董丽梅，赵秀娟，刘姚，王琳，麦任娣

（广东生态工程职业学院园艺系，广东广州 510520）

牡丹（Paeonia suffruticosaAndr.）是芍药科芍药属多年生落叶灌木，原产于中国，在我国已有2000多年的栽培历史，因其花大色艳、雍容华贵，自古就有“花中之王”的美称。牡丹不仅具有很高的观赏价值，还有悠久的药用历史。牡丹主要以根皮入药，其干燥的根皮又称为“丹皮”，有清热凉血、活血化瘀、镇痛、通经之效。现代研究还表明牡丹具有抗菌消炎、抗动脉粥样硬化、抗惊厥、保肝、降血糖、增强免疫等多种药理作用[1]。

油用牡丹是牡丹组植物中产籽出油率≥22%的种的统称，是我国新兴的木本油料作物，目前主要以凤丹牡丹（Paeonia ostiiT. Hong et J.X. Zhang）和紫斑牡丹（Paeonia rockiiT. Hong et J.J. Li）两个品种为油用栽培推广对象，在河南洛阳、山东菏泽、安徽铜陵等地广为种植。牡丹籽油含有亚麻酸、亚油酸、油酸等丰富的不饱和脂肪酸，含量可高达90%以上，其中亚麻酸的含量尤其突出，含量可高达40%以上，具有抗氧化、降血糖、降血脂、预防心脑血管疾病等功效，有非常高的营养和保健价值[2]。2011年，国家卫生部批准牡丹籽油为“新资源食品”，油用牡丹产业迅速发展起来，相关研究也日益增多。目前关于油用牡丹的研究主要集中在种植栽培[3-5]、牡丹籽油提取[6-8]等方面，也有学者对油用牡丹不同部位的化学成分进行了研究，报道了一系列活性物质，包括萜类、酚类、黄酮类和脂肪酸类等结构类型[9,10]。除牡丹籽外，油用牡丹的根、花、叶以及籽油加工副产物等常常被忽视，没有充分利用。油用牡丹根皮富含丹皮酚、芍药苷等活性成分，不仅可作药用，还可用于口腔护理和美容护肤[10]；油用牡丹花中富含芳香醇、多酚等抗氧化活性物质，是制作化妆品、护肤品的良好原料[9]；牡丹籽榨油后产生的饼粕富含蛋白质和单萜苷、低聚芪等活性物质，可进一步开发利用[11]。本文综述了油用牡丹根、花、叶、籽以及籽粕的化学成分及开发利用现状，旨在为油用牡丹产业的精深加工和综合利用提供理论依据。

1 油用牡丹不同部位化学成分

油用牡丹全身是宝，除了牡丹籽油具有很高的营养价值之外，其他部位也含有丰富的活性物质。目前已经从油用牡丹的根、花、叶、籽以及籽粕中报道了275种化合物，按其结构类型划分包括：单萜苷类（1～41）、酚及酚苷类（42～76）、低聚芪类（77～94）、黄酮类（95～128）、三萜类（129～143）、脂肪酸类（144～179）和其他类化合物（180～275）。

1.1 单萜苷类

单萜苷类成分是油用牡丹籽中的一类特征性化合物，主要为蒎烷型骨架，即间位的两个碳被四元环和另外的六元环共同占用，非常稳定，此类化合物大多是由芍药苷元或其类似物与葡萄糖缩合而成。葡萄糖上还经常连接没食子酰基和苯甲酰基，从而形成结构更加复杂的单萜苷类化合物，此类化合物通常性质不稳定，常以互变异构体的形式同时存在[10]。芍药苷是牡丹中的特征性活性物质，具有抗氧化、抗肿瘤、抗血栓、抗抑郁、抗惊厥、免疫调节、神经保护和生血补血等药理活性。以芍药苷、氧化芍药苷、芍药内酯苷（白芍苷）为主要成分的白芍总苷具有很好的抗炎和免疫抑制活性，可用于治疗类风湿性关节炎[12,13]。从油用牡丹中报道的单萜苷类化合物共有41个，这些化合物的名称及存在部位见表1。

