石榴籽油的提取、营养组成及健康功效研究进展

摘 要 ：石榴籽油是从石榴加工剩余物石榴籽中提取得到的一种功能性植物油，它具有抗氧化、抗炎症、抗肿瘤和预防心血管疾病等功效。本文从石榴籽油的提取方法、营养组成和健康功效等方面，对近年来国内外有关石榴籽油的研究结果进行了全面综述。水酶法、溶剂浸出法、超临界流体萃取法和物理场辅助提取法对石榴籽油的得率和脂肪酸组成有明显的影响。尽管源于不同产地和不同提取方法的石榴籽油在脂肪酸组成上存在差异，但整体上来看，石榴籽油中不饱和脂肪酸占比达到88.57%~95.33%，其中以石榴酸为主（60.62%~81.40%），它是石榴籽油能够发挥一系列营养功效的主要活性成分。因此，石榴籽油是一种具有高营养价值和潜在利用价值的木本植物油，本文旨在为石榴籽油的进一步研究及其在食品、生物医药等领域的开发利用提供理论参考。

关键词 ：石榴籽油；提取方法；营养组成；石榴酸；健康功效；活性机制

石榴（ Punica granatum  L. ）属于石榴科（ Punicaceae ），是已知最古老的可食用水果之一，它起源于喜马拉雅山脉和地中海地区，主要种植于热带和亚热带国家和地区，如印度、伊朗、中国和美国等 ^[1] 。据统计，目前全球石榴年产量已达到590万吨 ^[2] ， 2020年我国石榴树的栽培面积为10万公顷，石榴总产量达160万吨 ^[3] 。 石榴由假皮（ 55% ~ 60% ）、果皮（ 40% ~ 50% ）和种子（ 3% ）组成 ^[4] ，石榴籽是石榴果实加工成果汁和其他产品的副产品，含有丰富的植物化学物，如生育酚、甾醇、类胡萝卜素、多酚等 ^[5] ，并且石榴籽的含油量占种子干重的7%~27% ^{[6, 7]} ，是一类含油量较高的木本油料产品。新鲜石榴通常会作为完整的水果食用，或加工成果汁、果酱、果酒等，而果皮、种子、假种大都被视为废弃物遗弃在环境中，用于制造生物柴油或作为补充剂添加到动物饲料中 ^[7] ，这不仅会引起一定程度的环境污染，也会造成油料资源的浪费。由于石榴籽油的健康益处被不断挖掘，它被食品工业和生物医药领域的开发利用也在近十几年内急剧增加。

石榴籽油是膳食中高价值共轭亚麻酸 —石榴酸以及其他不饱和脂肪酸、生育酚和植物甾醇的主要来源，它还具有抗氧化、抗炎症、抗肿瘤和预防心血管疾病等健康功效 ^{[8, 9]} 。随着国际国内市场对食用植物油的需求迅速增长，存在有益于健康和营养的生物活性成分的油脂的提取、开发和应用也备受关注。因此本文对石榴籽油的提取、营养组成、健康功效及其活性机制进行全面综述，旨在促进石榴加工副产物的高值化应用，为石榴籽油在保健食品、生物医药和疾病预防领域的开发利用提供理论参考，以期全面推动以石榴籽油为代表的小宗木本食用植物油和林下经济产业高质量发展。

1 石榴籽油的提取方法

1.1   冷榨法

冷榨法是植物油最传统的提取方法之一，利用压榨设备产生的机械外力将油滴从油料中挤压出来。如图 1-a 所示，石榴加工后剩余的石榴籽经过清理干燥之后，被送入榨油机中（如图 1- b ），经过设备中部螺杆的不断运动，石榴籽在空腔内被连续挤压。从种子细胞中释放出来的油滴不断积聚从榨油机底部流出，经过一系列的精炼工艺（离心、沉淀、过滤等），处理后的石榴籽油 才能应用于食品中。在挤压过程还会产生含油量为 5 % ~ 17% 的石榴籽粕，一般会作为动物饲料或农业有机肥料 ^[10] 。 Khoddami 等 ^[11] 就利用德国克鲁勃 4UH1- 320N 榨油机从石榴籽中提取了石榴籽油 ，其出油率仅为 6 .9% ，虽然在 Fadavi 等 ^[12] 报道的石榴籽出油率范围内（ 6.63%~19.30% ），但明显低于一些大宗油料，如大豆（5.56%~12.44%） ^[13] 、葵籽（ 22.5% ） ^[14] 、橄榄（ 22.7% ） ^[15] 等。冷榨法具有操作简单、安全性高、适用范围广等优点，但会造成出油率低，压榨后的粕中残油量较高，油脂中活性成分损失较大，因此在冷榨前需对油料进行预处理（如焙烤、微波等）来提高出油率。

