3种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较.pdf

作者简介：郑满荣（1992），女（汉），硕士研究生，研究方向：食品添加剂与功能配料。*通信作者：吕晓玲（1960），女（汉），教授，硕士，研究方向：食品添加剂与功能配料。食品研究与开发Food Research And Development2018 年 4 月第 39 卷第 8 期DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2018.08.0053种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较郑满荣，吕晓玲*，王建新，王璐瑶，吴亚平，冯健峰（天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457）摘要：比较 3 种沙棘油的脂肪酸组成、总酚含量以及体外抗氧化能力。根据国标测定 3 种沙棘油的理化性质，采用气相色谱法测定 3 种沙棘油的主要脂肪酸及相对百分含量，紫外可见分光光度计法测定了总酚含量，以及 DPPH 自由基清除能力、ABTS+自由基清除能力、还原能力和总抗氧化能力。3 种沙棘油主要含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸这 5 种脂肪酸，含量各不相同，3 种沙棘油脂肪酸含量的区别主要在于亚油酸和亚麻酸，沙棘籽油含量约为64.52%、沙棘果油含量约为 58.02%、沙棘全果油含量约为 60.46%，其中以沙棘果油的亚油酸含量最高，以沙棘籽油的亚麻酸含量最高。DPPH 自由基清除率和总抗氧化能力方面，三者没有显著差异；在还原力方面，沙棘籽油沙棘全果油沙棘果油；在 ABTS+自由基清除试验中，沙棘果油的效果略好于其他两者。关键词：沙棘籽油；沙棘果油；沙棘全果油；脂肪酸组成；抗氧化Main Components and Antioxidant Activity of Three Kinds of Seabuckthorn Oil（Hippophae Rhamnoides L.）ZHENG Man-rong，L譈 Xiao-ling*，WANG Jian-xin，WANG Lu-yao，WU Ya-ping，FENG Jian-feng（College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300457，China）Abstract：In this study，the fatty acid composition，total phenol content and the in vitro antioxidant capacity ofthree kinds of seabuckthorn oil were compared.The physicochemical properties of three kinds of seabuckthornoil were determined according to GB，and the main fatty acids and relative percentage composition of threeseabuckthorn oil were determined by gas chromatography（GC）.The total phenol content，DPPH free radicalscavenging ability，ABTS+free radical scavenging capacity，reducing power and total antioxidant capacity weremeasured by UV-Vis spectrophotometer.These 3 kinds of seabuckthorn oil mainly contain 5 kinds of fattyacids，palmitic acid，stearic acid，oleic acid，linoleic acid and linolenic acid，which are different in content.The differences between fatty acid content of these 3 kinds of seabuckthorn are mainly linoleic acid and linolenicacid.The contents of fatty acids in seabuckthorn seed oil，seabuckthorn fruit oil and seabuckthorn total fruit oilwere about 64.52%，58.02%and 60.46%，respectively.Among them，the linoleic acid content in seabuckthornfruit oil was the highest，and the linolenic acid content in seabuckthorn seed oil was the highest.In