張素敏,隋韶奕,王雪松,李珂,劉洪章(.遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所,遼寧熊岳5009;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林長(zhǎng)春308)
“中陽(yáng)”等3個(gè)品種沙棘油脂肪酸組成研究
張素敏1,隋韶奕1,王雪松1,李珂1,劉洪章2,*
(1.遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所,遼寧熊岳115009;2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130118)
摘要:對(duì)“中陽(yáng)”、“秋陽(yáng)”、“金陽(yáng)”沙棘果皮、種子通過(guò)超臨界萃取技術(shù)提取沙棘油,果肉油通過(guò)離心獲得,利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)不同沙棘油中脂肪酸的組成與含量。結(jié)果表明,不同品種沙棘油中脂肪酸組成不同,綜合3種不同性質(zhì)沙棘油,中陽(yáng)沙棘油中含有10種脂肪酸,金陽(yáng)沙棘油中含有11種脂肪酸,秋陽(yáng)沙棘油中含有7種脂肪酸;不同性質(zhì)沙棘油中脂肪酸組成不同,綜合3個(gè)不同品種沙棘油,果皮油中含脂肪酸數(shù)量最多,為13個(gè),且在3品種中組成各不相同,果肉油中含有7種脂肪酸,種子油中含有6種脂肪酸,且在3品種中組成相同??偟膩?lái)說(shuō),在各類沙棘油中,脂肪酸種類豐富,含量差異很大,其中,以C16:0、C16:1、C16:2、C16:1+16:3含量較高,不飽和脂肪酸含量明顯高于飽和脂肪酸含量,沙棘油是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、極具開(kāi)發(fā)潛力的植物油。
關(guān)鍵詞:沙棘油;品種;脂肪酸
沙棘(Hippophae rhamnoides L.)為胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬植物,果實(shí)是我國(guó)古代藏、蒙醫(yī)用的常用藥材,具有祛痰、利肺、養(yǎng)胃、健脾、活血祛瘀的功效,其果肉、種子、莖皮和葉片都可以作為油脂的提取原料。研究表明沙棘是含有多種生物活性物質(zhì)的藥用植物[1]。前蘇聯(lián)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)沙棘油中的活性成分有106種[2]。關(guān)于沙棘油的脂肪酸組成,國(guó)內(nèi)僅限于對(duì)中國(guó)沙棘亞種的研究,更大范圍的試材目前尚未涉足利用。本試驗(yàn)采用“中陽(yáng)”沙棘、“金陽(yáng)”沙棘、“秋陽(yáng)”沙棘品種的果皮、果肉和種子進(jìn)行油脂提取,進(jìn)而檢測(cè)不同品種不同性質(zhì)沙棘油的脂肪酸組分,旨在通過(guò)分析各類沙棘油中脂肪酸組成與含量,為進(jìn)一步進(jìn)行沙棘油脂肪酸組成研究與相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)以及營(yíng)養(yǎng)、醫(yī)療、保健等功能評(píng)價(jià)提供技術(shù)參考。
1.1材料的采集與制備
供試的“中陽(yáng)”沙棘(Midday sun)、“秋陽(yáng)”沙棘(Autumn sun)和“金陽(yáng)”沙棘(Golden sun)品種果實(shí)均采自立地條件、樹(shù)齡相同,樹(shù)勢(shì)相近、栽培管理水平一致的吉林省前郭縣深井子鎮(zhèn)沙棘基地,果實(shí)于成熟期采摘,采后放置于-20℃冰柜中凍藏保存。
沙棘油的提取參照張紅霞和王岳[3-4]的方法,略有改動(dòng)。取3個(gè)品種沙棘種子果皮各100g、果肉各100g,種子各150 g,用粉碎機(jī)粉碎,使用江蘇南通華安超臨界萃取有限公司生產(chǎn)的HA221-50-06型超臨界CO2流體萃取裝置進(jìn)行萃取,萃取壓力為25 MPa,溫度為42℃;分離釜I壓力為10 MPa,溫度為45℃,分離釜II壓力為4 MPa~6 MPa,溫度為45℃,得到沙棘種子油和果皮油,通過(guò)離心得到沙棘果肉油備用。
1.2檢測(cè)方法
1.2.1色譜質(zhì)譜分離