 

图 1 冷榨法提取石榴籽油的原理图 ^[16]

Fig.1 T he  schematic diagram of cold press extraction of pomegranate seed oil

1. 2 溶剂萃取法

由于溶剂萃取法具有操作简单、运行成本低、提油率高、自动化能力强，对油料中原有活性成分影响小等优势，它是目前世界上应用最广泛的一种先进制油技术之一 ^[17] 。在进行溶剂萃取之前，需要预先对石榴籽进行加工处理（如清洗、烘干、研磨、焙烤等），以纯溶剂或适当比例混合溶剂作为萃取剂，对处理后的石榴籽（粉）进行浸泡，通过蒸发和蒸馏将萃取剂从石榴籽油中分离出来 ^[18] 。 一般会选用正 己烷、 石油醚、乙酸乙酯和乙醇等作为萃取剂，而正己烷因其回收简单、溶解性好、沸点（ 63 ℃ ~69 ℃）低、蒸发潜热低（ 330 kJ/kg ）等优点应用最多 ^[19] 。 Aruna 等 ^[20] 利用不同有机溶剂作为萃取剂，在 28℃ ~ 30 ℃对石榴籽粉中的 石榴籽油进行提取，利用正己烷萃取石榴籽油的得率最高（ 20 % ），而石油醚、氯仿、氯仿 : 甲醇（ 2:1 ）萃取结果分别为 15% 、 17.5% 、 15% 。虽然溶剂萃取法能够适度提高 石榴籽油的得率，但会造成毛油中残留的有机溶剂含量升高，萃取过程逸出的有机溶剂会造成一定的环境污染。

1. 3 水酶法

石榴籽最外一层称为种皮的肉质覆盖物，表皮细胞呈放射状生长，内部是棱柱状的种子颗粒，被含有不溶性膳食纤维的木质化内种皮所包围 ^[2] 。油体是细胞储存油脂的基本单位 , 位于富含蛋白质的细胞质的网络结构中，同时被膳食纤维所包裹 ^[21] ，大量研究显示蛋白质是保存油籽内油脂的主要成分，并充当油脂提取环节的主要屏障之一 ^[22-24] 。如图 2 所示，利用蛋白酶打破石榴籽细胞的细胞质网络，可以释放出油脂和蛋白质，副产物是富含膳食纤维的石榴籽渣。水酶法正是利用这一原理，用单酶或混合酶在水介质中处理石榴籽，然后离心将匀浆分离成自由油相、乳状液（含油）、水相（富含蛋白质）和残余固相（富含纤维） ^[25] 。虽然 Goula 等 ^[26] 应用细胞壁降解酶、纤维素酶和果胶酶也能从油籽中获取油脂，但剩余的种子残渣中膳食纤维会被酶解，难以发挥其储水、储油、吸附葡萄糖、延缓透析等功能特性，造成了资源浪费。水酶法也作为一种绿色高效的新兴技术引起了人们的极大关注，广泛应用于石榴籽油的提取， Talekar 等 ^[27] 应用蛋白酶（源于米曲霉）在浓度 50   U/g 、温度 45 ℃、 pH = 7.2 的条件下处理石榴籽粉，蛋白质的提取率为 13.2% ，剩余的残渣中有 97.6 % 的不溶性膳食纤维，目标产物石榴籽油的 提取率达 到 22.9% ，这明显高于不使用蛋白酶的水代法提取 石榴籽油（ 提取率 = 19.3% ） ^[6] 。

图 2 利用蛋白酶水解法提取石榴籽油的潜在机理 ^[27]

F ig .2 Potential mechanism of extracting pomegranate seed oil by protease hydrolysis