DPPH freeradical scavenging rate and total antioxidant capacity，there was no significant difference between the threekinds of seabuckthorn oil.In reducing power，seabuckthorn seed oil seabuckthorn total fruit oil seabuckthornfruit oil.In the ABTS+free radical scavenging test，the scavenging effect of seabuckthorn fruit oil was slightlybetter than that of the other two oils.Key words：seabuckthorn seed oil；seabuckthorn fruit oil；seabuckthorn total fruit oil；fatty acid composition；antioxidant引文格式：郑满荣，吕晓玲，王建新，等.3种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较J.食品研究与开发，2018，39（8）：24-29ZHENG Manrong，L譈 Xiaoling，WANG Jianxin，et al.Main Components and Antioxidant Activity of Three Kinds ofSeabuckthorn Oil（Hippophae Rhamnoides L.）J.Food Research and Development，2018，39（8）：24-29基础研究24沙棘，又叫醋柳、酸刺、黑刺、沙枣，为胡颓子科沙棘属植物，是一种落叶性灌木。主要分布于欧洲，高加索，小亚细亚和中亚，西伯利亚，中国。在西欧，沙棘主要生长在沙滩、沙丘和山坡上。在中亚地区，主要生长在干燥和沙质的地区1-2。根据研究报道，沙棘油富含不饱和脂肪酸、维生素、三萜、甾体类化合物及微量元素等 206 种对人体有益的活性物质，具有抗疲劳、增强机体活力及抗癌等特殊药理性能，并有促进伤口愈合、缓解冠心病和心绞痛等保健功能3。市场销售的沙棘油主要有 3 种：沙棘籽油、沙棘果油和沙棘全果油，由于提取部位的不同，其生物学功能可能存在差异。本研究比较了沙棘籽油、果油和全果油的主要成分及抗氧化活性，为其应用提供依据。1材料与方法1.1材料及试剂沙棘籽油、沙棘果油、沙棘全果油：山西五台山沙棘制品有限公司。棕榈酸、油酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸甲酯化标准品：上海源叶生物科技有限公司；正己烷：色谱纯、其余试剂为国产分析纯。1.2仪器7890A 气相色谱仪：美国 Aglilent 公司；RE-2000旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；数显式电热恒温水浴锅：天津市欧诺仪器仪表有限公司；756PC 紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司；TDZ5-WS 台式低速自动平衡离心机：湖南湘仪实验仪器开发有限公司；KQ-500DE 型数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司。1.3方法1.3.13 种沙棘油的理化性质测定皂化值参照 GBT 5534-2008动植物油脂皂化值的测定的方法进行测定；过氧化值参照 LS/T 6106-2012 动植物油脂过氧化值测定自动滴定分析仪法 的方法进行测定；酸价参照 GB 5009.229-2016 食品安全国家标准食品中酸价的测定 进行测定。1.3.23 种沙棘油脂肪酸成分分析1.3.2.1样品处理方法取 5 g 左右的沙棘籽油于三颈烧瓶中，醇油比（95%乙醇沙棘果油，mL/g）21 及一定量 KOH 置于恒温水浴锅上，开启磁力搅拌，然后于 80 的水浴中回流皂化 2 h。皂化结束后，迅速冷却，再加入一定量的水和石油醚萃取两次。萃取液的上层即含有不皂化物的醚层，萃取液的下层即含有脂肪酸钾盐的水层用3 mol/L 的 HCl 酸化至 pH 值为 1，再用一定量的石油醚萃取脂肪酸。溶有脂肪酸的石油醚用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液在旋转蒸发仪上于 50 旋转蒸发掉石油醚，即得游离脂肪酸4。取脂肪酸样品 200 L（0.15 g 0.18 g），置于 10 mL具塞试管内。移液管量取 2 mL 4%（体积比）的硫酸-甲醇溶液加入到具塞试管中，在 75 水浴中加热反应1 h 以甲酯化。反应完毕后，加入 2 mL 正己烷，5 mL 超纯水，振荡试管，静置 20 min 分层。吸取上层清液，以无水 Na2SO4干燥，过有机滤膜（0.22 m）过滤至离心管待测5。1.3.2.2气相色谱法分析气相色谱柱：HP-88（100 m0.25 m0.2 m）；进样口温度：250；检测器温度：270；流速：1 mL/min；分流比：301；进样量：2 L。