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植物甾醇应用摘要：本文主要介绍了植物甾醇的相关性质、功能及在医学、轻工业、食品中的应用.关键词：植物甾醇，应用植物甾醇是存在于高等植物中的固醇。
广泛分布于植物界，它代表了植物代谢的一个终产物。
最初发现与麦角甾醇可以从酵母中得到，属于菌甾醇，经辐射处理，具有抗佝偻病的作用，是维生素D原，被誉为“生命的钥匙”植物甾醇可通过降低胆固醇减少心血管病的风险。
在欧洲作为食品添加剂非常普遍，广泛用于食品中以降低人体胆固醇，用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病。
对治疗溃疡、皮肤鳞癌、宫颈癌等有明显的疗效；此外，植物甾醇还是重要的甾体药物和维生素D3的生产原料。
植物甾醇具有良好的抗氧性，可作食品添加剂（抗氧化剂、营养添加剂）；也可作为动物生长剂原料，促进动物生长，增进动物健康。
应用：1在医学上的应用：在医学上，植物甾醇可取代价格上涨的皂甙元合成甾类激素。
甾类激素主要包括肾上腺皮质激素和性激素，是人体内本身存在的生物活性物质，在调节人体本身的糖、盐代谢，维持生命和正常生活，促使新器官发育、维持生殖、蛋白质合成转化等正常生命活动中起着重要作用.2在化妆品工业方面的应用：植物甾醇是一种W/O性的乳化剂，具有温和的皮肤渗透性和促进皮脂分泌的生理特性，能保持皮肤湿润和柔软，延缓皮肤老化，防止皮肤晒伤，因此在化妆品工业中也得到广泛的应用。
在浴用化妆品中起到稳定泡沫的作用。
在洗发剂、护发剂中，植物甾醇能使头发变得强劲、不易断裂，且可减少静电效应。
3在饲料工业中的应用：植物甾醇和核糖蛋白结合后，具有促进动物性蛋白质的合成的功能，有利于动物的生长和健康。
因此可将植物甾醇添加到混合食料中，提高禽畜的增长率。
日本利用植物甾醇解决了蚕在人工饲育中，对混合性饲料的厌食性难题，从而拜托了养蚕业受桑叶生产，气候条件等因素的制约。
4在食品工业中的应用：植物甾醇具有良好的抗氧化、抗腐败作用，可以用作食品添加剂。
与甘氨酸并用后，可以延长油脂自动氧化的诱导期，因此油脂中添加米糠甾醇后再用于制造饼干或方便面等，能够提高抗氧化能力，延长货架寿命。
物甾醇综述()副产物综合利用植物甾醇的提取与功能研究进展学生姓名：学号：年级：授课教师：专业：中国·大庆1植物甾醇的结构、来源与性质甾醇是甾族化合物中的一种，分子的基本骨架(主体甾核称为环戊烷多氢菲核)有三个六元环和一个五元环组成。
C-3位上连有一个羟基,C-17位连有由8~10个碳原子构成的侧链,多数甾醇C-5位为双键。
由于C-17位上的R不同和C-3位上羟基结合的物质不同,甾醇的种类也不同。
常见游离甾醇有胆甾醇、β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇等结构形式]1[，见图1-1。
植物甾醇作为植物细胞的重要组分，在根、茎、叶、果实、中均有存在。
已发现甾醇在植物中主要有两种存在形式，即游离甾醇、甾醇酯。
植物油脂中以小麦胚芽油、玉米胚芽油、米糠油等含量最高]2[。
植物甾醇与胆固醇有着相似的化学结构，然而人类对于胆固醇的吸收远远多于植物甾醇]3[。
甾醇通常为片状或粉末状白色固体，经溶剂结晶处理的甾醇为白色鳞片状或针状晶体，其中在乙醇溶剂中结晶形成针状或菱片状，在二氯乙烷溶剂中形成针刺状或长棱晶。
甾醇分子中，碳原子数一般为27至31，分子量约为386至456。
甾醇熔点较高，都在100℃以上最高达215℃。
甾醇的相对密度略大于水，不溶于水，可溶于多种有机溶剂。