1. 4 超临界流体提取法

超临界流体提取法（ Supercritical Fluid Extraction ， SFE ）作为一种近二十多年发展起来的新型溶剂 浸出 提取技术，通常以惰性的、无毒的、不易燃的 C O ₂ 作为流体介质，由于其临界压力和温度较低，被广泛应用于回收天然活性产物 ^[28] 。图 3 所示为利用超临界流体 C O ₂ 提取石榴籽油 的示意图， C O ₂ 在钢瓶中被压缩到所需压力，延管道进入加热器被加热至提取所需的温度，一定体积的助溶剂（如乙醇）可以与 C O ₂ 一起进入提取器中。当萃取开始后，含有石榴籽油 的 C O ₂ 流过萃取器出口处的减压阀，使得石榴籽油与气体分离并流入收集器中。 Liu 等 ^[29] 研究了超临界 C O ₂ 提取石榴籽油 ，利用响应面法考察了提取压力、温度、 C O ₂ 流量等技术参数对石榴籽油得率的影响，结果显示在压力为 37.9 MPa 、温度为 4 7 ℃、 C O ₂ 流量为 21.3 L/h 的条件下，石榴籽油的最大得率能够达到 156.3 g/kg （以干基计）。 C O ₂ 不仅具有较高的扩散能力，还能清除提取体系中额外的氧气，能够确保最终产品中某些活性成分不会氧化降解。 Natolino 等 ^[30] 对比了超临界 C O ₂ 提取法和溶剂提取法提取 石榴籽油，前者的提取速度明显比后者快，分别需要 2 h 、 8  h 即可达到相同的产物提取率 。以 1   m L 样品中 α - 生育酚（ α -tocopherol ）的毫克数来评价石榴籽油 的氧化稳定性，发现采用超临界 C O ₂ 提取法制备的石榴籽油氧化稳定性（ 3.5±0.6 mg α -tocopherol/mL 石榴籽油）明显高于溶剂提取法（ 1.5±0.1 mg α -tocopherol/mL 石榴籽油），这主要得益于前者在提取过程中无氧氛围和较低的温度，避免了石榴籽油中抗氧化成分的热降解和脂肪酸的氧化 ^[31] 。

 

图 3 超临界 C O ₂ 萃取法提取石榴籽油的示意图 ^[32]

Fig .3 A flow diagram of supercritical CO ₂  extraction of pomegranate seed oil

1 .5 物理场辅助 提取法

利用传统的提取技术或多或少会带来一些健康、安全和环境问题，在现代提取方法中，物理场辅助技术越来越受到重视。这类提取技术主要包括微波辅助提取、超声辅助提取、高压辅助提取和脉冲电场辅助提取等，它们在大量研究中都被证明是绿色高效的，提取过程能够有效减少有机溶剂产生的化学负荷 ^{[7, 17]} 。

1.5.1 微波辅助提取法

微波辐射与石榴籽细胞内的水分相互作用，导致热量快速而均匀地渗透到细胞内，这种热量导致水蒸气和电穿孔效应的形成，破坏了石榴籽的细胞壁，增加了提取过程中细胞壁的通透性和脂质的传质，提高了细胞内油脂的高效释放 ^[33] ，石榴籽在压榨之前经过微波预处理，石榴籽油的产量能够从原先的 3.20% 增加到 4.97% ^[34] 。 Keskin Çavdar 等 ^[35] 在微波功率为 220 W 、石榴籽粉粒径为 0.125~0.450 mm 、固液（正己烷）比为 1:1 0 （ g/mL ）、提取时间为 5 min 的条件下，获得了 石榴籽油 的最高提取率（ 35.19% ），明显高于溶剂浸出法（ 34.70% ，提取时间为 8   h ）和冷榨法（ 17.50% ，提取时间为 8   h ）。

1.5.2 超声辅助提取法

超声波产生的空化效应、热效应和机械效应是提取石榴籽油过程中造成石榴籽细胞壁破裂的主要机制，增加了细胞壁的渗透性，提高了石榴籽油的传质速率 ^[36] 。 Rojo-Gutiérrez 等 ^[4] 利用超声辅助溶剂法提取石榴籽油 ，发现在水浴超声仪中，提取温度 45 ℃，提取时间 10 min ，固液比 1:5 （ g/mL ）， 石榴籽油 的得率为 17.64% ，与利用微波辅助法达到的得率（ 18.38 % ）无显著性差异。提取过程受超声功率、提取温度、提取时间和溶剂体积与石榴籽质量的比值影响， Tia n 等 ^[37] 利用响应面法优化提取关键工艺参数，当超声功率为 140 W 、提取温度为 40 ℃、提取时间为 36 min 、固液（石油醚）比 1: 10 （ g/mL ）时， 石榴籽油 的得率达到 25.11% ，显著高于溶剂浸出法（ 20.50% ）和超临界流体萃取（ 15.72% ）。

