芥花油（Canola oil）的前世今生
张士青 综述
- 芥花油的定义
- 芥花油在食用油市场中的份额
- 芥花油的前世今生
- 传统（普通）的油菜与菜籽油
- 杂交新品种油菜Canola的问世
- 其他新品种油菜
- 转基因 与 非转基因芥花油
芥花油的定义
芥花油是一种低芥酸（Erucic acid）菜籽油，榨取提炼自低芥酸油菜籽或低芥酸、低硫苷的“双低”油菜籽，后者的代表品种是著名的加拿大改良型油菜Canola。
1999年，国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission）在《命名植物油标准（STANDARD FOR NAMED VEGETABLE OILS）CODEX STAN 210-1999》中，将菜籽油（Rapeseed oil）分为榨取自甘蓝型油菜、白菜型油菜、芥菜型油菜和亚洲芥的普通菜籽油（Rapeseed oil）和榨取自低芥酸甘蓝型油菜、低芥酸白菜型油菜和低芥酸芥菜型油菜的低芥酸菜籽油（Rapeseed oil - low erucic acid），并将Canola oil作为低芥酸菜籽油的同义词之一。
2015年我国实行的国家标准CNS 2271-2015中，将可食用的低芥酸菜籽油（英文名称：Edible rapeseed oil (Low erucic acid)）命名为食用芥花油。
芥花油在食用油市场中的份额
生产芥花油的原料──低芥酸油菜籽或双低（低芥酸、低硫苷）油菜籽，并非自然界天然存在的品种，而是始自1976年的人工培育之品种。芥花油问世后，其低芥酸的优势并未止步。在加拿大西部，1987～1996年Canola的平均芥酸含量为0.5%，2008～2015年减为0.01%。澳大利亚和巴西的含量也低于0.1%。
一些国家的卫生部门先后对食用油中的芥酸含量做出了限制规定，例如美国≯2%，欧盟≯5%，我国≯3%。由于传统菜籽油中的芥酸含量很高（30-60%），于是芥花油便成了许多发达国家的主要食用油，在加拿大、日本和澳洲是消费量第一的油品，市占率分别高达 64%、47%和35%；在美国和墨西哥则排名第二，仅次于大豆油。根据美国农业部（USDA）2017年的统计，芥花油目前位居全球第三大食用油，占全球食用油消费量的15%，仅次于棕榈油与大豆油。
芥花油的前世今生
传统（普通）的油菜与菜籽油
油菜是一种美丽的小型黄色开花植物，在植物分类学上属于十字花科（Brassicaceae）芸薹属（Brassica）。
照片来自网络
传统的油菜有三种：
白菜型油菜（学名：Brassica rapa、Brassica campestris），又称为芸薹、胡菜，寒菜、油菜。学名Brassica rapa是作为根用植物的芜菁；学名Brassica campestris是作为叶菜的小白菜、大白菜、菜心及植物油用的变种——白菜型油菜。一个种有两个学名的原因，是 “分类学之父”卡尔·林奈，在十八世纪视芜菁和白菜型油菜为不同的品种，分别命名为B. rapa和B. campestris。二十世纪的分类学家发现这些植物其实是同一个物种。原产地是中国西北地区。
甘蓝型油菜（学名：Brassica napus），又称为西洋油菜、欧洲油菜、油菜籽、油麻菜籽、麻油菜籽、大油菜，分为冬油菜和春油菜两种。原产地是地中海沿岸，可能是原产于亚洲的白菜（B.rapa）和原产于欧洲的甘蓝（B.oleracea）在地中海沿岸产生的远缘杂交种。