植物甾醇的物理化学性质主要表现为疏水性，但是因为其结构上带有羟基基团，因而又具有亲水性。
在同一个物质结构中同时具有亲水基团和亲油基团意味着该物质具有乳化性。
植物甾醇的乳化性可以通过对羟基基团进行化学改性而得到改善。
植物甾醇具有两性的特征使得它具有调节和控制反相膜流动性的能力]4[。
2植物甾醇的提取从油脂下脚中去除非甾醇类物质提取街醇方法很多，其原理一般基于原料理化性质及生化反应方面差异。
如物质在碱存在下可皂化性，有机溶剂中溶解度差异;菌醇和其它物质可络合性及其络合物溶解度差异;表面活性剂存在下亲水性差异;高真空条件下物质蒸气压及分子自由程差异;及物质吸附力差异等。
植物类固醇在药物开发中的应用研究1.引言药物开发是一项重要的科学研究领域，目的是发现和开发新颖有效的药物来治疗、预防或减轻人类疾病。
随着科技的不断进步，越来越多的研究人员开始关注植物类固醇作为药物开发的潜在来源。
植物类固醇是植物体内重要的次要代谢产物，具有广泛的生物活性，因此在药物开发中的应用研究备受关注。
2.植物类固醇的分类和生物活性（1）类胆甾醇：包括胆固醇、甾醇等，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性。
（2）类雄甾醇：包括雄甾醇、睾丸固酮等，具有抗炎、免疫调节等多种活性。
（3）类孕戊二烯醇：包括孕酮、孕二烯醇等，具有抗炎、免疫调节、雌激素活性等多种生物活性。
（4）其它类固醇：如亚麻酸、大豆异黄酮等，具有抗氧化、抗炎等生物活性。
3.植物类固醇在抗癌药物开发中的应用（1）植物类固醇在肿瘤生长抑制中的作用：研究表明，某些植物类固醇能够通过抑制肿瘤细胞的增殖和诱导肿瘤细胞凋亡，发挥抗癌作用。
（2）植物类固醇在肿瘤血管新生抑制中的作用：某些植物类固醇能够抑制肿瘤血管的生长和形成，从而阻断肿瘤的供血和营养来源，抑制肿瘤的生长和扩散。
（3）植物类固醇在免疫调节中的作用：植物类固醇能够调节免疫系统的功能，增强机体的免疫力，抑制肿瘤细胞的增殖和扩散。
4.植物类固醇在心血管疾病药物开发中的应用（1）植物类固醇对血脂调节的作用：某些植物类固醇能够促进体内血脂的降解和排泄，减少血液中的胆固醇和甘油三酯含量，降低动脉粥样硬化的发生概率。
（2）植物类固醇对血压调节的作用：某些植物类固醇能够抑制血管收缩素的合成和释放，扩张血管，降低血压。
（3）植物类固醇对血栓形成的影响：某些植物类固醇能够抑制血液凝固系统的活化和血栓的形成，从而降低心血管疾病的发生风险。
5.植物类固醇在免疫调节药物开发中的应用（1）植物类固醇对免疫功能的调节：某些植物类固醇能够调节机体的免疫系统功能，增强机体的免疫力。
（2）植物类固醇对免疫炎症的抑制：某些植物类固醇具有抗炎作用，能够抑制炎症反应，减轻炎症引起的组织损伤。
植物甾醇制取及应用研究进展鲁海龙;史宣明;张旋;张洪宁;张煜;樊艳妮;王锋涛【摘要】油脂中植物甾醇含量较少,但是却有着重要的生理功能.主要围绕国内外近年来植物甾醇的制取及应用方面的研究进展进行综述.介绍了油脂精炼过程中植物甾醇在各工段的损失情况;对脱臭馏出物(DD油)、酸化油、渣油为原料的植物甾醇制取工艺及甾醇酯的合成工艺发展现状进行论述;对植物甾醇的应用进行了介绍.以期为植物甾醇的生产及应用提供技术参考.