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大连牡蛎中脂肪酸的提取分析及抗氧化性研究

2019-09-13贾静文赵丽娟罗维巍吕琳琳

山东化工 2019年16期
关键词:浓硫酸牡蛎自由基

贾静文,赵丽娟,罗维巍,吕琳琳,夏 凡,周 游

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114005)

牡蛎(OstreaGigasThunberg)又名蛎蛤、古贲、左顾牡蛎、牡蛤、蛎房、蠔莆等。牡蛎隶属软体动物门,瓣鳃纲,牡蛎目,牡蛎科。性味咸涩、凉[1]。生长在温带、热带海洋中,以法国沿海所产最有名,我国主产江苏、福建、广东、浙江、河北、辽宁及山东等沿海一带。牡蛎肉肥爽滑、味道鲜美、营养丰富,素有"海底牛奶"之美称,其外壳还可作为中药[2]。牡蛎含多种氨基酸、维生素、牛磺酸,还富含钙、磷、铁、锌、硒等营养成分。牡蛎杂食性,主要以浮游动植物为食[3]。

脂肪酸是由碳,氢,氧三种元素组成的一类化合物,包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。脂肪酸参与人体的许多生理活动,它与维生素,氨基酸是人体最重要的营养素之一,一定量的多不饱和脂肪酸促进人体胆固醇代谢,降低血清中总胆固醇含量,软化血管,防止脂质在肝脏和动脉壁沉积,预防心脑血管疾病[4]。脂肪酸也是重要的化工原料,主要用于化工,塑料,医药,洗涤剂等工业,用途非常广泛[5]。

抗氧化剂是能延缓易氧化物氧化速度的物质,是通过阻碍自动氧化的一步或多步反应而起作用的,是抑制自由基的一种物质,和自由基是一对矛盾体,天然产物获取的抗氧化剂可以通过消灭自由基来抵抗它们的氧化作用,达到预防对我们身体的破坏作用。

牡蛎脂肪酸的研究有过相关的报道[6-8],但采用索氏提取法对产自大连地区的牡蛎进行脂肪酸提取、不同甲酯化方法比较分析,并对脂肪酸进行抗氧化性研究尚未见报道。

1 仪器、试剂、材料与方法

1.1 主要仪器

202-OAB 电热恒温干燥箱(天津泰斯特仪器有限公司),HP6890/HP5973 气相色谱-质谱联用仪(美国惠普公司),RE-52A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),DK-98-11A电热恒温水浴锅(天津泰斯特仪器有限公司),SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。

1.2 试剂

石油醚(沸程60~90℃,分析纯),氢氧化钾(分析纯),甲醇(分析纯)均来自天津光复科技发展有限公司;三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)(分析纯),乙二胺四乙酸二钠(分析纯)均来自国药集团化学试剂有限公司;浓硫酸(分析纯,国药集团化工试剂有限公司),连苯三酚(分析纯,上海麦克林生化科技有限公司),三氯甲烷(氯仿) (分析纯,天津市光复精细化工研究所),正己烷 (分析纯,天津博迪化工股份有限公司),盐酸(分析纯,沈阳化学试剂厂)。

1.3 材料

牡蛎(大连地区)。

1.4 方法

1.4.1 牡蛎脂肪酸的提取

将牡蛎洗净、烘干、粉碎,准确称取10g,放入索氏提取器中,加入240mL石油醚,水浴回流6h,冷却后,用旋转蒸发仪回收石油醚得淡黄色油脂,用分析天平称质量,计算提取率。

1.4.2 脂肪酸甲酯的制备

1.4.2.1 浓硫酸-甲醇法

0.5mL油样与2.0mL浓硫酸-甲醇[V(浓硫酸)∶V(甲醇)= 1∶10]混合液在55℃反应6h,加去离子水5mL,再加入2mL氯仿,震荡2min,静置,取氯仿层,进行GC/MS分析。

1.4.2.2 氢氧化钾-甲醇法

0.5 mL油样加入5.0mL正己烷溶解后,再加入2.0mL 氢氧化钾甲醇液(0.5mol/L),振荡2min,30℃恒温水浴30min,加去离子水5mL,分液漏斗振荡,静置分层,取上层清液,加无水硫酸钠干燥过夜,做GC-MC分析。

1.4.3 成分分析

1.4.3.1 GC/MS条件

色谱条件:色谱柱为HP-5(25.0m×200μm×0.33μm)弹性石英毛细管柱;分流比20∶1;升温程序:100℃→280℃(升温速度10℃/min);载气为氦气,流量1mL/min;进样口温度300℃;进样量0.2μL。

质谱条件:离子源(EI)温度230℃;接口温度230℃;电离电压230eV;电子倍增器电压2012V;发射电流34.6μA;扫描范围m/z 20-500amu;溶剂延迟3min。

