植物油的不同組分DPPH自由基清除能力及其與微量有益成分含量的相關(guān)性

黃健花，宋志華，劉慧敏，金青哲，王興國(guó)，徐 巖，榮 臻

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，食品安全與營(yíng)養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 無(wú)錫 214122；2.江南大學(xué)生物工程學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122； 3.邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000)

油脂營(yíng)養(yǎng)

植物油的不同組分DPPH自由基清除能力及其與微量有益成分含量的相關(guān)性

黃健花1，2，3，宋志華1，劉慧敏1，金青哲1，王興國(guó)1，徐 巖2，榮 臻3

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，食品安全與營(yíng)養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 無(wú)錫 214122；2.江南大學(xué)生物工程學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122； 3.邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000)

研究評(píng)估13種常見植物油的極性組分、非極性組分和全油樣品的DPPH自由基清除能力，并將DPPH自由基清除能力與生育酚、多酚、植物甾醇等微量有益成分含量進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明：橄欖油、芝麻油、小麥胚芽油和米糠油極性組分的DPPH自由基清除能力高于其他植物油，均大于200 μmol TE/100 g；植物油非極性組分的DPPH自由基清除能力在10.53～553.20 μmol TE/100 g之間，小麥胚芽油和米糠油的清除能力較高；植物油全油的DPPH自由基清除效果比非極性組分的略高；植物油非極性組分、植物油全油的DPPH自由基清除能力與生育酚含量、β-谷甾醇含量、菜油甾醇含量呈顯著相關(guān)(P<0.01)；植物油極性組分的DPPH自由基清除能力則與多酚含量呈顯著相關(guān)(P<0.05)。

植物油；DPPH自由基清除能力；微量有益成分；相關(guān)性

自由基引發(fā)的氧化是食用油氧化的主要原因之一，DPPH自由基法是常用的自由基清除能力評(píng)價(jià)手段。先后有研究采用DPPH自由基法評(píng)價(jià)了初榨橄欖油[1]、摩洛哥堅(jiān)果油[2]、茶籽油[3-4]、棕櫚油[5]、黑莓籽油[6]等的抗氧化性能。生育酚、多酚、植物甾醇等微量有益成分是天然植物油的重要組成部分，與食用植物油的抗氧化性能密切相關(guān)。研究證實(shí)橄欖油[7-8]、菜籽油[9]的多酚含量與其自由基清除能力、抗氧化能力呈正相關(guān)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于不同種植物油中微量有益成分的報(bào)道較多，但鮮少研究植物油微量有益成分與抗氧化能力及自由基清除能力的相關(guān)性。

本文研究了國(guó)內(nèi)常見的13種植物油的極性組分、非極性組分和全油樣品的DPPH自由基清除能力，并將各組分的清除效果與植物油中的生育酚、多酚、角鯊烯、植物甾醇等微量有益成分含量的相關(guān)性進(jìn)行了分析，以期為植物油的評(píng)價(jià)提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

特級(jí)初榨橄欖油、芝麻油、米糠油、大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、茶籽油、椰子油、棕仁油、小麥胚芽油、濃香型花生油和42度棕櫚油，以上樣品均未添加抗氧化劑，由市售產(chǎn)品的相關(guān)公司提供。植物甾醇混合標(biāo)準(zhǔn)品、(3β)-膽甾-5-烯-3-醇(純度99%)、角鯊烯標(biāo)準(zhǔn)品、β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品、DPPH，購(gòu)于美國(guó)Sigma公司；生育酚(純度95%)的混合標(biāo)樣，瑞士羅氏公司；甲醇、異丙醇、正己烷、二氯甲烷為色譜純；其余試劑均為分析純；所用氣體純度均為99.99%。

1.1.2 儀器與設(shè)備

7820氣相色譜儀，Agilent公司(美國(guó))；UV-2100分光光度計(jì)，Unico公司；高效液相色譜儀(Waters1525)、二極管陣列檢測(cè)器(Waters 2996)，美國(guó)Waters公司；EL204電子天平，上海梅特勒-托利多儀器有限公司；二乙醇基固相萃取小柱(Diol SPE 6 mL/500 mg)，美國(guó)賽芬公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 DPPH自由基清除能力的測(cè)定

1.2.1.1 極性組分DPPH自由基清除能力

極性萃取液的制備：稱取4.0 g植物油，加入5 mL 甲醇，避光振蕩30 min混勻，3 000 r/min離心15 min，完全分層后取上層清液，反復(fù)萃取4次，合并萃取液，甲醇定容。

DPPH自由基清除能力測(cè)定：參考Espnín等[10]方法，略作改動(dòng)。上述萃取液甲醇稀釋后取2 mL，與2 mL DPPH甲醇溶液(0.1 mmol/L)混合，避光放置2 h，517 nm測(cè)定吸光值；DPPH自由基清除能力以μmol TE/100 g表示[11]。

