芥菜籽

取自 食品百科全书

芥菜籽为十字花科（Cruciferae）芸苔属植物的种子，其种类有黑芥籽、黄芥籽和白芥籽、褐芥籽等三种。传统医学认为：芥菜籽性味辛温，入肺、胃经。功擅利气豁痰、温中散寒、通络止痛，常用于治疗痰饮咳喘、胸胁胀满疼痛、四肢麻木、关节疼痛、阴疽肿毒等病。《本草纲目》记载历代医家常用之治疗常见病及顽痰怪症。近年来研究发现，芥菜籽中含有异硫氰酸酯、芥酸、酚类物质、菲丁等多种化学成分，具有抗癌、抗菌等多种生理功能。芥菜籽加工的产品是非常受人们欢迎的调味品。因此，本文对芥菜籽的化学成分和生理功能进行论述，以便进一步开发利用芥菜籽资源。

1 芥菜籽营养和化学成分

1.1 一般营养成分 芥菜籽及其产品一般营养成分见表1。芥菜籽含23%～30%的蛋白质、29%～36%的脂肪油、12%～18%的碳水化合物，微量成分包括矿物质（4%）、香精油（异硫氰酸酯0.8%～2.3%）和酚类化合物。已加工的芥末粉通常富含脂肪油（30%～42%）和蛋白质（30%～35%）。相对而言，麸产品含较少的油和蛋白质（分别为7%和13%～16%），但富含纤维（15%）。

1.1.1 芥菜籽油和脂肪酸 芥菜籽脂肪油的含量达32%～36%，芥菜籽油主要脂肪酸是芥酸、油酸、亚油酸、二十碳烯酸、棕榈酸（表2）。芥酸占芥菜籽油总脂肪酸含量的18%～51%。白芥菜籽含有较高的单不饱和脂肪酸（油酸和芥酸）和较低的多不饱和脂肪酸（亚油酸和亚麻酸）。值得注意的是芥菜籽油含有9%～15%ω-3脂肪酸，比通常使用的蔬菜油含量更高（低芥酸菜子，10.5%；大豆，7.8%；玉米，1.5%）。芥酸（C22：1）为长链单不饱和脂肪酸，有很高的烟点（217℃）。这个特性使芥酸能耐高的煎炸温度，并在室温下仍呈液体状。

吴国欣等采用GC-MS联用技术分析白芥菜籽（Sinapis alba）乙醚提取物，结果从白芥菜籽醚提物中鉴定了12种脂肪酸，它们分别是月桂酸（0.03%）、豆蔻酸（0.24%）、十五烷酸（0.09%）、棕榈油酸（1.43%）、棕榈酸（6.51%）、亚油酸（34.80%）、硬脂酸（2.67%）、α-亚麻酸（13.01%）、油酸（11.9%）、十九烷酸（1.46%）、花生酸（1.40%）、芥酸（21.51%）。

1.1.2 蛋白质

芥末籽和粉含高达30%左右的蛋白质，富含蛋白质的芥菜籽粗粉其氨基酸组成见表3。与其它油籽相比，芥菜籽蛋白含较高的赖氨酸和硫氨基酸。从芥菜籽提取蛋白质需要钝化墨芥子硫苷酸酶，以防止异硫氰酸酯的形成和辣味产生。

1.1.3 矿物质

芥菜籽富含磷、钙、钾、镁，数量分别为0.56%～0.76%、0.4%～0.47%、0.68%～0.76%和0.28%～0.29%。鉴定的其它矿物质包括铁、钠、锌、锰、铜、钡、铝和锶。白芥菜籽钠的含量仅有15ppm。

1.2 化学成分

1.2.1 异硫氰酸酯（ITCs） 芥菜籽和低芥酸芥菜籽都含有一定数量的芥子苷。高含量的芥子苷在芥末中是期望的，由于它们是风味成分的前提，也称之为“香精油”。当芥菜籽粉碎后，与液体（如水、醋或葡萄汁）接触，黑芥子硫酸苷酶（硫葡萄糖苷葡萄糖水解酶，EC3.2.3.1）水解芥子苷生成异硫氰酸酯。异硫氰酸酯是精制芥末产品香辣味的主要来源，但结构不同，风味不同。橙褐色的芥末会释放出挥发性的成分，烯丙基异硫氰酸酯（AIT）能产生尖刻的味感和催泪的香气，与辣根所制的调味剂相似。黄色芥末会释放出非挥发性的成分4-羟苄基异硫氰酸酯（PHBIT），在调味品中它会引起辣感。

1.2.2 多糖

当黄色芥菜籽接触水后，籽的表面变稠。如果湿润后的籽立即干燥，一些籽就会黏结在一起。这种现象是由于黄色芥末籽黏液（YMM）的出现。粘液沉积在籽衣的表层，实际上是在高温环境下渗出的结果。肉眼可以看到粘液从浸在水里的籽中释放出来。如果把变湿的籽干燥，粘液在籽的表面形成一白色层。

