油茶叶综合利用研究进展

时间:2021-05-23 14:26:07 浏览量:

杨友志 刘想 谭传波

[摘要]油茶属山茶科植物,是世界四大木本食用油料植物之一,其种子多用于榨油,但对其叶片的利用和研究较少。本文就油茶叶的成分、利用情况进行阐述,为油茶叶的开发利用提供指导。

[关键词]油茶叶;综合利用;成分;提取;发酵

中图分类号:TS272.5 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

油茶属于山茶科山茶属的多年生木本油料植物,是中国特有的一种纯天然高级油料,在我国长江流域到华南各地广泛栽培。随着国家耕地面积的减少,利用山林的非耕地种植木本粮油,成为解决粮油不足问题的有效手段,茶油也成为近年来我国大力推广的主要粮油品种,其中湖南、江西等省份为油茶主产区。2019年11月14日,江西赣州全国油茶产业发展工作会议报告指出,目前全国油茶种植面积已达44.6万hm2且油茶籽年产量多达100万t以上,产值约100亿元以上。随着油茶产业的快速发展,油茶制油技术不断完善、油茶皂素日化产品日渐多样化,实现了对油茶果的高值化利用,然而作为油茶重要组成部分的油茶叶却鲜有人问津。每年44.6万hm2的油茶林,春秋两季修剪时会有大量的叶片被剪掉,这些叶片全部被直接丢弃或者焚烧,造成大量的资源浪费。关于油茶叶的药用价值,《广西民族药简编》中就有记载:“水煎洗患处,治皮肤溃烂瘙痒,经久不愈。”另有《福建药物志》记载,油茶叶可“收敛止血”。可见,油茶叶是很好的中药材,研究其利用价值具有重要的现实意义。

1 油茶叶成分研究进展

1.1 油茶叶成分

油茶叶是油茶生长过程中进行光合作用的主要部位,通过光合作用为油茶生长提供能量和碳水化合物,同时通过蒸腾作用将根部吸收的矿质营养运输到地上。关于油茶叶的研究主要集中在油茶叶对油茶产量影响等方面,比如叶面积大小、叶片结构、叶片的气孔量、叶片的蒸腾、叶片病害诊断等[1-4]。油茶叶不仅含有脂肪、蛋白质、糖类、氨基酸、叶绿素等成分,还含有丰富的茶皂素、多酚、黄酮类化合物等活性成分[5-6]。张婷等[7]的研究表明,油茶叶中多酚类化合物含表儿茶素0.45%、表没食子酸儿茶素0.3%、儿茶酸0.23%,并且表儿茶素含量高于其他山茶属植物叶片。陈跃龙等[8]分離出10种多酚、黄酮类化合物,分别是羽扇豆烷醇、胡萝卜苷、山柰酚、山柰酚-3-O-(2″,6″-二- O-反式-对-羟基桂皮酰基)-β-D-葡萄糖苷、1-(3′,5′-二甲氧基)苯基-2-(4″- 羟基)苯基乙烷、齐墩果酸、槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-半乳糖苷、槲皮素- 3-O-α-L-鼠李糖苷。

1.2 有效成分提取工艺

对油茶叶成分的提取,除了传统的乙醇浸提工艺,还不断涌现出新的提取分离工艺技术[9]。李娇娟等[10]以油茶叶乙醇提取得到的黄酮粗提液为原料,采用6种大孔吸附树脂进行分离纯化,其中D101大孔吸附树脂的分离效果最佳,黄酮收率高达87.94%。曹清明等[11]用液相法制备油茶叶成分,并分析了油茶叶成分和结构,分离出了二氢白藜芦醇和1-(3′ ,5′ 二甲氧基)苯基2-O-[4-吡喃葡萄糖基(6→1)-吡喃鼠李糖基]苯乙烷。胡平等[12]利用响应面法优化超声辅助提取油茶叶总酚,进一步优化了油茶叶成分提取。由于油茶叶成分复杂、种类丰富,通过提取工艺技术的不断优化完善,将会不断有新的活性成分被发现和提取纯化,这都将为油茶叶成分的深度研究提供技术保障。

油茶叶中多酚、黄酮类化合物含量随着油茶的生长动态变化,多酚、黄酮类化合物的含量与油茶叶本身的叶龄、成熟度有着直接关系。陈林等[13]的研究显示,油茶叶中儿茶素没食子酸酯(EGCG)随叶片的成熟不断减少,这也与茶叶中鞣质的变化规律一致。由此可知,提取多酚时应该选择春梢或者秋梢幼嫩叶片。闫荣玲等[14]的研究显示,油茶叶中黄酮含量与树龄、生长期、叶龄有关,种植的第5年,油茶叶中黄酮含量达到最大值43.61mg/g,但是30年树龄的油茶树,即使在4月和10月的两个高峰时期,也只有20.14~22.78mg/g。一年中的两个高峰期4月和10月刚好是春季和秋季,这说明多酚积累与昼夜温差有关;同时黄酮类化合物含量老叶>中叶>嫩叶[15],因此应在每年10月份选择老叶片采摘。该研究同时证明,油茶叶中茶皂素的含量也有与黄酮相同的变化规律,故在做油茶叶活性成分提取时,需要结合其含量变化特点合理安排材料收集部位和时间。