1.4.3.2 定性分析

取0.2μL样品,用气相色谱-质谱-计算机联用仪进行分析鉴定,通过G1701BA化学工作站数据处理系统,检索NIST98标准质谱图库并核对有关文献,确定其各化学成分。

1.4.3.3 定量分析

通过G1701BA化学工作站数据处理系统,采用峰面积归一化法进行定量分析,得出各化学成分在各样品中的相对百分含量。

1.4.4 脂肪酸对超氧阴离子自由基的抑制作用

取4只试管,编号,各加入3mL Tris-HCl缓冲液,25℃恒温20min,一只加入0μL脂肪酸,另三只分别加入10μL脂肪酸,最后都加入4.8μL连苯三酚,在波长325nm处以时间模式记录4min之内,每隔1分钟吸光度的变化,记作A1、A2、A3、A4。抑制率按下式进行计算:

式中:△A0为连苯三酚的自氧化随时间的变化率,△Ax为加入脂肪酸后的连苯三酚的自氧化随时间的平均变化率。

2 结果与分析

2.1 牡蛎脂肪酸的提取率

提取牡蛎脂肪酸2.17g,提取率为21.70%。

2.2 GC/MS研究脂肪酸组成

按前述实验步骤,由化学工作站给出牡蛎脂肪酸组成的GC/MS总离子流图。见图1、图2。

图1 牡蛎脂肪酸甲酯的总离子流图( 氢氧化钾-甲醇法 )Fig.1 Tic of fatty acid methylester compounds in ostrea gigas thunberg oil from Dalian city(potassium hydroxide-methyl alcohol)

图2 大连牡蛎脂肪酸甲酯的总离子流图( 浓硫酸-甲醇法 )Fig.2 Tic of fatty acid methylester compounds in ostrea gigas thunberg oil from Dalian city(dense sulfuric acid-methyl alcohol)

将分析确认牡蛎脂肪酸中的化学成分及在脂肪酸中的相对百分含量列入表1~表2。

表1 大连牡蛎中脂肪酸组成及相对含量(氢氧化钾-甲醇法)Table1 Compositions of fatty in ostrea gigas thunberg oil from Dalian city and their relative contents(potassium hydroxide -methyl alcohol)

表2 大连牡蛎中脂肪酸组成及相对含量(浓硫酸-甲醇法)Table2 Compositions of fatty in ostrea gigas thunberg.oil from Dalian city and their relative contents(dense sulfuric acid-methyl alcohol)

2.3 脂肪酸抗氧化分析

脂肪酸对超氧阴离子自由基的抑制作用列入表3。

表3 大连牡蛎中脂肪酸对的抑制率Table 3 Inhibitory rate of essential oil in ostrea gigas thunberg From Dalian city against superoxide anion free radicals

3 结论

结果显示:大连牡蛎牡蛎不饱和脂肪酸含量较高,具有很高的利用价值,主要含有4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(C22∶6,即DHA)、5,8,11,14,17-二十碳五烯酸(C20∶5,即EPA)、9-十八碳烯酸(油酸)、十六烷酸(棕榈酸),(Z,Z)1,3-环辛二烯等,其中DHA和EPA它们都属于功能性物质,DHA有很好的健脑功能,对老年性痴呆症、异位性皮炎、高脂血症有疗效;EPA能使血小板凝聚能力降低、出血后血液凝固时间变长、心肌梗死发病率降低等,EPA还可降低血液黏度、提高高密度胆固醇(优质胆固醇)的浓度、降低低密度胆固醇(劣质胆固醇)的浓度,因此EPA被认为可能对心血管疾病有良好的预防效果[12];油酸能降低有害胆固醇(低密度脂蛋白),保持有益胆固醇(高密度脂蛋白)的水平,从而减缓动脉粥样硬化,预防冠心病等心血管疾病的发生[13];棕榈酸用于制取蜡烛、肥皂、润滑剂、合成洗涤剂、软化剂等,同时广泛用于化妆制品、塑料耐寒增塑剂、脱模剂、稳定剂、橡胶硫化促进剂、防水剂、抛光剂、金属矿物浮选剂、软化剂、医药品及其他有机化学品,还可用作油溶性颜料的溶剂、蜡笔调滑剂、蜡纸打光剂等[14];(Z,Z)1,3-环辛二烯是很好的化工中间体。

人体因为与外界的持续接触,包括 呼吸(氧化反应)、外界污染、放射线照射等因素不断的在人体体内产生自由基。科学研究表明,癌症、衰老或其它疾病大都与过量自由基的产生有关联。本实验表明牡蛎中脂肪酸对超氧阴离子有很好的清除作用,体现出很好的抗氧化性,这对于由自由基引起的疾病,如炎症、辐射损伤肿瘤、衰老等有一定的意义[15],它作为天然保健食品的开发有一定价值。

由于牡蛎已大规模养殖,产量大,价格低,因此是提取不饱和脂肪酸的好原料。本文为充分利用和开发牡蛎的使用价值,提供了科学依据。

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