升温程序：140 （5 min）5/min200 （1 min）2/min230 （5 min）1.3.3总酚含量测定1.3.3.1总酚的提取参照王艳等6的方法，并根据预试验的情况作出修改：将 10 mL 甲醇与 5 g 沙棘油混匀，涡旋混匀 10 min。甲醇相分离并过滤，沙棘油相以同样的条件重复萃取2 次，合并甲醇相待测。1.3.3.2标准曲线的绘制精确称取没食子酸，用 4%碳酸钠定容至 250 mL容量瓶，使之溶液浓度为 0.1 mg/mL。准确量取 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 于 20 mL 有刻度的具塞试管中，加入 1 mL Folin-Ciocalteau 试剂，充分摇晃，1 min后加入 4%碳酸钠溶液定容至 20 mL。75 水浴加热10 min，冷却后，于 760 nm 下测定吸光度，绘制标准曲线。1.3.3.3待测液多酚含量测定移取多酚提取液 0.2 mL 于 20 mL 具塞刻度试管，加入 l mL Folin-Ciocalteau 试剂，再加入 4%碳酸钠溶液并定容至 20 mL，摇匀。75 水浴 10 min。冷却后，于760 nm 测定吸光度。根据标准曲线，确定其浓度。结果以 GAE（mg/g）表示，即多酚含量相当于标准曲线对应毫克数的没食子酸。平行测定 3 次，以平均值表示总酚含量。1.3.4体外抗氧化能力的测定1.3.4.1DPPH 自由基清除能力1，1-二苯基苦基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）是一种稳定的有机自由基和具有特征的紫红色团吸收峰，当存在自由基清除剂时，由于与其郑满荣，等：3种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较基础研究25单电子配对而使其吸收逐渐消失，其褪色程度与其所接受的电子数成定量关系，因而可用分光法进行定量分析。称取一定量的沙棘油，分别用无水乙醇配成浓度为 2、4、8、16、20 mg/mL 的待测溶液，吸取待测溶液2.0 mL，加入 0.2 mmol/L DPPH乙醇溶液 2.0 mL，摇匀，放置 30 min。以无水乙醇调零，测定 517 nm 处的吸光值 A样品。同时，测定样品溶液 2.0 mL 与无水乙醇2.0 mL 混合液在 517 nm 处的吸光度 A对照，再测定2.0 mL DPPH 乙醇溶液与 2.0 mL 无水乙醇在 517 nm处的吸光值 A空白。平行测定 3 次，以平均值绘图7。以VC为阳性对照，临用前以蒸馏水配制成与沙棘油溶液同等质量浓度的对照液。蒸馏水做空白对照。做 3 次平行。对 DPPH 自由基的清除率按下式计算：清除率/%=（1-A样品-A对照A空白）100式（1）1.3.4.2还原力的测定采用三氯乙酸法测定。准确称取 1.0 g 沙棘油，用乙醇定容至 100 mL，配置成 20 mg/mL 的母液备用。将10 mg/mL 的沙棘油用乙醇分别稀释成质量浓度为 2、4、8、16、20 mg/mL 沙棘油各 1 mL，加入 2.5 mL pH=6.6的磷酸盐缓冲溶液和 2.5 mL 1%铁氰化钾溶液，混合后，于 50 放置 20 min，加入 2.5 mL 质量分数为 10%的三氯乙酸溶液，在 4 800 r/min 条件下离心 10 min。取 2.5 mL 上清液，加入 2.5 mL 蒸馏水和 2.5 mL 0.1%三氯化铁溶液，混匀，静置 10 min，在波长 700 nm 处测定吸光度。以 VC为阳性对照，临用前以蒸馏水配制成与沙棘油溶液同等质量浓度的对照液。蒸馏水做空白对照。平行测定 3 次，以平均值绘图8。1.3.4.3总抗氧化能力的测定用 95%的乙醇溶解样品，稀释至不同浓度，取各浓度的样品溶液 300 L，然后依次加入 1 mL 的 0.6 mol/L的 H2SO4溶液，28 mmol/L 的 Na3PO4溶液，4 mmol/L 的钼酸铵溶液，95 水浴中反应 90 min 后，在 695 nm 下测吸光度值。以 VC为阳性对照，临用前以蒸馏水配制成与沙棘油溶液同等质量浓度的对照液。蒸馏水做空白对照。平行测定 3 次，以平均值绘图9。1.3.4.4ABTS+自由基清除率的测定1）ABTS 工作液的配制根据预试验情况将崔同10的方法稍加修改。将ABTS 溶于乙醇中制备成 7 mmol/L 的溶液；取 5 mLABTS 溶液和 88 L 140 mmol/L 的过硫酸钾溶液混合，在室温、避光条件下静置过夜 12-16 h 以产生 ABTS+，使用前用乙醇稀释，使其在 734 nm 波长下的吸光度为0.700.02，即得到 ABTS 工作液。2）测定方法取不同浓度的样品液 400 L，加入 ABTS 工作液3.6 mL，准确反应 1 min 后在 734 nm 下测定吸光度记为A样品，无水乙醇作试剂空白对照，吸光度值记为 A对照。以 VC为阳性对照，临用前以蒸馏水配制成与沙棘油溶液同等质量浓度的对照液，蒸馏水做空白对照。平行测定 3 次，以平均值绘图。按式（2）计算清除率。清除率/%=A对照-A样品A对照100式（2）2结果与分析2.13 种沙棘油理化性质比较3 种沙棘油的理化性质如表 1 所示。