采用Angilent公司生產(chǎn)的6890N-5973N氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀。選用HP-5MS 30 m×0.5 mm×0.25 μm的毛細(xì)管柱,進(jìn)樣量為0.2 μL,進(jìn)樣口溫度250℃,壓力為0.077 MPa,分流比為50∶1,柱流量為1.0 mL/min,柱箱溫度為120℃保持5 min,以5℃/min的速率升至180℃,保持5 min,然后以2℃/min的速率升至260℃,保持5min,接口溫度為280℃,全掃描35amu~500amu。
1.2.2質(zhì)譜鑒定
將質(zhì)譜圖與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀所附帶標(biāo)準(zhǔn)及DATABASE/NIST98L收錄化合物質(zhì)譜圖進(jìn)行對(duì)照鑒定。
2.1沙棘果皮油中脂肪酸組分分析
沙棘果皮油由多種脂肪酸組成見(jiàn)表1和圖1。
沙棘果皮油中含有13種脂肪酸,分別為C14:0(十四烷烴即“豆蔻酸”)、C16:0(十六烷烴即“棕櫚酸”)、C16:1(十六碳一烯酸即“棕櫚油酸”)、C18:0(十八烷烴即“硬脂酸”)、C18:1(十八碳一烯酸即“油酸”)、C18:2(十八碳二烯酸即“亞油酸”)、C18:3(十八碳三烯酸即“亞麻酸”)、C20:0(二十烷烴即“花生酸”)、C21:0(二十一烷烴)、C22:0(二十二烷烴即“山崳酸”)、C23:1(二十一碳一烯酸)、C25:0(二十五烷烴)和C30:1(三十碳一烯酸)。其中,有7種飽和脂肪酸和6種不飽和脂肪酸。
沙棘果皮油中脂肪酸的組成和含量在不同品種中存在著差異,飽和脂肪酸含量明顯低于不飽和脂肪酸含量(見(jiàn)表1)。3個(gè)品種沙棘果皮油中脂肪酸組成種類不同,“中陽(yáng)”沙棘果皮油中含有8種脂肪酸,“金陽(yáng)”沙棘果皮油中含有11種脂肪酸,“秋陽(yáng)”沙棘果皮油中含有6種脂肪酸。C23:1和C30:1為中陽(yáng)沙棘所獨(dú)有,C14:0、C20:0、C21:0、C22:0僅存在于“金陽(yáng)”沙棘中,C18:0為“金陽(yáng)”沙棘和“秋陽(yáng)”沙棘所共有,C25:0在“中陽(yáng)”沙棘和“金陽(yáng)”沙棘中都有存在。從3種沙棘果皮油中不同脂肪酸平均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看(圖1),相互間含量差異很大,其中C16:0、C16:1、C18:2、C18:1+18:34種脂肪酸含量較高,只有C16:0為飽和脂肪酸且含量最低。而C14:0、C18:0、C20:0、C21:0、C22:05種脂肪酸含量較低,且均為飽和脂肪酸;其他C18:0、C23:1、C25:0和C30:14種脂肪酸含量中等,飽和與不飽和脂肪酸各2個(gè)。3種沙棘果皮油中以秋陽(yáng)沙棘中C18:1+18:3含量最高,達(dá)35.076 5%(表1)。
同一品種沙棘果皮油中不同脂肪酸含量差異較大?!爸嘘?yáng)”沙棘果皮油中8種脂肪酸含量依次為C30:1> C16:1>C25:0>C18:1+18:3、C16:0>C23:1、C18:2>C18:1,相互間存在顯著性差異,以C30:1為最高,達(dá)19.721 8%;“金陽(yáng)”沙棘果皮油中11種脂肪酸含量依次為C16:1>C16:0>C18:1+18:3> C18:2>C18:1>C18:0、C25:0、C22:0、C21:0、C14:0、C20:0,相互間存在顯著性差異,以C16:1為最高,達(dá)31.381 6%;“秋陽(yáng)”沙棘果皮油中6種脂肪酸含量依次為C18:1+18:3>C18:2>C16:1> C16:0>C18:1>C18:0,相互間存在顯著性差異,以C18:1+18:3為最高,達(dá)35.076 5%。
2.2沙棘果肉油中脂肪酸組分分析
“中陽(yáng)”沙棘等3個(gè)品種果肉油均由7種脂肪酸組成,且組分種類相同見(jiàn)表2、圖2。
均分別為 C14:0、C16:0、C16:1、C18:0、C18:1、C18:2、C18:1+18:3。其中,有3種飽和脂肪酸和4種不飽和脂肪酸。
不同的沙棘品種果肉油脂肪酸組分各異,(見(jiàn)表2)。3個(gè)品種沙棘果肉油中以C16:1在“秋陽(yáng)”沙刺中含量最高,達(dá)41.547 9%,而以“中陽(yáng)”沙棘中的C14:0最低,僅為0.431 3%。從3種沙棘果肉油中不同脂肪酸平均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看(圖2),相互間含量差異很大,其中C16:0、C16:12種脂肪酸含量極高,極顯著高于其它5種脂肪酸,其中不飽和脂肪酸含量(53.516 4%)明顯高于飽和脂肪酸含量(36.565 2%)。