芥菜型油菜（学名：Brassica juncea）使用芥菜种子提炼油料。
从传统油菜（主要是甘蓝型油菜和白菜型油菜）的种子中榨取的油脂称为菜籽油（Rapeseed oil），即我们俗称的菜油，又叫油菜籽油、香菜油、芸苔油。菜籽油呈深黄绿色，精炼后呈浅黄色，含油22%-49%（平均40%）、蛋白质21%-27%、磷脂约1%，是制造人造奶油、色拉油、起酥油的原料。
传统油菜籽产于中国、印度、日本、巴基斯坦、瑞典、波兰、德国、智利、法国及加拿大。在欧洲，菜油来源是冬播的甘蓝型油菜；在巴基斯坦及加拿大，菜油的主要来源是夏播的白菜型油菜。我国过去是以白菜型油菜为主，但由于其对病毒病抗性差，容易减产，故1970年代开始推广换种抗性表现好的甘蓝型油菜，现在白菜型油菜的种植面积只占15%左右。
印度在4千年前、中国和日本在2千年前就分别有利用油菜的记录了。我国起先是作为蔬菜种植的，公元11世纪初的宋朝，始由“取薹而食”发展为取籽榨油。自明朝起，长江流域及西南、西北等地开始大规模种植芸薹（即白菜型油菜），甘蓝型油菜种植不多。明朝《天工开物》油品一章论及食用油「凡油，供馔食用者，胡麻（一名脂麻）、菜菔子、黄豆、菘菜子（一名白菜）为上，苏麻（形似紫苏，粒大于胡麻）、芸苔子次之（江南名菜子）」。明‧李时珍撰《本草纲目》则谓油菜籽「炒过榨油，黄色，燃灯甚明，食之不及麻油。近人因油利，种植亦广云」。
菜籽油是我国主要食用油之一，产量居世界首位。2002年以前，传统菜籽油在我国植物油消费总量中位居第一，但随着大豆油、棕榈油进口量的增加，2006年菜籽油在我国植物油消费总量中退居第三，并继续呈下降趋势，但近年来又回到第二位，可能与芥花油的出现有关。
图：2016年中国主要食用油消耗比例
芥酸是一种脂肪酸，被身体吸收后，分布到身体各处，可成为细胞的能源。要把脂肪酸当成能源使用，需要在线粒体内把它氧化。但是芥酸是一种长链脂肪酸（22个），氧化的效率低，尤其是心肌细胞。大鼠、猪和猴子的实验表明，膳食中高含量的芥酸会在心肌细胞中沉积下来。1970年代，印度国家营养研究所发现人体情况也是如此。印度不同地区的食用油消费习惯不一样。加尔各答主要是芥酸含量高（40～44%）的菜籽油，马德拉斯主要是花生油和芝麻油，特里凡得琅主要是椰子油。解剖发现，来自加尔各答的心脏心肌层中，都含有高含量的芥酸（0.9～9.9%），而来自马德拉斯和特里凡得琅的心脏心肌层中，则找不到芥酸，表明长期摄入高芥酸，会造成心肌脂肪沉积。
油菜的细胞，有的含有硫代葡萄糖苷（Glucosinolates，简称硫苷、硫甙，也称芥子油苷、芥子苷），有的含有黑芥子酶，二者平时并不接触。当油菜受到害虫、食草动物的损害时，细胞破裂，硫代葡萄糖苷和黑芥子酶混在一起，黑芥子酶就把无毒的硫代葡萄糖苷水解为有毒物质——挥发性异硫氰酸烯丙酯、腈、氰酸盐等物，来杀死害虫、驱赶食草动物。高浓度的异硫氰酸烯丙酯同样对人体有毒，能阻碍甲状腺对碘的吸收导致甲状腺肿大，也会对肝造成损伤；腈能造成动物肝脏和肾脏肿大，严重时可引起肝出血和肝坏死。不同品种的油菜籽中硫苷含量相差很大（6～75%）。好在榨油之后，它们主要留在油菜籽粕中，菜油中的含量很少。
榨油后剩下的油菜籽粕含有高蛋白，是很好的饲料，可若是异硫氰酸烯丙酯含量高，味重，牲畜不愿吃。硫苷含量高的油菜，这个值可在100μmol/g以上，如果把未经脱毒处理的油菜籽饼做饲料，可能会造成动物中毒。国家标准规定，如果在油菜籽饼中的含量<30 μmol/g，可以称为“低硫苷”。
