摘 要：该研究以亚麻籽油微囊粉、秋葵粉、桑叶粉为原材料制备亚麻籽复合粉，以体外降脂活性作为评价指标，通过单因素试验和响应面试验优化亚麻籽复合粉的最佳配方。结果表明，响应面试验优化亚麻籽复合粉配方的最佳参数为亚麻籽油微囊粉添加量3.2g、秋葵粉添加量2.0g、桑叶粉添加量1.5g，此配方得到的亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率为63.1%，具有较好的体外降脂活性。
关键词：亚麻籽复合粉；亚麻籽油；秋葵；桑叶；配方
高脂血症是指血液中一种或多种脂质水平高于正常水平的代谢异常疾病[1]，根据《中国心血管健康与疾病报告（2023）》显示，我国成年人血脂异常患病率为38.1%[2]。他汀类药物是目前治疗高脂血症的最常用药物，然而作为3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A，HMG-CoA）还原酶抑制剂可能会引起严重的肌肉和肝脏不良反应，如肌痛、横纹肌溶解、转氨酶升高等[3-5]。市面上有许多声称具有降脂作用的功能性产品，其效果和安全性有待考量。因此开发出安全、具有降脂功能的产品尤为重要。
α-亚麻酸由18个碳原子和3个顺式双键组成，是一种重要的n-3多不饱和脂肪酸。由于人体不能合成亚麻酸，因此只能通过食物摄入。在常见的食物中，亚麻籽的亚麻酸含量最高，是亚麻酸补充剂的极好来源[6]。研究表明，亚麻酸具有抗代谢综合征、抗癌、抗炎、抗氧化、抗肥胖、神经保护和调节肠道菌群特性[7]。现有研究发现亚麻酸的摄入能降低血浆总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇浓度[8-11]。秋葵属于锦葵科，在传统和现代医学中具有多种功能，能抗氧化、抗炎、降脂、降血糖[12]。一项双盲随机对照实验表明，糖尿病前期患者每日摄入1500mg秋葵粉持续8周能显著降低血脂水平[13]。桑叶是桑科植物桑的叶，已被广泛用作功能性食品和中药，用于预防和治疗糖尿病和高脂血症[14]。利用上述绿色天然食物配制成的亚麻籽复合粉对提升高脂血症人群的健康水平具有重要意义。
为更好地研发亚麻籽复合粉，评估其降脂效果，本研究以胆固醇吸附量、牛磺胆酸钠结合率及胰脂肪酶抑制率作为单因素试验的评价指标，通过响应面法得到最优的亚麻籽复合粉配方，以期为亚麻籽复合粉产品的开发和应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鸡蛋：市售；亚麻籽油微囊粉（食品级）：大连医诺生物股份有限公司；秋葵粉、桑叶粉（均为食品级）：陕西博林生物技术有限公司；胆固醇：上海源叶生物科技有限公司；邻苯二甲醛、冰乙酸、牛磺胆酸钠、猪胰脂肪酶（35U/mg）、胃蛋白酶（3000U/mg）、月桂酸-4-硝基苯酯：上海麦克林生化科技股份有限公司；硫酸、盐酸：洛阳市化学试剂厂；曲拉通X-100、磷酸盐缓冲液：北京索莱宝科技有限公司；乙酸钠：天津恒兴化学试剂制造有限公司。除特殊标注外，所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
UV-1000型紫外可见分光光度计：天美（中国）科学仪器有限公司；CHA-S型恒温振荡器：常州国华电器有限公司；5424R型低温离心机：德国Eppendorf公司；DK-8B型电热恒温水槽：上海精宏实验设备有限公司；
PHS-25型台式酸度计：上海仪电科学仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 单因素试验
设置基础条件为亚麻籽油微囊粉、秋葵粉、桑叶粉添加量分别为3.2、2.0、1.5g，考察亚麻籽油微囊粉添加量（2.4、2.8、3.2、3.6、4.0g）、秋葵粉添加量（1.6、1.8、2.0、2.2、2.4g）、桑叶粉添加量（1.1、1.3、1.5、1.7、1.9g）对牛磺胆酸钠结合率、胰脂肪酶抑制率、胆固醇吸附量的影响。
1.3.2 响应面优化试验
在单因素试验结果的基础上，进行Box-Behnken中心组合设计，以亚麻籽油微囊粉添加量（A）、秋葵粉添加量（B）、桑叶粉添加量（C）为考察因素，牛磺胆酸钠结合率为响应值，进行三因素三水平响应面优化试验，以获得亚麻籽复合粉3种主要成分的最佳添加量。响应面优化试验中因素与水平设计见表1。
表1 响应面试验因素与水平
1.3.3 亚麻籽复合粉胆固醇吸附能力
参照钟希琼等[15]的方法并稍加修改。取新鲜鸡蛋的蛋黄与9倍体积蒸馏水混合，取1g样品加入5mL稀释蛋黄液，搅拌均匀，调节体系pH值至2.0，置于恒温振荡器，37℃振荡2h，4800×g下离心10min，取0.4mL上清液，采用邻苯二甲醛法测定胆固醇含量，胆固醇标准曲线为y=1.56x+0.024（R2=0.9961）。按照式（1）计算胆固醇吸附量。