%The phytosterol content in oil is low,but it has a vital physiological function.The progress in extraction technologies and application of phytosterol in recent years at home and abroad was summarized.The loss of phytosterols in each section of oil refining process was introduced.With deodorizer distillate (DDoil),acidification oil and residual oil as raw materials,the development situations of phytosterol extraction technology and sterol ester synthesis process were discussed.The application of phytosterol was introduced.The study was aimed at providing technical reference for the production and application of phytosterol.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2017(042)010【总页数】4页(P134-137)【关键词】植物甾醇;甾醇酯;油脂精炼;制取;应用【作者】鲁海龙;史宣明;张旋;张洪宁;张煜;樊艳妮;王锋涛【作者单位】西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082;西安中粮工程研究设计院有限公司,西安710082【正文语种】中文【中图分类】Q545;TQ645.9植物甾醇是一种重要的天然甾体，被誉为“生命的钥匙”，具有十分重要的生理功能，如降低胆固醇、抗癌、保持生物内环境稳定、控制糖原和矿物质的代谢、调节应激反应等，其中最引人注目的是降胆固醇功效[1]。
油料作物中植物甾醇及其加工中的变化研究进展目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (4)二、植物甾醇的基本性质与功能 (5)2.1 植物甾醇的化学结构与分类 (6)2.2 植物甾醇的营养价值与生理功能 (7)2.3 植物甾醇在油料作物中的分布与含量 (8)三、油料作物中植物甾醇的提取方法 (10)3.1 提取方法的选择依据 (11)3.2 常用提取技术介绍 (12)四、植物甾醇在油料加工过程中的变化 (13)4.1 加工条件对植物甾醇稳定性的影响 (15)4.2 植物甾醇的氧化与稳定性研究 (16)4.3 植物甾醇与油脂的相互作用及变化 (17)五、植物甾醇在油料产品中的应用 (18)5.1 植物甾醇在食用油中的应用 (19)5.2 植物甾醇在功能性油脂中的应用 (20)5.3 植物甾醇在化妆品、保健品等领域的应用前景 (21)六、植物甾醇加工技术的优化与创新 (22)6.1 提高提取效率与纯度的策略 (23)6.2 改善植物甾醇稳定性的方法 (25)6.3 功能化植物甾醇产品的开发 (26)七、结论与展望 (27)7.1 研究成果总结 (28)7.2 存在问题与挑战分析 (30)7.3 未来发展方向与前景展望 (31)一、内容简述随着全球经济的快速发展和人类对健康食品的需求不断增加，植物甾醇作为一种具有丰富生物活性的天然物质，逐渐成为油料作物中的重要研究课题。
植物甾醇是一种多酚类化合物，主要存在于植物油中，具有降低胆固醇、抗炎、抗氧化等多种生理功能。
因此。
本次会议主要围绕油料作物中植物甾醇及其加工中的变化展开讨论，包括植物甾醇的来源、提取方法、含量测定技术等方面的研究进展。
还探讨了植物甾醇在植物油中的应用，如用于生产高甾醇植物油脂、高甾醇食用油等，以及在保健食品、医药等领域的应用前景。
