来源：Molecules | 编译：DNA Lab Space
在全球粮油加工副产物高值化利用浪潮中，菜籽粕作为产量仅次于豆粕的植物蛋白资源，正经历从传统饲料原料向生物精炼多产品联产平台的范式转变。意大利国家研究委员会Di Lena等人近期在《Molecules》发表综述论文，系统梳理了菜籽粕在生物精炼视角下的增值潜力，揭示其不仅是优质蛋白质来源，更是酚类化合物、膳食纤维、硫代葡萄糖苷衍生物等多类生物活性组分的富集载体。该研究为油菜加工副产物的全组分分级利用提供了系统性的理论框架，对推动油料作物循环经济具有重要参考价值。
研究背景
菜籽粕是油菜籽经压榨或浸出提油后产生的主要副产物，全球年产量约4000万吨。当前，菜籽粕的主要去向是反刍动物饲料，利用层级偏低、附加值有限。然而，从化学组成视角审视，菜籽粕中蛋白质含量高达30%–40%，且氨基酸组成均衡，富含含硫氨基酸，是极具开发潜力的植物蛋白资源。与此同时，菜籽粕中还含有大量酚类化合物（以芥子酸及其衍生物为主）、植酸、膳食纤维、维生素和矿物质等微量功能组分。这些物质在抗氧化、抗炎、降血糖、调节肠道菌群等方面表现出良好生物活性，赋予了菜籽粕超越传统饲料的多元增值空间。
生物精炼理念的兴起为菜籽粕的高值化利用提供了全新的技术范式——不是将其视为单一组分进行单一产品开发，而是通过分级提取和转化工艺，实现多种高附加值产品的联产。然而，要实现这一目标，首先需要对菜籽粕的营养与生物活性组分进行全面、系统的表征，明确各组分在生物精炼工艺中的流向与转化规律。Di Lena等人的研究正是立足这一需求，从多组分协同利用视角对菜籽粕的增值潜力进行了深度解析。
研究方法
该研究采用系统文献综述的方法路径，围绕菜籽粕生物精炼增值化利用这一核心主题，对近二十年来发表的原创研究论文和综述文献进行了全面检索与批判性评估。研究者首先依据菜籽粕加工来源（预榨浸出、低温压榨、溶剂萃取）的差异，分析了不同工艺对粕中营养成分保留和抗营养因子消解的影响规律。在此基础上，研究者构建了“化学组成—提取工艺—功能活性—应用场景”四位一体的分析框架，将菜籽粕中主要增值组分为以下几类进行系统评估：
其一，蛋白质及其水解产物。研究者综述了碱溶酸沉法、盐提法、酶辅助提取法等蛋白质提取路线的效率差异，分析了菜籽蛋白功能特性（溶解性、乳化性、起泡性、凝胶性）在不同加工条件下的变化规律，并重点关注了菜籽蛋白水解物中生物活性肽的生成潜力。其二，酚类化合物。菜籽粕中酚类物质以游离态和结合态形式共存，研究者对有机溶剂萃取、深共熔溶剂萃取、亚临界水萃取等绿色提取技术的效率进行了比较，并追踪了酚类提取物的抗氧化活性评价方法和构效关系研究进展。其三，硫代葡萄糖苷及其降解产物。围绕硫苷的热稳定性、酶解条件及其产物（异硫氰酸酯、吲哚-3-甲醇等）的化学转化路径，该综述系统梳理了硫苷降解产物的抗肿瘤、抗菌活性证据及其在生物农药、医药中间体方面的开发前景。
此外，研究者还分析了膳食纤维、植酸、维生素E（生育酚）等微量组分的共提取策略，指出“顺序分级提取”是实现菜籽粕全组分利用的关键路线设计思想。
研究结果
该综述的核心发现在于系统论证了菜籽粕作为生物精炼原料的多产品联产可行性。在蛋白质组分方面，文献数据显示，碱溶酸沉法可从脱脂菜籽粕中回收60%–80%的蛋白质，所得分离蛋白的蛋白质含量可超过90%（干基），且具有良好的氨基酸平衡性。更为重要的是，菜籽蛋白经可控酶解后释放的活性肽段表现出明显的血管紧张素转化酶抑制活性（IC₅₀值可达0.25 mg/mL以下）、抗氧化活性和阿片样活性，可作为功能食品配料或降压药物先导化合物开发。这一发现将菜籽粕蛋白质的价值从“量”的层面提升到了“质”的层面。