黄色芥菜籽黏液由50%的纤维素及酸性多糖组成，多糖水解形成阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸和甲氧基。另外的研究显示，阿拉伯糖、半乳糖、半乳糖醛酸是主要成分，木糖、葡萄糖、麦芽糖、鼠李糖是次要成分。Theander等发现，芥菜籽黏液含39.3%的葡萄糖、25.4%的阿拉伯糖、17.9%的半乳糖、7.5%的麦芽糖、4%的木糖和1%的果糖。Cui等显示，粗黏液含80.4%的碳水化合物、4.4%的蛋白质和15%的灰分。渗析后，灰分的含量减少到4.8%，而碳水化合物的含量由80.4%提高到91.1%。单糖中，葡萄糖（23.5%）是主要的中性糖，其次是半乳糖（13.8%）、鼠李糖（3.2%）、阿拉伯糖（3.0%）、木糖（1.8%），同时含有14.7%的糖醛酸。 王自军等采用微波技术从白芥菜籽中提取多糖，并测定其含量为4.114%。

2 芥菜籽成分的生理特性

2.1 抗微生物特性

异硫氰酸酯具有很强的抗细菌和真菌能力。Isshiki测试了AITC对许多品种的酵母细菌和霉菌的生长抑制能力，被测试微生物都或多或少地受到抑制。Isshiki还测定了AITC使不同微生物在培养皿上无菌生长的最小浓度（MIC）。

ITCs的抗微生物活性本质上是不同的。例如异硫氰酸苯甲酯、β-异硫氰酸苯乙酯、m-异硫氰酸甲氧基苯甲酯、p-甲氧基异硫氰酸苯甲酯等化合物比脂肪族的ITCs有更好的抗金黄色葡萄球菌的能力。然而，AIT和苯基异硫氰酸酯两者都对致热金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌或三株革兰氏阴性菌无效，但在同等水平下却能抑制酵母和真菌的生长。Delaquis和Mazza最近研究了食品致病菌的产生，结果显示气态AIT的效果依赖于剂量的变化而变化，微生物生长的抑制浓度为500ng/ml以上。沙门氏菌和单核李氏特菌致死数量的对数正比于AIT的浓度，但对大肠杆菌几乎没有改变。一些ITCs如BIT在体外呈现出抗生物活性，并且作为呼吸道和泌尿道感染的药物来销售。

2.2 防癌性

芳香族的ITCs对动物的各种癌具有抗性，如胃癌、肝癌、乳腺癌、贲门窦癌、肺癌和食道癌。

饮食中的致癌物包括PAHs、HAs和亚硝胺，这些致癌物需要通过代谢活化作用才能导致DNA损伤和癌症。而其代谢活化作用是通过I相酶催化而产生的。许多证据表明提高组织中Ⅱ相解毒酶水平能够降低组织对化学致癌物的敏感程度。Ⅱ相解毒酶包括：醌氧化还原酶（QR）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）、环氧化物酶和UDP-葡萄糖醛酸基转移酶等。这些酶能够将有毒物转化为亲水物质，然后将其从体内排除。它们还能增强机体对活性氧的抵抗力。

ITCs能够有效地防止饮食中的多种致癌物如多环芳烃、杂环胺和亚硝胺所引起的DNA损伤和癌症。其机制是通过抑制I相还原酶活性和诱导Ⅱ相酶的产生来解毒和加速致癌物的排泄。

2.3 抑制血小板聚集

Humagai等发现ITCs具有抑制血小板聚集的能力，同时测定了不同ITCs对血小板聚集的半数抑制率浓度（Ic50），Ic50的值从10-3到10-6，是阿司匹林的10倍。但ITCs是即时起效的，而阿司匹林需30 min以后。关于ITCs抑制血小板聚集的机理还没有准确报道。

2.4 清除自由基活性

芥菜籽中芥子碱具有清除自由基活性，从而具有辐射保护作用和抗衰老活性。

2.5 降血脂、降血糖作用 黄芥菜籽黏液中含有膳食纤维，不被人的酶所消化。它们主要是非淀粉多糖和木质素或许还包含相关的物质，具有调节结肠功能、使血浆脂水平正常化、减弱食后葡萄糖响应值及可能抑制食欲的生理效果。

3 结论

虽然，芥菜籽主要用于调味料，但发现其在食品中重要的新用途。商业上可利用的芥菜籽制品包括芥末油、芥末粉、精制芥末和芥末麸。芥菜籽黏液具有流变和界面特性，在食品和非食品工业有广泛的应用。芥菜籽的许多成分具有有益的生理作用。

芥菜籽在我国产量很大，但尚未得到充分合理的利用，其中除少数加工成芥末粉外，大量以原料形式出口。因此通过科学的工艺方法进行加工具有非常大的潜力。