会议还关注了植物甾醇加工过程中的质量控制和保藏技术研究，以确保产品的有效成分和稳定性。
植物甾醇的开发与应用研究进展杨振强 谢文磊 李海涛 郭 威(河南工业大学化学化工学院) 【摘 要】植物甾醇是一种天然活性物质,具有重要的应用价值。
本文概述了植物甾醇的结构、来源、性质、提取和生理功能及其在医药、食品、化妆品和饲料等工业上的应用,并展望了其发展前景。
【关键词】植物甾醇;提取;功能;应用中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2006)01-0053-04 植物甾醇是一种存在于植物中的天然活性物质。
它广泛分布于自然界,是植物体内构成细胞膜的成分之一,也是多种激素、维生素D及甾组化合物合成的前体。
天然植物甾醇种类繁多,一般有4种分子结构:谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇。
目前,从植物中鉴定出了250多种植物甾醇,它们主要以游离态、甾醇酯(脂肪酸酯和酚酸酯)、甾基糖苷和酰化甾基糖苷等形式存在。
植物甾醇不仅可直接用于消炎、降血脂、抗溃疡和防治癌症等,也是生产甾体药物的重要原料。
近年来随着生命科学、油脂科学与工程技术的迅速发展,植物甾醇在医药、食品、化工和饲料等领域得到了关注和重视。
1 植物甾醇的来源植物甾醇在自然界普遍存在,主要存在于植物的根、茎、叶、果实和种子中。
不同的植物种类,其含量不同,见表1。
表1 常见植物甾醇中含量(mg/100g)名称植物甾醇名称植物甾醇名称植物甾醇马铃薯5梨 8杏仁果143番茄 7苹果 12腰果 158莴苣 10香蕉 16大豆 163胡萝卜12无花果31玉米 178洋葱 15小麦 69花生 220菜豆 127胡桃 108芝麻 714一般认为,植物油及其加工副产物是植物甾醇最丰富的自然来源,其次是谷物,谷物副产物和坚果,少量来自水果和蔬菜。
油脂精炼脱臭馏出物是植物甾醇主要的工业来源,表2列出了主要油脂脱臭馏出物中植物甾醇的含量。
植物油脱臭馏出物中含10%～30%不皂化物,其中约40%为植物甾醇。
造纸工业的副产物木浆油是回收植物甾醇的另一原料,其脱臭馏出物主要由β-谷甾醇组成(占50%～60%),并混有少量的菜油甾醇、豆甾醇和菜籽甾醇等。
另外,废白土、劣等磷脂等都是具有工业开发价值的廉价植物甾醇资源。
表2 主要油脂脱臭馏出物中的植物甾醇含量(%)馏出物来源植物甾醇含量馏出物来源植物甾醇含量大豆油 9～12棕榈油 2.0菜籽油 24.9葵花籽油0.8～1.2米糠油 4.9～19.2橄榄油 0.5花生油 5.9我国是油脂和木浆的生产大国,每年都有大量的油脂副产品和木浆副产品产生,如果对这些富含植物甾醇的副产品进行综合利用,不仅可以提高经济效益,而且也可为其他行业提供植物甾醇产品。
2 植物甾醇的结构与性质 谷甾醇:R=-CH(CH3)CH2CH2CH(CH2CH3)CH(CH3)2 豆甾醇:R=-CH(CH3)CH=CHCH(C H2CH3)CH(CH3)2 菜油甾醇:R=-CH(CH3)C H2CH2C H(C H3)CH(CH3)2 菜籽甾醇:R=-CH(CH3)C H=CHC H(C H3)CH(CH3)2植物甾醇是以环戊烷全氢菲(又称甾核)为骨架的一类甾体化合物,如图1所示。
随着C17位上侧链R的长短,图1 植物甾醇的分子结构及R 所含双键数目的多少和位置的差异,该分子结构代表了不同种类的植物甾醇。
现在已经确认的植物甾醇都属于4-无甲基甾醇,它们具有相同的手性结构。
它们在结构上惟一不同之处是侧链,但是正是这些侧链的微小差异导致了它们生理功能的极大不同。
