超声辅助提取栀子油的理化性质与脂肪酸组成分析
2024-04-02袁源见刘少雄何平平王李俊罗光明
■ 袁源见 刘少雄 何平平 王李俊* 罗光明
(1.江西中医药高等专科学校药学系,江西 抚州 344000;2.江西中医药大学药学院,江西 南昌 330004)
栀子又称黄栀子、支子、山栀子、白蟾等,为茜草科栀子属灌木植物。栀子的干燥成熟果实能够作为药用,具有清热利湿、泻火除湿、凉血解毒、外用消肿止痛等功效,适用于热病心烦、湿热黄疸、淋证涩痛、血热吐衄、目赤肿痛、火毒疮疡等症,外治扭挫伤痛[1]。
栀子油占栀子果实的12%以上,具有保肝、抗氧化、抗肿瘤、抗惊厥等作用[2],在日用食品、化学工业和香料行业等应用较广[3]。当前,已有学者开始研究栀子油的理化性质和品质[4-10],但未见超声辅助提取栀子油的理化性质与脂肪酸组成分析的文章报道,本研究在前期超声辅助提取栀子油的基础上,对其理化性质与脂肪酸组成进行了分析,旨在为寻找新油脂资源及栀子的综合开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
成熟栀子果实采自江西省九江市湖口县,在60 ℃恒温烘箱中烘干,粉碎过20目筛,备用。
1.2 试验试剂
冰乙酸(国药集团化学试剂有限公司)、可溶性淀粉(西陇化工股份有限公司)、硫代硫酸钠(天津市大茂化学试剂厂)、碘化钾(西陇化工股份有限公司),无水乙醇(天津市恒兴化学试剂制造有限公司)等均为分析纯。
1.3 主要仪器与设备
KQ-250 型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);RE52-99旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);予华牌循环水真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司);GZX-9070MBE 数显鼓风干燥器(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);高速中药粉碎机(浙江瑞安市永历制药机械有限公司);Sartorius 电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);HH-4 数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司);气相色谱质谱联用仪(美国Agilent Technologies公司)。
1.4 栀子油的提取
栀子油的提取流程:栀子粉末→超声波辅助提取(石油醚)→旋转蒸发脱溶→栀子油。
1.5 栀子油理化性质测定
水分及挥发物含量测定:参照GB/T 5528—1995《植物油脂水分和挥发物含量测定》;酸值测定:参照GB/T 5530—2005《动植物油脂酸值和酸度测定》;皂化值测定:参照GB/T 5534—2008《动植物油脂皂化值测定》;碘值测定:参照GB/T 5532—2008《动植物油脂碘值测定》;磷脂测定:参照GB/T 5537—2008《粮油检验磷脂含量测定》
1.6 栀子油脂肪酸组成分析
甲酯化:称取上述加工好的油样100 mg,转入10 mL 容量瓶中,加1 mL 乙醚-正己烷(2:1)溶液,再加入1 mL 0.5 mol/L 氢氧化钾-甲醇溶液,摇匀,室温静置30 min,加水至刻度,取上清液,进行GC-MS分析。
气相色谱条件:Agilent 122-3832 毛细管柱(0.25 mm×30 m×0.25 μm),升温程序为60 ℃保持2 min,平衡0.5 min,以8 ℃/min 升到250 ℃,保持10 min,载气为氮气,流速为1.0 mL/min,进样口温度250 ℃,分流比50∶1,进样量0.5 μL。
