謝 慧, 覃茂范, 白欣瑩, 徐君飛
紫蘇[Perilla frutescens(L.)Britt]是我國傳統(tǒng)藥食兩用植物資源.紫蘇籽(Fructus Perillae)是紫蘇的種子,含油量高,在《神農(nóng)百草經(jīng)》里,將紫蘇籽油用作一種藥食兩用的植物油,具有調(diào)節(jié)免疫力、降血脂和血壓、提高智力、延緩衰老、抗癌等諸多功效;現(xiàn)代研究表明,紫蘇籽油中α-亞麻酸的含量達(dá)50%~70%[1-3],是目前已知的種子油中含量最高的;鑒于紫蘇籽油在醫(yī)藥、食品領(lǐng)域的重要開發(fā)價(jià)值,近年來受到科研工作者的廣泛關(guān)注[4-5].目前,國內(nèi)外對紫蘇籽的科學(xué)研究主要集中于紫蘇籽油的提取、含油量分析及脂肪酸組成分析等方面,如2012年,徐冰冰等[6]優(yōu)化了水酶法提取紫蘇籽油的工藝條件,當(dāng)料液比 1:4 g/mL、pH8.94、溫度 61.3 ℃、酶添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為1.5%、提取時(shí)間4.47 h時(shí),紫蘇籽油的提取率為85.59%;2013年,王健等[7]對紫蘇葉、花蕾、梗和籽中精油的成分利用氣相色譜-質(zhì)譜法(Gas chromatography-massspectrometry,GC-MS)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)從紫蘇葉、花蕾、梗和籽精油中依次鑒定出40、53、29和26種組分.
鑒于紫蘇籽油的優(yōu)良生物活性,本研究小組擬對索氏抽提法進(jìn)行改良,期望能找到一套簡單、方便、有效抽提紫蘇籽油的方法;在改良索氏抽提法的基礎(chǔ)上,富集紫蘇籽油,采用GC-MS對其脂肪酸組成進(jìn)行定性定量分析,為紫蘇的商業(yè)化種植、紫蘇籽油的有效提取和紫蘇籽的開發(fā)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)參考.
紫蘇籽(Fructus Perillae),為紫蘇的種子;實(shí)驗(yàn)材料紫蘇采自湖南懷化,栽培在懷化學(xué)院校園.
無水乙醚、乙醇、海砂、甲醇、正庚烷、無水硫酸鈉等,均為分析純.
主要儀器有7890A-5975C型氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫),5810R高速冷凍離心機(jī)等.
1.3.1 紫蘇籽粉的制備
稱取500 g紫蘇籽入萬能粉碎機(jī),過40目篩,得紫蘇籽粉.
1.3.2 索氏抽提法提取紫蘇籽油
精確稱取干燥紫蘇籽粉30 g置于索氏抽提器的濾紙筒內(nèi),將濾紙筒放入索氏抽提器內(nèi),連接已干燥至恒重的脂肪接收瓶,加入無水乙醚90 mL,40℃水浴回流抽提5 h.待冷卻至室溫,收集乙醚萃取液,40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收乙醚,待接收瓶內(nèi)的乙醚只剩下1~2 mL時(shí),取下接收瓶,于水浴上蒸干,再在45℃真空干燥至恒重,計(jì)算紫蘇籽油得率.此提取過程重復(fù)操作3次,紫蘇籽油得率用平均值±s表示.所得紫蘇籽油質(zhì)量與紫蘇籽粉質(zhì)量的比值即為紫蘇籽油得率,參照NY/T 4-1982[8],進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn).
表1 紫蘇籽油脂肪酸的組成及其含量
1.3.3 紫蘇籽油脂肪酸組成分析
紫蘇籽油的皂化和甲酯化:參考GB5009.168-2016[9]制備.
色譜條件:DB-WAX毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);高純氦氣為載氣,流速1 mL/min;升溫程序?yàn)?0℃,保持1 min,以5℃/min升溫至240℃,保持5 mi n;分流模式進(jìn)樣,分流比為 80:1,進(jìn)樣量 10μL;參照GB5009.168-2016[9],進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn).