纯植物甾醇在常温下为白色粉末,无臭无味,熔点可达到130～140℃,相对密度略大于水,不溶于水、碱和酸,可溶于乙醚、苯、氯仿、乙酸乙酯、二硫化碳和石油醚等有机溶剂。
植物甾醇的化学性质主要表现在具有活性的羟基和双键上,C 17位上的烃基会使植物甾醇的化学性质在某些方面出现差异。
植物甾醇能被氧化成酮,能与脂肪酸反应生成脂肪酸酯,能与硫酸或其他强酸发生颜色反应。
另外,它还可以与尿素、有机酸(如草酸、苹果酸和琥珀酸)和毛地黄皂苷等发生络合反应。
植物甾醇的理化性质主要表现为乳化性,其乳化性可通过对其羟基基团进行化学改性而得到改善。
这种两性的特征使它具有调节和控制反相膜流动性的能力。
3 植物甾醇的提取和分析3.1 植物甾醇的提取原理从脱臭馏出物中提取植物甾醇的方法很多,但基本原理都是基于其物理性质、化学性质和生化性质方面的差异,例如植物甾醇在碱存在条件下的可皂化性;在有机溶剂中溶解度的差异;和其他物质形成络合物的溶解度的差异;在表面活性剂存在条件下的亲水性的差异;在高真空条件下物质的蒸汽压及分子自由程的差异;以及物质吸附能力的差异等。
在提取的各种方法中,有一些相同的提取分离步骤,如皂化或酯化、萃取、脱色和结晶等。
皂化是将物料中的脂肪酸和油脂转化为肥皂后,再用有机溶剂将植物甾醇萃取出来,从而除去脂肪酸和油脂。
皂化可用氢氧化钠或氢氧化钾,也可用熟石灰或生石灰进行干式皂化。
酯化是将脂肪酸和中性油脂转化为脂肪酸酯,再通过减压蒸馏而除去。
萃取是为了将植物甾醇萃取到有机溶剂中而除去不溶性杂质。
脱色是为了脱去油脂中含有的脂溶性的色素如胡萝卜素、叶绿素等。
结晶分离则是利用植物甾醇在有机溶剂中的溶解度随温度的变化,通过冷析结晶而使植物甾醇得到提纯。
3.2 植物甾醇的提取方法植物甾醇可从脱臭馏出物和木浆油中提取,常用方法主要有以下几种:3.2.1 溶剂结晶法该法主要用于实验室对植物甾醇进行分离提纯,所用的主要溶剂有甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和乙酸乙酯等。
该法可直接分离,但是操作步骤多,溶剂用量大,植物甾醇的收率低,因此难以工业化。
工艺流程如下:脱臭馏出物※皂化※乙醚萃取(去肥皂)※乙醚抽出物※无水硫酸钠干燥并过滤(去乙醚不溶物)※丙酮萃取※干燥※植物甾醇粗制品※乙醇重结晶※植物甾醇精制品3.2.2 络合法日本、美国等采用此法工业化生产植物甾醇。
络合法所用的络合形成剂主要包括有机酸、卤酸、尿素和卤素碱土金属盐。
有机酸中主要有草酸、琥珀酸和苹果酸等。
卤酸主要采用盐酸和氢溴酸。
卤盐主要有氯化锌、氯化钙、溴化钙、氯化镁、溴化镁和氯化亚铁等。
络合反应溶剂可用石油醚,或用异辛烷。
该法生产的产品纯度高,收率高,但溶剂回收困难,生产成本较高。
工艺流程如下:脱臭馏出物※皂化※酸分解※萃取※络合反应※分离络合物※络合物分解※植物甾醇粗制品※脱色※结晶※植物甾醇精制品3.2.3 干式皂化法该法是将脱臭馏出物用熟石灰或生石灰在60～90℃下皂化形成膏状物,用机器粉碎,然后经溶剂萃取、浓缩得到粗植物甾醇,再经过洗涤去杂、脱水即可得到精制植物甾醇。
该法可用于工厂同时提取和分离维生素E 和植物甾醇,但其缺点在于原料的利用率低,而且产品的纯度和收率也偏低。
工艺流程如下:脱臭馏出物※干式皂化※粉碎膏状物※萃取(去钙皂)※浓缩※植物甾醇粗制品※洗涤※脱水※植物甾醇精制品3.2.4 分子蒸馏法该法为目前主要的工业生产方法。
该法是先将脱臭馏出物酯化,然后进行洗涤,减压脱除低碳醇,再通过蒸馏回收易挥发组分脂肪酸酯,对残液进行分子蒸馏回收维生素E ,对分子蒸馏的残渣进行皂化反应,然后经丙酮提取得粗植物甾醇,最后经脱色、重结晶得到精制植物甾醇。
