湘西野生牡丹籽油脂肪酸組成及體內(nèi)輔助降血脂作用

李加興,陳雙平,黃 誠,賈 法,吳 越

(1.吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南吉首 416000; 2.湘西老爹農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,湖南吉首 416000; 3.湖南奇異生物科技有限公司,湖南長沙 410008)

湘西野生牡丹籽油脂肪酸組成及體內(nèi)輔助降血脂作用

李加興1,陳雙平2,黃 誠1,賈 法2,吳 越3

(1.吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,湖南吉首 416000; 2.湘西老爹農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,湖南吉首 416000; 3.湖南奇異生物科技有限公司,湖南長沙 410008)

采用氣相色譜法分析湘西野生牡丹籽油的脂肪酸組成,并通過50例人體試食實驗探討其輔助降血脂作用。結(jié)果表明,湘西野生牡丹籽油主要由棕櫚酸6.04%、硬脂酸1.81%、油酸25.20%、亞油酸28.65%、亞麻酸37.41%組成,不飽和脂肪酸高達91.26%;湘西野生牡丹籽油可顯著降低受試者的膽固醇(TC,Serum Total Cholesterol)、甘油三酯(TG,Triacylglyceride)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C,Low Density Lipoprotein Cholesterol)水平,降幅分別為13.20%、35.98%、10.72%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05),總有效率分別可達70.73%、81.40%、66.67%,而對高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C,High Density Lipoprotein Cholesterol)水平無影響,表明牡丹籽油具有較好的輔助降血脂功效。

牡丹籽油,脂肪酸,血脂水平,人體試食實驗

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)屬毛莨科芍藥屬落葉灌木,有“花中之王”的美譽,具有極高的觀賞、藥用和經(jīng)濟價值。中國作為牡丹的原產(chǎn)地,是品種起源、演化和發(fā)展中心,有著2000多年的栽培利用歷史[1]。自古以來,人們就從牡丹花中提取香料,而牡丹根制成的“丹皮”則是一味重要的中藥材[2-3]。牡丹籽是加工丹皮的副產(chǎn)品,含油量為27%～33%[4]。從牡丹籽中提取的牡丹籽油不飽和脂肪酸含量高達90%以上,其脂肪酸組成為亞麻酸41%～46%、亞油酸19%～27%、油酸15%～23%[5]。2011年3月,牡丹籽油被衛(wèi)生部批準為新食品原料,正式成為國家認定的又一珍稀高級木本食用油。

亞麻酸與亞油酸是對人體健康特別重要的兩種必需脂肪酸,其中亞油酸可抑制膽固醇合成、調(diào)節(jié)血壓,亞麻酸具有降低血脂及膽固醇、促進脂肪代謝及肝細胞再生等功效[6-7]。因牡丹籽油富含亞麻酸和亞油酸等不飽和脂肪酸,故而開發(fā)利用前景極為廣闊。目前,國內(nèi)對牡丹籽油的研究主要集中在提取工藝與成分分析等方面,而對其降血脂等保健功效的研究較少,特別是體內(nèi)實驗研究鮮見報道。因此,本實驗以源自湘西的野生牡丹籽為原料,采用超臨界CO2萃取工藝提取牡丹籽油,利用氣相色譜法測定牡丹籽油的脂肪酸組成,并探討其體內(nèi)輔助降血脂作用,以期為牡丹籽油的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牡丹籽油 由湘西老爹農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司提供;硫酸、氫氧化鉀、甲醇、正乙烷、氯化鈉、濃硫酸、冰乙酸、三氯甲烷、無水乙醇、無水乙醚、淀粉、碘等試劑 均為分析純;正己烷 色譜純。

HA221-40-96型超臨界流體萃取裝置 江蘇南通華安超臨界流體萃取設(shè)備有限公司;101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;GC2010氣相色譜儀 日本島津公司;HH-S6ZK型恒溫水浴鍋 上?？粕齼x器有限公司;KDN-BI 型定氮儀 上海新嘉電子有限公司;JA-5103N高精度電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;SZF-06A 脂肪測定儀 上海精隆科學(xué)儀器有限公司;ZS-3型半自動生化分析儀 北京中生生物工程高技術(shù)公司;其它為實驗室常用低值易耗品與用具。

1.2 實驗方法

1.2.1 牡丹籽油的提取 提取流程:牡丹籽→篩分除雜→脫殼篩分→牡丹籽仁→粉碎→超臨界CO2萃取→油水分離→物理精煉→牡丹籽油,操作要點:牡丹籽粉碎過40目篩,萃取溫度48～50 ℃,萃取壓力30～35 MPa,萃取時間2～2.5 h,CO2流速250～300 kg/h。

1.2.2 牡丹籽油理化指標的測定 外觀、氣味和滋味采用GB/T 5525-2008的方法測定;折光指數(shù)采用GB/T 5527-2010的方法測定;比重采用GB 5526-1985的方法測定;色澤采用GB/T 22460-2008的方法測定;水分及揮發(fā)物采用GB/T 5528-2008的方法測定;酸值采用GB/T 5530-2005的方法測定;過氧化值采用GB/T 5538-2005的方法測定;碘值采用GB/T 5532-2008的方法測定;苯并(α)芘采用GB/T 5009.27-2003的方法測定;黃曲霉毒素B1采用5009.22-2003的方法測定。