1.2.1.2 非極性組分、全油樣品DPPH自由基清除能力

非極性萃取液的制備：上述萃取后殘余的非極性部分，乙酸乙酯溶解定容。

全油樣品的制備：植物油溶解配制成一定濃度乙酸乙酯溶液待用。

DPPH自由基清除能力測(cè)定：乙酸乙酯替換甲醇，其余同1.2.1.1。

1.2.2 生育酚含量的測(cè)定

稱取油樣1.0～1.5 g，正己烷超聲溶解定容至10 mL，參照文獻(xiàn)[12]采用液相色譜外標(biāo)法定量。

1.2.3 多酚的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[13]采用固相微萃取提取多酚，然后參照文獻(xiàn)[14]采用福林酚法定量。

1.2.4 植物甾醇和角鯊烯的測(cè)定[15]

測(cè)定4種常見的植物甾醇(豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇、菜籽甾醇)和角鯊烯的含量。采用標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照定性。以(3β)-膽甾-5-烯-3-醇作為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量。

1.2.5β-胡蘿卜素的測(cè)定

參照Samaniego-Sánchez等[16]方法，略作改動(dòng)。稱取400 mg樣品，加入0.2 g抗壞血酸，15 mL無(wú)水乙醇，4 mL KOH 溶液(76%)，充氮后蓋緊，70℃水浴振蕩30 min，冷卻后加入5 mL NaCl溶液(25 g/L)；上層懸浮液用15 mL正己烷-乙酸乙酯(體積比85∶15)提取3 次，合并提取液，40℃蒸發(fā)脫溶，1 mL甲醇溶解，全程避光操作。液相色譜測(cè)定：C18 柱，流動(dòng)相甲醇-二氯甲烷(70∶30)，流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量20 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)450 nm，柱溫(35±1)℃，外標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 植物油極性組分的DPPH自由基清除能力

13種植物油極性組分的DPPH自由基清除能力見圖1。由圖1可知，橄欖油、芝麻油、小麥胚芽油和米糠油的DPPH自由基清除能力較高，均大于200 μmol TE/100 g。茶籽油、椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力較差，低于20 μmol TE/100 g。13種植物油極性組分對(duì)DPPH自由基清除能力的大小依次為：橄欖油>小麥胚芽油>芝麻油>米糠油>大豆油>玉米油>菜籽油>棕櫚油>花生油>葵花籽油>茶籽油>椰子油>棕仁油。

圖1 13種植物油極性組分對(duì)DPPH自由基的清除能力

2.2 植物油非極性組分的DPPH自由基清除能力

13種植物油非極性組分的DPPH自由基清除能力見圖2。由圖2可知，13種植物油非極性組分的DPPH自由基清除能力在10.53～553.20μmol TE/100 g之間。小麥胚芽油和米糠油的DPPH自由基清除能力較高，均大于300 μmol TE/100 g。椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力很低，低于20 μmol TE/100 g。13種植物油非極性組分對(duì)DPPH自由基清除能力的大小依次為：小麥胚芽油>米糠油>玉米油>大豆油>菜籽油>葵花籽油>棕櫚油>芝麻油>花生油>橄欖油>茶籽油>椰子油>棕仁油。

圖2 13種植物油非極性組分對(duì)DPPH自由基的清除能力

2.3 植物油全油的DPPH自由基清除能力

13種植物油全油的DPPH自由基清除能力見圖3。由圖3可知，13種植物油全油的DPPH自由基清除能力在14.50～748 μmol TE/100 g之間。13種植物油全油的DPPH自由基清除能力大小依次為：小麥胚芽油>米糠油>大豆油>玉米油>芝麻油>菜籽油>葵花籽油>棕櫚油>花生油>茶籽油>橄欖油>椰子油>棕仁油。比較圖1、圖2和圖3可知，植物油極性組分與非極性組分均具有清除自由基作用，植物油全油DPPH自由基清除效果并非是極性組分與非極性組分的簡(jiǎn)單加和；整體而言，植物油全油的DPPH自由基清除效果比非極性組分的略高，植物油極性組分在乙酸乙酯體系中同樣發(fā)揮了清除DPPH自由基作用，但其作用沒有在甲醇體系中明顯，可能是因?yàn)橐宜嵋阴ンw系抑制了某些微量成分的抗氧化作用，抗氧化劑動(dòng)力學(xué)參數(shù)有所下降[17]。芝麻油和橄欖油極性組分較非極性組分和全油的清除DPPH自由基效果強(qiáng)，其他11種植物油全油和非極性組分的清除DPPH自由基效果較極性組分高。由此推測(cè)，芝麻油和橄欖油的主要抗氧化性微量成分為極性，例如多酚；其余植物油的主要抗氧化性微量成分為非極性，例如生育酚。