式中：A为胆固醇吸附量，mg/g；m0为空白组胆固醇含量，mg；m为试验组胆固醇含量，mg；M为样品质量，g。
1.3.4 亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率
参照朱玉娇等[16]、巫永华等[17]的方法并略作修改。取1mL10mg/mL样品，加入1mL0.01mol/L盐酸溶液、3mL10mg/mL胃蛋白酶溶液，于37℃恒温振荡培养1h，模拟胃消化；然后加入4mL10mg/mL胰蛋白酶溶液，调节pH值至6.3，于37℃恒温振荡培养1h，模拟肠道消化。然后加入4mL的牛磺胆酸钠溶液，继续培养1h，结束后以转速3000×g离心20min，测定上清液中的胆酸盐含量。牛磺胆酸钠标准曲线为y=0.6355x+0.0143（R2=0.9978）。按照式（2）计算牛磺胆酸钠结合率。
式中：B为牛磺胆酸钠结合率，%；c0为空白组胆酸盐浓度，μmol/L；c1为试验组胆酸盐浓度，μmol/L。
1.3.5 亚麻籽复合粉胰脂肪酶抑制率
参照纪慧杰等[18]、周赛楠等[19]的方法并稍加修改。月桂酸-4-硝基苯酯溶液由5mmol/L的乙酸钠溶液（含1%曲拉通X-100）配制，在96孔板中依次加入60μL10mg/mL的胰脂肪酶溶液、60μL的磷酸盐缓冲液、20μL不同配方的样品溶液和80μL0.8mg/mL的月桂酸-4-硝基苯酯。于37℃恒温反应30min，测定吸光度。按照式（3）计算胰脂肪酶抑制率。
式中：C为胰脂肪酶抑制率，%；A1为空白管吸光度；A2为空白对照管吸光度；A3为样品管吸光度；A4为样品对照管吸光度。
1.4 数据统计与分析
每个试验均设有3个平行，采用SPSS Statistics 25.0软件对数据进行分析，Design Expert 13软件进行响应面方案设计及结果分析，采用Origin 22.0作图，结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 亚麻籽油微囊粉添加量对亚麻籽复合粉体外降脂活性的影响
亚麻籽油微囊粉添加量对亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率、胰脂肪酶抑制率、胆固醇吸附量的影响如图1~图3所示。
图1 亚麻籽油微囊粉添加量对亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率的影响
图2 亚麻籽油微囊粉添加量对亚麻籽复合粉胰脂肪酶抑制率的影响
图3 亚麻籽油微囊粉添加量对亚麻籽复合粉胆固醇吸附量的影响
由图1~图3可知，随着亚麻籽油微囊粉添加量的增加，亚麻籽复合粉的降脂活性呈现先上升后下降的趋势。这与Zhang等[20]的研究结果一致，高糖高脂喂养的SD大鼠用亚油酸和亚麻酸干预18周，结果发现6%亚油酸和0.75%亚麻酸对缓解高脂血症效果最好，高剂量亚麻酸可能会产生副作用。亚麻籽油微囊粉添加量为3.2g时，亚麻籽复合粉的降脂活性最强。亚麻籽油微囊粉添加量在2.4~2.8g时，胰脂肪酶抑制率上升较快；在2.8~3.2g时，牛磺胆酸钠结合率与胆固醇吸附量上升速率较快。当亚麻籽油微囊粉添加量为3.2g时，牛磺胆酸钠结合率最高，达到61.8%；胰脂肪酶抑制率最高，达到63.1%；胆固醇吸附量最高，达到23.4mg/g。综合考虑，选择亚麻籽油微囊粉添加量为2.8、3.2、3.6g进行后续响应面试验。
2.1.2 秋葵粉添加量对亚麻籽复合粉体外降脂活性的影响
秋葵粉添加量对亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率、胰脂肪酶抑制率、胆固醇吸附量的影响如图4~图6所示。
图4 秋葵粉添加量对亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率的影响
图5 秋葵粉添加量对亚麻籽复合粉胰脂肪酶抑制率的影响
图6 秋葵粉添加量对亚麻籽复合粉胆固醇吸附量的影响
由图4~图6可知，随着秋葵粉添加量的增加，亚麻籽复合粉的降脂活性呈现先上升后下降的趋势。辛松林等[21]的研究结果与本试验结果不一致，随着川秋葵微粉含量的增加，胆固醇及牛磺胆酸钠的吸附能力逐渐增强。这可能是因为本研究的样品为复合成分，具有多种物质且产生协同作用。秋葵粉添加量为2.0g时，亚麻籽复合粉的降脂活性最强。秋葵粉添加量在1.6~1.8g时，牛磺胆酸钠结合率与胆固醇吸附量上升速率较快；在1.8~2.0g时，胰脂肪酶抑制率上升较快。当秋葵粉添加量为2.0g时，牛磺胆酸钠结合率最高，达到62.4%；胰脂肪酶抑制率最高，达到65.2%；胆固醇吸附量最高，达到20.7mg/g。综合考虑，选择秋葵粉添加量为1.8、2.0、2.2g进行后续响应面试验。
