植物甾醇以游离态、酯化态及糖苷的形式存在于植物细胞膜上，现已有250余种植物甾醇和相关化合物被发现[1]。人类饮食推荐植物甾醇摄入量为250~500 mg，其中含有65%谷甾醇、30%菜油甾醇、5%豆甾醇以及其他甾醇[2]。2008年，我国农业农村部发文，植物甾醇可作为饲料添加剂新品种在畜禽饲料中添加使用[3]。1植物甾醇理化性质植物甾醇是以环戊全氢菲为骨架的3羟基化合物，碳原子数一般为27~31，结构与动物胆固醇相似，在C-3位上连接1个羟基（OH-），在C-17位上连接1个8~10个碳原子的侧链（R-）。根据C-5键是否饱和，植物甾醇可分为甾烷醇和甾醇[4]。甾烷醇酯化后的产物为甾烷醇酯，根据来源不同，分为谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇等，其中谷甾醇比例最高，占总甾醇的50%~90%。植物甾醇常见形态为白色粉末，溶剂处理后为白色鳞片状或针状晶体，熔点一般在100 ℃以上，最高可达215 ℃，不与水发生互溶，但溶于有机试剂。2植物甾醇的来源植物甾醇在油料中占比最多[5]，其次是坚果、谷物、豆类、种子等植物，动物性食物如哺乳动物的肝脏、蛋黄中也有少量甾醇。生产中主要有以下3个方式获取植物甾醇：植物油脱臭馏出物[6]，真空蒸馏或皂化反应分离脱臭馏出物中的游离脂肪酸，再将游离脂肪酸中的植物甾醇经过酐酯化、短程蒸馏以及转酯化反应提纯得到晶体植物甾醇[7]；工业生产的下脚料浮油[8]，在浮油中加入氢氧化钠发生皂化反应，未皂化的部分加入正己烷进行萃取，得到的有机相再通过热水冲洗、浓缩、蒸馏和结晶，得到植物甾醇晶体；酿酒行业中的发酵废弃物，从酿酒工厂废弃物中分离出游离脂肪酸、甲酯、乙酯和三萜类化合物，经过皂化等反应来产生植物甾醇。3植物甾醇的生理功能植物甾醇具有调节免疫力、维持内环境稳定、降低胆固醇、细胞抗氧化等作用。β-谷甾醇可降低血清胆固醇水平，治疗高胆固醇血症[9]。3.1降低胆固醇人体总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平与正常饮食中植物甾醇摄入量呈负相关[10]。将植物甾醇拌入牛奶中进行3周试验，发现试验参与人员低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇和舒张压显著下降[11]。韩嘉宁等[12]发现，植物甾醇在显著降低高脂血症人群低密度脂蛋白胆固醇的同时，对体质指数和肝功能无影响。每日2 g植物甾醇，对低密度脂蛋白胆固醇的降低疗效范围为8%~10%[13]，心脏病发生率可降低25%[14]，且少量多次摄入植物甾醇的降胆固醇效果优于单次大剂量摄入，酯化后的植物甾醇降低胆固醇效果优于非酯化植物甾醇。平滑肌细胞的异常聚集、高胆固醇高脂肪饮食的摄入等均会引发动脉粥样化，β-谷甾醇能够抑制血管平滑肌细胞超扩散现象，使用β-谷甾醇处理平滑肌细胞，能够降低40%的总胆固醇含量，对血管有保护作用。植物甾醇降低胆固醇方法是使胆固醇沉淀下来，使之不能溶解不能被小肠吸收；或取代胆固醇在微粒中的位置或与其竞争，干扰胆固醇的吸收；也可以在肝脏内抑制胆固醇合成。3.2抗癌作用分子侧链上连接一个亚乙基的植物甾醇具有抗氧化作用，如α-谷甾醇[7]。在膳食中添加植物甾醇能增加抗氧化酶的活性，有效防止脂蛋白氧化。植物甾醇的抗氧化作用存在量效关系，大豆油储藏试验证实，45 ℃避光条件下，当植物甾醇添加量在0.1%以下时，抗氧化作用随浓度增大而增大；当植物甾醇添加量在0.1%以上时，抗氧化作用相对减弱；25 ℃避光储藏，植物甾醇添加量在0.2%以下时，抗氧化作用随浓度增大而增大[15]。植物甾醇抗氧化效果与自身结构、氧化模型以及食品形式有关，具体机制尚不明确，如5% β-谷甾醇在猪油、葵花籽油中起到抗氧化的作用，但是在从动物脂肪中提取的纯三硬脂酸甘油酯中却显示完全相反的助氧化作用[7]。现有研究发现植物甾醇对肺癌、胃癌、乳腺癌、前列腺癌等多种癌症有治疗作用，对纤维肉瘤有显著预防作用。3.3调节性激素分泌超标浓度的植物甾醇可能对生物生殖产生不利影响[16]。大西洋鳕鱼产卵期推迟，可能与海域逐渐增加的谷甾醇、二噁英以及其他激素类化合物有关[17]。冯子懿等[18]对斑马鱼进行植物甾醇水浴暴露试验，发现随植物甾醇浓度增加，斑马鱼鳃重、肝重、性腺重等生长指标受到不同程度的显著抑制。