传统压榨方法生产的粗炼菜籽油，颜色较深，有股特有的菜油味，是油中的硫苷降解产物发出的，有人喜欢，有人讨厌。而精炼油可以通过脱色脱嗅工艺，消除这种颜色和味道。
菜籽油在西方的应用始于13世纪的北欧，那时只用于油灯。因为西方人嫌它的口感不好，人、畜都不愿意食用，所以油菜种得很少。第一次工业革命时，发现菜籽油的润滑和疏水性能较好，所以被大量用做蒸汽机的润滑油和铸造业的脱模剂及淬火剂。第二次世界大战期间，盟军的海军和商船数量大增，润滑油需求旺盛，可从亚洲、欧洲进口的渠道遭到轴心国封锁，加拿大便大量种植油菜。战后润滑油需求大减，油菜必须开拓新用途。1956年菜籽油投放食品市场，但其气味和颜色为人不喜，菜籽饼粕的硫苷味令牲畜不喜，当时的研究又发现其高含量的芥酸有损动物心脏，于是如何降低油菜中的芥酸和硫苷含量，成了科学家努力的目标。
杂交新品种油菜Canola的问世
科学家从培育低芥酸、低硫苷的油菜新品种入手。
高芥酸含量和高硫甙含量是油菜的两个独立遗传性状，二者无连锁关系。60年代，加拿大科学家通过传统的交配选种方式，培育出了低芥酸（<5%）的油菜品种（Low Erucic Acid Rapeseed，简称LEAR），但其硫苷含量仍偏高，难以推广。1967年，他们在波兰找到了一个含硫苷量很低的油菜品种，其芥酸含量也很低，只有7～10%。于是将其与低芥酸品种进行天然杂交。1976年，加拿大马尼托巴大学的两名研究人员Keith Downey和Baldur R. Stefansson率先培育出了低芥酸、低硫苷的“双低”油菜品种，芥酸含量<2%，硫苷含量<30μmol/g，同时油酸、亚油酸含量也由30～40%上升为60～80%，营养价值明显提高。虽然其母系品种为甘蓝型油菜（Brassica Napus L.）和白菜型油菜（B. Campestris L.），但它的营养结构跟亲本完全不同。
为此，加拿大油菜籽协会（Rapeseed Association of Canada）为这个“双低”品种的油菜、油菜籽及其菜籽油注册了一个新的名字：“Canola”，是由Canadian和ola缩合而成，意为加拿大油，以区别传统油菜及油菜籽。由于该词酷似从Canada Oil Low Acid四个字的首字母组合而成，故也有人将其解读为"低酸加拿大油"。油菜的英文名称为Rape，该词来自拉丁语中的rapum，意为芜箐。但Rape还有个含意为“强奸”。新品种油菜的名字避开了这个负面意义，更具市场亲和力。
1977年，欧盟官方正式通过 Canola oil 为可食用油，正式授予欧盟合格认证（CE）。
1979年，加拿大政府正式将Canola登记为新品种的油菜籽，Canola Oil自此成为加拿大的「国油」，并曾被认为是加拿大的特产。Canola的定义也编入加拿大法律。根据行业协会加拿大芥花油理事会的说法，“Canola”的“官方”定义是：油菜籽（甘蓝型油菜、白菜型油菜或芥菜型油菜），其油所含芥酸含量应<2%，其干燥无油固体所含任何一种3-丁烯基硫酸钠、2-羟基-3丁烯基葡萄糖酸和2-羟基-4-戊烯基硫甙的固体组分或任何一种混合物，均应<30μmol/g。这一定义后来成为双低菜籽油的国际标准。我国于2000年审定的双低油菜行业标准包括《低芥酸低硫甙油菜种子》、《低芥酸低硫甙商品油菜籽》、《低芥酸菜籽油》、《饲用低硫甙菜籽饼粕》等 4个主体标准 ,共有 32个技术指标、1 2 0余项条款。2008年起，我国停止种植非“双低”油菜。