质谱条件:电子轰击离子源,电子能量70 eV,溶剂延迟2.6 min,离子源温度230 ℃,四级杆温度150 ℃,质量扫描范围(m/z) 35~450 amu。
2 结果与分析
2.1 栀子油的理化性质
栀子粉碎后,在前期采用响应面优化超声波提取栀子油脂工艺研究的基础上[11],研究发现最佳提取工艺为:提取时间为29 min,液料比为12∶1,提取次数为3 次。试验在最佳提取工艺的基础上提取栀子果油,并采用相对应的国家标准测定其理化性质,结果如表1所示。
表1 栀子油的理化指标
表2 栀子油钼蓝比色的结果
由表1 可知,栀子油是一种半干性油脂,碘值为120.72 g/100 g;其皂化值为193.3 mgKOH/g,比国家规定的常见食用油的皂化值(200 mgKOH/g)[12]小;栀子油的酸值为1.84 mgKOH/g,比规定的食用植物油酸值≤3 mgKOH/g小。
2.2 栀子油磷脂含量
磷脂是构成生物体细胞膜的重要组成部分之一、其具有抗动脉粥样硬化、降低血清胆固醇含量、调节脂肪代谢、改善肝功能等作用[13]。此外,磷脂还具有良好的乳化、分散和吸湿作用。
2.2.1 磷标准曲线的绘制
图1 中的标准曲线拟合线性方程:Y=9.038 9X+0.003 7 是由Excel 软件分析得来的,其中R2=0.999 6,说明该回归曲线的拟合度较好。通过磷标准曲线的绘制,采用钼蓝比色法(波长为660 nm)测出栀子油的吸光值,对应标准曲线中的含量,根据相关公式计算出栀子油中的磷脂含量。
图1 磷标准曲线
2.2.2 栀子油磷脂含量
测定磷脂的含量都采用钼蓝比色法。由相应的公式计算出栀子油的磷脂含量为1.54 mg/g,含量是较低的,要使磷脂含量再降低,花费的价格较高,故考虑到经济效益与实际目的,试验选择不进行脱胶。
2.3 栀子油脂肪酸组成分析
栀子油脂肪酸组成根据面积归一化法得到,GCMS 总离子流图如图2 所示。栀子油的脂肪酸组成以及分析结果如表3 所示。由表3 可知,从栀子油中共鉴定出14 种脂肪酸,包括9 种不饱和脂肪酸和5 种饱和脂肪酸,脂肪酸的含量为94.69%,其中不饱和脂肪酸的含量为82.66%,亚油酸的含量为59.25%,饱和脂肪酸中含量最高的是棕榈酸(8.78%)。栀子油中含有的主要脂肪酸为亚油酸(59.25%)、油酸(21.47%)、棕榈酸(8.78%)、硬脂酸(2.47%),这4 种脂肪酸的含量91.97%。
图2 栀子油脂肪酸总离子流图
表3 栀子油主要脂肪酸组成及相对含量
3 小结与讨论
评价油脂质量的指标主要有皂化值、碘值、酸值等,酸值可以衡量油脂的抗氧化性能[14],酸值愈大,说明油脂含有的游离脂肪酸越多,容易发生氧化导致油脂品质较差。根据相关规定,食用油的酸值不能大于5。皂化值的大小能够反映出油脂中脂肪酸分子质量的大小[15]。油脂中的皂化值越大,则其脂肪酸分子量越小,亲水性亦强。碘值对于油脂中不饱和程度起着重要衡量作用[16],碘值亦低,表示油脂中的碳碳双键亦少,则油脂易发生氧化反应,碘值与油脂中所含双键数成正相关。
栀子油中含有丰富的不饱和脂肪酸,亚油酸是机体内必需的脂肪酸,其能够维持表皮动态平衡和角质层渗透屏障[17],当亚油酸的含量减少时,将会使皮肤的屏障功能受损[18]。亚油酸能够抑制CML 的生成,对荧光性晚期糖基化终产物的生成能够减少,对丙二醛的合成量起着促进作用以及减少果糖胺的生成[19]。亚油酸能够有效抑制巴豆油导致的小鼠耳肿胀,能够改善佐剂型关节炎大鼠的关节炎症以及减轻滑膜炎症,其机制可能与降低IL-1β、NO 和TNF-α的水平有关[20]。同时,亚油酸对肝星状细胞的增殖起着抑制作用且能够缓解肝脏的纤维化[21]。油酸对于胆固醇的含量能够明显降低,其在心脑血管疾病起着一定的效果。栀子油中含量最高的饱和脂肪酸为棕榈酸,具有抑制肝细胞的增殖[22]、降低肌肉素基因表达[23]、诱导骨骼肌细胞AMPK 活性增加[24]等作用。因此,栀子油具有很高的保健功能和开发价值以及有较好的应用前景,可以开发成功能性食用油。