1.5.3 高压辅助提取法

高压能够破坏植物组织，使细胞壁和细胞膜破裂，促进油料细胞内油体的溶出和溶剂在细胞中的渗透 ^[38] 。 高压辅助提取是一种新型绿色提取技术，由于能够避免较高热量的产生，可以最大限度的保留植物油中的活性成分。在密闭体系中，向提取系统内通入高纯度的氮气，不断提高反应压力，根据施加压力强度不同，可分为高压（100 MPa以上）、中高压（10~100 MPa）和低高压（10 MPa以下） ^[39] 。高压使溶剂的沸点升高，可以在更短的时间内提高目标油脂的提取率，具有高效、低溶剂消耗、污染程度低等优点 ^[40] 。朱庆书等 ^[41] 在低高压0.25 MPa下以乙醇为溶剂，采用高压辅助溶剂法提取石榴籽油，与常规的溶剂萃取法相比提取时间由3 h缩短到0.5 h，提取率由13%升高至25.8%。

1.5.4 脉冲电场辅助提取法

脉冲电场辅助提取的基本原理是由于细胞膜的介电破坏而产生电穿孔，假定石榴籽细胞就像一个具有低介电常数的电容器（如图4所示），由于细胞膜上存在极性相反的自由电荷，具有天然的跨膜电位。将中等电压（通常为 0.5~20 kV/cm）的短持续时间脉冲（微秒至毫秒）施加到两个电极板之间，由于膜上电荷的积累，跨膜电位增加 ^[42] 。随着脉冲电场强度的进一步增加，导致跨膜的相反电荷之间的静电吸引增强，导致细胞膜变薄。如果电场强度超过临界电场强度，在细胞膜上会产生不可逆的穿孔，增加细胞膜的通透性，导致细胞完整性丧失，细胞中油脂及其他细胞液释放 ^[43] 。因此脉冲电场辅助提取法具有处理时间极短（通常以纳秒或毫秒计）、提取效率高、能量输入低等显著优势，是提取高价值植物油的一种有前途的技术。已有研究表明，榨油前对油籽进行脉冲电场暴露可提高油脂的产量、生物活性化成分的回收和抗氧化能力的提升 ^[43] 。

图4 脉冲电场导致细胞膜电穿孔的机制示意图

Fig.4 Schematic representation of electroporation mechanism in cell membrane caused by pulsed electric field

注：E，脉冲电场强度；Ec，临界电场强度。

2 石榴籽油的营养组成

2.1 石榴籽油的脂肪酸组成

脂肪酸组成是油料作物最重要的品质特征之一，植物油的主要营养特性也是由其脂肪酸组成决定的。由于石榴的品种、产地、种植条件、贮藏环境、提取工艺以及测定方法的不同，石榴籽油的脂肪酸组成和含量在定性和定量水平上存在一定的差异 ^[44] 。表1列举了不同产地及不同提取方法得到的石榴籽油脂肪酸组成及含量，由表可以看出，无论采用何种提取方法，所有石榴籽油样本都显示出相似的脂肪酸组成，主要为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、石榴酸和花生酸，其相对含量大小排列顺序为石榴酸>亚油酸>油酸>棕榈酸>硬脂酸>花生酸，这与Abbasi等 ^[45] 报道的研究结果一致。

石榴籽油的总饱和脂肪酸占总脂肪酸的4.67%~9.01%，明显低于其他大宗植物油如玉米油（约15.39%） ^[46] 、大豆油（6.58%~14.21%） ^[47] 和葵籽油（6.90%~14.61%） ^[48] 等。石榴籽油中的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主，其含量为88.57%~95.33%，其中油酸是石榴籽油中唯一检测到的单不饱和脂肪酸，占总脂肪酸3.16%~8.59%。此外多不饱和脂肪酸占比80.53%~91.96%，以石榴酸、亚油酸和花生酸为主，利用溶剂萃取法得到的石榴籽油中多不饱和脂肪酸含量（91.54%~91.96%）明显高于其他提取工艺，这主要归因于有机溶剂对油籽中大多数脂类成分的提取能力更强 ^[49 ]。