圖3 13種植物油全油對(duì)DPPH自由基的清除能力

2.4 DPPH自由基清除能力與植物油微量有益成分的相關(guān)性

13種植物油中常見的微量有益成分含量見表1。由表1可知，不同植物油之間差異較大。13種植物油的生育酚含量在173.21～2 573.69 mg/kg之間，其中小麥胚芽油的生育酚含量最高。多酚含量在9.83～387.40 mg GAE/kg之間，芝麻油的最高。橄欖油的角鯊烯含量高達(dá)2 188.53 mg/kg，遠(yuǎn)高于其他植物油(均小于250 mg/kg)，橄欖油同時(shí)含有較高的β-胡蘿卜素。13種植物油中主要含有3種植物甾醇——豆甾醇、β-谷甾醇和菜油甾醇，不同植物油中各甾醇單體含量的差異較大，其中β-谷甾醇含量最多；菜籽甾醇為菜籽油的標(biāo)志性甾醇，含量為640.63 mg/kg。

對(duì)植物油極性組分、非極性組分、全油的DPPH自由基清除能力和微量成分含量進(jìn)行Pearson雙變量相關(guān)性分析，結(jié)果見表2。由表2可知，植物油非極性組分、植物油全油的DPPH自由基清除能力與生育酚含量、β-谷甾醇含量、菜油甾醇含量均在P<0.01 水平上呈顯著相關(guān)，同生育酚含量的相關(guān)系數(shù)最高，說(shuō)明在植物油的非極性組分中生育酚、菜油甾醇和β-谷甾醇發(fā)揮主要清除DPPH自由基作用。植物油極性組分的DPPH自由基清除能力與多酚含量在P<0.05水平上呈顯著相關(guān)，說(shuō)明植物油極性組分中多酚發(fā)揮主要的清除DPPH自由基作用。

表1 13種植物油中的微量有益成分含量

表2 植物油中微量有益成分與其不同組分的DPPH自由基清除能力的相關(guān)性

注：**表示在P<0.01水平上顯著，*表示在P<0.05水平上顯著。

3 結(jié) 論

就極性組分的DPPH自由基清除能力而言，橄欖油、芝麻油、小麥胚芽油和米糠油的較高，均大于200 μmol TE/100 g；茶籽油、椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力較差，低于20 μmol TE/100 g。非極性組分的DPPH自由基清除能力在10.53～553.20 μmol TE/100 g之間，小麥胚芽油和米糠油的DPPH自由基清除能力較高，均大于300 μmol TE/100 g；椰子油和棕仁油的DPPH自由基清除能力很低，均低于20 μmol TE/100 g。植物油全油的DPPH自由基清除效果比非極性組分的略高。植物油非極性組分、植物油全油的DPPH自由基清除能力與生育酚含量、β-谷甾醇含量、菜油甾醇含量均在P<0.01水平上呈顯著相關(guān)，同生育酚含量的相關(guān)系數(shù)最高；植物油極性組分的DPPH自由基清除能力則與多酚含量在P<0.05水平上呈顯著相關(guān)。

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DPPH free radical scavenging activities of different components in vegetable oils and correlation with their minor components

HUANG Jianhua1，2，3, SONG Zhihua1, LIU Huimin1, JIN Qingzhe1,WANG Xingguo1, XU Yan2, RONG Zhen3

(1.Collaborative Innovation Center of Food Safety and Quality Control in Jiangsu Province, Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, School of Food Science and Technology,Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China; 2.School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122,Jiangsu, China; 3.Myande Group Co.,Ltd.,Yangzhou 225000,Jiangsu, China)

The DPPH free radical scavenging activities of polar fraction, non-polar fraction and full oil sample of 13 different common vegetable oils were studied and evaluated, and the correlations between DPPH free radical scavenging activity and different minor components including tocopherol, polyphenol, phytosterol etc.were analyzed. The results showed that the polar fractions of olive oil, sesame oil, wheat germ oil and rice bran oil had higher DPPH free radical scavenging activities compared with other oils, all above 200 μmol TE/100 g; the DPPH free radical scavenging activities of non-polar fraction in vegetable oils ranged from 10.53 μmol TE/100 g to 553.20 μmol TE/100 g, in which the DPPH free radical scavenging activities of wheat germ oil and rice bran oil were the highest;the DPPH free radical scavenging activity of full oil was slightly higher than that of non-polar fraction. The correlations of contents of tocopherol,β-sitosterol and campesterol with DPPH free radical scavenging activities of non-polar fraction and full oil were statistically significant (P<0.01),while the correlation between polyphenol content and DPPH free radical scavenging activity of polar fraction was statistically significant (P<0.05).

vegetable oil; DPPH free radical scavenging activity; minor component; correlation

2016-07-07；

2016-11-21

博士后基金(2016M591769)

黃健花(1980)，女，副教授，博士，主要從事食品脂質(zhì)方面的研究工作(E-mail)huangjianhua1124@126.com。

TS225.1;Q591.5

A

1003-7969(2017)02-0067-05