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GC—MS测定蒜头果油中的脂肪酸含量

2016-07-10张茜谭瑜李雁群钟敏胡雪琼

安徽农业科学 2016年5期

张茜 谭瑜 李雁群 钟敏 胡雪琼

摘要[目的]分析广西特色植物蒜头果(Malania oleifera)油脂中保健性脂肪酸的含量,探讨利用蒜头果种质资源开发保健油脂的价值。[方法]从广西巴马采集成熟蒜头果果实,取新鲜的蒜头果果仁,破碎并经冻干制成干粉,再用石油醚采用索氏提取法提取油脂,提取的油脂经硫酸-甲醇甲酯化后用GCMS分析各种脂肪酸含量。[结果]蒜头果果仁油脂含量达65%(对果仁重);油脂中神经酸含量高达50.71%(占总脂肪酸);油酸和亚麻酸含量达36.56%。[结论]蒜头果油脂含有丰富的保健性脂肪酸,具有很高的利用价值,是生产保健油脂的极好资源。

关键词 神经酸;蒜头果;脂肪酸组成;GCMS

中图分类号 S789.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2016)05-015-03

Abstract[Objective]The aim was to analyze the functional fatty acid composition in Malania oleifera fruit oil, discuss development and utilization value of germplasm resources.[Method]Selecting mature fruit from Bama, Guangxi, nut of fresh fruit was smashed and lyophilized to make dry powder, and then the dried fruit powder was extracted with petroleum ether in a Soxhlet extractor. The oil was gained by distilling the solvent under reduced pressure from the extract. The extracted oil was transesterified by sulfuric acid and methanol. The fatty acid methyl esters of the oil were analyzed by GCMS.[Result]The results showed that the oil content was above 65% in the fruit nut. Particularly, the content of nervonic acid was special high reaching at 50.71% approximately; moreover, the content of oleic acid and linolenic acid reached to 36.56%.[Conclusion]Malania oleifera oil contains abundant functional fatty acid with high utilization value, which is an excellent resource for production of functional edible oil.

Key words Nervonic acid; Malania oleifera; Fatty acid composition;GCMS

蒜头果(Malania oleifera Chun et S.Lee)为一种常绿乔木,属于铁青树科(Olacaceae)蒜头果属,主要分布于广西乐山、隆林、凌云、凤山、巴马、百色等地和云南富宁、广南、文山一带,是一种稀有植物,为国家二级保护植物[1]。蒜头果油中神经酸含量很高,为总脂肪酸的65%左右[2]。了解蒜头果油的脂肪酸组成,对于探讨其作为保健性食用油脂和对其基因资源的利用具有重要意义。神经酸(nervonic acid,NA)最早发现于哺乳动物的神经组织中,化学名为顺15二十四碳单烯酸(cis15tetracosenic acid),又名鲨鱼酸(selacholeic acid),是一种长链单不饱和脂肪酸。

然而,到目前为止,在世界范围内尚未有大规模的生产技术,少量的神经酸主要从有限的植物资源中提取,或者从菜籽油中提取含量极低的神经酸。神经酸最初是从鲨鱼中大量提取。目前发现的神经酸含量较高的植物有银扇草、琉璃苣、大麻和一些槭科植物的种子,但这些植物产量低不足以用来生产神经酸。蒜头果种子含油量高,脂肪酸组成中神经酸含量也高[2]。随着我国社会老龄化的到来,未来在诸如老年痴呆等涉及神经系统的老年疾病患者人数会大量增加,提高神经系统的健康状况十分迫切。

王建民等[3]对其神经酸功能进行研究,发现神经酸可以恢复神经末梢活性,促进神经细胞的生长发育。研究表明神经酸可以在一定程度上缓解多发性硬化症状[4]。Oda等[5]表明,神经酸对于由肥胖引起的人体机能的紊乱具有一定的抑制作用。另外,神经酸对心血管系统疾病也有辅助治疗作用。神经酸在自然界中分布较少,其中蒜头果果实中神经酸含量远高于其他植物果实中神经酸含量[2]。笔者通过分析广西巴马县蒜头果(Malania oleifera)油脂中保健性脂肪酸的含量,探讨利用蒜头果种质资源开发保健油脂的价值。

1 材料与方法

1.1 材料

蒜头果采自广西巴马县。

1.2 仪器

石油醚(60~90 ℃)、无水乙醇、甲醇、硫酸、氢氧化钠均为分析纯,湛江市林达化学试剂公司;正己烷、色谱醇,上海化学试剂公司;脂肪酸标准品,Sigma公司;真空冷冻干燥系统 Free 12L,LABCONCO;TSQ Quantum XLS三重四极杆气质联用仪,Thermo Fisher公司。

