王韶君, 王耀輝, 李成海, 孫智霖, 康杰芳,①, 王喆之
(1. 陜西師范大學(xué) 藥用資源與天然藥物化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西北瀕危藥材資源開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室, 陜西 西安 710062;2. 西安國(guó)聯(lián)質(zhì)檢檢測(cè)技術(shù)股份有限公司, 陜西 西安710000)
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不同產(chǎn)地山茱萸種子中油脂含量及脂肪酸組成分析
王韶君1, 王耀輝1, 李成海2, 孫智霖1, 康杰芳1,①, 王喆之1
(1. 陜西師范大學(xué) 藥用資源與天然藥物化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西北瀕危藥材資源開(kāi)發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室, 陜西 西安 710062;2. 西安國(guó)聯(lián)質(zhì)檢檢測(cè)技術(shù)股份有限公司, 陜西 西安710000)
山茱萸; 種子; GC-MS; 油脂含量; 脂肪酸組成
山茱萸(CornusofficinalisSieb. et Zucc.)為山茱萸科(Cornaceae)山茱萸屬(CornusLinn.)的多年生木本植物[1],主要產(chǎn)自中國(guó)的陜西、河南和浙江等地,在四川、安徽和山東等地亦有栽培[2]。山茱萸是世界三大名貴木本藥材之一[3],臨床上常以成熟果實(shí)去核后的果肉入藥,而占山茱萸果實(shí)質(zhì)量約80%的種子則被大量廢棄。因此,對(duì)山茱萸種子資源的研究有利于提高山茱萸的綜合利用價(jià)值。
目前,關(guān)于山茱萸種子油脂的研究多見(jiàn)于中性油脂的脂肪酸組成分析[4-6]。極性油脂為細(xì)胞膜的基本組成成分,其主要來(lái)源是大豆磷脂,而大豆磷脂僅占毛油質(zhì)量的1%~3%[7],因此,探索新的磷脂資源具有重要意義。鑒于此,作者以來(lái)源于不同產(chǎn)地的山茱萸種子為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)分步提取獲得中性油脂和極性油脂,并利用GC-MS技術(shù)對(duì)中性油脂和極性油脂的脂肪酸組成及相對(duì)含量進(jìn)行測(cè)定和分析,旨在篩選出油脂含量高、脂肪酸組成比例趨于合理的山茱萸種源,以期為山茱萸種子的油脂加工提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1.1材料
供試山茱萸種子于2014年10月至11月分別采自其主產(chǎn)區(qū)浙江省臨安縣、河南省西峽縣以及陜西省佛坪縣、丹鳳縣和太白縣,各產(chǎn)地均選擇1塊樣地,在樣地中選擇結(jié)實(shí)率較高、果實(shí)較大的樣株采集種子; 其中, 浙江省臨安縣樣地選擇樣株8株,其余4個(gè)產(chǎn)地均選擇樣株7株,每株收集250 g果核,去殼粉碎后備用。
主要儀器包括DFT-50型手提式粉碎機(jī)(溫嶺市林大機(jī)械有限公司)、 JA2003N型電子天平(上海天平儀器總廠)、 KQ-600DB型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)、RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)、DHG-9240A型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、GC-MS-QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀(日本Shimdazu公司)。供試試劑石油醚(30 ℃~60 ℃)、甲醇鈉、甲醇、四氫呋喃、二氯甲烷、乙酸、無(wú)水硫酸鈉等均為分析純;亞油酸、油酸、棕櫚酸及硬脂酸標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)于美國(guó)Sigma公司。
1.2方法
