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油茶籽油抗氧化和防紫外辐射活性分析及多酚类物质提取研究

2017-12-11周莉君丁春邦四川农业大学生命科学学院四川雅安625014

中国油脂 2017年10期
关键词:毛油油茶籽吸光

刘 静,周莉君,袁 明,丁春邦(四川农业大学 生命科学学院,四川 雅安 625014)

油茶籽油抗氧化和防紫外辐射活性分析及多酚类物质提取研究

刘 静,周莉君,袁 明,丁春邦
(四川农业大学 生命科学学院,四川 雅安 625014)

以油茶籽毛油及其精炼油为试材,对其抗氧化和防紫外辐射活性进行分析,采用常规水浴法和微波辅助法对其多酚类物质进行提取。结果表明:两种油茶籽油都具有较强的抗氧化活性,毛油相对于精炼油具有更强的抗氧化作用;在200~400 nm的紫外波长区,油茶籽油具有较高的吸光值,尤其是紫外照射10 min后其紫外吸光值最高,对防紫外辐射具有一定的作用;多酚类物质的含量分别为15.442 8 μg/mL(常规毛油)、10.038 3 μg/mL(常规精炼油)、34.312 5 μg/mL(微波毛油)、31.431 0 μg/mL(微波精炼油),微波辅助法提取油茶籽油中多酚类物质含量高于常规水浴法的;推测油茶籽油抗氧化和防紫外辐射活性强弱与其多酚含量高低有一定相关性。

油茶籽油;抗氧化;防紫外辐射;多酚

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)属于山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)常绿小乔木或灌木,是我国特有的食用油料树种。从油茶籽中提取的油脂称为油茶籽油,是一种绿色、生态和高营养的保健食用油,长期食用油茶籽油,具有预防动脉粥样硬化、心血管硬化、降血脂、降血压、抗肝炎、防癌抗癌等功效[1-2]。目前,我国的油茶籽油加工业主要以生产食用油为主,随着对油茶籽油营养保健价值、经济价值的进一步认识和油茶籽油系列产品的深度研究,开发生产高附加值的油茶籽油医药系列产品和化妆品具有很大潜力。

油茶籽经初步榨取或提取所得为毛油,油茶籽毛油含有茶皂素、游离脂肪酸、糖类及其衍生物、蛋白质及其降解物、有机醇、色素及成分复杂的树脂、黏液质等,其中有些是有毒有害的,有些虽然无毒,但可导致油色加深、口感变差、易酸败、降低贮藏稳定性,因此需脱除。毛油经碱炼、脱色、脱臭等精炼工序后即得精炼油[2]。但精炼后油茶籽油中多酚、生育酚、甾醇等活性物质含量和抗氧化活性均有不同程度的降低,油茶籽油品质有所下降[3-4]。

刘雳等[5]证实了油茶籽毛油中极性酚类物质的存在,确定该类物质与油茶籽油的贮藏稳定性相关;黄佳聪等[6]研究显示腾冲红花油茶籽油中的多酚类物质具有较强清除自由基的能力;熊春兰等[7]将精制油茶籽油加入到防晒化妆品中,可显著提高产品的防晒功效。

本文以四川省会理县野生油茶籽毛油与精炼油为材料,对其抗氧化活性和防紫外辐射活性进行分析,并用常规水浴法和微波辅助提取法对其多酚类物质进行提取,为进一步阐明油茶籽油氧化稳定性机制,开发多功能油茶籽油产品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

油茶籽油:当年采自四川省凉山彝族自治州会理县野生油茶的油茶籽,经干燥后去壳粉碎,有机溶剂(正己烷)萃取脱溶得到毛油,再经化学法精炼得到精炼油。化学法精炼的具体过程为:水浴(10% NaOH)75℃ 1 h→80℃热水水洗4~5 次,至其pH呈中性→搅拌加热,除去水分→过滤,得到供试精炼油。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)试剂盒、铁离子还原能力(FRAP)试剂盒、水溶性维生素E(Trolox),均购买于Sigma公司;无水乙醇、没食子酸、乙二胺四乙酸等,均为分析纯。

GL-2050 M高速冷冻离心机(湖南赛特湘仪离心机仪器有限公司),UV-1750紫外分光光度计(日本Shimadzu公司),普通紫外照射灯(波长254 nm,功率30 W)。

1.2 实验方法

1.2.1 油茶籽油抗氧化活性分析

取油茶籽油,用乙醇稀释后离心取上清,采用ABTS法、FRAP法、DPPH法、血红细胞(RBCs)溶血抑制及低密度脂蛋白(LDL)氧化抑制5种方法进行抗氧化活性分析,以Trolox浓度、FeSO4浓度、溶血抑制率、色氨酸含量表示样品的抗氧化活性。具体参考周晴芬等[8]的方法。