该法的主要缺点是流程长、操作步骤多、产品的纯度和收率低,而且需要反复进行分子蒸馏才能很好地分离出维生素E 和脂肪酸酯类。
工艺流程如下: 脱臭馏出物(加催化剂硫酸,低碳醇)※蒸出低碳醇※蒸馏(除脂肪酸酯)※酯化※残渣※分子蒸馏(得生育酚)※残渣※皂化※丙酮提取※植物甾醇粗制品※脱色※结晶※植物甾醇精制品用该法生产维生素E和植物甾醇时,也可在分子蒸馏之前,进行冷冻结晶,将植物甾醇从处理液中离析出来,从而生产植物甾醇。
3.2.5 酶法加拿大Sur esh Ra mamurthi和Ala nR.Mc Cur dy采用丹麦哥本哈根No vo I ndustr i A/S生产的一种固定化非特异性脂肪酶对脱臭馏出物进行催化酯化,使脂肪酸甲酯的转化率达到96.5%,从而提高了维生素E和植物甾醇的收率。
其工艺流程如下:脱臭馏出物※酶催化酯化※脱溶※真空蒸馏※植物甾醇和维生素E※分离该法可回收到原料中90%以上的维生素E和植物甾醇,同时克服了溶剂浸出、化学处理及分子蒸馏提取维生素E和植物甾醇收率低的缺点,而且酶处理条件温和,原料也无需进行任何预处理,可认为是提取维生素E和植物甾醇的一个新的发展方向。
3.2.6 超临界CO2萃取法该法可直接将植物甾醇从油脂精炼脱臭馏出物中提取出来,收率可达41%。
其操作简单,生产费用低,无污染,提取的产品保持了植物甾醇的天然特性,是生产植物甾醇的重要发展方向。
工艺流程如下:CO2气罐※热交换器※高压泵←↑ 流量计→分离器→萃取器该工艺萃取方式为间歇式操作。
先将原料定量装入萃取器中,然后打开阀门放出C O2,启动高压泵,待温度和压力达到预定条件后,打开节流阀调节流量,则溶有溶质的CO2从萃取器中流出,经减压进入分离器,再通过流量计,最后经过热交换器液化循环使用。
脱臭馏出物中的主要成分为脂肪酸、甘油三酯和植物甾醇。
它们在CO2中的溶解度依次减小,因此,在萃取过程中,最容易萃出的是脂肪酸,其次为甘油三酯,最难萃出的是植物甾醇。
最后萃取器中的萃余物即为粗植物甾醇制品,再经脱色和重结晶即可得到精制植物甾醇。
3.3 植物甾醇的分离方法从油脂精炼脱臭馏出物中制得的植物甾醇是一种混合物,要获得个别植物甾醇制品,尚需进一步的分离。
分离方法可分为化学处理方法和物理方法两类。
化学处理方法利用的是植物甾醇的特征反应;物理方法利用的是色谱技术、超临界萃取技术或有机溶剂的多级分步结晶等。
3.4 植物甾醇的分析方法植物甾醇的分析方法比较多,例如,毛地黄皂甙法、酶法、薄层色谱法(TLC)、可见光比色法(VS)、气相色谱法(GC)和高效液相色谱法(HPL C)等。
毛地黄皂甙法对操作的安全性要求较高,会使分析结果偏高,且操作时间过长,导致该法应用不多。
酶法、薄层色谱法(TL C)和可见光比色法(VS)只能测出样品中总植物甾醇的含量,不能对各种植物甾醇组分进行分离定量,应用也受到一定限制。
目前较为常用的是气相色谱法(GC)和高效液相色谱法(HPL C),特别是高效液相色谱法(HPLC)采用乙氰/异丙醇作为流动相,对植物甾醇进行直接进样,不需用衍生,并且精确度高,重现性好,样品分析前后没有遭到任何破坏,因此应用比较广泛。
4 植物甾醇的生理功能与用途植物甾醇不能由人体自行合成,只能从饮食中摄取。
它能保持生物体内环境稳定,控制糖原和物质的代谢,调节应激反应等,是不同于胆甾醇(动物甾醇)而具有许多有益生理功能的天然化合物。
4.1 植物甾醇的生理功能4.1.1 降低胆甾醇有关植物甾醇的降胆甾醇的作用机理有以下3种:(1)抑制肠道对胆甾醇的吸收;(2)促进胆甾醇的异化;(3)在肝脏内抑制胆甾醇的生物合成。