同一品種不同脂肪酸含量差異較大?!爸嘘?yáng)”沙棘果肉油中7種脂肪酸含量依次為C16:0>C16:1>C18:1+18:3> C18:1、C18:2>C18:0、C14:0,相互間存在極顯著性差異,以C16:0
為最高,達(dá)25.649 2%;“金陽(yáng)”沙棘果肉油中脂肪酸含量依次為C16:0、C16:1>C18:2、C18:1+18:3、C18:1>C18:0、C14:0,相互間存在極顯著性差異,以C16:0為最高,達(dá)40.054 6%;“秋陽(yáng)”沙棘果肉油中脂肪酸含量依次為C16:1>C16:0> C18:2>C18:1、C18:1+18:3>C18:0、C14:0,相互間存在顯著性差異,以C16:1為最高,達(dá)41.547 9%。
2.3沙棘種子油中脂肪酸組分分析
“中陽(yáng)”沙棘等3個(gè)品種種子油均由6種脂肪酸組成,且組分種類相同,見(jiàn)表3、圖3。
均分別為C16:0、C16:1、C18:0、C18:1、C18:2、C18:3。其中,有2種飽和脂肪酸和4種不飽和脂肪酸。
不同品種脂肪酸組成及含量各異(見(jiàn)表3)。3個(gè)品種沙棘種子油中以C18:1+18:3在“中陽(yáng)”沙棘中含量最高,達(dá)47.255 4%,而以“秋陽(yáng)”沙棘中的C16:1最低,僅為1.0114%。從3個(gè)品種沙棘果肉油中不同脂肪酸平均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看(圖3),相互間含量差異很大,其中C18:2和C18:1+18:32種脂肪酸含量極高,極顯著高于其它4種脂肪酸,C16:1、C18:0、和C18:13種脂肪酸含量較低,極顯著低于其它3種脂肪酸,C16:0含量處于中等水平,其中不飽和脂肪酸含量(86.792 1%)明顯高于飽和脂肪酸含量(13.134 9%)。
同一品種不同脂肪酸含量差異較大?!爸嘘?yáng)”沙棘種子油中6種脂肪酸含量依次為C18:1+18:3>C18:2>C16:0> C18:0、C16:1、C18:1,相互間存在極顯著性差異,以C18:1+18:3為最高,達(dá)47.255 4%;“金陽(yáng)”沙棘種子油中脂肪酸含量依次為C18:1+18:3、C18:2>C16:0>C16:1>C18:1、C18:0,相互間存在極顯著性差異,以C18:1+18:3為最高,達(dá)35.077 2%;“秋陽(yáng)”沙棘種子油中脂肪酸含量依次為C18:1+18:3>C18:2> C16:0>C18:0、C18:1、C16:1,相互間存在極顯著性差異,以C18:1+18:3為最高,達(dá)46.282 4%。
2.4沙棘油中脂肪酸組成、分類研究
不同品種不同性質(zhì)沙棘油中脂肪酸組成不同。“中陽(yáng)”沙棘油中含有脂肪酸總數(shù)10個(gè),“金陽(yáng)”沙棘油中含有脂肪酸總數(shù)11個(gè),“秋陽(yáng)”沙棘油中含有脂肪酸總數(shù)7個(gè),以“金陽(yáng)”沙棘油中脂肪酸組成最為豐富,這主要來(lái)源于果皮油的脂肪酸組成,3品種中以“金陽(yáng)”沙棘果皮油中含有脂肪酸種類最多,為11種,“中陽(yáng)”沙棘和“秋陽(yáng)”沙棘分別含有8種和6種,同為果皮油,由于品種的不同,脂肪酸組成差別很大;而在果肉油和種子油中,脂肪酸組成數(shù)量、種類都完全相同,在3個(gè)品種果肉油中含有7種相同脂肪酸,種子油中含有6種相同脂肪酸。3品種不同材料加工制成的沙棘油中,果皮油中脂肪酸種類最多,為13種,種子油中最少,為6種,果肉油中脂肪酸數(shù)量居中,為7種(表1~表4)。
3個(gè)品種3類不同性質(zhì)沙棘油中飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸組成不同,差異很大??偟膩?lái)說(shuō),在各類沙棘油中,不飽和脂肪酸含量均高于飽和脂肪酸含量,其中僅在“中陽(yáng)”沙棘果皮油中二者含量相當(dāng),其它均存在著極顯著性差異。
而不同性質(zhì)脂肪酸在各類沙棘油中含量不同,差異明顯。飽和脂肪酸在中陽(yáng)沙棘果皮油中含量最高,達(dá)43.799 6%,在“秋陽(yáng)”沙棘種子油中含量最低,僅為10.352 3%。不飽和脂肪酸在“秋陽(yáng)”沙棘種子油中含量最高,達(dá)89.646 2%,而以“中陽(yáng)”沙棘果肉油中含量最低,為44.738 4%。