1.2.2 油茶籽油防紫外辐射活性分析

分别取不同油茶籽油用无水乙醇按1∶1稀释,分装成5个培养皿,进行不同时间(0、10、30、60、120 min)的紫外光照射;经一定时间的紫外照射后,进行光谱(200~600 nm)检测,同时设一组作为对照,置于自然光下120 min后进行光谱检测,比较各个变量间吸收光谱的变化[9]。

1.2.3 油茶籽油多酚类物质的提取

国外各种各样的渐进式延迟退休政策的方案与实践给我国提供了操作样本范例,但是对于延迟退休政策的制定与实施却不能简单地照搬照抄。每个国家的经济发展水平不同,进入人口老龄化的时间和程度也各有差异,甚至文化的差别也会影响政策的制定。我国的经济政治文化发展有自己的特色,倘若盲目地借鉴别国经验,会对我国制订适合自身发展水平的延迟退休政策造成威胁。

常规水浴法:各取2 mL不同油茶籽油,按照料液比1∶3加入无水乙醇,混匀,50℃水浴30 min,对油茶籽油多酚进行提取。

微波辅助法:各取2 mL不同油茶籽油,在乙醇体积分数100%、提取时间2.5 min、料液比1∶15、微波功率280 W的条件下对油茶籽油多酚进行提取。

将上述提取混合物经3 500 r/min离心5 min,收集上清液,得到4种多酚类萃取物,黑暗冷藏备用。采用Folin-Ciocalteus(FC)法测定总酚含量,以没食子酸计[6]。

2 结果与分析

2.1 油茶籽油抗氧化活性

经测定,ABTS、FRAP和DPPH标准曲线方程R2分别为0.991 6、0.996 9和0.997 5,线性关系良好,可信度强。经ABTS、FRAP、DPPH、RBCs溶血及LDL氧化法分析油茶籽油抗氧化活性的结果如表1所示。

表1 油茶籽油抗氧化活性

注:色氨酸含量表示在有抗氧化剂存在下由Cu2+诱导氧化的LDL中色氨酸荧光含量。

由表1可知,油茶籽毛油和精炼油都具有明显的抗氧化活性,其中毛油的抗氧化能力明显高于精炼油,精炼油对ABTS、DPPH两种自由基的清除能力较毛油分别降低了43.24%、29.71%,总抗氧化能力(FRAP法测得)以及LDL氧化抑制能力较毛油分别降低了32.41%、21.82%,可能是由于碱炼过程导致部分抗氧化活性物质的丧失[10]。两种油茶籽油对活性氧引起RBCs溶血均有良好的抑制作用,精炼油的RBCs溶血抑制率(94.83%)仅略低于毛油的(95.38%)。对油茶籽毛油和精炼油进行的5种抗氧化分析结果相关性并不完全一致,一方面是由于分析方法的原理不同,另一方面可能是由于油茶籽油中的抗氧化物质存在多样性,在精炼过程中不同抗氧化活性物质的损失程度不同,使得不同抗氧化分析方法的结果存在差异。

2.2 油茶籽油防紫外辐射活性

使用紫外分光光度计测定物质的吸收光谱,根据吸光值的大小,可以评价该物质防紫外辐射的性能。本实验中,紫外照射后油茶籽毛油与精炼油的吸收光谱分别如图1和图2所示。

图1 紫外照射后油茶籽毛油的吸收光谱

图2 紫外照射后油茶籽精炼油的吸收光谱

整体来看,在紫外照射10 min和30 min后,油茶籽油的吸光值处于较高的水平,虽然在波长340 nm后吸光值有降低,但油茶籽毛油和精炼油的吸光值均在1.69以上。推测油茶籽油中的多酚类活性物质或其独特的脂肪酸组分中所包含的共轭双键,对防紫外辐射有一定的作用[11]。油茶籽精炼油在不同时间的紫外照射后,总体上吸光值下降程度较毛油的更为明显,紫外照射60 min后的吸光值明显低于相应毛油的,这可能是因为在精炼过程中,油茶籽油中具有紫外吸收作用的活性物质受到了破坏。

张志英[9]的研究显示紫外辐射后山茶油的甲醇提取物活性成分趋于减少,不同活性成分变化曲线不尽相同。推测不同时间的紫外照射对防紫外辐射的活性成分或性质产生不同影响,导致不同时间紫外照射后油茶籽油的吸光值发生变化。油茶籽油中具有防紫外辐射作用的具体成分及防辐射机理,有待进一步的研究。

阳光中对人体有害的主要是200~400 nm的紫外射线,本实验显示油茶籽油在200~400 nm的紫外光区的吸光值较高,尤其是经10 min紫外照射后的油茶籽毛油和精炼油的吸光值均在2.0以上,具有防紫外辐射能力,可作为基底油添加于防晒护肤品中,减少紫外线对人体皮肤的伤害。

