种生理功能的主要活性成分，其在体内的代谢特征决定了其具有各种生理功能，其可在体内整合并部分代谢为 9c,11t-CLA，因而富含PA的石榴籽油可作为共轭亚油酸的潜在膳食来源.随着对石榴籽油中各类活性成分和功能特性的深入研究，未来富含PA或石榴籽油的相关产品，如制备富含PA的结构脂质(磷脂、甘油二酯等)，在食品、医药和化妆品领域的应用也会越来越广泛.