從3個(gè)品種檢測(cè)結(jié)果的平均統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看見(jiàn)表4,飽和脂肪酸含量為果肉油>果皮油>種子油,果肉油中含量最高,為36.565 2%,種子油中含量最低,為13.134 9%。而不飽和脂肪酸含量則恰好相反,在沙棘種子油中含量最高,達(dá)86.792 1%,果肉油中含量最低,為53.516 3%,果皮油中含量居中,為67.803 7%,三者間存在極顯著性差異。
不同性質(zhì)脂肪酸在不同品種中含量不同,差異較大。3品種沙棘油中飽和脂肪平均含量為26.0118%,不飽和脂肪酸含量為69.370 7%,差異極為顯著,而在不同品種中的含量分布還存在較大差異,“中陽(yáng)”沙棘與“金陽(yáng)”沙棘中飽和脂肪酸含量相當(dāng),都極顯著高于“秋陽(yáng)”沙棘,而不飽和脂肪酸在3個(gè)沙棘品種中含量為“秋陽(yáng)”沙棘>“金陽(yáng)”沙棘>“中陽(yáng)”沙棘,差異極為顯著。
各類沙棘油中脂肪酸種類和總量均較高,但不同品種、不同性質(zhì)沙棘油中脂肪酸種類和總量也存在明顯差異。中陽(yáng)沙棘果肉油中脂肪酸含量最低,為72.053 5%,中陽(yáng)沙棘果皮油中脂肪酸含量中等,其它均較高,大多在99%以上;3類沙棘油中以種子油中脂肪酸含量最高,大于99.9%,果肉油較低,為90%,果皮油中等;不同品種中,“金陽(yáng)”沙棘與“秋陽(yáng)”沙棘含量極高,均在99%以上,“中陽(yáng)”沙棘含量較低,為87.149 4%。3個(gè)品種各類沙棘油中含脂肪酸總量為95.382 5%。
3.1沙棘油中脂肪酸組成
本試驗(yàn)分析了沙棘油脂肪酸組成,為進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)利用沙棘油產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。沙棘果皮、果肉、種子、植物體莖皮都可以作為植物油的提取原料,但一般利用較多的還是果實(shí)與種子,Kallio[5]等對(duì)來(lái)自中國(guó)、芬蘭和俄羅斯的沙棘油中脂類物質(zhì)進(jìn)行了研究,認(rèn)為主要含有C14-C18類脂肪酸,此后,忻耀年等[6]又利用中國(guó)沙棘油檢出了C14-C24多種脂肪酸,本試驗(yàn)中檢出了C14-C30共13種脂肪酸,其中C19:0、C22:1、C23:1、C25:0和C30:0為當(dāng)前首次檢出,盡管含量不高,這將為進(jìn)一步沙棘油脂肪酸組成研究提供借鑒,同時(shí)也將為沙棘油相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
3.2沙棘油的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及功效
沙棘油脂肪酸組成復(fù)雜、營(yíng)養(yǎng)豐富、利用前景廣闊。試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表明,在沙棘油中發(fā)現(xiàn)13種脂肪酸,這是多種植物油所無(wú)法相比的,李丹華[7]僅在一種菜籽油中發(fā)現(xiàn)13種脂肪酸,而在大豆油(12種)花生油(9種)、葵花油(12種)、玉米油(12種)、芝麻油(8種)、橄欖油(11種)、茶籽油(7種)及紅花籽油(12種)中脂肪酸組成均不及沙棘油中數(shù)量多,這在回瑞華[8]食用植物油中脂肪酸分析研究中也有相似的結(jié)論,從脂肪酸組成上,沙棘油能夠較其它植物油提供更為豐富的營(yíng)養(yǎng)。沙棘油中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,如大量的飽和、不飽和脂肪酸、黃酮類化合物、γ-胡蘿卜素、葉黃素、番茄紅素、隱黃質(zhì),玉米黃質(zhì)等活性物質(zhì),具有降血脂、抗腫瘤、抗炎、治療胃潰瘍及燒傷、燙傷等功效[9-14]。沙棘油是棕櫚油酸(C16:1)的重要資源,它能活化肌膚、促進(jìn)皮膚組織的再生、延緩皮膚和細(xì)胞的老化[15-16]。沙棘油應(yīng)該是人類保健品、化妝品、藥品理想來(lái)源,具有廣闊的發(fā)展前景。
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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.039
收稿日期:2014-07-15
作者簡(jiǎn)介:張素敏(1972—),女(漢),副研究員,碩士,研究方向:果品深加工技術(shù)研究。