石榴酸是一种多不饱和脂肪酸（18:3n-5），属于共轭亚麻酸，它在石榴籽油中尤为丰富，约占60.62%~81.40%，是其他植物油如丝瓜籽油（40%） ^[50] 和瓜蒌籽油（35.89%） ^[51] 的2倍有余。在各种体内外实验中，石榴酸被报道能够通过限制中性粒细胞活化和脂质过氧化产生抗炎作用，对于一些心血管疾病、癌症、代谢综合征等疾病有效 ^[52] 。因此，在饮食中加入适量石榴籽油对于改善食品品质，提高食物营养价值是非常有益的。

2.2 生育酚

石榴籽油作为一种天然的抗氧化功能性植物油，它也是生育酚的良好来源，Fernandes等[53]的研究结果显示，石榴籽油中γ-生育酚的含量最高（123.0~449.7 mg/100 g），其次是α-生育酚（7.3~17.9 mg/100 g）和δ-生育酚（4.9~15.2 mg/100 g），总生育酚含量为135.3~524.6 mg/100 g。同样Liu等 ^[54] 也报道了石榴籽油的生育酚组成中，γ-生育酚的含量（120.6~72.6 mg/100 g）明显高于其他类型的生育酚。γ-生育酚作为重要的天然脂溶性抗氧化剂，除了能够保护石榴籽油中PUFAs免受脂质过氧化和膳食营养的影响，还能能够保护细胞免受炎症损伤，在许多疾病的预防和治疗中都能发挥作用 ^[55] 。

2.3 植物甾醇

大多数研究都已证明植物甾醇可以降低胆固醇与胆汁酸微粒的结合，减少血清中胆固醇的吸收，达到抑制胆固醇升高的作用，并且具有抗癌和抗炎的特性 ^[56] 。植物甾醇也是石榴籽油中的主要活性成分之一，其含量能够达到363.6~552.7 mg/100 g ^[53] ，而在Habibnia等 ^[57] 的研究中，石榴籽油中总甾醇含量更是达到523.9~575.8 mg/100 g，明显高于橄榄油（256~283 mg/100 g）、核桃油（234 mg/100 g）、椰子油（114 mg/100 g）等功能性植物油 ^[58] 。石榴籽油中的甾醇组成主要以菜油甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇、谷甾烷醇、Δ5-燕麦甾醇为主 ^[53] ， 其含量大小顺序为β-谷甾醇>菜油甾醇>豆甾醇>谷甾烷醇>Δ5-燕麦甾醇，而β-谷甾醇（220.1~354.2 mg/100 g）和菜油甾醇（25.1~36.3 mg/100 g）是促进石榴籽油有效降低血清低密度脂蛋白胆固醇风险，预防心血管疾病的关键因素 ^{[53, 59]} 。

2.4 酚类物质

石榴籽中含有丰富的酚类化合物，其总多酚和总黄酮含量分别为48.43~64.76 mg/g、2.31~7.13 mg/g，而在石榴籽油的提取过程中，只有一小部分酚类物质最终进入油中，大部分留存于饼粕中，被用于饲料行业 ^[59] 。石榴籽油中的酚类物质主要由酚酸类和黄酮类组成，其总酚含量通常能够达到4.92±0.04 mg/100 g ^[5] ， 显著高于其他大宗植物油如大豆油（1.48±0.05 mg/100 g）、玉米油（1.26±0.04 mg/100 g）和葵籽油（1.20±0.03 mg/100 g）等 ^[60] 。由于提取工艺的影响，Silva等 ^[61] 利用乙醇作为萃取剂得到的石榴籽油中酚类物质含量高达76.9±1.58 mg/100 g，是冷榨法和超临界流体萃取法的15倍。石榴籽中的酚类物质结构中带有多个羟基，由于乙醇属于强极性溶剂，因此能够促进石榴籽中的这些酚类物质溶出。石榴籽油中的酚酸主要有3,4-二羟基苯乙酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸和迷迭香酸，而迷迭香酸含量最高（2.20±0.3 mg/100 g）。作为石榴种子生长过程中的一种重要的次生代谢物，多数研究已经证明迷迭香酸具有清除自由基、防止脂质过氧化、抗炎症等营养特性 ^{[62, 63]} 。在各项研究中，黄酮类成分如柚皮素、槲皮素和矢车菊素-3,5-O-二葡萄糖苷等都有报道，其含量分别能够达到1.77±0.04 mg/100 g、1.86±0.08 mg/100 g和20.0±0.61 mg/100 g ^{[5, 61]} 。这些酚类物质已被证明对细胞信号通路、细胞周期阻滞和细胞凋亡具有诱导作用，能够促进石榴籽油发挥抗氧化、抗炎、抗肿瘤和预防心血管疾病等生理活性 ^[64] 。

