植物油的不同组分DPPH自由基清除能力及其与微量有益成分含量的相关性

黄健花，宋志华，刘慧敏，金青哲，王兴国，徐 岩，荣 臻

(1.江南大学食品学院，食品安全与营养协同创新中心，江苏省食品安全与质量控制协同创新中心，江苏 无锡 214122；2.江南大学生物工程学院，江苏 无锡 214122； 3.迈安德集团有限公司，江苏 扬州 225000)

油脂营养

植物油的不同组分DPPH自由基清除能力及其与微量有益成分含量的相关性

黄健花1，2，3，宋志华1，刘慧敏1，金青哲1，王兴国1，徐 岩2，荣 臻3

(1.江南大学食品学院，食品安全与营养协同创新中心，江苏省食品安全与质量控制协同创新中心，江苏 无锡 214122；2.江南大学生物工程学院，江苏 无锡 214122； 3.迈安德集团有限公司，江苏 扬州 225000)

研究评估13种常见植物油的极性组分、非极性组分和全油样品的DPPH自由基清除能力，并将DPPH自由基清除能力与生育酚、多酚、植物甾醇等微量有益成分含量进行相关性分析。结果表明：橄榄油、芝麻油、小麦胚芽油和米糠油极性组分的DPPH自由基清除能力高于其他植物油，均大于200 μmol TE/100 g；植物油非极性组分的DPPH自由基清除能力在10.53～553.20 μmol TE/100 g之间，小麦胚芽油和米糠油的清除能力较高；植物油全油的DPPH自由基清除效果比非极性组分的略高；植物油非极性组分、植物油全油的DPPH自由基清除能力与生育酚含量、β-谷甾醇含量、菜油甾醇含量呈显著相关(P<0.01)；植物油极性组分的DPPH自由基清除能力则与多酚含量呈显著相关(P<0.05)。

植物油；DPPH自由基清除能力；微量有益成分；相关性

自由基引发的氧化是食用油氧化的主要原因之一，DPPH自由基法是常用的自由基清除能力评价手段。先后有研究采用DPPH自由基法评价了初榨橄榄油[1]、摩洛哥坚果油[2]、茶籽油[3-4]、棕榈油[5]、黑莓籽油[6]等的抗氧化性能。生育酚、多酚、植物甾醇等微量有益成分是天然植物油的重要组成部分，与食用植物油的抗氧化性能密切相关。研究证实橄榄油[7-8]、菜籽油[9]的多酚含量与其自由基清除能力、抗氧化能力呈正相关。国内外关于不同种植物油中微量有益成分的报道较多，但鲜少研究植物油微量有益成分与抗氧化能力及自由基清除能力的相关性。

本文研究了国内常见的13种植物油的极性组分、非极性组分和全油样品的DPPH自由基清除能力，并将各组分的清除效果与植物油中的生育酚、多酚、角鲨烯、植物甾醇等微量有益成分含量的相关性进行了分析，以期为植物油的评价提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

特级初榨橄榄油、芝麻油、米糠油、大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、茶籽油、椰子油、棕仁油、小麦胚芽油、浓香型花生油和42度棕榈油，以上样品均未添加抗氧化剂，由市售产品的相关公司提供。植物甾醇混合标准品、(3β)-胆甾-5-烯-3-醇(纯度99%)、角鲨烯标准品、β-胡萝卜素标准品、DPPH，购于美国Sigma公司；生育酚(纯度95%)的混合标样，瑞士罗氏公司；甲醇、异丙醇、正己烷、二氯甲烷为色谱纯；其余试剂均为分析纯；所用气体纯度均为99.99%。

1.1.2 仪器与设备

7820气相色谱仪，Agilent公司(美国)；UV-2100分光光度计，Unico公司；高效液相色谱仪(Waters1525)、二极管阵列检测器(Waters 2996)，美国Waters公司；EL204电子天平，上海梅特勒-托利多仪器有限公司；二乙醇基固相萃取小柱(Diol SPE 6 mL/500 mg)，美国赛芬公司。

1.2 实验方法

1.2.1 DPPH自由基清除能力的测定

1.2.1.1 极性组分DPPH自由基清除能力

极性萃取液的制备：称取4.0 g植物油，加入5 mL 甲醇，避光振荡30 min混匀，3 000 r/min离心15 min，完全分层后取上层清液，反复萃取4次，合并萃取液，甲醇定容。

DPPH自由基清除能力测定：参考Espnín等[10]方法，略作改动。上述萃取液甲醇稀释后取2 mL，与2 mL DPPH甲醇溶液(0.1 mmol/L)混合，避光放置2 h，517 nm测定吸光值；DPPH自由基清除能力以μmol TE/100 g表示[11]。