質(zhì)譜條件[7]:接口溫度280℃,EI離子源,電離能量70 eV,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃,輔熱溫度250℃,傳輸線溫度280℃,質(zhì)量掃描范圍(m/z)35~455.
經(jīng)過稱重計(jì)算得出,采用改良的索氏抽提法提取得到紫蘇籽油的得率為48.55%±0.12%,與現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的紫蘇籽含油量40%~50%比較,此實(shí)驗(yàn)過程獲得了一個(gè)較好的提取效果.
經(jīng)質(zhì)譜分析,得到紫蘇籽油的總離子流圖譜,與儀器所配置的標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索分析,對化合物通過保留時(shí)間進(jìn)行定性,峰面積歸一化法進(jìn)行定量,共鑒定出10種脂肪酸,結(jié)果見表1.
由表1可以看出,通過GC-MS,從紫蘇籽油中發(fā)現(xiàn)10種脂肪酸.其中棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和α-亞麻酸的相對含量均高于1.3%,列為高含量脂肪酸;其余5種脂肪酸的相對含量均低于0.2%,列為低含量脂肪酸.高含量脂肪酸中α-亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸的相對含量分別為65.37%、13.85%、9.57%、4.97%和1.35%,其中,棕櫚酸和硬脂酸廣泛存在于動(dòng)植物體中;α-亞麻酸、亞油酸、油酸屬不飽和脂肪酸,也是人體必需脂肪酸,在膳食中起到非常重要的作用,紫蘇籽油中α-亞麻酸、亞油酸和油酸的總含量高達(dá)88.79%;亞油酸、α-亞麻酸屬多不飽和脂肪酸,而多不飽和脂肪酸含量是評價(jià)食用油營養(yǎng)水平的重要依據(jù),紫蘇籽油中亞油酸、α-亞麻酸的總含量達(dá)到79.22%,營養(yǎng)水平高;α-亞麻酸屬ω-3系列不飽和脂肪酸,生物活性很強(qiáng),是國內(nèi)外科研工作者關(guān)注的重點(diǎn),紫蘇籽油中α-亞麻酸的含量高達(dá)65.37%,較橄欖油、大豆油、核桃油、南瓜籽油等油脂中α-亞麻酸含量均高,具有非常好的開發(fā)價(jià)值.
3.1 采用改良的索氏抽提法提取得到紫蘇籽油的得率為48.55%±0.12%,與現(xiàn)有相關(guān)研究報(bào)道比較,發(fā)現(xiàn)其提取率可達(dá)到95%以上,這提示索氏抽提法能較好的提取出紫蘇籽中的全部油脂.
3.2 紫蘇籽油的主要脂肪酸組分為油酸、亞油酸、α-亞麻酸和棕櫚酸,這與相關(guān)研究報(bào)道[10-12]一致;其中,調(diào)節(jié)免疫力、降血脂和血壓、延緩衰老和抗癌等生物活性很強(qiáng)的α-亞麻酸的含量高達(dá)65.37%,這提示紫蘇籽油是一種極具開發(fā)潛力的營養(yǎng)保健油.
3.3 ω-6系列脂肪酸的亞油酸和ω-3系列脂肪酸的α-亞麻酸同屬于人體必需多不飽和脂肪酸,對于膳食中二者的比例,日本科學(xué)家曾建議ω-6系列脂肪酸與ω-3系列脂肪酸之比為4:1[13].我們?nèi)粘o嬍持谐S玫目ㄗ延?、大豆油?ω6:ω3 值約為 35:1 和 8:1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于健康指導(dǎo)中的4:1,即ω3的攝入量嚴(yán)重不足.本研究結(jié)果表明,紫蘇籽油中ω-6系列脂肪酸亞油酸的相對含量為13.85%,ω-3系列脂肪酸α-亞麻酸的相對含量為65.37%,比值約為1:4.72.由此可以得出,在食用油開發(fā)過程中,可以考慮將富含ω-3系列不飽和脂肪酸的紫蘇籽油與富含ω-6系列不飽和脂肪酸的葵花籽油、大豆油調(diào)和使用,作為攝入ω-3系列不飽和脂肪酸的合理補(bