葡萄籽油有效成分分析方法研究进展

刘青，刘煜琦铭，田慧敏，邱一秀，宋元达

（山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东淄博 255000）

葡萄籽油（Grape seed oil）是由酿造葡萄酒或果汁压榨的副产物葡萄籽进一步加工获得的高级食用油[5]。葡萄籽油常见的提取方法有机械压榨、水酶法、超声波和微波辅助提取法、有机溶剂提取法、超临界提取法、亚临界提取法等[6]。葡萄籽油因其具有独特的酒香、葡萄清香和多种营养成分而被消费者公认为是一种无毒无害、完全符合食品卫生标准的功能型油脂，并具有较高的营养保健和食疗功效[3]。葡萄籽油是一种极具商业价值的食用油，已在意大利和法国两地被充分开发，目前欧美和日本等国家和地区，葡萄籽油被用作婴儿和老人的高级营养油。葡萄籽油以其较高的营养价值和优越的生物活性效应已经成为一种极具潜力的产品，其在制药和食品领域的应用日趋活跃，具有十分可观的市场前景和经济效益。

葡萄籽油中的不饱和脂肪酸占总脂肪酸的91%以上[7]。其中亚油酸和油酸是主要组成成分，占总脂肪酸的86%～91%，属于典型的亚油酸-油酸型油脂[8]。此外，葡萄籽油含有大量的生物活性成分，包括维生素E（VE）[9-10]、植物甾醇[11,12]、多酚[13,14]、角鲨烯[9]和类胡萝卜素[15]等，这些健康伴随物的存在使得葡萄籽油具有较高的营养保健作用，可以增强免疫力、调节机体新陈代谢、抗癌、降低胆固醇，具有减肥、调节血糖和血脂、延缓动脉粥样硬化、抗氧化等功能。

本文对近年来葡萄籽油中有效成分的分析方法进行了综述，以期对今后深入研究葡萄籽油的成分差异提供参考，为开发更高效的分析方法提供依据。

1 葡萄籽油有效成分及其分析方法

1.1 脂肪酸

葡萄籽油的重要组成成分是脂肪酸，研究表明，葡萄籽油中常见脂肪酸为亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸等[16]。其中，亚油酸和油酸均可与低密度脂蛋白颗粒结合，抑制其氧化，使总血清胆固醇和坏胆固醇的沉积量下调，从而可以防治高血压、冠心病、高胆固醇疾病以及减少动脉粥样硬化的形成[5,17]。此外，亚油酸还具有免疫[18]、抗肿瘤[19]、抗病毒[20]等作用。

脂肪酸的检测方法主要是气相色谱法（GC）。气相色谱法适用于沸点低于400 ℃的有机或无机化合物，近年来采用高灵敏选择性检测器，比如FID、TCD 和ECD 等，配合高效能的化学键合毛细管色谱柱，使气相色谱法具有分离效果好、灵敏度高、速度快和应用范围广等优点。杨碧霞等[21]对葡萄籽油进行甲酯化处理，采用气相色谱分析了其中的主要脂肪酸组成。结果显示葡萄籽油的成分以不饱和脂肪酸为主，包括亚油酸和油酸，总含量超过88%；饱和脂肪酸主要是硬脂酸和棕榈酸，其中硬脂酸含量为3.6%，棕榈酸含量为8.1%。赵雅霞[22]对15 种品牌的葡萄籽油进行了甲酯化前处理，用气相色谱进行分析，结果显示15 种葡萄籽油的几种不饱和脂肪酸平均含量是亚油酸71.7%、油酸16.2%、棕榈酸7.3%、硬脂酸4.1%、亚麻酸0.41%、芥酸0.21%。目前，随着质谱技术在分析领域中的广泛应用，气相色谱与质谱联用，可以在色谱分析技术的基础上大大提高定性定量分析的灵敏度和检测效率，逐步成为一种高效分离鉴定的仪器分析技术。边梅娜等[18]对赤霞珠葡萄籽油进行甲酯化处理后，利用气相-质谱联用分析仪对其中的脂肪酸成分和含量进行了研究。采用GC-MS 法共鉴定出30 种化合物，亚油酸的相对含量最高，达到80.83%。唐春江等[23]以刺葡萄籽为原料，采用超临界法萃取了刺葡萄籽中的脂肪酸，利用GC-MS 鉴定了刺葡萄籽油的成分分析；并利用质谱库对各个组分进行了结构确定，鉴定出刺葡萄籽油脂肪酸成分为亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、十三烷酸、壬酸和亚麻酸。其中不饱和脂肪酸的平均质量分数为86%。