1.2.1.2 非极性组分、全油样品DPPH自由基清除能力

非极性萃取液的制备：上述萃取后残余的非极性部分，乙酸乙酯溶解定容。

全油样品的制备：植物油溶解配制成一定浓度乙酸乙酯溶液待用。

DPPH自由基清除能力测定：乙酸乙酯替换甲醇，其余同1.2.1.1。

1.2.2 生育酚含量的测定

称取油样1.0～1.5 g，正己烷超声溶解定容至10 mL，参照文献[12]采用液相色谱外标法定量。

1.2.3 多酚的测定

参照文献[13]采用固相微萃取提取多酚，然后参照文献[14]采用福林酚法定量。

1.2.4 植物甾醇和角鲨烯的测定[15]

测定4种常见的植物甾醇(豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇)和角鲨烯的含量。采用标准品对照定性。以(3β)-胆甾-5-烯-3-醇作为内标进行定量。

1.2.5β-胡萝卜素的测定

参照Samaniego-Sánchez等[16]方法，略作改动。称取400 mg样品，加入0.2 g抗坏血酸，15 mL无水乙醇，4 mL KOH 溶液(76%)，充氮后盖紧，70℃水浴振荡30 min，冷却后加入5 mL NaCl溶液(25 g/L)；上层悬浮液用15 mL正己烷-乙酸乙酯(体积比85∶15)提取3 次，合并提取液，40℃蒸发脱溶，1 mL甲醇溶解，全程避光操作。液相色谱测定：C18 柱，流动相甲醇-二氯甲烷(70∶30)，流速1.0 mL/min，进样量20 μL，检测波长450 nm，柱温(35±1)℃，外标法定量。

2 结果与讨论

2.1 植物油极性组分的DPPH自由基清除能力

13种植物油极性组分的DPPH自由基清除能力见图1。由图1可知，橄榄油、芝麻油、小麦胚芽油和米糠油的DPPH自由基清除能力较高，均大于200 μmol TE/100 g。茶籽油、椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力较差，低于20 μmol TE/100 g。13种植物油极性组分对DPPH自由基清除能力的大小依次为：橄榄油>小麦胚芽油>芝麻油>米糠油>大豆油>玉米油>菜籽油>棕榈油>花生油>葵花籽油>茶籽油>椰子油>棕仁油。

图1 13种植物油极性组分对DPPH自由基的清除能力

2.2 植物油非极性组分的DPPH自由基清除能力

13种植物油非极性组分的DPPH自由基清除能力见图2。由图2可知，13种植物油非极性组分的DPPH自由基清除能力在10.53～553.20μmol TE/100 g之间。小麦胚芽油和米糠油的DPPH自由基清除能力较高，均大于300 μmol TE/100 g。椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力很低，低于20 μmol TE/100 g。13种植物油非极性组分对DPPH自由基清除能力的大小依次为：小麦胚芽油>米糠油>玉米油>大豆油>菜籽油>葵花籽油>棕榈油>芝麻油>花生油>橄榄油>茶籽油>椰子油>棕仁油。

图2 13种植物油非极性组分对DPPH自由基的清除能力

2.3 植物油全油的DPPH自由基清除能力

13种植物油全油的DPPH自由基清除能力见图3。由图3可知，13种植物油全油的DPPH自由基清除能力在14.50～748 μmol TE/100 g之间。13种植物油全油的DPPH自由基清除能力大小依次为：小麦胚芽油>米糠油>大豆油>玉米油>芝麻油>菜籽油>葵花籽油>棕榈油>花生油>茶籽油>橄榄油>椰子油>棕仁油。比较图1、图2和图3可知，植物油极性组分与非极性组分均具有清除自由基作用，植物油全油DPPH自由基清除效果并非是极性组分与非极性组分的简单加和；整体而言，植物油全油的DPPH自由基清除效果比非极性组分的略高，植物油极性组分在乙酸乙酯体系中同样发挥了清除DPPH自由基作用，但其作用没有在甲醇体系中明显，可能是因为乙酸乙酯体系抑制了某些微量成分的抗氧化作用，抗氧化剂动力学参数有所下降[17]。芝麻油和橄榄油极性组分较非极性组分和全油的清除DPPH自由基效果强，其他11种植物油全油和非极性组分的清除DPPH自由基效果较极性组分高。由此推测，芝麻油和橄榄油的主要抗氧化性微量成分为极性，例如多酚；其余植物油的主要抗氧化性微量成分为非极性，例如生育酚。