表1 油用牡丹中的单萜苷类成分Table 1 Monoterpene glucosides from oil peony

1.2 酚及酚苷类

酚及酚苷类化合物是油用牡丹根中的一类特征性成分，主要是以丹皮酚及其衍生物为代表。此外还有以苯甲酸为母核的酚酸类成分，如香草酸、原儿茶酸、没食子酸及其衍生物等，以及以苯丙酸为母核的酚酸类成分，如肉桂酸、对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸等。酚苷类化合物结构中糖的种类目前报道的主要是芹糖、阿拉伯糖和葡萄糖三种单糖，糖上还常连接没食子酰基。除丹皮酚与糖缩合成苷外，没食子酸也可直接与糖缩合成苷。油用牡丹中的酚及酚苷类成分具有多种生物活性，如没食子酸具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化等活性[13]；丹皮酚具有抗菌消炎、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、抗心肌缺血、抗心律失常、抗胃溃疡等药理活性，在降血糖、降血脂、增强机体免疫和神经保护等方面也有明显的作用[10,12]。从油用牡丹中报道的酚及酚苷类化合物共有36个，这些化合物的名称及存在部位见表2。

表2 油用牡丹中的酚及酚苷类成分Table 2 Phenolics and phenolic glycosides from oil peony

1.3 低聚茋类

茋类化合物是以白藜芦醇或其它二苯乙烯为单体聚合而成的一类具有1,2-二苯乙烯骨架的化合物的总称，分子中都含有C6-C2-C6结构单元，主要分为四大类：二苯乙烯类、菲类、联苄类和双联苄类。白藜芦醇是芪类化合物中发现最早、研究最多、应用最广泛的一种天然产物。油用牡丹中的茋类化合物多以低聚体形式出现，主要为二聚体和三聚体，最高达四聚体，是牡丹籽及籽粕中的特征性成分，具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等生物活性[14,15,31]。从油用牡丹中报道的低聚茋类化合物共有18个，这些化合物的名称及存在部位见表3。

1.4 黄酮类

从油用牡丹中报道的黄酮类化合物共有34个，主要来自于花和叶等部位，结构类型涵盖黄酮、黄酮醇、二氢黄酮和二氢黄酮醇等，主要包括芹菜素、槲皮素、木犀草素、山柰酚以及它们的衍生物和配糖体等。山柰酚具有抗菌、抗炎、预防癌症和糖尿病等功能；木犀草素具有抗炎、抗肿瘤、抗过敏、降血压等活性；槲皮素具有抗炎、抗氧化、抗病毒等作用；芹菜素具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、降血糖等多种药理活性[13]。这些化合物的名称及存在部位见表4。

表4 油用牡丹中的黄酮类成分Table 4 Flavonoids from oil peony

1.5 三萜类

从油用牡丹中报道的三萜类化合物共有15个，主要来自于牡丹根中，结构类型以齐墩果烷型的五环三萜和降三萜类为主。齐墩果酸具有降血糖、降血脂、抗动脉粥样硬化、保护肝损伤等药理活性，临床上可用于治疗急性肝炎。牡丹籽油中还含有链状三萜类化合物角鲨烯，具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、抗疲劳、增强免疫等多种功效[37]。油用牡丹中三萜类化合物的名称及存在部位见表5。

表5 油用牡丹中的三萜类成分Table 5 Triterpenoids from oil peony

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1.6 脂肪酸类

牡丹籽油中的不饱和脂肪酸含量可高达90%以上，主要为亚麻酸、亚油酸和油酸，其中亚麻酸含量占31.56%～66.85%，亚油酸含量20.57%～28.12%，油酸含量15.22%～27.73%；饱和脂肪酸主要为硬脂酸和棕榈酸，其中硬脂酸含量0.18%～4.14%，棕榈酸含量3.76%～13.36%[37]。从油用牡丹中报道的脂肪酸类化合物共有36个，包括13个不饱和脂肪酸（144～156）和23个饱和脂肪酸（157～179），主要来自于牡丹籽油，这些化合物的名称及存在部位见表6。亚麻酸具有降血脂、降低胆固醇、抗衰老、抗过敏、增强免疫等功效；亚油酸具有抗氧化、抗肿瘤、预防糖尿病和心脑血管疾病等作用；油酸具有预防动脉粥样硬化和冠心病等作用[2,38-42]。其中亚麻酸和亚油酸是人体不能合成必须从食物中获得的必需脂肪酸，亚麻酸被称为“植物脑黄金”[38]。植物油中的脂肪酸主要是含有偶数碳的直链羧酸，但是牡丹籽油中含有具有抗癌活性的奇数碳脂肪酸，如十五烷酸、十七烷酸、二十三烷酸等。此外，还含有少量环状结构的脂肪酸，如2-己基环丙烷辛酸、2-辛基环丙烷辛酸等[40,42]。

