橄榄油抗氧化性能及抗氧化活性物质的研究
2020-06-07向方桃李书华陈封政
向方桃,李书华,陈封政,c※
(乐山师范学院 a.校医院;b.化学学院;c.乐山特色农产品药用成分研发工程中心,四川 乐山 614000)
0 引言
油橄榄鲜果经过清洗,在室温条件下直接压榨出果汁,果汁经油水分离得到橄榄油。橄榄油是地中海区域居民膳食结构中的重要组成部分,对降低当地居民的心血管疾病和癌症的发病率做出了重要贡献[1]。橄榄油含有70%左右的油酸,其所含有的油酸、亚油酸和亚麻酸的比例近似母乳,这种组成为其赢得了“食用植物油皇后”美誉。近年来的研究表明橄榄油还具有多种生理功能:其高含量的油酸对血液中的胆固醇具有双向调节作用,能减轻血管粥样硬化,降低心脑血管梗塞的风险[2];含有多种脂溶性维生素,且油性温和,可直接用于皮肤美容或作为护肤品的基质油[3];所含的类胡萝卜素、角鲨烯等弱极性物质是橄榄油在低温甚至常温下避光保存较长时间不变质的主要因素,这些物质具有抗衰老的作用[4]。前人的研究主要集中在橄榄油的组成、功效以及活性成分的研究[5-7],尚无直接研究橄榄油的抗氧化性能。基于此,本文研究橄榄油的抗氧性,探索橄榄油中的抗氧化物质,并分离鉴定之,探明橄榄油的抗氧化因子。
1材料与方法
1.1 材料与仪器
材料:橄榄油由四川天源油橄榄有限公司提供;维生素C,购自上海源叶生物科技有限公司;DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)购自北京中生瑞泰科技有限公司。
仪器:RE-2000A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),电子天平(上海越平科学仪器有限公司),分光光度计(尤尼柯仪器有限公司),Varian INOVA 400核磁共振谱仪。
1.2 试验方法
1.2.1 橄榄油的抗氧化性能测定
根据参考文献[8],采用DPPH自由基清除的方法,研究橄榄油的抗氧化性能,并以维生素C为阳性对照。考虑到橄榄油在甲醇中的溶解度不好,而在分光光度法测定过程中采用的波长是517 nm,故将溶剂改成丙酮,这样既能很好地解决橄榄油的溶解度,又因为丙酮的极限波长为330 nm,远小于517 nm,而不影响试验的测定。
1.2.2 橄榄油中抗氧化物质的提取与分离
橄榄油的成分主要为油酸,其次为亚油酸和亚麻酸等,极性较弱,而橄榄油中的微量成分,如类胡萝卜素、角鲨烯等弱极性的物质已有研究,因此,本文主要关注橄榄油中极性略大的抗氧化物质。
取1000 mL橄榄油,用1000 mL石油醚溶解,转入分液漏斗中,然后加入1000 mL的乙腈,摇匀,静置分层,放出下层乙腈层;再次向分液漏斗中加入1000 mL乙腈振摇,静置分层,放出下层乙腈层。合并两次的乙腈萃取液,用旋转蒸发仪在60 ℃条件下减压浓缩,得到橄榄油的乙腈萃取物21 g。
称取210 g薄层层析硅胶H,用二氯甲烷湿法装填层析柱。将橄榄油的乙腈萃取物21 g用20 mL丙酮溶解,然后滴加到装有10 g硅胶的蒸发皿中,然后将蒸发皿置于60 ℃的水浴锅上加热,丙酮挥发,橄榄油的乙腈萃取物则吸附在硅胶上。将吸附了样品的硅胶小心地装填在硅胶柱上,然后用二氯甲烷/甲醇(40∶1)的混合液300 mL为洗脱液,逐渐阶梯式增大洗脱液的极性,依次用二氯甲烷/甲醇(35∶1)300 mL、二氯甲烷/甲醇(30∶1)300 mL、二氯甲烷/甲醇(25∶1)300 mL、二氯甲烷/甲醇(20∶1)300 mL、二氯甲烷/甲醇(15∶1)300 mL、二氯甲烷/甲醇(10∶1)300 mL、二氯甲烷/甲醇(8∶1)300 mL洗脱层析柱;洗脱液按照每30 mL收集1瓶,合计得到80瓶洗脱液。将每瓶洗脱液通过硅胶薄层板点板层析,层析条件为二氯甲烷/甲醇(10∶1),显色剂为95%的硫酸乙醇溶液,加热显色。合并显色相同的组分,收集显色为单一斑点的组分,浓缩,得到纯品化合物18 mg。
