劉 靜,周莉君,袁 明,丁春邦(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,四川 雅安 625014)
油茶籽油抗氧化和防紫外輻射活性分析及多酚類物質(zhì)提取研究
劉 靜,周莉君,袁 明,丁春邦
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,四川 雅安 625014)
以油茶籽毛油及其精煉油為試材,對(duì)其抗氧化和防紫外輻射活性進(jìn)行分析,采用常規(guī)水浴法和微波輔助法對(duì)其多酚類物質(zhì)進(jìn)行提取。結(jié)果表明:兩種油茶籽油都具有較強(qiáng)的抗氧化活性,毛油相對(duì)于精煉油具有更強(qiáng)的抗氧化作用;在200~400 nm的紫外波長(zhǎng)區(qū),油茶籽油具有較高的吸光值,尤其是紫外照射10 min后其紫外吸光值最高,對(duì)防紫外輻射具有一定的作用;多酚類物質(zhì)的含量分別為15.442 8 μg/mL(常規(guī)毛油)、10.038 3 μg/mL(常規(guī)精煉油)、34.312 5 μg/mL(微波毛油)、31.431 0 μg/mL(微波精煉油),微波輔助法提取油茶籽油中多酚類物質(zhì)含量高于常規(guī)水浴法的;推測(cè)油茶籽油抗氧化和防紫外輻射活性強(qiáng)弱與其多酚含量高低有一定相關(guān)性。
油茶籽油;抗氧化;防紫外輻射;多酚
油茶(CamelliaoleiferaAbel.)屬于山茶科(Theaceae)山茶屬(CamelliaL.)常綠小喬木或灌木,是我國(guó)特有的食用油料樹種。從油茶籽中提取的油脂稱為油茶籽油,是一種綠色、生態(tài)和高營(yíng)養(yǎng)的保健食用油,長(zhǎng)期食用油茶籽油,具有預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、心血管硬化、降血脂、降血壓、抗肝炎、防癌抗癌等功效[1-2]。目前,我國(guó)的油茶籽油加工業(yè)主要以生產(chǎn)食用油為主,隨著對(duì)油茶籽油營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和油茶籽油系列產(chǎn)品的深度研究,開發(fā)生產(chǎn)高附加值的油茶籽油醫(yī)藥系列產(chǎn)品和化妝品具有很大潛力。
油茶籽經(jīng)初步榨取或提取所得為毛油,油茶籽毛油含有茶皂素、游離脂肪酸、糖類及其衍生物、蛋白質(zhì)及其降解物、有機(jī)醇、色素及成分復(fù)雜的樹脂、黏液質(zhì)等,其中有些是有毒有害的,有些雖然無(wú)毒,但可導(dǎo)致油色加深、口感變差、易酸敗、降低貯藏穩(wěn)定性,因此需脫除。毛油經(jīng)堿煉、脫色、脫臭等精煉工序后即得精煉油[2]。但精煉后油茶籽油中多酚、生育酚、甾醇等活性物質(zhì)含量和抗氧化活性均有不同程度的降低,油茶籽油品質(zhì)有所下降[3-4]。
劉靂等[5]證實(shí)了油茶籽毛油中極性酚類物質(zhì)的存在,確定該類物質(zhì)與油茶籽油的貯藏穩(wěn)定性相關(guān);黃佳聰?shù)萚6]研究顯示騰沖紅花油茶籽油中的多酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)清除自由基的能力;熊春蘭等[7]將精制油茶籽油加入到防曬化妝品中,可顯著提高產(chǎn)品的防曬功效。
本文以四川省會(huì)理縣野生油茶籽毛油與精煉油為材料,對(duì)其抗氧化活性和防紫外輻射活性進(jìn)行分析,并用常規(guī)水浴法和微波輔助提取法對(duì)其多酚類物質(zhì)進(jìn)行提取,為進(jìn)一步闡明油茶籽油氧化穩(wěn)定性機(jī)制,開發(fā)多功能油茶籽油產(chǎn)品提供理論依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
油茶籽油:當(dāng)年采自四川省涼山彝族自治州會(huì)理縣野生油茶的油茶籽,經(jīng)干燥后去殼粉碎,有機(jī)溶劑(正己烷)萃取脫溶得到毛油,再經(jīng)化學(xué)法精煉得到精煉油?;瘜W(xué)法精煉的具體過程為:水浴(10% NaOH)75℃ 1 h→80℃熱水水洗4~5 次,至其pH呈中性→攪拌加熱,除去水分→過濾,得到供試精煉油。
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)試劑盒、鐵離子還原能力(FRAP)試劑盒、水溶性維生素E(Trolox),均購(gòu)買于Sigma公司;無(wú)水乙醇、沒食子酸、乙二胺四乙酸等,均為分析純。