1985年，美国食品及药物管理署（FDA）正式通过Canola oil为符合食品规范的食用油。1986年Canola oil进入美国市场。
加拿大注册Canola的初衷，含有原产地保护用意，即只有在加拿大种植的这种双低油菜品种，才能称为Canola，若在加拿大以外的其他地方种植，应称为“Rapeseed"。但现在，Canola成了北美和澳大利亚菜籽油可食用品种的通用名称，Canola oil作为低芥酸菜籽油的同义词。
由于Canola是个新造的名词，亚洲国家并无现成的本国对应名词，因此，译名杂乱无章。我国港澳台地区将其雅致地译为芥花，Canola Oil则译为芥花油、芥花籽油，或音译为坎劳拉油、卡罗拉油、卡诺拉油；我国大陆与日本仍译为油菜籽油或菜籽油。翻译的不统一，造成亚洲消费者理解上的混乱。不过近年来，我国大陆已普遍将其译为芥花油或芥花籽油。
其他新品种油菜
油菜还有其他的改良型品种，包括双低油菜、高油酸油菜等。
上世纪60年代，澳洲小量引种加拿大最初杂交育种后的油菜，然后持续自然杂交育种，培育出适合澳洲西部平原环境气候的改良品种，90年代产量大幅提升，如今已是全球第四大油菜生产国。
我国于1974年引进了含芥酸量较低的油菜品种。各省育种专家先后培育出了众多的杂交双低油菜品种，包括花油、云油杂、云双油、玉红油、川农油、绵（新）油、油研、蓉油、黔油、蜀杂、藏油等多个品系(种)。
转基因与非转基因芥花油
需要强调的是，Canola的“双低”特性是通过传统的育种技术培育出来的，与我国的杂交水稻技术类似，并非通过转基因技术实现的。实际上，转基因技术应用于农作物的改良是20多年后的事。
转基因技术在90年代兴起后，很快被应用到油菜上。加拿大为了控制杂草，并减少除草剂的使用，于1995年首次引进了一种抗除草剂的转基因油菜，并于1998年自行开发出一种迄今最强抗病性和抗旱性的油菜转基因品种，还利用基因改造技术，在Canola中转入抗除草剂基因，增加其对除草剂与除虫剂的耐受性，除草变得简单高效，降低了耕种强度。油菜没有杂草争夺肥料、水和阳光，产出率明显提高。2009年，加拿大canola oil的产量为1180万吨。这些转基因获得的特性，跟“双低”特性没有关系。
自此，世界上Canola的生产走上了两条迥然不同的道路：
一条是以加拿大为主的种植转基因Canola道路。2011年，在全世界种植的3100万公顷油菜中，26%是转基因的。
加拿大政府鼓励种植转基因芥花籽和大豆等作物，加拿大当地人对转基因食品也不怎么介意，所以，加拿大的转基因油菜种植面积快速增长，占种植转基因植物农田的七成以上。2005年美国种植的油菜中有87%是转基因的，种植面积达170万英亩。转基因油菜成了北美的主要经济作物，加拿大和美国每年生产七百万到一千万吨左右的芥花籽。截至今日，加拿大Canola产量中，95%以上为转基因的，后者被普遍制造成芥花油、加工食品、动物饲料，流向全世界。加拿大每年出口约3～4百万吨芥花籽、70万吨芥花油和1百万吨芥花籽粗粉，大多数芥花油和芥花籽粗粉出口到美国，少部分出口到日本、墨西哥、中国、欧洲和巴基斯坦。而榨油的副产品渣饼，作为饲料基本都卖给了欧洲。转基因芥花油是北美的主要食用油。加拿大生产的芥花油，80%以上都是转基因的，而后者85%出口国外。美国是芥花油的净消费国，一般美国超市卖的芥花油几乎都是转基因油，只有有机食品专卖店Whole Food卖的有机菜籽油是非转基因油。