1.2.3 橄榄油中抗氧化物质的结构鉴定
将1.2.2中得到的纯品化合物以氘代甲醇为溶剂,用Varian INOVA 400核磁共振谱仪进行核磁测试;通过核磁共振氢谱和碳谱图解析化合物的结构。
1.2.4 橄榄油中抗氧化物质的抗氧化性能测定
将1.2.2中得到的纯品化合物按照1.2.1的方法,采用DPPH自由基清除法,以维生素C为阳性对照,研究该纯品化合物的抗氧化性能。
1.2.5 数据分析
在1.2.1橄榄油的抗氧化性测定试验及1.2.4橄榄油中抗氧化物质的抗氧化性能测定中,均以维生素C为阳性对照,以空白作为分光光度计调零,做三组重复试验,抗氧化性能取三组试验的平均值。
2 结果与讨论
2.1 橄榄油对DPPH自由基的清除试验
以维生素C为阳性对照,不同浓度的橄榄油对DPPH自由基清除率见表1。
表1 橄榄油对DPPH自由基的清除率
由于橄榄油的主要成分是油,抗氧化能力可能不强,故其浓度尽管设定很高,但抗氧化活性物质含量却不高。表1的结果印证了这种推测:橄榄油对DPPH自由基有一定的清除能力,但其抗氧化能力较弱。
2.2 橄榄油中抗氧化物质的结构鉴定
将得到的纯品物质以氘代甲醇为溶剂,通过核磁共振仪测试,得到该化合物的核磁共振氢谱图(图1)和核磁共振碳谱图(图2)。通过核磁共振氢谱可以看出该化合物氢原子的信号:δ6.70(1H,d,J=8Hz,H-5),δ6.67(1H,s, H-1),δ6.55(1H,d,J=8.0,H-6),根据这3处H信号推测该化合物含有一个苯环,苯环上有3个氢原子,其中一个氢原子无裂分,另外两个氢原子则相邻;由δ3.69(2H,t,J=8Hz,H-7)和δ2.68(2H,t,J=8Hz,H-8)推测出该化合物含有一个 - CH2CH2O-片段。
图1 化合物的核磁共振氢谱
通过核磁共振碳谱可以看出该化合物碳原子的信号为δ131.7(C-1),116.3(C-2),146.1(C-3),144.6(C-4),117.1(C-5),121.2(C-6),39.6(C-7),64.6(C-8);化学位移在100~150 PPM范围有6个碳信号为131.7, 116.3, 146.1, 144.6, 117.1, 121.2;这6个碳信号为SP2杂化碳,由这6个碳原子组成了一个苯环;由化学位移在δ39.6处的C和64.6处的碳信号推测该化合物有- CH2CH2O-片段。
图2 化合物的核磁共振碳谱
以上数据与文献报道的羟基酪醇的核磁数据一致[9],故该化合物被鉴定为羟基酪醇(Hydrotyrosol),其结构式如图3所示。
图3 羟基酪醇的结构
2.3 橄榄油中抗氧化物质羟基酪醇对DPPH自由基的清除试验
以维生素C为阳性对照,不同浓度的羟基酪醇对DPPH自由基清除率见表2。
表2 羟基酪醇对DPPH自由基的清除率
续表2
从表2可以看出,橄榄油中的活性物质羟基酪醇对DPPH自由基清除能力强于维生素C,因此可以推定羟基酪醇是橄榄油中的主要抗氧化成分。
2.4 羟基酪醇的抗氧化机理探讨
羟基酪醇为含有酚羟基的化合物,其抗氧化的机理可能是酚羟基被氧化成醌,具体如图4。
图4 羟基酪醇的抗氧化机理
3 结论
橄榄油在避光情况下能相对稳定地被贮存,是由于其本身具有抗氧化活性,它的抗氧化能力主要来源于其所含有的抗氧化成分—羟基酪醇。羟基酪醇具有较强的抗氧化能力,是橄榄油中的重要的抗氧化因子。