1.2 维生素E

维生素E 的含量在葡萄籽油中较大，主要分为生育酚和生育三烯酚两个亚族。每一类都有、、和共4种单体。生育酚是一种普遍存在于植物油中的天然抗氧化剂，其提供的H 离子可以与R·或ROO·自由基结合，从而中断氧化反应。另外，单线态氧也能被生育酚自身的酚-氧基团猝灭，抑制植物油中双键或三键的氧化[5,24]。α-生育酚和-生育三烯酚可以诱导神经元细胞凋零，抑制胆固醇的合成，减少肥胖以及肥胖相关疾病的发生[25]。另外，-和-生育三烯酚可以通过降低体内外肿瘤细胞的增殖行为，预防肿瘤的产生[26]。

生育酚和生育三烯酚的检测主要采用液相色谱法。高效液相色谱法是目前应用极为广泛的一种化学分离分析方法，主要适用于沸点高、极性大、热不稳定的有机和无机类化合物，具有高压、高速、高效、高灵敏度的特点。Wie 等[27]对14 种葡萄籽油中的总维生素E 含量和组成进行分析，结合保留值定性、外标法定量的方法利用高效液相色谱对样品进行分析，研究发现维生素E 主要以-生育酚、-生育三烯酚、-生育三烯酚和-生育酚四种形式存在，其中主要成分是-生育三烯酚，含量范围是11.2～53.81 mg/100 g；其次是-生育三烯酚和-生育酚；-生育酚的含量最低，范围是0.70～4.39 mg/100 g。赵芳等[28]利用正己烷溶解油脂样品，通过HPLC-FLD 对葡萄籽油和亚麻籽油中的维生素E 进行定量测定。结果发现，维生素E 在两种油中的含量分别为38.8 mg/100 g 和41.38 mg/100 g。王向云等[29]采用国标GB/T 26635-2011中的方法对葡萄籽油进行皂化、有机试剂提取方法进行处理，进样HPLC 进行分析，测得葡萄籽原油中VE 含量为(52.520.029)mg/100 g。

1.3 植物甾醇

植物甾醇（Phytosterol or Plant sterol）是一类在C4 位上由于甲基数目的差异，C11 位上侧链长度、双键的不同，且以3 个侧链环戊烷全氢菲甾核为骨架而形成的一系列多种不同形式的甾体化合物[5]。植物甾醇是一类极有意义的天然甾醇资源，在自然界广泛分布，主要以游离甾醇、甾醇酯、甾醇糖苷和酰基化甾醇糖苷结构存在于植物油、坚果及谷物中[30]。据报道，植物甾醇具有良好的抗氧化能力，可以抑制油脂的酸败反应，延缓氧化[31]。而且植物甾醇还具有抑制血清总胆固醇吸收[32]、抗肿瘤和抗菌抗炎症[27,33]等作用。

植物甾醇的分析方法主要有硫磷铁比色法、气相色谱和气相色谱-质谱联用法等。植物甾醇可以与磷硫铁显色剂反应生成稳定的紫红色化合物，该化合物可吸收特定可见光波长（680 nm），依据郎伯比尔定律，可以绘制标准曲线测定样品中甾醇的含量[34]。彭丽霞等[11]以4 种葡萄籽为原料，提取得葡萄籽油，经皂化、萃取制得植物甾醇。首先采用硫磷铁比色法测定甾醇含量，后利用气相色谱-质谱联用法鉴定甾醇组成并进行定量分析。结果从葡萄籽油中共检测到6 种甾醇，分别是菜油甾醇、豆甾醇、-谷甾醇、岩藻甾醇、豆甾烷醇和环木菠萝烯醇。其中-谷甾醇含量最高，约占总甾醇的50%以上。以气质联用测得6 种甾醇在每种葡萄籽油中的总和明显小于以硫磷铁比色法检测的结果。这说明比色法的准确度一般，因为在葡萄籽油中不止甾醇-硫磷铁配合物在680 nm 下有吸收，其他没有被皂化的杂质可能也参与了显色，从而使响应值偏大。Dulf 等[35]利用气相色谱分析了包括葡萄籽油在内的四种植物油中各甾醇的组分含量差异。利用固相萃取小柱（SPE）对甾醇进行分离后，对其进行皂化提取，衍生为三甲基甲硅烷基醚，进样GC-FID 进行分析。根据保留值定性峰面积定量，测得葡萄籽油中总甾醇含量高达301.10 mg/100 g。

