劉世彪 呂江明 劉祝祥 武長松 楊 鵬

(吉首大學(xué)植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1，吉首 416000)

(吉首大學(xué)醫(yī)學(xué)院2，吉首 416000)

一串紅種子油的提取、成分分析及其急性毒性研究

劉世彪1呂江明2劉祝祥1武長松1楊 鵬1

(吉首大學(xué)植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1，吉首 416000)

(吉首大學(xué)醫(yī)學(xué)院2，吉首 416000)

采用單因素設(shè)計(jì)，用超聲波輔助提取一串紅的種子油，得出最佳提取條件為以石油醚作提取劑，料液比1:9，提取時(shí)間40 min，提取溫度60℃，提取功能300 W，在此條件下的種子油提取率為29.82%。經(jīng)GC－MS分析，一串紅種子油中不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)91.24%，其中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.07%，亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.17%。急性毒性試驗(yàn)表明，以劑量65 mL/(kg·d)的一串紅種子油灌胃小鼠，連續(xù)14 d小鼠沒有表現(xiàn)出明顯的中毒癥狀和死亡現(xiàn)象。因此一串紅種子油沒有毒性，可以作為營養(yǎng)保健油源開發(fā)。

一串紅 種子油 脂肪酸組成 急性毒性試驗(yàn)

一串紅(Salvia splendens Ker－Gawl)又名墻下紅、爆竹紅、撒爾維亞等，為唇形科鼠尾草屬多年生草本花卉。原產(chǎn)南美巴西，是廣泛栽培的綠化觀賞植物。全草可入藥，有清熱涼血、消腫散結(jié)、解毒等功效［1］。一串紅在亞熱帶地區(qū)開花期長達(dá)4～5個(gè)月，是秋冬季主要的組圖觀賞花卉之一，市場需求量大，人工栽培多。目前對一串紅的研究主要集中于栽培繁殖技術(shù)［2－3］和天然色素提?。?－5］等方面，而對于其種子的利用方式則較單一。一串紅的果熟期在10月底，小堅(jiān)果橢圓形，內(nèi)含黑色種子，種子千粒重3.738 g，壽命為1～4年，生產(chǎn)上主要用于播種育苗［3，6］。超聲波輔助提取植物油脂及氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC－MS)分析油脂成分已在植物成分提取分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用［7］。一串紅的種子含有油脂，本文通過單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了超聲波輔助提取一串紅種子油的最佳工藝，用GC－MS技術(shù)檢測了油脂的脂肪酸組成，并通過對昆明種小鼠的急性毒性試驗(yàn)，研究了一串紅種子油的食用安全性，為開發(fā)利用一串紅種子提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

成熟的一串紅(Salvia splendens)種子于2008年11月10日～20日采集于吉首大學(xué)校園內(nèi)。于60℃干燥箱烘至衡重，粉碎至粒度1.0 mm左右，于干燥器中備用。

小白鼠:健康昆明種，體重(20±2)g，雌雄各半，由湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動物有限公司提供，許可證號SCXK(湘)2009—0004。

1.2 試劑和儀器

石油醚(沸程60～90℃):成都金山化學(xué)試劑有限公司;環(huán)己烷:天津市富宇精細(xì)化工有限公司;正己烷:天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;乙酸乙酯:上海申博化工有限公司;NaOH、HCl、NaCl:上海江滬化工實(shí)業(yè)有限公司，以上試劑均為分析純。甲醇、甲基正丁醚、正丁烷:上海安譜科學(xué)儀器有限公司，以上試劑均為HPLC級。

FZ102型植物粉碎機(jī):天津市泰斯特儀器有限公司;FA－2004電子分析天平:上海天平儀器廠;KQ－250DB型數(shù)控超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;LD25－Z低速自動平衡離心機(jī):北京醫(yī)用離心機(jī)廠;RE52－99旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器:上海亞榮生化儀器廠;HWS24電熱恒溫水浴鍋:北京市醫(yī)療設(shè)備廠;GCMS－QP2010氣相色譜 －質(zhì)譜 －電腦聯(lián)用儀(配NIST05標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜):日本島津公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 提取方法