1.2.3 牡丹籽油脂肪酸的測定

1.2.3.1 甲酯化方法 取0.5～1.0 g牡丹籽油于10 mL比色管中,加入約6 mL異辛烷溶解油樣,振蕩至澄清透明后加入1 mL質(zhì)量濃度為0.4 mol/L的氫氧化鉀-甲醇溶液,振搖1 min,放在室溫下靜置10 min,待分層,吸取上清液用氣相色譜法測定。

1.2.3.2 氣相色譜條件 氣相色譜條件:SP2560(100 m×0.25 mm,0.20 μm)色譜柱;載氣為氮氣;FID 檢測器;進樣口溫度225 ℃;升溫程序為140 ℃保持8 min,以5 ℃/min 的速率升到240 ℃,保持16 min;分流比80∶1;進樣量1 μL。

1.2.3.3 定性及定量分析 利用保留時間進行定性,根據(jù)峰面積歸一化法計算各種脂肪酸占總脂肪酸的百分比。

1.2.4 牡丹籽油的體內(nèi)輔助降血脂實驗

1.2.4.1 對象選擇 參照《保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范》要求,在參加體檢的35歲以上的吉首大學(xué)教職工中,選擇符合TC>5.72 mmol/L、或(和)TG>1.7 mmol/L、或(和)LDL-C>3.64 mmol/L、或(和)HDL-C<1.04 mmol/L者63人,確定仍然符合上述標準且未服用過其他藥物的50人為本次人體試食實驗對象,平均年齡53歲,男性28人,女性22人。

1.2.4.2 牡丹籽油的服用方法 受試者連續(xù)30 d服用牡丹籽油,每次服用牡丹籽油2 g,每天服用2次(早晚各一次),服用期間仍然保持與服用前相似的膳食習(xí)慣、生活習(xí)慣,服用30 d后檢測每位受試者的血脂水平。

1.2.4.3 血脂指標的檢測 膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)水平采用全自動生化分析儀檢測,低密脂蛋白(LDL-C)按公式推算;為確保檢測指標的可靠性,所有受試者測定血脂前24 h內(nèi)不進行劇烈運動,禁食12 h,所有檢測項目均用同一種方法、同一臺儀器、同一批號試管、同一檢驗員檢測。

1.2.4.4 療效判定 上述血脂指標達以下任一項者,可分別判定為[8]:顯效,TC下降率≥20%,TG下降率≥40%,LDL-C下降率≥20%,HDL-C上升率≥10%;有效,TC下降率10%～20%,TG下降率20%～40%,LDL-C下降率10%～20%,HDL-C上升率4%～10%;無效,未達到有效指標。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)采用ECXEL和SAS進行數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計及分析。牡丹籽油服用前后的TC、TG、HDL-C、LDL-C指標的比較采用T檢驗,p<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 湘西野生牡丹籽油的理化指標

由表1可知,經(jīng)超臨界CO2萃取、物理精煉后牡丹籽油的酸值、過氧化值處于較低水平,苯并(α)芘、黃曲霉毒素B1未檢出,保持了牡丹籽特有的滋味和氣味,品質(zhì)較好,符合我國GB 2716-2005食用植物油衛(wèi)生標準要求。牡丹籽油的碘值高達152 g/100 g,屬于干性油,富含人體需要的不飽和脂肪酸,開發(fā)潛力大。

表1 湘西野生牡丹籽油的理化指標Table 1 Physical and chemical indexes of wild peony seed oil from Western Hunan

表3 服用牡丹籽油前后血脂各指標變化Table 3 Changes in the indexes before and after taking peony seed oil

注:p<0.01,極顯著;p<0.05,顯著;p>0.05,無效。

2.2 湘西野生牡丹籽油的脂肪酸組成

由表2可知,湘西野生牡丹籽油主要含亞麻酸37.41%、亞油酸28.65%、油酸25.20%、棕櫚酸6.04%、硬脂酸1.81%,不飽和脂肪酸總量達91.26%,其中人體必需脂肪酸亞麻酸和亞油酸高達65%以上。國內(nèi)已有的研究結(jié)果表明,牡丹籽油除含有大量不飽和脂肪酸外,每100 g牡丹籽油含維生素E 31.62 mg,還含有谷甾醇、巖藻甾、角鯊烯、γ-VE等不皂化物[9-10]。此外,牡丹籽油還含Ca 156.4 mg/kg、Na 145.9 mg/kg及Fe、K、Zn、Mg、Cu 等礦物元素[11]。上述營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)是牡丹籽油具有降血脂、抗氧化、保肝、降血糖等眾多功效的基礎(chǔ)[12]。

圖1 湘西野生牡丹籽油氣相色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of wild peony seed oil from Western Hunan

脂肪酸名稱保留時間(min)相對含量(%，x±s)C16∶0棕櫚酸2683604±015C18∶0硬脂酸2816181±009C18∶1油酸28592520±229C18∶2亞油酸30312865±103C18∶3亞麻酸31483741±305/其他/089±007