中国从北美进口的Canola，也是转基因的。加拿大芥花油是中国第三大进口烹饪用油，2011-2012年进口的芥花油中，近80%来自加拿大。近年来，中国对加拿大芥花籽的进口量持续增加，目前是其第二大进口国。 2015年，加拿大向中国出口了384.7万吨芥花籽以及60.8万吨芥花油。2016年，芥花油在中国进口植物油中占比 9%，而2013年之前的4年中，芥花油在我国植物油进口总量中仅占4%。
另一条是以澳洲、欧洲和中国为主的种植非转基因低芥酸油菜籽道路，因为这些国家的政府严控转基因食物。
油菜是澳大利亚的第三大作物，由于澳洲政府严格管制基因改良技术在食品的运用，所以，澳洲的芥花油保持着非转基因品质。2003年，澳大利亚基因技术监管机构批准解禁转“抗除草剂草胺磷基因”的油菜，其国内引起了相当大的争议。截至2008年，澳大利亚只有三种转基因作物：油菜、棉花和康乃馨。
欧洲于1977年从加拿大引种了较低芥酸（<5%）、较低硫苷的油菜品种LEAR，2010/2011年度全球Canola油产量为3800万吨，欧洲占63%，加拿大占31%。芥花油销量占欧洲食用植物油市场份额的25%，但欧洲人拒用Canola这个名称，而是称其为“oilseed rape”，同时把传统菜籽油称为菜油（rape oil）或菜籽油（rapeseed oil）。欧盟法律禁止欧洲农民种植任何转基因作物，但也批准进口一些转基因Canola种子用于加工。因此，欧洲人食用的Canola油主要是非转基因的。
2013年韩国芥花油占家庭食用油市场的35%。韩国供应芥花油分三种方式：进口芥花籽，在国内榨油后出售；进口芥花油，加工后重新包装；直接进口和出售成品芥花油。芥花油和芥花籽主要从加拿大和澳大利亚进口, 2013年韩国进口芥花籽中，一半以上来自加拿大。
中国不种转基因油菜，但种植的非转基因油菜，竞争不过进口的转基因Canola，因为转基因Canola具有耕种成本低和产量高的优势，所以即使从加拿大运到中国，都要比中国本地的油菜籽便宜。为了保护自己的油菜产业，国家规定国储库只能收购国产菜籽油。但是由于进口菜籽油比国产菜籽油便宜很多，某些商人就用进口菜籽油冒充国产菜籽油混入国储库，而目前的入库检测手段很难进行把关。
从转基因芥花中提取的芥花油是安全和健康的，转基因是对一个Canola基因的修饰，是一种蛋白质，而所有的蛋白质在加工过程中都会从芥花油中去除，因此芥花油本身不含任何转基因成分，从转基因Canola提取的芥花油与从非转基因Canola提取的芥花油没有什么不同。2014年有一篇关于转基因和非转基因Canola的研究报告，结论是两者同样的安全，同样的营养。
目前全球芥花十大产国排名为：
排名 国家 产量(1000 MT)
1 加拿大 18,362
2 中国 14,853
3 印度 7,946
4 澳洲 3,814
5 乌克兰 2,367
6 俄罗斯 1,437
7 美国 1,013
8 白俄罗斯 681
9 巴基斯坦 322
10 哈萨克斯坦 240
2014年，世界油菜（普通型+改良型）产量为7380万吨，以加拿大和中国为首，占全球总产量的41%。印度、德国和法国的产量也很高。在种植的1560万吨油菜籽中，世界最大的出口国加拿大出口了45%。