2.3 油茶籽油中多酚类物质

通过FC法检测,各油茶籽油萃取物中的多酚类物质含量分别为15.442 8 μg/mL(常规毛油)、10.038 3 μg/mL(常规精炼油)、34.312 5 μg/mL(微波毛油)、31.431 0 μg/mL(微波精炼油)。比较可知,毛油中的多酚类物质含量均比相应的精炼油中的多酚类物质含量高,可能是因为精炼过程中的工艺导致其多酚类物质的丧失,因为多酚类物质是极性物质,而且大部分是弱酸,碱炼时易被氢氧化钠中和而损失[12]。黄佳聪等[6]利用80%乙醇作为提取剂提取腾冲红花油茶籽油中的多酚类物质,总酚含量为3.276 4 μg/mL;周晴芬等[8]采用80%乙醇溶液提取白花和红花油茶籽油中的多酚类物质,所得多酚类物质的含量最高仅为1.41 μg/mL(白花油茶籽毛油)。对比本研究中提取的较高多酚含量,我们认为无水乙醇是油茶籽油中多酚类物质的优良提取剂。近年来,微波辅助提取法在天然产物的萃取和分离中应用广泛,由于微波辐射有利于萃取体系快速升温,促进固液扩散速度,尤其对极性萃取物选择性高,提取快速高效[13]。本实验中,在相同乙醇体积分数下,微波辅助法提取的油茶籽油多酚含量较常规水溶法提高了1.22~2.13倍,而且提取时间仅为常规水浴法的1/12,大大提高了生产效率,故在生产中采用微波辅助法有利于油茶籽油多酚类物质的提取效率。

袁英姿等[14]将油茶籽多酚添加到茶油中,发现其有助于增强茶油的抗氧化能力;张志英[9]对山茶油中活性成分和抗氧化性进行检测,认为其抗氧化性与茶油中的低极性多酚有关。植物类多酚也被证实可吸收紫外线,具有良好的防晒效果[15]。

3 结 论

经ABTS、FRAP、DPPH等实验结果表明,四川省会理县野生油茶籽油具有较强的抗氧化活性,油茶籽毛油相对于精炼油具有更强的抗氧化作用。

防紫外辐射实验显示油茶籽油在200~400 nm的紫外吸光值较高,尤其是紫外照射10 min后的油茶籽毛油和精炼油的紫外吸光值最高,表明油茶籽油对防紫外辐射具有一定的作用,可作为基底油应用于防晒护肤品。

在相同乙醇体积分数(100%)下,采用常规水浴法和微波辅助法对油茶籽毛油、精炼油多酚类物质进行提取,多酚含量分别为15.442 8 μg/mL(常规毛油)、10.038 3 μg/mL(常规精炼油)、34.312 5 μg/mL(微波毛油)、31.431 0 μg/mL(微波精炼油),表明在同一种提取方法中油茶籽毛油多酚类物质含量均高于精炼油的,同时微波辅助法提取油茶籽油中多酚类物质含量大大高于常规水浴法的,而且节省提取时间,提高了生产效率。

比较油茶籽毛油和精炼油中的多酚类物质含量、抗氧化和防紫外辐射活性,推测油茶籽油的抗氧化和防紫外辐射活性强弱与其多酚类物质含量的高低有一定的相关性。

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Antioxidationandanti-ultravioletradiationactivitiesofoil-teacamelliaseedoilandextractionofpolyphenols

LIU Jing, ZHOU Lijun, YUAN Ming, DING Chunbang
(College of Life Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, Sichuan, China)

With crude and refined oil-tea camellia seed oils as materials, its antioxidant and anti-ultraviolet radiation activities were analyzed, and the polyphenols were extracted by conventional water bath method and microwave-assisted extraction method. The results showed that the two kinds of oil-tea camellia seed oils had strong antioxidant activity, and crude oil had stronger antioxidant activity than refined oil. In the ultraviolet wavelength range of 200-400 nm, oil-tea camellia seed oil had higher absorption value, especially after ultraviolet irradiation for 10 min, the ultraviolet absorption value was the highest, showing a certain effect on anti-ultraviolet irradiation. The contents of polyphenols in conventional crude oil, conventional refined oil, microwave crude oil and microwave refined oil were 15.442 8, 10.038 3, 34.312 5 μg/mL and 31.431 0 μg/mL, respectively. The content of polyphenols in oil-tea camellia seed oil extracted by microwave-assisted extraction method was higher than that extracted by conventional water bath method. It was presumed that antioxidant activity and anti-ultraviolet radiation activity of oil-tea camellia seed oil had some relevance with the polyphenol content.

oil-tea camellia seed oil; antioxidation; anti-ultraviolet radiation; polyphenol

2016-12-15;

2017-05-25

刘 静(1978),女,讲师,博士,主要从事植物资源与利用方面的教学和研究工作(E-mail)liuj000@sicau.edu.cn。

丁春邦,教授,博士生导师(E-mail)dcb@sicau.edu.cn。

综合利用

TS225.1;TQ641

A

1003-7969(2017)10-0130-04

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