2.3 湘西野生牡丹籽油的體內(nèi)輔助降血脂效果

參與人體試食實驗的受試對象服用牡丹籽油前后血脂指標變化情況見表3,療效情況見表4。

由表3可知,高血脂人群服用牡丹籽油前后的TC由6.39 mmol/L下降為5.54 mmol/L,降幅為13.20%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(T=4.95,p<0.01);TG由2.63 mmol/L下降為1.68 mmol/L,降幅為35.98%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(T=6.36,p<0.01);LDL-C由3.62 mmol/L下降為3.23 mmol/L,降幅為10.72%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(T=2.54,p<0.05);而服用牡丹籽油前后對HDL-C的增幅無顯著影響。由表4可知,高血脂患者服用牡丹籽油后TC、TG、LDL-C的總有效率分別為70.73%、81.40%、66.67%,并且受試高血脂患者未出現(xiàn)身體不良反應(yīng)。由以上可知,牡丹籽油可有效降低高血脂患者TC、TG、LDL-C水平,但不影響HDL-C水平,表明具有體內(nèi)輔助降低血脂的功效。

表4 服用牡丹籽油后的療效情況Table 4 Lipid efficacy of each index case after taking peony seed oil

高血脂癥是引發(fā)動脈粥樣硬化和冠心病的因素之一,其對身體的損害是隱匿、逐漸、進行性的,不易發(fā)現(xiàn)和預(yù)防。目前高血脂癥的患者正不斷增加,并趨于低齡化,嚴重危害了人類健康,而藥物是防治高血脂癥快速、有效的方法,但會導(dǎo)致腎損傷、皮膚過敏、消化系統(tǒng)異常等副作用[13-15]。牡丹籽油含有ω-3不飽和脂肪酸亞麻酸、亞油酸及植物甾醇等天然的輔助降血脂功能因子[16-18],其降血脂功效已被國內(nèi)相關(guān)研究結(jié)果所佐證[9,19],且研究結(jié)果表明長期攝入牡丹籽油無急性毒性、亞急性毒性和遺傳毒性,具有較高的食用安全性[20-21]。由于國內(nèi)目前對牡丹籽油在降血脂方面的功效研究僅僅基于動物實驗基礎(chǔ),并未見人體試食實驗報道,所以本實驗研究結(jié)果則進一步驗證了牡丹籽油在體內(nèi)也具有輔助降血脂的功效。

3 結(jié)論

湘西野生牡丹籽油主要由棕櫚酸6.04%、硬脂酸1.81%、油酸25.20%、亞油酸28.65%、亞麻酸37.41%組成,不飽和脂肪酸高達91.26%;人體試食實驗結(jié)果表明,湘西野生牡丹籽油可有效降低高血脂受試人群TC、TG、LDL-C水平,降幅分別為13.20%、35.98%、10.72%,總有效率分別為70.73%、81.40%、66.67%,但不影響HDL-C水平,表明具有輔助降低血脂的功效。因此,通過合理攝入牡丹籽油可調(diào)節(jié)人體血脂,建議以牡丹籽油為原料進一步開發(fā)保健食品,作為輔助降低血脂、預(yù)防高血脂癥等方面一種安全有效的新途徑。

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Study on fatty acid composition and assisting for lipid lowering of wild peony seed oil from Western Hunan

LI Jia-xing1,CHEN Shuang-ping2,HUANG Cheng1,JIA Fa2,WU Yue3

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Jishou University,Jishou 416000,China; 2.Xiangxi Laodie Agricultural Technology Co.,Ltd.,Jishou 416000,China; 3.Hunan Amazing Grace Biotechnology Co.,Ltd.,Changsha 410008,China)

The fatty acid composition of peony seed oil from Western Hunan was testing by GC-MS method. The assist effect for lipid lowering was testing through the 50 human feeding trials. The result indicated that the compositions of peony seed oil from Western Hunan were:palmitic acid of 6.04%,stearic acid of 1.84%,oleic acid of 25.20%,linoleic acid of 28.65% and linolenic acid of 37.41%. The total concentration of polyunsaturated fatty acid reached to 91.26%. Peony seed oil from Western Hunan could lower the TC(serum total cholesterol),TG(triglyceride),LDL-C(low density lipoprotein cholesterol)levels of human subjects obviously and the lower range were 13.20%,35.98%,10.72%,respectively,with statistically significant in difference,and the total effective rates could reach to 70.73%,81.40%,66.67%,respectively,but no effect on HDL-C(high density lipoprotein cholesterol)levels,which indicated the peony seed oil had better assisting for lipid lowering.

peony seed oil;fatty acid;blood fat level;human feeding trials

2016-11-01

李加興(1969-)，男，博士，教授，研究方向：植物資源開發(fā)利用與功能性食品研究，E-mail：jslijiaxing@163.com。

吉首大學(xué)功能性植物油脂資源高效開發(fā)與綜合利用創(chuàng)新團隊資助計劃。

TS201.4

A

1002-0306(2017)08-0335-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.08.057