西伯利亚白刺果油的3 种提取方法及抗氧化活性比较

阿衣吐逊·阿布都外力 帕尔哈提·柔孜高彦华努尔依力·努尔麦麦提阿布力米提·伊力∗

（1.中国科学院新疆理化技术研究所，新疆特有药用资源利用重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011；2.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052；3.中国科学院大学，北京 100049）

西伯利亚白刺Nitraria sibiricaPall.是蒺藜科白刺属植物，分布于各大洲及我国西北地区［1］，是一种药食同源的野生植物，其种子、叶、果实均可入药［2］。白刺果性温、味甘、微酸，有健脾胃、助消化等药用价值，用于治疗高血压、肠胃炎等［3］，现代药理学研究表明白刺具有降血压、抗氧化、抗疲劳等功效［4-6］。国内外对唐古特白刺化学成分的研究较多，而有关西伯利亚白刺的报道较少，主要集中于籽的油脂［7］，茎、叶中色素，生物碱，黄酮及酚类等化合物［8-10］。据报道，唐古特白刺油脂含有大量的不饱和脂肪酸［11］，而西伯利亚白刺作为同属植物，可能含有类似的化学成分。本研究以西伯利亚白刺果实为原料，通过不同方法提取其油脂，经甲酯化及气质联用色谱分析脂肪酸组成，并通过红外光谱进行表征，并通过测定清除自由基能力检测抗氧化活性，以期为该资源的充分利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 药材与试剂 西伯利亚白刺在2017 年采集于新疆和田，经中国科学院新疆生态与地理研究所冯缨研究员鉴定为西伯利亚白刺Nitraria sibiricaPall.，保存在中国科学院新疆理化技术研究所新疆特有药用资源利用重点实验室，标本号NS20170915。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）购于上海梯希爱化成工业发展有限公司；2，2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）购于北京索莱宝生物科技有限公司；石油醚、甲苯、氢氧化钾、无水硫酸钠、乙醇等均为国产分析纯。

1.2 仪器 YP-20002 型电子天平（余姚市金诺天平仪器厂）；DFY-500 摇摆式高速万能粉碎机（温岭林大机械公司）；HH2 数显恒温水浴锅（郑州华峰仪器有限公司）；JY-400D 型超声波细胞粉碎机（上海比朗仪器有限公司）；F-305 旋转蒸发仪（瑞士Buchi 公司）；7890A-5975C 气质联用色谱仪（美国Agilent 公司）；NICOLET 6700 红外光谱仪（美国Thermo 公司）；Spectra Max M5-酶标仪（美国Molecular Devices 公司）。

1.3 方法

1.3.1 果油提取 将西伯利亚白刺自然风干后进行粉碎、过筛，称取约50 g 粉末，按料液比1∶8加入石油醚（60～90 ℃），分别进行3 种提取。传统提取为粉末置于广口瓶中，机械搅拌提取2 h，共3 次，合并提取液、抽滤、减压回收石油醚，得到白刺果油，备用；索氏提取为将粉末置于索氏提取器中，圆底烧瓶中加入石油醚，于80 ℃回流提取8 h，稍微放凉之后进行抽滤，减压回收石油醚，得到白刺果油，备用［12］；超声波辅助提取为粉末置于广口瓶中置于水浴锅加热至50 ℃，转移至超声波提取仪，超声功率200 W，超声40 min 进行提取；抽滤，减压回收石油醚，得到白刺果油，备用［13］，出油率公式（1）计算。

1.3.2 脂肪酸含量测定

1.3.2.1 甲酯化分析 称取3 种方法制备的白刺果油各0.1 g，经文献［14］报道的方法处理后，取1 mL 溶液进行GC-MS 分析。

1.3.2.2 色谱条件 Superco 石英弹性毛细管柱（100 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升温（起始温度140 ℃，保持5 min，以4 ℃／min 升温至200 ℃，保持1 min，再以3 ℃／min 升温至220 ℃，保持30 min）；载气纯氦气（99.999%）；体积流量1.0 mL／min；进样口温度260 ℃；进样量1 μL；分流比50∶ 1；电离方式EI；电离能量70 eV；离子源发生器温度230 ℃；质量扫描范围m／z40～500，全离子扫描。

1.3.3 红外光谱分析 取3 种方法制备的白刺果油，在4 000～500 cm-1波数范围内测定红外吸收光谱，对数据进行特征峰归属，并确定官能团。

1.3.4 抗氧化活性研究

1.3.4.1 DPPH 自由基清除能力 取3 种方法制备的白刺果油，溶解于无水乙醇中，配制成10 mg／mL母液，并稀释成不同质量浓度，各取100 μL，加入100 μL 新配制的DPPH-甲醇溶液（0.2 mmol／L）于96 孔板中，混匀，室温下避光反应30 min，二丁基羟基甲苯（BHT）作为阳性对照品，于517 nm 波长处测定吸光度［15］。DPPH 自由基清除能力按公式（2）计算：

式中，Ai、Aj、A0分别为样品组、对照组、空白组在517 nm 处的吸光度。

1.3.4.2 ABTS 自由基清除能力 取3 种方法制备的白刺果油，溶于无水乙醇中，配制成10 mg／mL母液，并稀释成不同质量浓度，各取20 μL，加入180 μL 新配制的ABTS 自由基溶液于96 孔板中，混匀，室温下反应6 min，BHT 作为阳性对照，于734 nm 波长处测定吸光度［16］。ABTS 自由基清除能力按公式（3）计算：