1.2.1油脂的提取 將山茱萸種子分別置于50 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量,冷卻后粉碎并過(guò)40目篩;準(zhǔn)確稱(chēng)取不同產(chǎn)地樣品粉末各0.5 g,用石油醚超聲〔溫度30 ℃、功率600 W、料液比(m∶V)1∶4〕提取3 次,每次10 min;合并提取液,過(guò)濾后濃縮,得到中性油脂[8],稱(chēng)量后用石油醚溶解并定容至2 mL,備用。在提取過(guò)中性油脂的樣品殘?jiān)屑尤?倍體積的甲醇和二氯甲烷(V∶V=1∶1)混合液,按上述條件超聲提取3次,每次10 min;合并提取液,抽濾并濃縮,得到極性油脂[8],稱(chēng)量后用甲醇和二氯甲烷(V∶V=1∶1)混合液溶解并定容至2 mL,備用。
1.2.2脂肪酸甲酯化 分別取上述中性油脂和極性油脂溶液,依次加入1 mL四氫呋喃和1 mL體積分?jǐn)?shù)5%甲醇鈉,振搖30 s,靜置10 min;加入1 mL體積分?jǐn)?shù)5%乙酸中和混合液,并用雙蒸水洗3次。取2 mL處理液,用無(wú)水硫酸鈉脫水,有機(jī)濾膜(0.45 μm)過(guò)濾得到脂肪酸甲酯,置于4 ℃冰箱中保存,用于GC-MS分析。
1.2.3GC-MS分析條件 色譜條件:DB-1彈性石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);柱前壓99.7 kPa;載氣為氦氣,流速1.33 mL·min-1;進(jìn)樣口溫度250 ℃,進(jìn)樣量2 μL,分流比為20∶1。升溫程序: 起始溫度100 ℃, 保持2 min; 以6 ℃·min-1速率升溫至180 ℃,保持5 min;以10 ℃·min-1速率升溫至260 ℃,保持5 min。
質(zhì)譜條件:EI電離源,溫度200 ℃,電離電壓70 eV,檢測(cè)電壓1.5 kV,質(zhì)量掃描范圍40~600 amu, 溶劑延遲時(shí)間 4 min,采集方式為全掃描。
1.3數(shù)據(jù)處理和分析
按照公式“油脂含量=〔(燒瓶和油脂總質(zhì)量-燒瓶質(zhì)量)/樣品質(zhì)量〕×100%”分別計(jì)算種子內(nèi)中性油脂和極性油脂的總含量。對(duì)總離子流圖中的各峰進(jìn)行質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖,經(jīng)人工解析及NIST 27和NIST 147標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)檢索,鑒定脂肪酸成分并采用峰面積歸一化法計(jì)算相對(duì)含量。用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。
2.1不同產(chǎn)地山茱萸種子的含油量和脂肪酸組成分析
供試5個(gè)產(chǎn)地山茱萸種子的中性油脂總含量和脂肪酸組成以及不飽和脂肪酸(UFA)與飽和脂肪酸(SFA)相對(duì)含量的比值(UFA/SFA)見(jiàn)表1;各產(chǎn)地山茱萸種子的極性油脂總含量和脂肪酸組成以及UFA/SFA比值見(jiàn)表2。
由表1可見(jiàn):各產(chǎn)地種子中的中性油脂均由不飽和脂肪酸成分油酸和亞油酸以及飽和脂肪酸成分棕櫚酸和硬脂酸組成。其中,來(lái)源于浙江臨安樣品的中性油脂中硬脂酸的相對(duì)含量顯著高于陜西佛坪樣品的中性油脂(P<0.05),其余產(chǎn)地樣品間無(wú)顯著差異(P>0.05);來(lái)源于河南西峽樣品的中性油脂中亞油酸的相對(duì)含量極顯著低于來(lái)源于陜西佛坪樣品的中性油脂(P<0.01),其余產(chǎn)地樣品間無(wú)顯著性差異;不同產(chǎn)地樣品間中性油脂中棕櫚酸和油酸的相對(duì)含量均無(wú)顯著性差異。從中性油脂總含量看,來(lái)源于陜西佛坪和陜西太白樣品的中性油脂總含量極顯著低于來(lái)源于浙江臨安樣品的中性油脂,其余產(chǎn)地樣品間無(wú)顯著性差異。
由表2可見(jiàn):各產(chǎn)地樣品的極性油脂也均由油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸組成,與中性油脂的脂肪酸組成一致。其中,各產(chǎn)地樣品間極性油脂中4種脂肪酸成分的相對(duì)含量均無(wú)顯著性差異;來(lái)源于陜西丹鳳樣品的極性油脂總含量極顯著高于來(lái)源于陜西太白樣品的極性油脂,其余產(chǎn)地樣品間無(wú)顯著性差異。
