

文章標題:Foodomics insights into refining effects on noni seed oil: Chemical parameters, phytochemicals, lipid profile, volatile compounds, and anti-inflammatory activity
發表期刊:Current Research in Food Science
影響因子:7.0
合作單位:海南大學
百趣提供服務:植物NGM 2 Pro
研究背景
本研究聚焦諾麗籽油(Noni Seed Oil, NSO)在精煉過程中化學組成、脂質分子結構、揮發性風味物質以及抗炎活性的系統性變化。隨著功能油脂和高附加值植物油市場的快速發展,如何在保證安全性和感官品質的同時,最大限度保留天然活性成分,成為行業關注的核心問題。為了全面評估精煉工藝對諾麗籽油品質的影響,本研究采用傳統理化分析結合前沿食品組學技術,系統追蹤了從原油到脫臭油五個關鍵階段(脫膠、脫酸、脫色、脫臭)中,油脂化學指標、脂質分子、微量活性成分、風味物質及生物活性的動態變化,為功能油脂的溫和加工和品質控制提供了理論依據。
研究結論
01.理化性質:安全性提升,但氧化穩定性下降
數據顯示,隨著精煉程度的加深,反映油脂酸敗程度的酸價顯著降低,尤其在脫酸階段,游離脂肪酸被有效中和去除,確保了油脂的合規性(表1)。然而,犧牲的是油脂的氧化穩定性。氧化穩定指數(OSI)從原油的10.05小時持續下降至脫臭油的5.08小時,降幅近50%(表1)。這表明,伴隨著精煉過程,油脂中天然抗氧化成分在不斷損失,使其抵抗氧化的能力變弱。值得注意的是,在最后的脫臭階段,由于高溫處理,共軛二烯值(K232)和共軛三烯值(K268)顯著反彈(表1),提示此階段可能誘發了新的氧化反應,是品質調控的關鍵節點。
表1. 諾麗籽油(NSO)在不同精煉階段的化學參數、脂肪酸組成、植物甾醇和生育酚含量

02.脂肪酸與脂質分布:表象穩定下的微觀重構
諾麗籽油始終以亞油酸(C18:2,約70%)、油酸(C18:1,約14%)和棕櫚酸(C16:0,約10%)為主,整體飽和與不飽和脂肪酸比例未發生劇烈波動(表1)。但當研究團隊利用固相萃取技術將油脂進行精細分離后,一個隱藏的真相浮出水面:精煉深刻重塑了不同脂類(如甘油磷脂、糖脂)的脂肪酸組成和相對含量(圖1)。
極性脂的流失:作為細胞膜重要組分的甘油磷脂(GP)和糖脂(SL),在脫膠階段就因水化作用被大量去除(圖1A)。這部分脂質雖然含量不高,卻是許多生物活性成分的載體。
脂肪酸組成的再平衡:在殘存的微量極性脂中,其脂肪酸構成也發生了改變。例如,GP中的飽和與單不飽和脂肪酸比例下降,而多不飽和脂肪酸比例上升(圖1E)。這說明精煉過程對不同結構的脂分子有“選擇性”去除作用。
因此,僅看總脂肪酸組成會低估精煉的影響。精煉實質上是對油脂的微觀脂質世界進行了一次深度篩選與重構。

圖1. 不同精煉階段諾麗籽油脂質組成(A)和脂肪酸譜(B-F)的變化
03.微量活性成分:功能營養的“滑鐵盧”
諾麗籽油的健康價值很大程度上源于其豐富的微量活性成分,而精煉恰恰對這些成分造成了顯著的損失。
植物甾醇:含量從原油的59.61 mg/100g銳減至脫臭油的30.15 mg/100g,損失近一半。其中,脫膠和脫色是損失最嚴重的階段(表1)。
生育酚:總生育酚含量從原油的42.14 mg/kg驟降至脫臭油的8.85 mg/kg,總損失率高達79%!尤其是主要成分γ-生育酚,損失超過80%(表1)。這直接解釋了為何精煉后油的氧化穩定性會大幅下降。
多酚化合物:本研究首次在諾麗籽油中鑒定出15種多酚類化合物,其中東莨菪內酯和山奈素含量最高(表2)。然而,精煉堪稱多酚的“粉碎機”。原油中含量高達19608.19 μg/100g的東莨菪內酯,在成品油中僅剩168.80 μg/100g,損失率超過99%!山奈素也損失了約75%。幾乎所有多酚類物質在脫膠階段都出現了斷崖式下跌(表2),這可能與其與膠體、磷脂的共沉淀有關。
表2. 不同精煉階段的諾麗果籽油(NSO)中酚類成分的組成