表 1 不同产地及不同提取方法得到的石榴籽油脂肪酸组成及含量

3 石榴籽油的生物活性

3.1 抗氧化作用

作为石榴汁加工的主要副产物，石榴籽在大量研究中被列为良好的天然抗氧化剂，经过萃取和精炼等工艺之后，丰富的 CLnAs （ 50%~80% ），尤其是石榴酸、生育酚、多酚等具有潜在有益生理活性的抗氧成分也被保留在石榴籽油中 ^[66] 。通过膳食补充适量石榴籽油 可以降低机体内氧化应激水平，防止 DNA 损伤，降低患癌风险，缓解一些慢性代谢疾病等 ^[65] 。 Rojo-Gutiérrez 等 ^[4] 通过评价石榴籽油 对 1,1- 二苯基 -2- 三硝基苯肼（ 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl ， DPPH ）自由基、 2,2- 联氮 - 二（ 3- 乙基 - 苯并噻唑 -6- 磺酸）二铵盐（ 2 ’ -azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate) ， ABTS ）自由基这两种自由基的清除能力和脂质氧化抑制率来确定 石榴籽油的抗氧化性能，结果显示石榴籽油的当量浓度为 490.33 、 191.69 mg TE/L 时，对 DPPH • 和 ABTS ⁺ 的清除率达 91.29% 、 98.26% ，脂质氧化抑制率为 95.99% 。而 Đurđević 等 ^[69] 的研究结果揭示出石榴籽油的高抗氧化性能与其中的 γ - 生育酚密切相关，该团队通过 α - 生育酚等效抗氧化能力测定（ α - tocopherol equivalent antioxidant capacity assay ， α - TEAC ）石榴籽油的亲脂抗氧化能力，发现石榴籽油 具有较高的抗氧化能力达到 410 ±89   μ moL α -TE/100 g ，远超过 Karmowski 等 ^[70] 报道的玉米油（ 244±43 μ moL α -TE/100 g ）、花生油（ 56±5 μ moL α -TE/100 g ）、芝麻油（ 71±12 μ moL α -TE/100 g ）、葵籽油（ 265±42 μ moL α -TE/100 g ）和核桃油（ 61±14 μ moL α -TE/100 g ）的抗氧化能力， 这对于石榴籽油预防衰老和一些退行性疾病具有重要的实际意义。

3.2 抗 炎症 作用

炎症通常是机体对各种外源性或内源性刺激的防御性和保护性的反应，通过过度产生促炎因子（如肿瘤坏死因子（ Tumor Necrosis Factor ， TNF - α ）、白细胞介素 6 （ Interleukin ， IL- 6 ）、一氧化氮（ Nitric Oxide ， NO ）和 前列腺素 E2 （ Prostaglandin E2 ， P GE2 ）等）、激活高度活化的炎症细胞（如中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞等）以及诱导活性氧的过量产生来引起机体的炎症紊乱和组织疼痛 ^{[71, 72]} 。石榴籽油 中约含 80% 的石榴酸，它是 石榴籽油能够发挥抗炎症活性的关键营养组分 ^[73] 。综合有关石榴酸抗炎症作用的体内外实验结果，图 5 列举出了其中的潜在分子机制，其中主要涉及石榴酸对相关促炎因子的影响。 Boussetta 等 ^[72] 评估了石榴酸对 TNF - α 诱导的体内结肠炎症的影响，结果显示石榴酸在体外抑制 TNF - α 诱导 Ser   345 位点上的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（ Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate ， NADPH ）氧化酶亚基 p47phox 的磷酸化来引发 ROS 的产生，保护大鼠免受 2,4,6 - 三硝基苯磺酸诱导的结肠炎症。此外通过提升过氧化物酶体增殖物激活受体（ Peroxisome Proliferators-Activated Receptor ， PPAR ）活力也能改善机体的炎症反应， Bassaganya-Riera 等 ^[74] 利用 1% 的膳食石榴酸补充剂调节巨噬细胞和 T 细胞功能，通过上调 T 细胞中 Foxp3 基因的表达，抑制促炎因子 TNF - α 的产生，但在细胞水平上，巨噬细胞特异性缺失 PPAR γ 会使石榴酸的保护作用完全丧失，肠上皮细胞特异性缺失 PPAR γ 或 PPAR δ 则降低其抗炎作用。