表6 油用牡丹中的脂肪酸类成分Table 6 Fatty acids from oil peony

1.7 其他类

除上述化学成分外，油用牡丹中还含有其他多种成分，如单宁类（180～186）、甾醇类（187～189）和维生素E类（190～194）以及烷烃类（195～212）、芳香族类（213～231）、萜烯类（232～239）、酯类（240～253）、醇类（254～262）和其他类（263～275）等挥发性成分，这些化合物的名称及存在部位见表7。其中单宁类成分主要存在于油用牡丹的花和叶中，甾醇类和维生素E类成分主要存在于牡丹籽油中，挥发性成分主要存在于牡丹籽油和花中。单萜烯类和芳香族类物质赋予牡丹花独特的香味，并具有抗菌、抗氧化等生物活性[43]。单宁类成分具有抗菌、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤以及免疫调节活性[35]。植物甾醇具有降低胆固醇、预防动脉粥样硬化和心血管系统疾病、保护胃黏膜、促进新陈代谢和调节激素水平等生理功能，维生素E具有抗氧化、抗衰老、调节免疫、预防冠心病和癌症等作用[37,41]。

表7 油用牡丹中的其他类成分Table 7 Other constituents from oil peony

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1.8 油用牡丹不同部位化学成分的差异

油用牡丹不同部位存在一些相同的化学成分，但种类和含量有较大差异（见表8）。总的来说，单萜苷类成分主要存在于牡丹籽中；酚及酚苷类成分主要存在于牡丹籽和根中；低聚芪类成分只存在于牡丹籽中；黄酮类成分主要存在于牡丹花和叶中；三萜类成分主要存在于牡丹根中；脂肪酸类成分主要存在于牡丹籽油中；萜烯类、烷烃类、芳香族类、酯类、醇类等其他类成分主要存在于牡丹籽油和花中；其中单萜苷类成分、酚及酚苷类成分和黄酮类成分是四个部位的共有成分。不同的提取分析方法会影响油用牡丹各部位的化学成分，如溶剂提取法和超临界CO2萃取法，大分子成分和非挥发性成分较多；而顶空固相微萃取法和水蒸气蒸馏法，小分子成分和挥发性成分较多。此外，栽培品种、生长环境、采收时间、加工方法等也会影响油用牡丹不同部位化学成分的种类和含量。

表8 油用牡丹不同部位化学成分分类Table 8 Classification of chemical constituents in different parts of oil peony

2 油用牡丹不同部位开发利用

2.1 油用牡丹籽

牡丹籽油富含亚麻酸、亚油酸、油酸等丰富的不饱和脂肪酸，具有抗氧化、降血糖、降血脂、预防心脑血管疾病等功效，是一种高档营养保健食用油。除了食用之外，牡丹籽油还是制作护肤品和化妆品的良好原料。高婷婷等[44]研究表明，牡丹籽油在240～420 nm有较强的吸收，能较好地吸收紫外线UVB和UVA，可作为基底油添加在防晒霜和隔离霜中，具有一定的防晒美白功效。周畅[45]研究表明牡丹籽油对人体皮肤有保湿作用，可缓解皮肤干燥，促进皮肤新陈代谢，使皮肤水润有弹性，并探索了牡丹籽油作为化妆品基础油的加工工艺。牡丹籽油中的VA和VE含量较高，对缓解皮肤老化和角质硬化脱皮、皮肤干燥和皱裂以及治疗黄褐斑有一定效果，可进一步加工成化妆品[46]。牡丹籽出油率一般在20%～30%，因此榨油后至少会产生70%的饼粕，牡丹籽饼粕富含蛋白质，可进一步加工成食品，也可作饲料。目前利用牡丹籽饼粕开发的产品有牡丹蛋白粉、牡丹植物蛋白饮料、牡丹多肽、牡丹酵素等[11]。此外，油用牡丹籽仁还可加工成口嚼片，是一种营养价值高、老少皆适宜的功能保健品[47]。

2.2 油用牡丹根

油用牡丹根皮可入药，尤以“凤丹”为佳，又称“丹皮”，丹皮炮制品主要有生品、酒炙、清炒及炭炒等，除直接作药材之外，还可加工成丹皮饮片、丹皮浓缩颗粒等[48]。丹皮在中药处方中应用甚广，《中华人民共和国药典》收录的含丹皮的复方制剂多达30余种，例如六味地黄颗粒、金匮肾气浓缩丸、血美安胶囊、知柏地黄丸等[12]。丹皮除了可用于降血糖、降血压、抗肿瘤、抗过敏以及心血管系统疾病等治疗外，还可用于口腔护理、美容护肤以及皮肤病治疗等方面。以丹皮为主要原料可制作牙膏、含漱液、口香糖、鼻炎口服液等，还可配伍其他中草药制作美白面膜和祛斑软膏，可用来治疗色斑、粉刺和湿疹，有美容护肤的功效[49]。