稱取10 g原料(m)，置于150 mL帶蓋的試劑瓶中，加入適量的萃取溶劑浸泡12 h。試劑瓶置于設(shè)定條件的超聲波清洗槽中超聲提取油脂。一定時(shí)間后將試劑瓶中的混合抽提液及原料渣轉(zhuǎn)入離心管中，3 000 r/min離心3 min，上清液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中，蒸餾回收有機(jī)溶劑。油脂產(chǎn)品恒重(60℃干燥3 h除去殘留溶劑，干燥器中冷卻至室溫得m1。試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。

提取率=m1/m×100%。

1.3.2 種子油的成分分析

試劑1:45 g NaOH溶于150 mL甲醇及150 mL去離子蒸餾水。試劑2:325 mL 6 mol/L HCl加入275 mL甲醇。試劑3:200 mL甲基正丁醚加入200 mL正丁烷中。

試劑4:10.8 g NaOH溶于900 mL去離子蒸餾水。

試劑5:40 g NaCl加入100 mL重蒸水中，形成NaCl飽和液。

取油樣40 mg，置于螺口玻璃管中。加入1 mL試劑1進(jìn)行皂化，振蕩5～10 s，加蓋，沸水浴5 min，取出振蕩5～10 s，繼續(xù)沸水浴25 min。取出冷卻后進(jìn)行甲基化，加入2 mL試劑2，加蓋振蕩5～10 s，在80℃水浴10 min，冰浴冷卻。在試管中加入1.25 mL試劑3，慢振10 min，加3滴飽和的氯化鈉溶液，棄下層水相。在剩余的有機(jī)相中加入3 mL試劑4，慢振5 min，加3滴飽和氯化鈉溶液，取上層有機(jī)相供GC－MS分析。

GC－MS條件:Rtx－5ms彈性石英毛細(xì)管柱(25 m × 0.25 mm × 0.25 μm);載氣氦氣，總流量 24.4 mL/min，柱流速 1 mL/min，壓力 84.7 kPa，分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量0.5 μL，分流比 50∶1。程序升溫:氣化室溫度250℃，柱初始溫度150℃，保留2 min，以4℃/min上升到260℃，保留4 min;進(jìn)樣口溫度250℃。EI離子源，電子能量70 eV，離子源溫度200℃，接口溫度230℃;傳輸線溫度275℃，溶劑切除時(shí)間3.00 min;發(fā)射電流34.6 μA，質(zhì)量掃描范圍29 ～450 amu。

1.3.3 急性毒性試驗(yàn)

選用健康昆明種小鼠，分為試驗(yàn)組20只和對照組20只，雌雄各半。灌胃前禁食不禁水16 h。試驗(yàn)組以最大耐受量的種子油灌胃，2次/d，首次0.8 mL，6 h后第二次灌胃0.5 mL，折合成灌胃體積65 mL/(kg·d)或灌胃劑量 59.48 g/(kg·d)，以同體積的蒸餾水為對照組。灌胃后試驗(yàn)動物在同一條件下分籠飼養(yǎng)，喂固體飼料，自由飲水，室溫25℃左右，連續(xù)觀察14 d，記錄小鼠生長活動情況及死亡情況，并每7 d稱量一次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溶劑對一串紅種子油提取率的影響

采用超聲提取法提取種子油，以石油醚(沸程60～90℃)，環(huán)己烷，正己烷和乙酸乙酯為溶劑，超聲條件為料液比1∶7，60℃超聲30 min，超聲功能250 W。結(jié)果如表1所示。

表1 溶劑對提取率和色澤的影響

表1顯示，4種溶劑中以石油醚的提取率最高，油脂色澤較好。石油醚無毒，價(jià)格相對便宜，故以其作為后續(xù)試驗(yàn)的提取溶劑。

2.2 液料比對一串紅種子油提取率的影響

以石油醚為溶劑，在提取時(shí)間為30 min，提取溫度60℃，超聲功率250 W的情況下，考察了料液比對種子油提取率的影響，結(jié)果如表2所示。它表明隨著溶劑體積的增大提油率逐漸增大，但后期的增大幅度減緩。綜合考察，料液比選擇1∶9較為合適。