浓度不超标情况下，植物甾醇对生物生殖具有积极影响，如植物甾醇呈甾体结构，可提纯后作为黄体酮于医学上使用[19]。3.4其他作用植物甾醇还具有促进动植物生长、消炎等作用。植物甾醇与脂质结合形成甾醇核糖核蛋白复合体，激发DNA转录，促进蛋白质合成并且发挥相应的作用。部分植物激素如吲哚乙酸、赤霉素等，可在动物生产中发挥一定的促生长作用，但受温度影响大，易分解。植物甾醇与植物激素结合后，形成脂质复合体，不受温度影响，增加体内抗分解的稳定性，促进蛋白质合成[20]。植物甾醇稳定性高，可作为油炸食品中防止煎炸油劣变的抗氧化剂，添加进食用油中，还可增强食用油抗氧化性[21]。β-谷甾醇、豆甾醇具有抗炎、消热作用，可直接入药治疗牙周炎和口腔溃疡等口腔炎症。植物甾醇在印刷业中可当分散剂，在纺织工业中可当柔软剂，在造纸工业中用做磨木纸浆光稳定剂，在化妆品中可当皮肤调理剂[22]。4植物甾醇在动物生产中的应用4.1植物甾醇在畜禽养殖生产中的应用在猪饲料中添加150 mg/kg的植物甾醇，能够显著提高末质量、显著降低料重比，且大理石纹评分显著高于未添加植物甾醇组。证明植物甾醇在一定程度上可以改善猪肉品质，并且在肉色、系水力和嫩度上都有改良趋势[23]。就血清白蛋白水平和粗脂肪消化率而言，乳化植物甾醇效果优于非乳化植物甾醇[24]。在奶水牛基础日粮中添加3~5 g植物甾醇，可以延缓泌乳中期奶水牛产奶量的下降幅度，提高产奶量、乳蛋白率和非脂乳固体率。与未添加植物甾醇的对照组相比，试验组泌乳水牛每个泌乳期可增收550元，达到增质增收的目的[25]。泌乳晚期营养过剩的奶牛，易发肥胖和高胆固醇血症，给肝脏带来过氧化损伤，并且抑制卵巢活动，增加养殖健康风险，降低泌乳效率，减少养殖场收益。在奶牛常规日粮中添加200 mg/d植物甾醇可提高产奶量、降低血液胆固醇水平，提高奶牛抗氧化能力[26]。在肉鸡饲粮中添加10、20、40 mg/kg的植物甾醇，总超氧化物歧化酶活性显著提高12.05%、6.16%、8.43%，其中20、40 mg/kg的血清总胆固醇显著降低11.92%、11.57%，20 mg/kg添加组平均日增重在生长前期和生长后期显著提高5.92%和4.26%[3]。在817肉仔鸡中基础饲粮中加入5%植物甾醇，可显著提高肉鸡的平均末重和平均日增重，成活率也较基础饲粮组高3.4%[27]。在清远麻鸡基础饲粮中添加200 g/t植物甾醇，能显著提高平均末重、平均日增重、高密度胆固醇水平及超氧化物歧化酶活性[28]。但在蛋鸡日粮中分别添加5、10、20 mg/kg植物甾醇对平均蛋质量及产蛋率无显著差异。在肉鸭饲粮中添加20 mg/kg的植物甾醇能够极显著降低养殖前期（0~21 d）料重比，显著降低肝脏中胆固醇含量[29]。4.2植物甾醇在水产养殖生产中的应用龚红等[30]发现，饲料中添加30 mg/kg的植物甾醇可以促进大口黑鲈生长，增加其肥满度，降低饲料系数，并且提高抗氧化能力。张严伟等[31]在团头鲂饲料中分别添加0、20、40和80 mg/kg的植物甾醇，进行81 d的养殖试验，发现40和80 mg/kg的植物甾醇能显著提高质量增加率和特定生长率，其中40 mg/kg显著降低血浆低密度脂蛋白胆固醇水平。胆固醇与虾蟹类蜕皮、生殖活动有关，是虾蟹饲料中的必需营养物质，但胆固醇价格昂贵，使用胆固醇作为饲料原料会增加生产成本，研究表明，价格较低廉的植物甾醇可部分替代胆固醇在南美白对虾生长中起作用[32]。潘忠超等[33]在罗氏沼虾饲料中添加10、20、40、400 mg/kg的植物甾醇，结果表明，添加40 mg/kg的试验组饲料系数显著降低、肥满度显著升高、肝脏脂肪酶活性显著升高。令狐克川等[34]发现，植物甾醇可改善中华绒螯蟹可食性内脏的抗氧化能力，提高中华绒鳌蟹的生长性能并且降低血清总胆固醇含量。与含鱼油的饲料相比，用含有植物甾醇的大豆油饲养的大西洋鳕鱼肝脏胆固醇更低[35]。虹鳟饲料中添加植物甾醇，可以抑制胆固醇合成和吸收，促进胆固醇分解、转化和排泄，使总胆固醇显著降低[36]。0.05%植物甾醇可提高比目鱼的饲料利用率，免疫力，消化率和伤口愈合能力[37]。5结论植物甾醇降胆固醇、减脂、抗氧化的作用将会被深入研究和应用于生产。探索植物甾醇的获取途径和研究植物甾醇的功能，将具有重要的市场价值和研究意义。