2.3 油用牡丹花

牡丹花是一种较好的天然营养保健资源，其中油用品种“凤丹”牡丹的花被国家列为新食品原料[1]，以油用牡丹花为原料可制作成牡丹羹、牡丹酱以及牡丹糕等特色产品[50]。油用牡丹花经特殊工艺可制成具有安神养血、清热解毒、美容养颜等功效的牡丹花茶，也可经发酵制作成纯天然牡丹花汁饮料[9]。以牡丹花为原料酿制的牡丹花露酒、牡丹花发酵酒、牡丹花葡萄酒等也越来越受欢迎[1]。油用牡丹花中还含有丰富的黄酮、多酚以及挥发油等活性成分，具有较强的抗氧化作用，是制作化妆品、护肤品的良好原料[9]。姜宇[51]研究了化妆品用牡丹花精油和籽油的制备工艺及其功效，将牡丹花精油和牡丹籽油按不同配比混合，优选出一种具有天然牡丹香气的复配化妆品基础油。除此之外，牡丹花粉也具有很高的营养价值，富含蛋白质和多种活性物质，已被开发成口服液，还可作为保健面条、酸奶等的辅料[1,52]。

2.4 油用牡丹叶

目前对油用牡丹叶的开发利用研究较少，以牡丹嫩叶或春季牡丹芽为原料可制成茶叶，牡丹叶还可用作染料。牡丹叶中含有大量黄酮类、酚酸类等活性物质，其总黄酮对大肠杆菌、沙门氏菌等多种致病菌均有抑制作用，是一种潜在的药用资源[1]。

3 油用牡丹开发利用存在的主要问题及发展对策

目前油用牡丹加工产品主要以牡丹籽油为主，产品形式单一，且花和叶等部位的精深加工和开发利用较为滞后。制约油用牡丹精深加工利用的因素主要有：（1）营养价值挖掘不充分，不同部位的健康效应缺乏系统研究；（2）活性物质不明确，虽然已有部分化学成分从油用牡丹不同部位报道，但发挥功效的化学成分未被解析；（3）专用加工技术缺乏，现有提取加工技术导致活性物质损失严重，难以兼顾高活性与高得率；（4）产品类型比较单一，难以满足个性化与多元化的消费需求。

针对油用牡丹加工利用中存在的主要问题，可采取以下对策：（1）利用现代营养学手段研究油用牡丹不同部位的保健功效和作用机制，明确其营养价值；（2）应用多种波谱技术表征油用牡丹不同部位中活性物质的化学结构，解析各部位的活性物质基础；（3）针对油用牡丹不同部位中活性物质的种类和理化特性，建立适用的配套加工技术，最大程度地保留活性物质；（4）针对不同人群的消费需求，精准设计产品，促使油用牡丹产业向食品营养、医药保健、日用化工等精深加工领域延伸。

4 总结与展望

4.1 油用牡丹作为新型木本油料作物，不仅具有很高的油用价值，其根、花、叶以及籽油加工副产物中还含有丰富的活性物质，主要包括单萜苷类、酚及酚苷类、低聚茋类、黄酮类、三萜类、脂肪酸类以及其他类等结构类型，具有很高的开发潜力。但目前关于油用牡丹的开发利用主要集中在牡丹籽油，其他部位还有待进一步研究和开发。本文对油用牡丹不同部位（籽、根、花、叶）的化学成分与开发利用两个方面进行综述，并探讨了制约油用牡丹精深加工的影响因素，以期为油用牡丹产业的综合开发利用提供依据。

4.2 近年来，为了降低我国食用油对外依存度，确保国家粮油安全，国务院办公厅印发了《关于加快木本油料产业的发展意见》，大力倡导发展木本油料产业。油用牡丹作为三大重点开发的木本油料作物之一，深受国家和地方政府的重视，种植面积和产量年年攀升。未来油用牡丹产业将充分发挥其食用、药用、观赏和文化价值，加速向食品营养、医药保健、日用化工、旅游观光、生态保护等领域延伸，促进一二三产业融合发展，逐步走向深层次、多领域、全方位开发的综合利用之路。