3 种油脂的酸价、皂化值、过氧化值均符合国家食用油相关标准。酸价以沙棘籽油较高，沙棘果油较低：过氧化值以沙棘籽油较低，沙棘果油较高：皂化值以沙棘果油较低，沙棘全果油较高。2.23 种沙棘油脂肪酸成分分析图 1 中 5 种脂肪酸分别为亚麻酸、亚油酸、油酸、硬脂酸和棕榈酸的标准品色谱图，各保留时间分别为32.58、30.22、28.33、27.07 min 和 22.75 min。按照 1.3.2 方法测定 3 种沙棘油的主要脂肪酸含量，色谱图见图 2图 4。由图可知，3 种沙棘油中主要有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等脂肪酸。180160140120100806040200响应值/pA1520时间/min30402535表 13 种沙棘油的理化性质Table 1Physical and chemical properties of three kinds ofseabuckthorn oil图 15 种脂肪酸标准品气相色谱图Fig.1The gas chromatogram of five kinds standard fatty acid.棕榈酸；.硬脂酸；.油酸；.亚油酸；.亚麻酸。理化指标酸价/mg过氧化值/mg皂化值/mg沙棘籽油2.905.08192.5沙棘果油1.269.23191.1沙棘全果油1.767.38193.0郑满荣，等：3种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较基础研究261 0008006004002000响应值/pA1520时间/min304025351 0008006004002000响应值/pA1520时间/min304025351 0008006004002000响应值/pA1520时间/min304025350.80.70.60.50.40.30.20.10.0吸光值/A7600.00.1浓度/mg/mL0.30.50.20.4y=0.783x+0.363 1R2=0.999 9.棕榈酸；.硬脂酸；.油酸；.亚油酸；.亚麻酸。图 2沙棘籽油的气相色谱图Fig.2The gas chromatogram of seabuckthorn seed oil图 3沙棘果油的气相色谱图Fig.3The gas chromatogram of seabuckthorn fruit oil图 4沙棘全果油的气相色谱图Fig.4The gas chromatogram of Seabuckthorn total fruit oil.棕榈酸；.硬脂酸；.油酸；.亚油酸；.亚麻酸。.棕榈酸；.硬脂酸；.油酸；.亚油酸；.亚麻酸。图 5没食子酸标准曲线Fig.5Standard curve of gallic acid其中各脂肪酸含量如表 2 沙棘油脂肪酸成分所示，沙棘籽油和沙棘全果油的主要脂肪酸为油酸、亚油酸和亚麻酸，而沙棘果油的主要脂肪酸为油酸和亚麻酸。3 种沙棘油的饱和脂肪酸的含量相近，分别为 11.04%、12.32%、11.31%：3 种沙棘油脂肪酸含量的区别主要在于亚油酸和亚麻酸，沙棘籽油含量约为 64.52%、沙棘果油含量约为58.02%、沙棘全果油含量约为60.46%，其中以沙棘果油的亚油酸含量最高，以沙棘籽油的亚麻酸含量最高。这与薄海波等11的试验结果存在着一定差异，可能是由于沙棘果的产地及品种的不同以及不同的提取条件都对沙棘油的脂肪酸含量有着不同的影响。2.33 种沙棘油总酚含量比较2.3.1没食子酸标准曲线没食子酸的标准曲线的直线方程见图 5。y=0.783x+0.363 1（R2=0.999 9）（式 3）根据标准曲线进行计算，可得 3 种沙棘油的总酚含量，结果如表 3 所示，沙棘籽油中的总酚含量最多，沙棘果油与沙棘全果油中总酚含量没有明显差异。2.43 种沙棘油体外抗氧化性质比较2.4.1DPPH 自由基清除能力DPPH 自由基清除能力见图 6。由图 6 可以看出，在所取浓度范围内，3 种沙棘油的 DPPH 自由基清除率均随着浓度的升高而升高，在010 mg/mL 浓度范围内，三者随浓度增加，清除率增加迅速，在 10 mg/mL20 mg/mL 范围内，随着浓度的升高，清除率逐渐趋于平缓，且清除率接近 100%，但在脂肪酸沙棘籽油沙棘果油沙棘全果油棕榈酸（C160）7.938.867.91硬脂酸（C180）3.113.463.40油酸（C181）23.5328.4828.23亚油酸（C182）39.1356.9049.92亚麻酸（C183）25.391.1210.54表 2沙棘油脂肪酸成分Table 2Fatty acid composition of sea buckthorn oil%沙棘油籽油果油全果油总酚含量/（mg GAE/g）0.9130.6030.605表 33 种沙棘油的总酚含量Table 3Total phenolic content of three kinds of seabuckthorn oil郑满荣，等：3种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较基础研究27相同浓度范围内，VC对 DPPH 自由基的清除能力没有明显变化，接近 100%。