不同山體紅松松籽油脂肪酸組成及抗氧化活性1)

常晨 阮青俊 包怡紅 郭陽 沈海龍

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

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不同山體紅松松籽油脂肪酸組成及抗氧化活性1)

常晨 阮青俊 包怡紅 郭陽 沈海龍

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

對(duì)孟家崗林場6個(gè)山體紅松松籽油的基本理化性質(zhì)、脂肪酸組成和體外抗氧化活性進(jìn)行研究，并比較它們之間的差異；測(cè)定紅松松籽油碘值、酸值、皂化值，用氣相色譜法測(cè)定脂肪酸組成，用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)實(shí)驗(yàn)、超氧陰離子自由基清除實(shí)驗(yàn)分析其體外抗氧化能力。結(jié)果表明：不同山體紅松松籽油的基本特性之間存在顯著差異，紅松松籽油的碘值為1.45～1.48 g/g(以I2計(jì))，酸值為0.53～0.86 mg/g(以KOH計(jì))，皂化值為179～181 mg/g(以KOH計(jì))。紅松松籽油中的脂肪酸組成以亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為43.852%～46.577%；其次是油酸，為27.034%～30.363%；α-亞麻酸為13.686%～14.692%。其不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.660%～88.303%。6個(gè)山體的紅松松籽均有較強(qiáng)的抗氧化活性，且隨著樣品質(zhì)量濃度增大，清除能力增強(qiáng)。紅松松籽油DPPH自由基的IC50為0.054～0.071 g/mL，超氧陰離子自由基IC50為0.061～0.081 g/mL。

紅松松籽；理化性質(zhì)；脂肪酸；抗氧化活性

紅松(Pineskoraiensis)，別名海松、果松、韓松、紅果松、朝鮮松，廣泛分布在我國長白山和小興安嶺地區(qū)。松籽是紅松堅(jiān)果的重要利用部位[1]。《本草綱目》記載：松籽無毒，味甘，性溫，主治風(fēng)濕、頭眩，可潤肺、潤五臟、潤皮膚、補(bǔ)體虛，久服輕身不老[2-3]。紅松松籽營養(yǎng)價(jià)值較高[4]，包含多種營養(yǎng)物質(zhì)，如不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等[5]。紅松松籽的營養(yǎng)和保健功效主要取決于其含有的高達(dá)65%以上的油。紅松松籽油中的不飽和脂肪酸的成分含量較高[6]。松籽油具有降血脂[7-10]、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)[11-13]和抗癌[14]等作用。

筆者以紅松松籽為研究對(duì)象，對(duì)黑龍江省佳木斯市孟家崗林場6個(gè)不同山體紅松松籽油的酸值、碘值、皂化值及脂肪酸的組成和抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定和比較分析，旨在充分利用紅松松籽資源，了解孟家崗林場紅松松籽的營養(yǎng)價(jià)值和進(jìn)行產(chǎn)品深加工奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅松松籽采自黑龍江省佳木斯市孟家崗林場內(nèi)6個(gè)不同山體，對(duì)應(yīng)海拔高度和坡面均相同。自然成熟后采收。將松籽曬干后去殼得到種仁，再將松仁粉碎后于冰箱中-18 ℃低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

DPPH，Sigma公司；其他所有試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FW100型高速萬能粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；DHG-9240電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱；TDL-40B-W型離心機(jī)，上海標(biāo)儀儀器有限公司；722型分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；DK-8D電熱恒溫水浴槽；765PC紫外可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 油特性測(cè)定

粗脂肪提取采用索氏提取法，酸值采用GB/T 5530—2005《動(dòng)植物油酸值和酸度測(cè)定》[15]，碘值采用GB/T 5532—2008《動(dòng)植物油碘值的測(cè)定》[16]，皂化值采用GB/T 5534—2008《動(dòng)植物油皂化值的測(cè)定》[17]。

1.3.2 脂肪酸組成測(cè)定

紅松松籽油樣品甲酯化：用乙醚溶解樣品，加入40% KOH—甲醇溶液，使脂肪甲酯化，再加入蒸餾水，溶液分層，取上層溶液進(jìn)行氣相色譜分析[18]。

氣相色譜分析條件：色譜柱DB-5MS-10M(10.0 m×250 μm×0.25 μm)；程序升溫為初溫70 ℃，保持2 min，以25 ℃/min升至250 ℃，并保持6.8 min；載氣為氦氣；進(jìn)樣口溫度240 ℃；進(jìn)樣量1 μL，分流比10∶1。利用峰面積歸一法確定各種脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.4 紅松松籽油抗氧化活性測(cè)定

1.4.1 紅松松籽油清除DPPH自由基實(shí)驗(yàn)