表2 料液比對提取率的影響

2.3 提取時(shí)間對一串紅種子油提取率的影響

在提取溫度60℃，料液比1∶9，超聲功率250 W的條件下，超聲提取時(shí)間對種子油提取率的影響如表3所示，表明了超聲波處理時(shí)間越長，種子油提取率越高，但40 min后不明顯。綜合考慮，選擇40 min為最佳提取時(shí)間。

表3 提取時(shí)間對提取率的影響

2.4 提取溫度對一串紅種子油提取率的影響

在料液比為1∶9，提取時(shí)間40 min，超聲功率250 W的條件下，設(shè)定不同超聲溫度，考察超聲溫度對種子油提取率的影響，結(jié)果見表4。它表明種子油的提取率隨提取溫度的增高而增大，但增大的幅度在后期有所減少。綜合考慮，選擇60℃為最佳提取時(shí)間。

表4 提取溫度對提取率的影響

2.5 超聲功率對一串紅種子油提取率的影響

在料液比為1∶9，提取時(shí)間40 min，提取溫度60℃條件下，不同超聲功率對一串紅種子油脂的提取率如表5所示。隨著超聲功率的增加，提油率有所增加，但400 W的提油率反而有所下降，故取300 W為最佳提取功率。

表5 超聲功率對提取率的影響

通過以上單因子試驗(yàn)，確定一串紅種子油的最佳提取條件是以石油醚為溶劑，料液比1∶9，超聲時(shí)間40 min，超聲溫度60℃，超聲功率300 W。在此條件下提取一串紅種子油，三個(gè)平行組的平均提取率為 29.82%。

2.6 一串紅種子油的脂肪酸組成

對甲酯化后的種子油進(jìn)行GC－MS分析，得到樣品的總離子流圖(圖1)。通過NIST05的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，將所得質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照，確定種子油的成分及其相對含量見表6。

圖1 一串紅種子油的總離子流圖

表6 一串紅種子油的脂肪酸成分

圖1和表6顯示，經(jīng)GC－MS鑒定出的一串紅種子油成分有4種。十六酸(棕櫚酸)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.89%，(Z，Z)－9，12—十八烷二烯酸(亞油酸)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 28.07%，(Z，Z，Z)－9，12，15—十八烷三烯酸乙酯(亞麻酸)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.17%，十八酸(硬脂酸)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.87%。其中亞油酸和亞麻酸屬不飽和脂肪酸，其總量達(dá)91.24%。亞油酸是人體必需的脂肪酸，亞麻酸具有降低血脂和膽固醇，調(diào)節(jié)心臟功能，提高腦細(xì)胞的活性，增強(qiáng)人體防御系統(tǒng)功能等作用［8］，它們都是重要的脂肪酸。唇形科紫蘇屬植物的種子中富含油脂，如崔凱等［9］報(bào)道的紫蘇屬(Perilla)18個(gè)品種的種子油含量均在24.75% ～39.52%之間，蘇子油中不飽和脂肪酸的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量約占脂肪酸總量的90%，其中亞麻酸的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于56.14% ～64.82%，一串紅種子油成分與之極其相似。茶籽油是品質(zhì)優(yōu)良的食用油，據(jù)報(bào)道，茶籽油中的棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.49%，硬脂酸為1.84%，油酸為81.62%，亞油酸為 8.05%［10］，與一串紅種子油相比，茶籽油的不飽和脂肪酸總量略低，但缺乏亞麻酸這一重要的功能性成分。而油菜籽脂肪酸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的是油酸(69.54%)，其亞油酸(15.70%)和亞麻酸(8.45%)［11］遠(yuǎn)低于一串紅的種子油。一串紅種子油如作為食用油開發(fā)，在脂肪酸組成的品質(zhì)方面具有顯著的優(yōu)勢。

2.7 小鼠急性毒性試驗(yàn)

將一串紅種子油以65mL/(kg·d)的體積劑量給小鼠灌胃后，連續(xù)觀察14 d，小鼠行為表現(xiàn)正常，活潑，無明顯中毒癥狀及死亡現(xiàn)象，結(jié)果如表7。觀察期末，處死動物進(jìn)行大體解剖，肺、肝、胃、腸、腎臟等主要器官未見肉眼可見的異常改變。根據(jù)根據(jù)《保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范(2003版)》［12］中的急性毒性分級標(biāo)準(zhǔn)，屬無毒級。