GL-2050 M高速冷凍離心機(jī)(湖南賽特湘儀離心機(jī)儀器有限公司),UV-1750紫外分光光度計(jì)(日本Shimadzu公司),普通紫外照射燈(波長(zhǎng)254 nm,功率30 W)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 油茶籽油抗氧化活性分析
取油茶籽油,用乙醇稀釋后離心取上清,采用ABTS法、FRAP法、DPPH法、血紅細(xì)胞(RBCs)溶血抑制及低密度脂蛋白(LDL)氧化抑制5種方法進(jìn)行抗氧化活性分析,以Trolox濃度、FeSO4濃度、溶血抑制率、色氨酸含量表示樣品的抗氧化活性。具體參考周晴芬等[8]的方法。
1.2.2 油茶籽油防紫外輻射活性分析
分別取不同油茶籽油用無(wú)水乙醇按1∶1稀釋,分裝成5個(gè)培養(yǎng)皿,進(jìn)行不同時(shí)間(0、10、30、60、120 min)的紫外光照射;經(jīng)一定時(shí)間的紫外照射后,進(jìn)行光譜(200~600 nm)檢測(cè),同時(shí)設(shè)一組作為對(duì)照,置于自然光下120 min后進(jìn)行光譜檢測(cè),比較各個(gè)變量間吸收光譜的變化[9]。
1.2.3 油茶籽油多酚類物質(zhì)的提取
國(guó)外各種各樣的漸進(jìn)式延遲退休政策的方案與實(shí)踐給我國(guó)提供了操作樣本范例,但是對(duì)于延遲退休政策的制定與實(shí)施卻不能簡(jiǎn)單地照搬照抄。每個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,進(jìn)入人口老齡化的時(shí)間和程度也各有差異,甚至文化的差別也會(huì)影響政策的制定。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)政治文化發(fā)展有自己的特色,倘若盲目地借鑒別國(guó)經(jīng)驗(yàn),會(huì)對(duì)我國(guó)制訂適合自身發(fā)展水平的延遲退休政策造成威脅。
常規(guī)水浴法:各取2 mL不同油茶籽油,按照料液比1∶3加入無(wú)水乙醇,混勻,50℃水浴30 min,對(duì)油茶籽油多酚進(jìn)行提取。
微波輔助法:各取2 mL不同油茶籽油,在乙醇體積分?jǐn)?shù)100%、提取時(shí)間2.5 min、料液比1∶15、微波功率280 W的條件下對(duì)油茶籽油多酚進(jìn)行提取。
將上述提取混合物經(jīng)3 500 r/min離心5 min,收集上清液,得到4種多酚類萃取物,黑暗冷藏備用。采用Folin-Ciocalteus(FC)法測(cè)定總酚含量,以沒食子酸計(jì)[6]。
2.1 油茶籽油抗氧化活性
經(jīng)測(cè)定,ABTS、FRAP和DPPH標(biāo)準(zhǔn)曲線方程R2分別為0.991 6、0.996 9和0.997 5,線性關(guān)系良好,可信度強(qiáng)。經(jīng)ABTS、FRAP、DPPH、RBCs溶血及LDL氧化法分析油茶籽油抗氧化活性的結(jié)果如表1所示。
表1 油茶籽油抗氧化活性
注:色氨酸含量表示在有抗氧化劑存在下由Cu2+誘導(dǎo)氧化的LDL中色氨酸熒光含量。
由表1可知,油茶籽毛油和精煉油都具有明顯的抗氧化活性,其中毛油的抗氧化能力明顯高于精煉油,精煉油對(duì)ABTS、DPPH兩種自由基的清除能力較毛油分別降低了43.24%、29.71%,總抗氧化能力(FRAP法測(cè)得)以及LDL氧化抑制能力較毛油分別降低了32.41%、21.82%,可能是由于堿煉過程導(dǎo)致部分抗氧化活性物質(zhì)的喪失[10]。兩種油茶籽油對(duì)活性氧引起RBCs溶血均有良好的抑制作用,精煉油的RBCs溶血抑制率(94.83%)僅略低于毛油的(95.38%)。對(duì)油茶籽毛油和精煉油進(jìn)行的5種抗氧化分析結(jié)果相關(guān)性并不完全一致,一方面是由于分析方法的原理不同,另一方面可能是由于油茶籽油中的抗氧化物質(zhì)存在多樣性,在精煉過程中不同抗氧化活性物質(zhì)的損失程度不同,使得不同抗氧化分析方法的結(jié)果存在差異。
2.2 油茶籽油防紫外輻射活性
使用紫外分光光度計(jì)測(cè)定物質(zhì)的吸收光譜,根據(jù)吸光值的大小,可以評(píng)價(jià)該物質(zhì)防紫外輻射的性能。本實(shí)驗(yàn)中,紫外照射后油茶籽毛油與精煉油的吸收光譜分別如圖1和圖2所示。
圖1 紫外照射后油茶籽毛油的吸收光譜