將DPPH配制成1×10-4mol/L的乙醇溶液，低溫放置備用。測(cè)定時(shí)，在試管中依次加入4 mL DPPH和1 mL樣品，搖勻后于室溫下避光放置30 min；在517 nm波長處測(cè)定吸光度，記為Ai；空白組加入4 mL DPPH溶液和1 mL無水乙醇，記為A0；對(duì)照組加入4 mL無水乙醇和1 mL樣品，記為Aj。油樣品質(zhì)量濃度設(shè)置5個(gè)梯度：0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 g/mL。每個(gè)質(zhì)量濃度平行測(cè)定3次，取其平均值[19-20]。按公式(1)計(jì)算清除率。并求出DPPH自由基清除率為50%時(shí)，所需的樣品質(zhì)量濃度，即IC50。

(1)

式中：A0為空白組吸光度；Ai為樣品組吸光度；Aj為對(duì)照組吸光度。

1.4.2 紅松松籽油清除超氧陰離子自由基實(shí)驗(yàn)

將6組樣品油分別用無水乙醇配制成質(zhì)量濃度為0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 g/mL的溶液。在試管中分別加入1 mL樣品、pH=8.2的Tris-HCL溶液5 mL、鄰苯三酚溶液50 μL，迅速搖勻后，每隔30 s在420 nm波長處測(cè)定吸光度?？瞻捉M以蒸餾水代替油樣品溶液測(cè)定吸光值[21]。每個(gè)質(zhì)量濃度平行測(cè)定3次，取其平均值。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪圖，直線斜率即為加入樣品后鄰苯三酚的自氧化速率K。按公式(2)計(jì)算清除率。

(2)

式中：K0為空白組鄰苯三酚自氧化速率；K為加入油樣品溶液后鄰苯三酚自氧化速率。

1.5 數(shù)據(jù)分析

每組實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，所有數(shù)據(jù)利用Word2011、Excel2011、SPSS 22.0、Origin 8.0統(tǒng)計(jì)和繪圖，進(jìn)行數(shù)據(jù)方差顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同區(qū)域紅松松籽油特性對(duì)比

由表1可知，紅松松籽油的粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.79%～56.38%，M5粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，M6粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低。酸值是判斷油脂酸敗的指標(biāo)，紅松松籽油的酸值為0.53～0.86 mg/g，M2酸值最低，M4酸值最高，兩者差異顯著，M1、M6酸值水平相當(dāng)。紅松松籽油的碘值為1.45～1.48 g/g，而碘值是衡量油不飽和程度的重要指標(biāo)，碘值越大，其成分中脂肪酸不飽和程度越高；因此來自6個(gè)不同山體的紅松松籽油均為高度不飽和油，M1碘值最低，M3碘值最高，兩者差異顯著，M4、M5碘值水平相當(dāng)；5個(gè)不同山體紅松松籽油均為干性油(碘值>1.30 g/g)。皂化值是判定油平均相對(duì)分子質(zhì)量大小的指標(biāo)，皂化值越小，其相對(duì)分子質(zhì)量越大，紅松松籽油的皂化值在179～181 mg/g，M3皂化值最小，M5皂化值最高，兩者有顯著差異?？梢?，地理位置的差異對(duì)粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酸值、皂化值和碘值均有一定的影響。

表1 不同區(qū)域紅松松籽油理化性質(zhì)對(duì)比

注:表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

由表2可以看出，紅松松籽油主要包含亞油酸、油酸、α-亞麻酸。紅松松籽油富含不飽和脂肪酸，亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(43.852%～46.577%)，其次是油酸(27.034%～30.363%)、α-亞麻酸(13.686%～14.692%)。不同山體紅松松籽油脂肪酸成分相同，但脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)略有差異。6種紅松松籽油不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本一致，其中M4質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次是M5、M2、M1、M5，M6質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低。不飽和脂肪酸在降壓、降脂、降膽固醇、抗心血管疾病、生長發(fā)育上有重要功效，但是也影響了紅松松籽油的氧化穩(wěn)定性。不飽和脂肪酸在人體內(nèi)無法合成，必須從食物中獲取，因此也成為必需脂肪酸，是維持生命活動(dòng)的重要營養(yǎng)物質(zhì)。所以紅松松籽油是具有較高營養(yǎng)價(jià)值的油類資源[22-24]。

表2 不同區(qū)域紅松松籽油脂肪酸種類及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.2 不同山體紅松松籽油抗氧化活性

2.2.1 紅松松籽油清除DPPH自由基能力

由表3可知，6個(gè)不同山體的紅松松籽油對(duì)DPPH自由基的清除能力均隨著樣品質(zhì)量濃度的增大而增大，對(duì)DPPH自由基的清除能力均能達(dá)到80%以上。IC50越小，抗氧化能力最強(qiáng)。由表4可知，對(duì)DPPH自由基清除能力從小到大排序?yàn)镸4、M6、M3、M1、M2、M5。這說明，6個(gè)不同山體的紅松松籽油都具有良好的清除DPPH自由基的能力，但是它們的清除能力存在差異。油中包含大量的抗氧化成分，例如不飽和脂肪酸、酚類物質(zhì)和脂溶性維生素等[25]，這些成分與油的抗氧化性能都有一定的關(guān)系。不同的紅松松籽油中這些抗氧化成分的差異，使得油的抗氧化性能存在差異，這部分將在以后進(jìn)行深入研究。