1.3 方法

1.3.1 原料处理。取蒜头果果仁,将果仁破碎,加适量冰块,将果仁打成浆状,果浆置于-80 ℃冰箱中冻结,再用真空冷冻干燥机干燥,得到冻干的粉末,用于油脂提取。

1.3.2

蒜头果油脂提取。准确称取一定量的果仁冻干粉,用干燥滤纸包好放入索氏提取器中,用石油醚在75~85 ℃水浴中提取7 h左右,取提取液,蒸发回收溶剂石油醚,得到蒜头果粗油。

1.3.3

果仁粗油的皂化和甲酯化。称取1 g NaOH溶解于10 mL无水乙醇中,加入2 g粗油至上述溶解后的溶液中,75 ℃水浴皂化1 h,取出加水,再加入HCl中和;取上述提取液200 μL于另一干净的试管中,加入2 mL正己烷,取上清;再用1 mL正己烷再洗涤一次,将得到的上清液合并,蒸干;在得到的上清液中加入2 mL 1%硫酸-甲醇溶液后于75 ℃水浴30 min;取出后加入2 mL正己烷,取其上清液后,加入1 mL正己烷洗涤一次,合并得到的上清液,待有机溶剂挥发后取1 mL左右的液体待测。

1.2.4

果仁脂肪酸的GCMS分析条件。TSQ Quantum XLS三重四极杆气质联用仪,Thermo Fisher公司生产;HP5MS,30.00 m×0.25 mm×0.25 μm色谱柱;程序升温:初温40 ℃保留3 min,以10 ℃/min升至150 ℃,保留5 min,再以2 ℃/min升至250 ℃,再换成10 ℃/min升至300 ℃,保留5 min;进样口温度280 ℃,色谱-质谱接口温度280 ℃;载气为氦气;载气流速1.0 mL/min;电离方式EI;电离能量70 eV;进样量1 μL。

2 结果与分析

2.1 蒜头果果仁干粉制备

采集的新鲜蒜头果果实质量约60%为果皮和果肉,约40%为核。果核外面包裹一层坚硬的壳,去除果核壳可得到果仁(图1)。经过冷冻干燥100 g新鲜果仁可得干粉52.96 g。

2.2 蒜头果油脂的提取率

果仁油为黄色液体(图2)。与果皮果肉油脂相比,果仁油纯度高,杂质少,具良好流动性,有芳香味,油脂提取得率为65%(对果仁干物质)。

2.3 蒜头果果仁脂肪酸的GCMS分析

蒜头果油经甲酯化,用GC-MS仪分析,总离子流图见图3。通过与脂肪酸标准品的色谱与质谱图相结合比较,辨识色谱峰,其中油酸和亚麻酸峰重叠,二十碳烯酸和二十碳三烯酸峰重叠,因此将它们的含量合并计算,但不影响神经酸含量的计算。各脂肪酸定量按照标准品的色谱图计算。

通过GC-MS分析,蒜头果油各脂肪酸的含量见表1。由表1可知,神经酸含量达50.71%,油酸和亚麻酸含量达36.56%。

3 结论与讨论

研究表明,神经酸可以作为多发性硬化症、肾上腺髓质萎缩症[6]、视神经脊髓炎症[7]、急性弥漫性脑脊髓炎症等脱髓鞘疾病以及Zellweger综合症[8]的辅助治疗药物或营养补充剂[9]。血清中神经酸水平低与突发性感音神经性聋(SSNHL)具有显著关系[10],精神分裂症[11]、精神病[12]、注意力缺失[13]等精神疾病与神经酸水平过低也密切相关。

蒜头果分子量较高,黏度较大,采用传统压榨法进行提油,出油率较低。丁俊峰等[14]采用微波辅助法进行蒜头果油的提取,具有副产物少、产率较高等优点。黄开响等[15]采用超临界CO2萃取的方法,对蒜头果叶进行油脂提取,结果表明该方法适用于挥发性油脂的提取。该研究采用索氏抽提法,分别对蒜头果仁、果皮、果肉进行油脂提取,相较于其他方法,成本低,操作简单,对设备要求较低,出油率较高,更适用于实验室阶段的研究。从蒜头果脂肪酸组成可知,蒜头果油中不仅神经酸含量很高,油酸、亚麻酸含量也很高,具有作为保健食用油脂原料的良好前景,但也含有较高含量的芥酸,所以不能直接用于食用和药用油脂,需做适当的精炼。

该研究表明,蒜头果果仁中油脂含量高,达65%(占果仁干物质),神经酸含量高达50.71%,是极好的神经酸资源。但蒜头果是国家二级保护植物,资源极其有限,目前尚不能推广种植。另外,目前尚未有对蒜头果仁和油脂进行全面的成分分析和安全性评价的研究,对于蒜头果油的药用、食用安全性尚为得到论证,因此不能直接用于食品或药品。

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