2.1.3 桑叶粉添加量对亚麻籽复合粉体外降脂活性的影响
桑叶粉添加量对亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率、胰脂肪酶抑制率、胆固醇吸附量的影响如图7~图9所示。
图7 桑叶粉添加量对亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率的影响
图8 桑叶粉添加量对亚麻籽复合粉胰脂肪酶抑制率的影响
图9 桑叶粉添加量对亚麻籽复合粉胆固醇吸附量的影响
由图7~图9可知，随着桑叶粉添加量的增加，亚麻籽复合粉的降脂活性呈现先上升后下降的趋势，与曾桥等[22]的研究结果一致。桑叶粉添加量为1.5g时，亚麻籽复合粉的降脂活性最强。桑叶粉添加量在1.1~1.3g时，牛磺胆酸钠结合率与胆固醇吸附量上升速率较快；在1.3~1.5g时，胰脂肪酶抑制率上升较快；当桑叶粉添加量为1.5g时，牛磺胆酸钠结合率最高，达到61.4%；胰脂肪酶抑制率最高，达到61.2%；胆固醇吸附量最高，达到23.7mg/g。综合考虑，选择桑叶粉添加量为1.3、1.5、1.7g进行后续响应面试验。
2.2 响应面试验结果
根据单因素试验的结果，以牛磺胆酸钠结合率为评价指标，对亚麻籽复合粉的亚麻籽油微囊粉、秋葵粉、桑叶粉复配组合采用响应面方法进行三因素三水平优化试验设计，利用Design Expert 13软件设计出17种组合试验，试验结果见表2，方差分析见表3。
表2 牛磺胆酸钠结合率响应面优化试验结果
表3 牛磺胆酸钠结合率响应面优化试验结果的方差分析
注：*表示影响显著（P<0.05）。
通过对表2中数据进行多项式回归拟合，得到牛磺胆酸钠结合率（Y）与自变量亚麻籽油微囊粉添加量（A）、秋葵粉添加量（B）、桑叶粉添加量（C）的回归方程式为Y=62.4+2.41A+0.59B+1.3C-5.15AB-5.48AC-1.42BC-8.62A2-1.57B2-2.00C2。
为检测回归方程的可靠性，对该方程进行分析，由表3可知，模型显著（P<0.0001），失拟项不显著（P=0.8575>0.05）。决定系数R2=0.9758，调整决定系数R2Adj=0.9448，说明牛磺胆酸钠结合率的预测值与实际值之间的拟合度较高，试验可靠性高。一次项A、C，交互项AB、AC，二次项A2、C2对结果影响显著（P<0.05），其余项对结果影响不显著（P>0.05）。由F值可知，3个因素对牛磺胆酸钠结合率的影响顺序为亚麻籽油微囊粉添加量（A）>桑叶粉添加量（C）>秋葵粉添加量（B）。
交互作用对牛磺胆酸钠结合率影响的响应面及等高线结果见图10。
图10 亚麻籽油微囊粉、秋葵粉及桑叶粉添加量交互作用对牛磺胆酸钠结合率影响的等高线及响应面
由图10可知，各响应曲面呈向上的凸面，说明牛磺胆酸钠结合率存在极大值。AB与AC交互作用响应曲面陡峭，其交互作用对牛磺胆酸钠结合率影响显著（P<0.05）；BC交互作用响应曲面较平缓，说明秋葵粉添加量与桑叶粉添加量的交互作用对牛磺胆酸钠结合率影响较小，与方差分析结果一致。
根据模型获得亚麻籽复合粉的3种主要成分最佳添加量为亚麻籽油微囊粉3.232g、秋葵粉1.990g、桑叶粉1.547g。此条件下亚麻籽复合粉的理论牛磺胆酸钠结合率为62.874%。为方便实际操作，修改添加量为亚麻籽油微囊粉3.2g、秋葵粉2.0g、桑叶粉1.5g，在此条件下进行3次平行验证试验，测得亚麻籽复合粉实际牛磺胆酸钠结合率为63.1%，与理论值相差不大，说明该模型能较好预测3种主要成分的最佳添加量。
3 结论
通过Design Expert 13设计响应面试验，最终得出3种主要成分最佳添加量为亚麻籽油微囊粉3.2g、秋葵粉2.0g、桑叶粉1.5g，此配方制备的亚麻籽复合粉牛磺胆酸钠结合率为63.1%，具有较好的体外降脂活性。该亚麻籽复合粉主要成分均为食品原料，可直接用于特殊膳食用食品研制，具有较高的安全性、可靠性，但其体内降脂效果及相关机制有待进一步研究。
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文章摘自：高玉婷，张正亚，王一博，等.亚麻籽复合粉配方优化及其体外降脂活性[J].食品研究与开发，2026，47（5）：129-135.GAO Yuting，ZHANG Zhengya，WANG Yibo，et al.Optimization of Flaxseed Composite Powder Formula and Its in vitro Lipid-Lowering Activity[J].Food Research and Development，2026，47（5）：129-135.