DPPH 自由基清除试验中沙棘籽油的 EC50值为 4.09 mg/mL，沙棘果油为 4.00 mg/mL，沙棘全果油为 4.49 mg/mL。其中，沙棘籽油的实验结果比 Hung-Chih Ting 等12略低，因此，3 种沙棘油均有良好的清除 DPPH 自由基的能力，是一种优良的自由基抑制剂，可以作为一种天然的抗氧化剂。2.4.2还原能力还原能力见图 7。抗氧化剂的还原力与抗氧化性之间存在着一定的联系。天然抗氧化剂通过将电子或氢原子释放出来与自由基结合，来破坏自由基链式反应，在反应中，还原剂的存在将 Fe3+/铁氰化物复合物转化为亚铁形式时，黄色测试溶液变为绿色或蓝色。因此，在 700 nm 处的吸光度值越大表明还原能力越强。还原力通常是通过评价天然抗氧化剂给出电子或氢原子的能力进行测定。天然抗氧化剂是通过给自由基提供电子或氢原子来打破自由基的链式反应，因此，物质的抗氧化活性在还原力上也有所体现。试验结果表明（图 7），在 3 种沙棘油中，沙棘籽油有较强的供电子能力，沙棘全果油次之，相同浓度范围内，VC的还原能力保持不变，且明显高于 3 种沙棘油。2.4.3总抗氧化能力采用钼酸铵法对咖啡酸的总抗氧化能力进行测定，抗氧化物质可以将 Mo（）还原为 Mo（），并且在酸性条件下形成绿色 Mo（）的磷酸盐在 734 nm 处有较强的吸收，吸光度值越大表明抗氧化性越强。根据 1.3.4.3 的方法，将样品配置成一系列浓度梯度进行试验，分别测定其在 734 nm 处的吸光度，吸光度值越大表明该物质的抗氧化性越好，在图 8 中所取浓度范围内，3 种沙棘油的总抗氧化能力均表现出很好的量效关系，随着浓度的升高而升高，三者没有显著性差异，并显著低于相同浓度范围内 VC的总抗氧化能力。2.4.4ABTS+自由基清除能力在测定体外抗氧化能力时，有两种不同的方法，一种是基于电子的转移并还原有色物质，如 ABTS 法、DPPH 法和 FRAP 法。另一种则是基于氢原子的转移，如 ORAC 法，抗氧化剂和底物竞争热反应产生的过氧自由基。在 ABTS+自由基反应中，抗氧化剂通过抑制蓝绿色的 ABTS+自由基的产生来评价抗氧化性。ABTS+自由基清除能力见图 9。从图 9 可以看出，除沙棘籽油外，沙棘果油和沙棘全果油的 ABTS+自由基清除能力均有良好的线性关1009080706050403020100ABTS+自由基清除率/%05浓度/（mg/mL）202515沙棘籽油沙棘果油沙棘全果油VC10100806040200DPPH 自由基清除率/%05浓度/（mg/mL）152010沙棘籽油沙棘果油沙棘全果油VC3.53.02.52.01.51.00.50.0吸光度/A70005浓度/（mg/mL）152010沙棘籽油沙棘果油沙棘全果油VC3.02.52.01.51.00.50.0吸光度/A7340.00.5浓度/（mg/mL）2.02.51.5沙棘籽油沙棘果油沙棘全果油VC1.0图 6DPPH 自由基清除能力Fig.6DPPH free radical scavenging activity图 7还原能力Fig.7Reducing power图 8总抗氧化能力Fig.8Total antioxidant capacity图 9ABTS+自由基清除能力Fig.9ABTS+free radical scavenging activity郑满荣，等：3种沙棘油的主要成分及抗氧化能力比较基础研究28系，在 05 mg/mL 浓度范围内，沙棘籽油的清除率略大于其他两者，随后沙棘果油的清除能力逐渐超过沙棘籽油和沙棘全果油的清除能力。ABTS+自由基清除试验中沙棘籽油的 EC50值为 18.55 mg/mL，沙棘果油为10.90 mg/mL，沙棘全果油为 15.14 mg/mL。试验结果表明，在清除 ABTS+自由基能力上，沙棘果油沙棘全果油沙棘籽油。相同浓度范围内，VC对 ABTS+自由基的清除能力基本保持不变，维持在 100%左右。3结论3 种沙棘油主要含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸这 5 种脂肪酸，含量各不相同，3 种沙棘油脂肪酸含量的区别主要在于亚油酸和亚麻酸，沙棘籽油含量约为 64.52%、沙棘果油含量约为 58.02%、沙棘全果油含量约为 60.46%，其中以沙棘果油的亚油酸含量最高，以沙棘籽油的亚麻酸含量最高。3 种沙棘油均有良好的体外抗氧化活性，具有作为天然抗氧化剂的潜力。参考文献：1Rong Wang.Rhythms of volatile release from female and male seabuckthorn plants and electrophysiological response of sea buckthorncarpenter mothsJ.Journal of Plant Interactions,2014,9(1):763-7742Bartish I V,Jeppsson N.Phylogeny of Hippophae(Elaeagnaceae)inferred from parsimony analysis of chloroplast DNA and morphology.J.Systematic 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