表3 紅松松籽油對(duì)DPPH自由基清除能力

注:表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

表4 紅松松籽油對(duì)DPPH自由基和超氧陰離子自由基清除率的IC50值

區(qū)域DPPH自由基清除率的IC50/g·mL-1超氧陰離子自由基清除率的IC50/g·mL-1M10．0670．066M20．0620．074M30．0720．080M40．0790．068M50．0550．060M60．0770．840

2.2.2 紅松松籽油清除超氧陰離子自由基能力

由表5可知，6個(gè)不同山體的紅松松籽油對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力均隨著樣品質(zhì)量濃度的增大而增大，對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力均能達(dá)到70%以上。由表4中IC50值可得，對(duì)超氧陰離子自由基清除能力從小到大排序?yàn)镸6、M3、M2、M4、M1、M5。這說明，6個(gè)不同山體的紅松松籽油都具有良好的清除超氧陰離子自由基的能力，但是不同山體的紅松松籽油清除能力存在差異。對(duì)于不同的自由基，抗氧化劑的清除機(jī)制不同。因此，不同測(cè)定方法所得相對(duì)抗氧化能力高低略有差異[26]。

3 結(jié)論

6個(gè)山體紅松松籽油的基本理化性質(zhì)存在顯著差異，酸值為0.53～0.86 mg/g，碘值為1.45～1.48 g/g，皂化值為179～181 mg/g；其中，M3碘值最高，M4酸值最高，M5皂化值最高。6個(gè)山體的紅松松籽油均亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次是油酸和α-亞麻酸。不同山體的紅松松籽油的脂肪酸種類一致，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在差異，M4中不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)到88.30%。對(duì)紅松松籽油清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基的能力的測(cè)定結(jié)果表明，6個(gè)山體的紅松松籽油均具有良好的清除DPPH自由基和超氧陰離子自由基的能力，且隨著樣品質(zhì)量濃度增加，清除能力增強(qiáng)。因此6個(gè)山體的紅松松籽油均具有較強(qiáng)的抗氧化能力，但其之間也存在差異。本次試驗(yàn)為進(jìn)一步研究孟家崗林場的紅松松籽油提供了理論依據(jù)。

注:表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

孟家崗林場6個(gè)不同山體的紅松松籽油均富含不飽和脂肪酸，尤其是亞油酸。亞油酸作為人體必需脂肪酸之一，機(jī)體生命活動(dòng)必不可少，但機(jī)體自身又不能合成。亞油酸對(duì)人類機(jī)體有多項(xiàng)功能，特別是在降低膽固醇、防止動(dòng)脈粥樣硬化方面有顯著作用[27]。不飽和脂肪酸的開發(fā)利用已經(jīng)成為國內(nèi)外功能食品研究熱點(diǎn)之一，孟家崗林場紅松松籽資源豐富，而且其含有豐富的不飽和脂肪酸，所以它是人體獲取不飽和脂肪酸的優(yōu)質(zhì)食品源頭。目前，紅松松籽仁的開發(fā)仍在初級(jí)階段，多以初加工為主，例如直接食用等。因此，紅松松籽的深加工具有很大價(jià)值。本次試驗(yàn)為進(jìn)一步深入開發(fā)紅松松籽產(chǎn)品提供了理論依據(jù)。

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Fatty Acid Composition and Antioxidant Activity of Pinenut Oils from Different Mountains//

Chang Chen, Ruan Qingjun, Bao Yihong, Guo Yang, Shen Hailong(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China)//

Journal of Northeast Forestry University，2017,45(4)：84-87.

The pinenut oils from six mountains in Mengjiagang Forestry Center were comparatively analyzed for their physicochemical properties, fatty acid composition and antioxidant activity. Iodine value, acid value, saponification value were investigated, the fatty acid composition was measured by gas chromatography (GC), the antioxidant activity was tested by 1,1-Biphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH) radical scavenging and superoxide anion free radical scavenging. There were significant differences in the physicochemical properties from different mountains, iodine value was 145-148 g/100 g I2, acid value was 0.53-0.86 mg/g KOH, and saponification value was 179-181 mg/g KOH. Linoleic acid (27.034%-30.363%) was the most abundant one in each hazelnut variety followed by oleic acid (27.034%-30.363%) andα-linolenic acid (13.686%-14.692%). The contents of unsaturated fatty acid was in 88.660%-88.303%. All pinenut oils had strong scavenging activity against DPPH and superoxide anion free radical scavenging, with the increase of sample concentration, the scavenging ability was enhanced. The IC50was 0.054-0.071 g/mL in DPPH free radical scavenging assay, and the IC50was 0.061-0.081 g/mL in superoxide anion free radical scavenging assay.

Pinenut oil； Physicochemical properties； Fatty acid； Antioxidant activity

常晨，女，1994年12月生，東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，博士研究生。E-mail：1625817151@qq.com。

包怡紅，東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，教授。E-mail:baoyihong@163.com。

2016年10月21日。

S791.247

1)中央高?？蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2572014EA02)；哈爾濱市科技創(chuàng)新人才項(xiàng)目(2015RAXXJ010)。

責(zé)任編輯：戴芳天。