1.4 酚类物质

植物油中的多酚类物质是分子中具有多个羟基酚类植物成分的总称，是植物源食品中的常见组成成分，也是人类饮食中重要的活性物质，其独特的多元酚结构赋予了它们丰富多样的生物活性[36]。近年来，多酚由于具有良好的抗氧化活性备受关注。有研究者提出多酚具有强有力的自由基清除活性[37]。在油脂的氧化过程中，分子中的链式氧化反应可以通过多酚与促进氧化的分子结合而阻断[38]。同时，多酚对癌症、糖尿病和动脉粥样硬化具有积极的预防作用，是一种治疗心血管疾病的有效辅助剂[39]。

由于多酚类物质大多在紫外-可见光谱区有吸收响应，因此紫外-可见分光光度计和高效液相-紫外检测器常被用于多酚类物质的测定。Bjelica 等[40]收集了不同酿酒阶段的葡萄籽并对其进行冷榨处理，对得到的8 种葡萄籽油样品进行了成分分析。首先利用福林酚-紫外可见分光光度计法对总酚进行了测定，含量范围是(7.921.50)～(24.920.93)mgGAE/kg。然后，利用HPLC-DAD 串连三重四级杆质谱分别对多酚类物质进行具体分析，经过C18 反相柱梯度洗脱，利用标准品鉴定得出8 种葡萄籽油中含量最高的是熊果酸（34.1～247 mg/kg），其次分别是白藜芦醇、山柰酚和香草酸，但含量均远远低于熊果酸。Zeliha[41]利用LC-QTOF-MS 分析了5 种土耳其产的冷榨葡萄籽油中多酚成分。通过Metlin-Metabolomic 数据库比对，共鉴定了77 种多酚化合物，包括常见的木犀草素、山柰酚、槲皮黄素和芹黄素等。后期的抗氧化试验表明，葡萄籽油的DPPH 自由基清除能力(31.00%0.349%)～(45.31%0.116%)与样品中多酚种类多少成正比。

1.5 其他成分

角鲨烯是一种高度不饱和脂肪族烃类化合物，又名鲨烯，最初是在黑鲨鱼肝油中发现的。角鲨烯主要来自于深海鲨鱼肝油，同时也少量存在于植物油中的不皂化物中，含量虽然稀少，却具有极强的生理活性，具有调节脂质代谢[42]、抗衰老[43]、抗菌[44]功能，可有效预防和抑制化学诱导的结肠癌、胰腺癌、皮肤癌等多种癌症的发生[45]。由于在植物油脂中存在量较少，因此需要灵敏度高、检测限低的分析仪器，一般用GC-MS 进行分析。Zhao 等[46]采用GC-MS 方法从葡萄籽油中检测出少量的角鲨烯活性物质（17.81 mg/100 g）。Wen 等[9]用GC-MS 分析了我国5种葡萄籽油中的角鲨烯含量，检测出10.20～16.29 mg/100 g微量的角鲨烯物质。另外，葡萄籽油中还含有其他微量活性成分，如-胡萝卜素。-胡萝卜素是一种在自然界中广泛存在的，极具抗氧化功能的活性物质。Silva 等[47]利用HPLC-DAD 方法测得葡萄籽油中含有11.94 mg/kg 的-胡萝卜素。

2 小结

作为一种新型食用植物油，葡萄籽油的营养价值较高，在抗氧化、抗衰老、预防及治疗心血管疾病和抗癌等方面的功效显著。葡萄的品种和产地不同，葡萄籽油中含有的活性成分也不尽相同。另外，葡萄籽经过一系列提取、纯化、精炼、储藏等处理过程，其中的有效成分也会随之损失一部分，这也必然会影响葡萄籽油的品质和相关活性。目前常用的葡萄籽油提取方法包括溶剂提取法、压榨法、超声波提取法、微波辅助提取法、超临界CO2萃取法等。由于不同的提取方法对葡萄籽油中有效成分的组成和含量影响差异较大，因此了解关于葡萄籽油的有效成分分析方法是进一步考察其品质和对功能性影响的基础和前提。本文针对葡萄籽油中主要成分的分析方法进行了探讨，通过分析得出普通分光光度计法应用广泛，操作简单，但灵敏度较低，容易漏检或误判。随着分析仪器的发展，色谱法被较多地应用到葡萄籽油成分测定中，气相色谱和液相色谱法对大多数有效成分的微量检测有较高的准确度；色谱-质谱联用可以更精确的鉴定化合物，对痕量化合物的定性定量分析更准确，灵敏度也更高，在葡萄籽油有效成分的分析中会将越来越广泛地被应用。通过对葡萄籽油中有效成分及分析方法的总结，以期为将来开发葡萄籽油多组分同步快速检测方法、构建特征指纹图谱，建立准确、快速、稳定的微量成分检测方法提供理论参考。