圖2 紫外照射后油茶籽精煉油的吸收光譜
整體來看,在紫外照射10 min和30 min后,油茶籽油的吸光值處于較高的水平,雖然在波長(zhǎng)340 nm后吸光值有降低,但油茶籽毛油和精煉油的吸光值均在1.69以上。推測(cè)油茶籽油中的多酚類活性物質(zhì)或其獨(dú)特的脂肪酸組分中所包含的共軛雙鍵,對(duì)防紫外輻射有一定的作用[11]。油茶籽精煉油在不同時(shí)間的紫外照射后,總體上吸光值下降程度較毛油的更為明顯,紫外照射60 min后的吸光值明顯低于相應(yīng)毛油的,這可能是因?yàn)樵诰珶掃^程中,油茶籽油中具有紫外吸收作用的活性物質(zhì)受到了破壞。
張志英[9]的研究顯示紫外輻射后山茶油的甲醇提取物活性成分趨于減少,不同活性成分變化曲線不盡相同。推測(cè)不同時(shí)間的紫外照射對(duì)防紫外輻射的活性成分或性質(zhì)產(chǎn)生不同影響,導(dǎo)致不同時(shí)間紫外照射后油茶籽油的吸光值發(fā)生變化。油茶籽油中具有防紫外輻射作用的具體成分及防輻射機(jī)理,有待進(jìn)一步的研究。
陽(yáng)光中對(duì)人體有害的主要是200~400 nm的紫外射線,本實(shí)驗(yàn)顯示油茶籽油在200~400 nm的紫外光區(qū)的吸光值較高,尤其是經(jīng)10 min紫外照射后的油茶籽毛油和精煉油的吸光值均在2.0以上,具有防紫外輻射能力,可作為基底油添加于防曬護(hù)膚品中,減少紫外線對(duì)人體皮膚的傷害。
2.3 油茶籽油中多酚類物質(zhì)
通過FC法檢測(cè),各油茶籽油萃取物中的多酚類物質(zhì)含量分別為15.442 8 μg/mL(常規(guī)毛油)、10.038 3 μg/mL(常規(guī)精煉油)、34.312 5 μg/mL(微波毛油)、31.431 0 μg/mL(微波精煉油)。比較可知,毛油中的多酚類物質(zhì)含量均比相應(yīng)的精煉油中的多酚類物質(zhì)含量高,可能是因?yàn)榫珶掃^程中的工藝導(dǎo)致其多酚類物質(zhì)的喪失,因?yàn)槎喾宇愇镔|(zhì)是極性物質(zhì),而且大部分是弱酸,堿煉時(shí)易被氫氧化鈉中和而損失[12]。黃佳聰?shù)萚6]利用80%乙醇作為提取劑提取騰沖紅花油茶籽油中的多酚類物質(zhì),總酚含量為3.276 4 μg/mL;周晴芬等[8]采用80%乙醇溶液提取白花和紅花油茶籽油中的多酚類物質(zhì),所得多酚類物質(zhì)的含量最高僅為1.41 μg/mL(白花油茶籽毛油)。對(duì)比本研究中提取的較高多酚含量,我們認(rèn)為無(wú)水乙醇是油茶籽油中多酚類物質(zhì)的優(yōu)良提取劑。近年來,微波輔助提取法在天然產(chǎn)物的萃取和分離中應(yīng)用廣泛,由于微波輻射有利于萃取體系快速升溫,促進(jìn)固液擴(kuò)散速度,尤其對(duì)極性萃取物選擇性高,提取快速高效[13]。本實(shí)驗(yàn)中,在相同乙醇體積分?jǐn)?shù)下,微波輔助法提取的油茶籽油多酚含量較常規(guī)水溶法提高了1.22~2.13倍,而且提取時(shí)間僅為常規(guī)水浴法的1/12,大大提高了生產(chǎn)效率,故在生產(chǎn)中采用微波輔助法有利于油茶籽油多酚類物質(zhì)的提取效率。
袁英姿等[14]將油茶籽多酚添加到茶油中,發(fā)現(xiàn)其有助于增強(qiáng)茶油的抗氧化能力;張志英[9]對(duì)山茶油中活性成分和抗氧化性進(jìn)行檢測(cè),認(rèn)為其抗氧化性與茶油中的低極性多酚有關(guān)。植物類多酚也被證實(shí)可吸收紫外線,具有良好的防曬效果[15]。
經(jīng)ABTS、FRAP、DPPH等實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,四川省會(huì)理縣野生油茶籽油具有較強(qiáng)的抗氧化活性,油茶籽毛油相對(duì)于精煉油具有更強(qiáng)的抗氧化作用。
防紫外輻射實(shí)驗(yàn)顯示油茶籽油在200~400 nm的紫外吸光值較高,尤其是紫外照射10 min后的油茶籽毛油和精煉油的紫外吸光值最高,表明油茶籽油對(duì)防紫外輻射具有一定的作用,可作為基底油應(yīng)用于防曬護(hù)膚品。