式中，Ai、A0分别为样品组、空白组在734 nm 处的吸光度。

2 结果与讨论

2.1 出油率及脂肪酸含量 超声辅助提取法得油率为（7.05±0.11）%，高于传统提取法（5.24±0.23）% 和索氏提取法（5.73 ± 0.45）%（P＜0.05），表明在提取程度相同的情况下，超声波辅助提取法提取效果优于其余2 种方法。超声波在液体内传播时产生空化作用，形成高温高压的环境，从而加强细胞内的传质作用，提高植物中化合物的提取速度［17］，同时超声辅助提取法具有环保、所需时间短、能耗小、效率更高等优势，因此提取时间短，出油率高。在超临界CO2萃取条件下，西伯利亚白刺籽油脂出油率为4.71%［7］；唐古特白刺果分别经微波辅助、超声-微波辅助提取后，出油率分别5.45%、5.71%［18-19］；西伯利亚白刺经超声辅助法提取后，出油率更高；另外，3 种油脂的色泽均为棕黄色。见表1。

表1 不同提取方法西伯利亚白刺果油中脂肪酸含量（%）Tab.1 Contents of fatty acids in oils from the fruits of N.Sibirica with different extraction methods（%）

经质谱数据库（NIST08）检索，并与标准谱图进行比对，确认了西伯利亚白刺果油的脂肪酸组成，并按峰面积归一化计算各峰面积的质量分数，结果见表1、图1，可知不同提取方法所制备的脂肪酸组分和含量较接近，但也有一定差别。不饱和脂肪酸含量均显著高于饱和脂肪酸，均在95% 以上，其中亚油酸含量最高，油酸次之，并且多不饱和脂肪酸质量分数均高于70%；3 种方法提取的油脂饱和脂肪酸质量分数均在4%以上，以棕榈酸和硬脂酸为主；传统提取、索氏提取、超声波辅助提取所得油脂的饱和脂肪酸／不饱和脂肪酸比例分别为1／22.86、1／21.32、1／21.27。

图1 西伯利亚白刺油脂甲酯总离子流图Fig.1 Total ion-chromatograms of oils extracted with different methods from the fruits of N.Sibirica

研究显示，显示西伯利亚白刺籽和种子所含的多不饱和脂肪酸质量分数均低于70%［7，20］，唐古特白刺果油中多不饱和脂肪酸质量分数为62.99%［18］，但3 种方法提取的西伯利亚白刺果实中多不饱和脂肪酸含量均高于唐古特白刺中。作为主要多不饱和脂肪酸的亚油酸，在西伯利亚白刺果油中的占比高达73.50%。亚油酸具有抗疲劳、免疫调节、保护肝脏、降血脂等功效［21-24］，这些作用可能是与西伯利亚白刺中多不饱和脂肪酸种类与含量有关。

2.2 西伯利亚白刺油脂红外光谱分析 3 种方法提取制备的西伯利亚白刺油脂在4 000～500 cm-1处显出了典型的脂肪酸吸收峰；在3 400～3 500 cm-1处有一个强的宽峰，表明含有OH 官能团；3 008 cm-1附近的弱吸收峰说明H-C ＝键的存在；C-H 伸缩振动和弯曲振动吸收峰出现在3 000～2 800 cm-1；在1 730 cm-1左右处有一个强度较弱的吸收峰，表明有C ＝O 存在；1 750 cm-1附近的峰归属于O ＝C 伸缩振动吸收峰；在1 600 和1 500 cm-1处出现C ＝C 伸缩振动峰；1 400 cm-1是C-H 键的面内弯曲振动峰；1 200～1 000 cm-1范围内的弱吸收峰是C-O 伸缩振动峰。3 种方法所得的油脂红外图谱基本一致，表明提取方法对其结构无显著影响［25］。见图2。

图2 西伯利亚白刺果油红外光谱图Fig.2 IR spectra of oils from the fruits of N.Sibirica

2.3 抗氧化活性 图3 显示，3 种油脂对2 种自由基的清除能力均显示出剂量依赖性，当质量浓度为5 mg／mL 时，传统提取法、索氏提取法、超声辅助提取法所得油脂的DPPH 自由基清除率分别为53.27%、48.79%、50.01%，IC50分别为5.15、7.13、5.53 mg／mL；对ABTS 自由基清除率分别为56.66%、53.53%、68.48%，IC50分别为 4.37、4.18、2.49 mg／mL。其中，传统提取法所得的油脂对DPPH 自由基的清除能力最强，超声辅助提取法所得油脂对ABTS 自由基的清除能力最强，而且3 种油脂清除ABTS 自由基的能力均强于DPPH，可能与不同的脂肪酸组成、含量、理化性质等有关。

图3 西伯利亚白刺果油抗氧化活性Fig.3 Antioxidant activities of oils from the fruits of N.Sibirica

3 讨论

研究表明，提取方法对植物油脂的抗氧化能力强弱有较大的影响［26-27］。超声波辅助法提取西伯利亚白刺果油出油率为（7.05±0.11）%，显著高于传统提取法与索氏提取法，该方法所需时间短、效率高。西伯利亚白刺果油富含对人体有益的不饱和脂肪酸，含量高达95.80%，主要由亚油酸和油酸组成。红外吸收光谱表明，不同提取方法对油脂的分子结构无显著影响。抗氧化活性实验显示，3 种油脂均具有较强的清除DPPH、ABTS 自由基作用，而且清除后者的能力更明显。后期将探讨西伯利亚白刺果油理化特性、结构属性与生物活性之间的关系，以期提高其开发价值。