图3 13种植物油全油对DPPH自由基的清除能力

2.4 DPPH自由基清除能力与植物油微量有益成分的相关性

13种植物油中常见的微量有益成分含量见表1。由表1可知，不同植物油之间差异较大。13种植物油的生育酚含量在173.21～2 573.69 mg/kg之间，其中小麦胚芽油的生育酚含量最高。多酚含量在9.83～387.40 mg GAE/kg之间，芝麻油的最高。橄榄油的角鲨烯含量高达2 188.53 mg/kg，远高于其他植物油(均小于250 mg/kg)，橄榄油同时含有较高的β-胡萝卜素。13种植物油中主要含有3种植物甾醇——豆甾醇、β-谷甾醇和菜油甾醇，不同植物油中各甾醇单体含量的差异较大，其中β-谷甾醇含量最多；菜籽甾醇为菜籽油的标志性甾醇，含量为640.63 mg/kg。

对植物油极性组分、非极性组分、全油的DPPH自由基清除能力和微量成分含量进行Pearson双变量相关性分析，结果见表2。由表2可知，植物油非极性组分、植物油全油的DPPH自由基清除能力与生育酚含量、β-谷甾醇含量、菜油甾醇含量均在P<0.01 水平上呈显著相关，同生育酚含量的相关系数最高，说明在植物油的非极性组分中生育酚、菜油甾醇和β-谷甾醇发挥主要清除DPPH自由基作用。植物油极性组分的DPPH自由基清除能力与多酚含量在P<0.05水平上呈显著相关，说明植物油极性组分中多酚发挥主要的清除DPPH自由基作用。

表1 13种植物油中的微量有益成分含量

表2 植物油中微量有益成分与其不同组分的DPPH自由基清除能力的相关性

注：**表示在P<0.01水平上显著，*表示在P<0.05水平上显著。

3 结 论

就极性组分的DPPH自由基清除能力而言，橄榄油、芝麻油、小麦胚芽油和米糠油的较高，均大于200 μmol TE/100 g；茶籽油、椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力较差，低于20 μmol TE/100 g。非极性组分的DPPH自由基清除能力在10.53～553.20 μmol TE/100 g之间，小麦胚芽油和米糠油的DPPH自由基清除能力较高，均大于300 μmol TE/100 g；椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力很低，均低于20 μmol TE/100 g。植物油全油的DPPH自由基清除效果比非极性组分的略高。植物油非极性组分、植物油全油的DPPH自由基清除能力与生育酚含量、β-谷甾醇含量、菜油甾醇含量均在P<0.01水平上呈显著相关，同生育酚含量的相关系数最高；植物油极性组分的DPPH自由基清除能力则与多酚含量在P<0.05水平上呈显著相关。

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DPPH free radical scavenging activities of different components in vegetable oils and correlation with their minor components

HUANG Jianhua1，2，3, SONG Zhihua1, LIU Huimin1, JIN Qingzhe1,WANG Xingguo1, XU Yan2, RONG Zhen3

(1.Collaborative Innovation Center of Food Safety and Quality Control in Jiangsu Province, Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, School of Food Science and Technology,Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; 2.School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122,Jiangsu, China; 3.Myande Group Co.,Ltd.,Yangzhou 225000,Jiangsu, China)

The DPPH free radical scavenging activities of polar fraction, non-polar fraction and full oil sample of 13 different common vegetable oils were studied and evaluated, and the correlations between DPPH free radical scavenging activity and different minor components including tocopherol, polyphenol, phytosterol etc.were analyzed. The results showed that the polar fractions of olive oil, sesame oil, wheat germ oil and rice bran oil had higher DPPH free radical scavenging activities compared with other oils, all above 200 μmol TE/100 g; the DPPH free radical scavenging activities of non-polar fraction in vegetable oils ranged from 10.53 μmol TE/100 g to 553.20 μmol TE/100 g, in which the DPPH free radical scavenging activities of wheat germ oil and rice bran oil were the highest;the DPPH free radical scavenging activity of full oil was slightly higher than that of non-polar fraction. The correlations of contents of tocopherol,β-sitosterol and campesterol with DPPH free radical scavenging activities of non-polar fraction and full oil were statistically significant (P<0.01),while the correlation between polyphenol content and DPPH free radical scavenging activity of polar fraction was statistically significant (P<0.05).

vegetable oil; DPPH free radical scavenging activity; minor component; correlation

2016-07-07；

2016-11-21

博士后基金(2016M591769)

黄健花(1980)，女，副教授，博士，主要从事食品脂质方面的研究工作(E-mail)huangjianhua1124@126.com。

TS225.1;Q591.5

A

1003-7969(2017)02-0067-05