在相同乙醇體積分?jǐn)?shù)(100%)下,采用常規(guī)水浴法和微波輔助法對(duì)油茶籽毛油、精煉油多酚類物質(zhì)進(jìn)行提取,多酚含量分別為15.442 8 μg/mL(常規(guī)毛油)、10.038 3 μg/mL(常規(guī)精煉油)、34.312 5 μg/mL(微波毛油)、31.431 0 μg/mL(微波精煉油),表明在同一種提取方法中油茶籽毛油多酚類物質(zhì)含量均高于精煉油的,同時(shí)微波輔助法提取油茶籽油中多酚類物質(zhì)含量大大高于常規(guī)水浴法的,而且節(jié)省提取時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率。
比較油茶籽毛油和精煉油中的多酚類物質(zhì)含量、抗氧化和防紫外輻射活性,推測(cè)油茶籽油的抗氧化和防紫外輻射活性強(qiáng)弱與其多酚類物質(zhì)含量的高低有一定的相關(guān)性。
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Antioxidationandanti-ultravioletradiationactivitiesofoil-teacamelliaseedoilandextractionofpolyphenols
LIU Jing, ZHOU Lijun, YUAN Ming, DING Chunbang
(College of Life Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, Sichuan, China)
With crude and refined oil-tea camellia seed oils as materials, its antioxidant and anti-ultraviolet radiation activities were analyzed, and the polyphenols were extracted by conventional water bath method and microwave-assisted extraction method. The results showed that the two kinds of oil-tea camellia seed oils had strong antioxidant activity, and crude oil had stronger antioxidant activity than refined oil. In the ultraviolet wavelength range of 200-400 nm, oil-tea camellia seed oil had higher absorption value, especially after ultraviolet irradiation for 10 min, the ultraviolet absorption value was the highest, showing a certain effect on anti-ultraviolet irradiation. The contents of polyphenols in conventional crude oil, conventional refined oil, microwave crude oil and microwave refined oil were 15.442 8, 10.038 3, 34.312 5 μg/mL and 31.431 0 μg/mL, respectively. The content of polyphenols in oil-tea camellia seed oil extracted by microwave-assisted extraction method was higher than that extracted by conventional water bath method. It was presumed that antioxidant activity and anti-ultraviolet radiation activity of oil-tea camellia seed oil had some relevance with the polyphenol content.
oil-tea camellia seed oil; antioxidation; anti-ultraviolet radiation; polyphenol
2016-12-15;
2017-05-25
劉 靜(1978),女,講師,博士,主要從事植物資源與利用方面的教學(xué)和研究工作(E-mail)liuj000@sicau.edu.cn。
丁春邦,教授,博士生導(dǎo)師(E-mail)dcb@sicau.edu.cn。
綜合利用
TS225.1;TQ641
A
1003-7969(2017)10-0130-04