對(duì)油脂中UFA/SFA比值的分析結(jié)果(表1和表2)顯示:各產(chǎn)地樣品的中性油脂和極性油脂的UFA/SFA比值均無(wú)顯著性差異;來(lái)源于陜西丹鳳樣品的中性油脂的UFA/SFA比值高于其他4個(gè)產(chǎn)地, 而其極性油脂的UFA/SFA比值與來(lái)源于陜西太白樣品的極性油脂相近。
產(chǎn)地Location總含量/%Totalcontent各脂肪酸成分的相對(duì)含量/%Relativecontentofdifferentcomponentsoffattyacids棕櫚酸Palmiticacid亞油酸Linoleicacid油酸Oleicacid硬脂酸StearicacidUFA/SFA2)浙江臨安Lin’anofZhe-jiang36.03±2.15aA6.79±0.63aA62.21±3.62abAB22.56±2.66aA3.58±0.91aA8.26±0.95aA河南西峽XixiaofHe’nan33.74±2.17abAB6.53±0.95aA60.24±2.38bB24.49±2.57aA3.39±1.30abA8.81±1.89aA陜西佛坪FopingofShaanxi31.96±3.71bB6.88±0.76aA64.57±3.04aA22.32±3.70aA2.56±0.85bA9.41±1.67aA陜西丹鳳DanfengofShaanxi34.77±4.13abAB6.68±0.75aA62.93±2.85abAB25.00±3.01aA2.64±0.82abA9.59±1.44aA陜西太白TaibaiofShaanxi31.89±3.52bB6.38±0.57aA62.93±2.53abAB22.76±2.19aA3.21±0.60abA8.98±0.82aA
1)同列中不同的小寫(xiě)字母和大寫(xiě)字母分別表示在0.05和0.01水平上的差異顯著性Different small letters and capitals in the same column indicate the different significances at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
2)UFA/SFA: 不飽和脂肪酸(UFA)與飽和脂肪酸(SFA)相對(duì)含量的比值 Ratio of relative content of unsaturated fatty acids (UFA) to that of saturated fatty acids (SFA).
產(chǎn)地Location總含量/%Totalcontent各脂肪酸成分的相對(duì)含量/%Relativecontentofdifferentcomponentsoffattyacids棕櫚酸Palmiticacid亞油酸Linoleicacid油酸Oleicacid硬脂酸StearicacidUFA/SFA2)浙江臨安Lin’anofZhejiang11.74±3.47abAB7.38±2.55aA59.06±7.13aA15.25±2.12aA2.98±1.72aA7.88±2.17aA河南西峽XixiaofHe’nan11.61±5.45abAB6.63±0.87aA61.96±4.06aA17.06±3.91aA3.09±1.07aA8.37±1.71aA陜西佛坪FopingofShaanxi12.01±4.41abAB8.23±2.32aA61.56±5.22aA14.82±2.51aA3.88±1.96aA7.08±2.99aA陜西丹鳳DanfengofShaanxi14.89±6.01aA6.66±1.48aA62.76±4.06aA15.52±1.75aA2.80±1.44aA8.64±1.79aA陜西太白TaibaiofShaanxi7.96±3.26bB6.31±0.80aA59.48±7.70aA17.06±3.24aA2.54±1.00aA8.78±1.19aA
1)同列中不同的小寫(xiě)字母和大寫(xiě)字母分別表示在0.05和0.01水平上的差異顯著性Different small letters and capitals in the same column indicate the different significances at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
2)UFA/SFA: 不飽和脂肪酸(UFA)與飽和脂肪酸(SFA)相對(duì)含量的比值 Ratio of relative content of unsaturated fatty acids (UFA) to that of saturated fatty acids (SFA).