 

图5石榴酸的抗炎症作用潜在机制

Fig.5 The possible mechanisms of the anti-inflammatory effects of punicic acid

3.3 抗 肿瘤 作用

根据统计，每年有 1410 万新的癌症确诊病例，全球每年有 820 万人死亡，癌症已成为世界上第二大死亡原因 ^[75] 。由于治疗癌症的常见化学药物具有临床反应不一致、副作用较强等缺陷，使得临床副作用小、治疗靶点多得天然产物成为癌症治疗的理想选择。大多数的体外实验均报道了石榴籽油对癌细胞生长增殖得抑制活性， Lydia 等 ^[76] 以石榴籽油为原料合成纳米金（ Gold Nanoparticles ， AuNPs ），这种由 石榴籽油 包被的 AuNPs 具有明显的体外抗肺癌和结肠癌活性，使肺癌细胞和结肠癌细胞的活力由原本的 80.3 % 、 83.3 % 下降至到 25% 、和 28.4.2% 。 Costantini 等 ^[77] 研究了石榴籽油对两种乳腺癌细胞系（ MCF-7 、 MDA-MB-231 ）增殖的抑制作用，结果显示石榴籽油显著降低了两种乳腺细胞系的细胞活力，随着石榴籽油剂量的增加，促炎因子的产生 （如 IL-1 β 、 IL-6 、 CXCL10 、 MIP-1 α 、 MIP-1 β 、 MCP-1 和 TNF- α 等） 逐渐下调，同时进一步诱导 NF- κ B 失活，导致癌细胞生长增殖受阻。这说明 石榴籽油对乳腺癌细胞系的抑制作用涉及细胞毒性和抗炎、抗氧化的协同作用。还有研究表明，石榴籽油 的潜在抗癌活性是通过抑制环氧合酶 -2 （ Cyclooxygenase-2 ， COX-2 ）活性，如图 6 所示，丝裂原活化蛋白激酶（ Mitogen-Activated Protein Kinase ， MAPK ）、磷脂酰肌醇 3- 激酶（ Phosphatidylinositol 3-Kinase ， PI3K ） / 蛋白激酶 B （ Protein Kinase B ， Akt ）、核因子 κ B （ Uclear Factor Kappa B ， NF- κ B ）三条信号通路与 COX-2 表达有关。 石榴籽油 的摄入会抑制 NF- κ B 活化、 MAPK 蛋白磷酸化、 P13K 、 Akt 磷酸化，导致癌细胞系中 COX-2 和诱导型一氧化氮合酶（ Inducible Nitric Oxide Synthase ， iNOS ）的表达量增加，最终抑制癌细胞的生长与增殖 ^[78-80] 。

 

图6 石榴籽油抗癌作用的分子机制

Fig.6 Anticancer molecular pathways of pomegranate seed oil

注： NF- κ B ，核因子 κ B ； I κ B α ，核因子 κ B 抑制因子 α ； MAPK ，丝裂原活化蛋白激酶； ERK ，细胞外信号调节激酶； JNK ， Jun N- 末端激酶； AP-1 ，激活蛋白 1 ； PI3K ，磷酸肌醇 3- 激酶； Akt ，蛋白激酶 B ； iNOS ，诱导型一氧化氮； COX-2 ，环氧合酶 2 ； TNF- α ，肿瘤坏死因子 - α ； IL-1 β ，白细胞介素 1 β ； IL-6 ，白细胞介素 6 ； ROS ，活性氧； P 是指磷酸化； Ub 是指泛素化；向下黑色箭头代表下调作用。