2 油茶叶利用研究进展

油茶加工目前主要利用油茶籽进行压榨制油,而对油茶叶的高值化利用较少,主要原因为油茶叶高值化利用方向不明,同时现阶段油茶种植采取粗放式管理,油茶树缺乏修整,回收成本高。油茶树修剪得到的油茶叶被当做废物丢弃,造成生物资源严重浪费。

油茶叶用途广泛,其落叶可以作为能源和碳源,叶中所含的皂素可以作为表面活性剂、农药等,油茶叶中的多酚、黄酮成分也是良好的抗氧化剂。下文对油茶叶的应用情况进行简要论述。

2.1 在农业中的应用

油茶叶片分为健康叶和肉质叶,肉质叶主要是由于外担子菌病引起的叶片肥厚病害,彭凌等[5]的研究显示,油茶肉质叶虽具有良好的保健效果,但是由于肉质叶的产量少,利用价值不大。闫荣玲等[14]的研究显示,油茶叶中茶皂素含量为5%~6%,是一种天然的非离子型表面活性剂,可作为天然杀虫剂使用,也可用作农药的助剂,与其他杀虫剂同时使用可提高杀虫剂杀虫效果[16-17]。因此可提取油茶叶中茶皂素与其他杀虫剂联合使用或单独使用,从而减少其他杀虫剂使用量,促进资源节约型和环境友好型社会建立。

2.2 在化妆品、医疗保健行业中的应用

油茶叶富含黄酮类化合物,具有很强的抗氧化性,可用于治疗无名肿毒、犬咬及火烧成疮等疾病[18]。由于黄酮类化合物中的酚羟基上氢原子可与自由基结合,形成黄酮自由基,黄酮自由基又可与其他自由基结合达到淬灭自由基的效果,从而终止自由基链式反应[19-20],因此油茶叶提取物可用作抗衰老护肤产品的原料。

油茶叶中富含皂苷和茶多糖等活性物质,可广泛用于保健品和医药产品开发。马丽媛等[21]的研究显示,油茶叶提取物中皂苷成分对人乳腺癌细胞、白血病细胞、人肝癌细胞、结肠癌细胞、人肺癌细胞的生长具有抑制作用。彭凌等[22]的研究显示,油茶肉质叶提取液具有降血糖作用。李海琳等[23]的研究表明,油茶叶中茶多糖具有抗血栓等作用。钱海兵等[24]研究了油茶叶水提物的抗凝血及抗血栓形成作用,研究结果表明油茶叶水提物能够延长小鼠凝血时间和小鼠尾出血时间,能够抑制下腔静脉血栓形成,油茶叶水提物具有抗凝血及抗血栓形成的作用。

茶多酚具有抗氧化、降血糖、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤等功效[25-27]。蓝梧涛等[28]、王宇等[29]通过优化提取工艺和检测技术,得出油茶叶中多酚含量达67.31mg/g。

可见,油茶叶在化妆品和医药保健产品开发中具有广阔的应用前景。

2.3 抗氧化和保鲜作用

山茶油含有丰富的不饱和脂肪酸,易被氧化变质,而油茶叶中富含的多酚和黄酮物质,是良好的抗氧化成分,将这些抗氧化成分添加到山茶油中有利于山茶油的安全储存,同时增加山茶油营养保健功能。蓝梧涛等[30]的研究显示,采用大孔树脂HPD-600对油茶叶粗提液进行纯化分离,能够获得高强活性茶多酚,纯度高达40.05%,同时证明该多酚可以有效延缓油脂氧化。张建良等[31]、杨辉荣等[32]的研究显示,油茶叶提取液中黄酮类化合物能够有效抑制猪油和菜籽色拉油的氧化。

此外,油茶叶中富含的皂苷和黄酮物质是良好的抑菌成分,可用于新鲜果蔬的保鲜,促进果蔬行业绿色发展。黄陈陈等[33]的研究显示,油茶叶提取物中黄酮类物质具有抗氧化和抑菌作用。肖新生等[34]的研究显示,油茶叶提取物对青提具有保鲜效果。

3 展 望

当前,对油茶叶的理论研究主要集中在多酚、黄酮类化合物的提取和功能特性方面,而对油茶叶的实际应用研究较少,更不必提油茶叶的工业化生产应用,而同科的其他茶叶在各领域都得到了充分应用,且茶叶开发的产品品类丰富。为此,油茶叶应用开发可借鉴其他茶叶产品的开发经验,尤其是在化妆品、保鲜剂、医药产品方面的应用。

利用油茶叶与同科茶叶具有近缘关系,可借鉴发酵茶工艺对油茶葉进行深加工,进一步实现对其功能性成分的挖掘和产品开发。例如利用油茶叶发酵制备黑茶,将其中大分子的粗纤维和粗蛋白进行发酵分解,能够产生小分子的有机酸、氨基酸和多肽,可用于化妆品、保健品、医药产品开发,实现高值化利用。

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