*通信作者:劉洪章(1957—),男(漢),教授,博士,研究方向:天然產(chǎn)物化學(xué)。
A Study of the Composition of Fatty Acids from Seabuckthorn Oil of“Midday Sun”and Other Three Varieties
ZHANG Su-min1,SUI Shao-yi1,WANG Xue-song1,LI Ke1,LIU Hong-zhang2,*
(1.Liaoning Province Institute of Pomology,Xiongyue 115009,Liaoning,China;2.Faculty of Life Science,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,Jilin,China)
Abstract:For the research 3 local cultivars,“Midday Sun”,“Autumn Sun”and“Golden Sun”,of the Seabuckthorn were chosen.Firstly oil was extracted from the pulp of the fruit of the 3 cultivar varieties using an industrial centrifuge hydro-extractor and then the oils from the peel and seeds of the 3 Sea-buckthorn cultivar varieties were extracted using the super-critical CO2method.After extraction of the oils the next phase of the research,testing of composition and contents of the fatty acids within the oil was undertaken and determined using a GC-MS(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer).The results showed that the fatty acids composition was different between the 3 tested varieties.“Midday Sun”Sea-buckthorn oil contained 10 kinds of fatty acids,in“Gold Sun”Sea-buckthorn there were 11 kinds of fatty acids,but“Autumn Sun”had only 7 kinds fatty acids.Thefattyacidskindsvariedwith the Sea-buckthorn oil types,Sea-buckthorn peel oil contained 13 different types of fatty acids.Sea-buckthorn pulp oil contained 7 differing fatty acids while there were 6 kinds in Seabuckthorn seed oil,this was common across the 3 types of cultivar.To summarise,all the different types of Seabuckthorn oil showed a variety of fatty acids.Tthe fatty acids kinds and contents were significantly different among the 3 cultivars types.Unsaturated fatty acid content was significantly higher than saturated fatty acid content in Sea-buckthorn oil,C16:0、C16:1、C16:2、C16:1+16:3are the main fatty acids of Sea-buckthorn oil.The results established.that Sea-buckthorn oil is full of nutrient and is a developing and potential plant oil.
Key words:sea-buckthorn oil;cultivars;fatty acids