2.2各脂肪酸成分相對(duì)含量間的相關(guān)性分析
采用Spearman秩相關(guān)對(duì)山茱萸種子內(nèi)中性油脂和極性油脂的4種脂肪酸成分進(jìn)行相關(guān)分析(數(shù)據(jù)略),結(jié)果顯示:在中性油脂中,僅油酸與亞油酸和硬脂酸的相對(duì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān),其他脂肪酸成分的相對(duì)含量均無(wú)顯著相關(guān)性。在極性油脂中,除油酸與棕櫚酸的相對(duì)含量呈顯著正相關(guān),硬脂酸與棕櫚酸的相對(duì)含量呈極顯著正相關(guān)外,其他脂肪酸成分的相對(duì)含量均無(wú)顯著相關(guān)性。
上述研究結(jié)果顯示:來(lái)源于不同產(chǎn)地的山茱萸種子內(nèi)的中性油脂和極性油脂含量有一定差異,且油脂的4種主要脂肪酸成分的相對(duì)含量在不同產(chǎn)地間也存在差異,與各產(chǎn)地的氣候因素和地理環(huán)境的差異有關(guān);此外,各產(chǎn)地的中性油脂和極性油脂的UFA/SFA比值也具有一定的地域性差異,因此,在對(duì)山茱萸種子的脂肪酸資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際的開(kāi)發(fā)目的確定適宜的山茱萸產(chǎn)地。在山茱萸種子的中性油脂中,油酸與亞油酸的相對(duì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān),說(shuō)明油酸與亞油酸間存在一定的平衡與轉(zhuǎn)化,且由油酸和亞油酸構(gòu)成的不飽和脂肪酸總量較穩(wěn)定。在極性油脂中,硬脂酸與棕櫚酸的相對(duì)含量呈極顯著正相關(guān)且兩者的變異系數(shù)也較大,說(shuō)明各產(chǎn)地的極性油脂中主要由硬脂酸與棕櫚酸構(gòu)成的飽和脂肪酸的相對(duì)含量差異較大,且極性油脂的結(jié)構(gòu)易受環(huán)境影響。
油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸成分是人體內(nèi)不能合成而又必需的脂肪酸[9],且不飽和脂肪酸具有降糖、降脂和降膽固醇等多種藥理活性[10],因此,僅從脂肪酸組成角度看,產(chǎn)自陜西丹鳳的山茱萸種子的油脂中不飽和脂肪酸含量總體較高,優(yōu)于其他4個(gè)產(chǎn)地的山茱萸種子。
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(責(zé)任編輯: 郭嚴(yán)冬)
Analyses on oil content and fatty acid composition in seeds ofCornusofficinalisfrom different locations
WANG Shaojun1, WANG Yaohui1, LI Chenghai2, SUN Zhilin1, KANG Jiefang1,①, WANG Zhezhi1
(1. Key Laboratory of the Ministry of Education for Medicinal Resources and Natural Pharmaceutical Chemistry, National Engineering Laboratory for Resource Development of Endangered Crude Drugs in Northwest of China, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China; 2. Xi’an United Nations Quality Detection Technology Co., Ltd., Xi’an 710000, China),J.PlantResour. &Environ., 2016, 25(3): 112-114
Contents of neutral and polar lipids and fatty acid composition in seeds ofCornusofficinalisSieb. et Zucc. from Lin’an of Zhejiang, Xixia of He’nan and Foping, Danfeng, Taibai of Shaanxi were analyzed by GC-MS technique. The determinationresultsshowthattotalcontentsofneutralandpolarlipidsinseedsfromdifferentlocationsare31.89%-36.03% and 7.96%-14.89%, respectively. Both are mainly composed of linoleic acid, oleic acid, palmitic acid and stearicacid,inwhich,theirrelativecontentsinneutrallipidsare60.24%-64.57%, 22.32%-25.00%, 6.38%- 6.88% and 2.56%-3.58%,respectively,those in polar lipids are 59.06%-62.76%,14.82%-17.06%, 6.31%-8.23% and 2.54%-3.88%, respectively. Overall, content of unsaturated fatty acids in oil ofC.officinalisfrom Danfeng of Shaanxi is higher. It is indicated that seeds ofC.officinalisare rich in linoleic acid and oleic acid, which is a potential natural resource for extraction of excellent oil.
CornusofficinalisSieb. et Zucc.; seed; GC-MS; oil content; fatty acid composition
2015-10-22
“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BA106B06); 中央高?;究萍伎蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(GK201306002); 第四次全國(guó)中藥資源普查項(xiàng)目
王韶君(1990—),女,山西長(zhǎng)子人,碩士研究生,主要從事植物生物技術(shù)方面的研究。
E-mail: kangjiefang@snnu.edu.cn
Q547; Q946; Q949.763.4
A
1674-7895(2016)03-0112-03
10.3969/j.issn.1674-7895.2016.03.14