3.4 预防心血管疾病

心血管疾病一直以来都是全球发病率和死亡率最高的疾病之一，据统计，我国心血管病患病率一直处于高位，目前总患病人数约 3.3 亿 ^[81] 。心血管疾病是由于心脏和血管功能异常而引起的疾病，在发病早期，血浆中循环的低密度脂蛋白（ Low-Density Lipoprotein ， LDL ）沉积在动脉壁上并被氧化，氧化的 LDL 随后会触发单核细胞的炎症反应，并诱导巨噬细胞泡沫细胞和脂肪条纹病变的产生。随着炎症的持续，动脉壁硬化和斑块破裂可能会发生，导致血栓或凝血，最终导致包括高血压、动脉粥样硬化、卒中、冠心病、心力衰竭等疾病的发生 ^[82] 。而高密度脂蛋白（ H igh-Density Lipoprotein ， HDL ）可以促进 LDL 从血浆中清除，通过饮食促进 LDL 水平降低和 HDL 水平提升是预防和治疗心血管疾病的关键策略 ^[83] 。 Teh 等 ^[83] 通过仓鼠模型研究石榴籽油降低血浆和肝脏胆固醇的有效性，结果显示在饲喂 3 周后，实验组的血浆总甘油三酯、极低密度脂蛋白（ Very Low Density Lipoprotein ， VLDL ）和低密度脂蛋白胆固醇（ Low-Density Lipoprotein Cholesterol ， LDL -C ）显著降低，在大多数的实验组中也观察到 LDL/HDL 值下降。 石榴籽油 中含有 75% 以上的不饱和脂肪酸，尤其是多不饱和脂肪酸是有效的心脏保护剂，可以降低血浆总胆固醇（ Total Cholesterol ， T C ）和 LDL-C ，并增加 HDL 与 TC 的比值 ^{[84, 85]} 。因此可以说明含有石榴籽油的膳食可以有效降低心血管疾病的主要风险因素，改善心血管健康。

4 总结与展望

石榴籽油是共轭亚麻酸良好来源，其中的石榴 酸 是石榴籽油发挥 抗氧化、 抗炎症 、 抗肿瘤、 预防动脉粥样硬化多种 健康功效的物质基础。 随着 对石榴籽油及其生物活性 研究的不断深入 ，以石榴籽油为主要成分的饮食或膳食补充剂会 在功能性及特殊群体专用细分市场中 越来越受到人们的关注。然而目前对石榴籽油的研究尚处于基础阶段，为了进一步挖掘石榴籽油在保健食品、生物医药等领域的发展潜力，持续加快石榴籽油的研究开发和综合利用进程，未来的重点工作应主要集中于以下两个方面：

（ 1 ）强化提取工艺的改进，紧密结合现代化的萃取技术，开发出针对 石榴籽油的更加高效绿色的提取手段，在提取过程中最大限度保留石榴籽油中的有益活性成分，同时以较低的成本获得较高的产油量；

（ 2 ）加强 石榴籽油的健康功效及其机制的研究，目前有关这方面的研究成果大多数是通过体外实验获取的，动物模型试验或大规模人群干预试验数据明显不足。接下来要紧紧围绕临床试验，不断研究和验证石榴籽油的生物活性及其分子机制，努力推动适用于疾病预防或辅助治疗的石榴籽油相关产品的研发。

参考文献：（略）

作者： 胡子聪, 2, 3，胡超凡1, 2, 3，李彦坡1, 2, 3*，蒋巧俊1, 2, 3，李群和1, 2，房翠兰4

（1. 温州市农业科学研究院食品科学研究所，温州 325006；2. 温州科技职业学院农业与生物技术学院，温州 325006；3. 温州市特色食品资源工程技术研究中心，温州 325006；4. 重庆市九龙坡区疾病预防控

作者简介：胡子聪 （ 1 996 — ）， 男 ， 安徽枞阳 ， 助教 ， 硕士 ， 研究方向为食品化学与营养学， E-mail:   hu

《中国油料作物学报》网络首发，网络首发日期： 2023-03-14

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