表7 一串紅種子油對小鼠的急性毒性試驗(yàn)

3 結(jié)論

3.1 一串紅種子油提取的最適提取工藝條件為以石油醚為溶劑，料液比為1∶9，提取時(shí)間40 min，提取溫度60℃，超聲功能300 W。在該工藝下，種子油的提取率可達(dá)29.82%。

3.2 一串紅種子油中，硬脂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為1.87%，不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)91.24%，亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)63.17%，超過亞麻籽油的亞麻酸含量，保健功能好。

3.3 小鼠急性毒性試驗(yàn)表明，劑量65 mL/(kg·d)時(shí)，連續(xù)14 d小鼠沒有表現(xiàn)出明顯的中毒癥狀和死亡現(xiàn)象。因此一串紅種子油沒有毒性，它可以作為一種優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)保健植物油源開發(fā)。

［1］蘇衛(wèi)國.花卉的藥用與家庭栽培［M］.天津:天津科技翻譯出版公司，1999:237

［2］陳少萍，劉華敏，陳永明.一串紅的繁殖與栽培［J］.中國花卉園藝，2007(4):28－29

［3］李鳳蘭，劉榮梅，胡國富，等.一串紅(Salvia splendens Ker－Gawl)的研究進(jìn)展［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，39(8):131－135

［4］袁紅蘭.一串紅天然紅色素的提取與表征［J］.食品科學(xué)，2006，27(5):159 －162

［5］高昌勇.一串紅色素清除自由基能力的研究［J］.中國釀造，2008(20):79－80

［6］滕玉風(fēng)，甄偉玲，占玉芳，等.一串紅種子不同處理方法育苗試驗(yàn)［J］.北方園藝，2008，2:186－187

［7］劉雪梅，王超，喬旭光，等.蘋果籽油的超聲波輔助提取及成分分析［J］.中國油脂，2009，34(6):16 －18

［8］王萍，張銀波，江木蘭.多不飽和脂肪酸的研究進(jìn)展［J］.中國油脂，2008，33(12):42 －46

［9］崔凱，丁霄霖.中國紫蘇屬植物種子含油量及其脂肪酸組成研究［J］.無錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，17(1):78－81

［10］吳小娟，李紅冰，逄越，等.山茶和油茶種子中脂肪酸的分析［J］.大連大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27(4):56 －58

［11］沈明星，吳彤東，陳鳳生，等.稻草還田對油菜籽脂肪酸組成和主要品質(zhì)的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，21(12):17－19

［12］黃雨三.保健食品檢驗(yàn)與評價(jià)技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊［M］.北京:清華同方電子出版社，2003:177－188.

Study on Extraction，Composition Analysis and Acute Toxicity Test on Seed Oil of Savia Splendens

Liu Shibiao1Lü Jiangming2Liu Zhuxiang1Wu Changsong1Yang Peng1
(Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization of Hunan Province，Jishou University1，Jishou 416000)
(Medical College of Jishou University2，Jishou 416000)

The ultrasonic－assisted extraction process on seed oil from Savia splendens was optimized by a single factor test in this study.The optimal extraction conditions were as follows:petroleum ether as extraction solvent，ratio of material to solution 1∶9，extraction time 40min，extraction temperature 60 ℃ and ultrasonic power 300 W.Under these conditions，the extraction rate of seed oil was 29.82%.GC － MS analysis revealed that the unsaturated fatty acids in Savia splendens seed oil were 91.24%，in which the mass fraction of linoleic acid，linolenic acid was 28.07%and 63.17%respectively.In the acute toxicity test，a dose of 65 mL/(kg·d)of seed oil were filled into young mice's stomach and no evident poisoning symptom and animal death were detected after 14 days'continuous observation，which indicated that Savia splendens seed oil has no toxicity and can be developed as a resource of health oil.

savia splendens，seed oil，fatty acid composition，acute toxicity

TS224.4;R994.4

A

1003－0174(2011)09－0056－04

植物資源保護(hù)與利用湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(JSK200901)

2010－11－08

劉世彪，男，1965年出生，博士，教授，結(jié)構(gòu)植物學(xué)和資源植物學(xué)