04.脂質組學:分子層面的全景變化
借助高分辨質譜的脂質組學技術,研究共鑒定出1417種脂質分子,其中甘油三酯(TAG)種類最為豐富(圖2)。多變量統計分析顯示,不同精煉階段的樣品在脂質分子譜上呈現出顯著分離(圖3A),說明每個步驟都留下了獨特的“分子指紋”。
脫膠階段:主要影響的是甘油磷脂(GP)和糖脂(SL)這兩類極性脂。大量磷脂分子(如PC,PE)在此階段被去除(圖2D)。
脫酸階段:顯著影響了鞘脂(SP)和脂肪酸類(FA)分子。特別是具有生物活性的脂肪酸酯(FAHFA)含量在此階段開始下降(圖2D)。
脫色與脫臭階段:主要重塑了甘油三酯(TAG)的分子譜。尤其是在脫臭后,游離脂肪酸(FFA)和氧化型磷脂(OxPI)含量增加,提示高溫導致部分甘油酯發生了水解和氧化(圖2D)。
通路分析進一步證實,甘油磷脂代謝是精煉過程中擾動最顯著的代謝通路。

圖2. 諾麗籽油中脂質組學整體變化

圖3. 諾麗籽油脂質組學數據的多元變量統計分析
05.揮發性風味物質:好風味與氧化風險的權衡
本研究共鑒定出29種揮發性成分,以酯類、醛類和醇類為主(圖4A)。風味是消費者選擇食用油的關鍵,而精煉,特別是脫臭,是決定最終風味的“收官之戰”。
關鍵差異風味物:通過多元統計分析結合香氣活度值(ROAV),篩選出5種關鍵差異風味化合物:(E,E)-2,4-癸二烯醛、辛酸乙酯、己酸乙酯、己醛和辛酸己酯(圖5A-B)。
風味與氧化的矛盾:己醛是典型的油脂氧化次級產物,與亞油酸含量呈強負相關(r=-0.97)。其在脫臭后含量顯著升高(圖4A),暗示脫臭工藝在塑造良好風味的同時,也加劇了油脂的隱性氧化。相關性分析顯示,醛類物質的生成與甘油酯的水解及特定脂類(如甘油三酯)的減少密切相關(圖5A)。

圖4. 不同精煉階段諾麗籽油中揮發性成分分析
06.抗炎活性:活性成分損失的功能性后果
為了回答“精煉后的油還有用嗎”這一核心問題,研究團隊利用LPS誘導的THP-1巨噬細胞炎癥模型評估了諾麗籽油的抗炎活性。
結果表明,原油能顯著抑制炎癥因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)的mRNA表達,表現出良好的抗炎潛力(圖6)。然而,隨著精煉程度的加深,這種抗炎活性逐步喪失。脫臭油對TNF-α的抑制作用已完全消失,對IL-1β的抑制作用也顯著弱于原油(圖6B,6E)。
研究團隊通過進一步的Pearson相關性分析揭示了功能活性背后的物質基礎(圖5B):
生育酚、植物甾醇和多酚類物質的含量與氧化穩定指數(OSI)呈顯著正相關,它們是保護油脂不被氧化的“功臣”。
多酚類物質(如東莨菪內酯、山奈素、香草醛等)的含量與多種促炎因子(IL-1β, IL-6, TNF-α)的表達水平呈顯著負相關。這表明,正是這些多酚在精煉過程中的大量流失,直接導致了諾麗籽油抗炎活性的下降。

圖5. 脂質分子與抗炎活性因子的相關性分析

圖6. 精煉諾麗果油對炎癥細胞因子及介質的影響
研究總結
精煉過程雖然改善了諾麗籽油的安全性和感官特性,但同時顯著削弱其脂質多樣性和生物活性。其中,脫膠、脫色和脫臭是活性成分損失的關鍵節點。研究提示,未來諾麗籽油及類似功能油脂的開發,應重點關注溫和精煉和差異化加工策略,以實現品質、安全與功能性的平衡。