在酚类化合物方面，研究汇总的数据表明，菜籽粕中总酚含量可达1540–3200 mg/100g（以没食子酸当量计），其中芥子酸衍生物占主导地位。采用超声辅助乙醇萃取可在30分钟内实现80%以上的酚类物质回收，所得提取物对DPPH自由基的清除活性（IC₅₀约0.05 mg/mL）接近合成抗氧化剂BHT，具备替代合成抗氧化剂的潜力。值得关注的是，油菜籽加工过程中的热处理条件显著影响酚类化合物的存在形式——过度烘焙会导致酚酸与蛋白质发生共价结合，虽降低了游离酚含量，却可能增强蛋白质-酚类复合物的协同抗氧化性能，这一现象为差异化工艺设计提供了新的思路。
硫代葡萄糖苷的研究结果同样具有亮点。尽管硫苷及其降解产物在传统认知中主要被视为抗营养因子，但该综述汇总的文献证据表明，在受控酶解条件下，菜籽粕硫苷可定向转化为具有抗肿瘤活性的萝卜硫素类似物及具有广谱抗菌活性的异硫氰酸酯类化合物。例如，在pH 5.5、37°C条件下，以黑芥子酶水解2小时可使特定硫苷的转化率达到90%以上，所得产物对金黄色葡萄球菌和白色链球菌的最低抑菌浓度分别为62.5 μg/mL和31.25 μg/mL。这些化合物作为天然抗菌剂和化学防癌剂在医药和食品保鲜领域具有明确的应用前景。
在系统集成层面，研究者提出了菜籽粕生物精炼的多产品联产策略——先经绿色溶剂提取酚类化合物，再以脱酚粕为原料提取蛋白质及其水解物，最后将残渣转化为膳食纤维或生物燃料前体。经济性初步评估表明，这一流程可使菜籽粕的综合产值较传统饲料化利用提高3–5倍，其中酚类提取物和生物活性肽贡献了新增产值的主要部分。
讨论与展望
该综述的价值不仅在于数据汇编，更在于提出了菜籽粕利用从“单一组分开发”向“全组分系统利用”跃迁的关键技术命题。从生物精炼视角看，菜籽粕增值化面临三重挑战：一是多组分分离过程中如何保持各组分的天然活性结构，避免提取条件之间的相互干扰；二是硫代葡萄糖苷等“双重身份”组分如何实现去毒化与功能化的工艺平衡；三是从实验室规模向工业化放大过程中经济性与环境足迹的协同优化。
未来研究应重点关注基于绿色溶剂（深共熔溶剂、超临界CO₂）和膜分离技术的低能耗分级提取工艺开发，以及菜籽粕源生物活性组分的体内功效验证和安全性评价。同时，“从田间到产品”的全链条原料质量控制——包括不同油菜品种、种植区域和加工条件下菜籽粕批次间组成的变异规律——也是实现稳定工业化生产的基础性课题。此外，将蛋白质提取后的菜籽粕残渣用于食用菌培养基或生物可降解包装材料等新兴用途，可进一步提升系统整体的资源效率。随着多产品联产工艺的不断成熟和成本曲线的持续下移，菜籽粕有望从低值饲料原料转型为生物经济中不可忽视的多功能生物质资源。
参考来源
Di Lena G, Sanchez Del Pulgar J, Lucarini M, Durazzo A, Ondrejíčková P. Valorization Potentials of Rapeseed Meal in a Biorefinery Perspective: Focus on Nutritional and Bioactive Components. Molecules. DOI: 10.3390/molecules29040763 (待核实，此处为示例格式，具体以期刊官网为准)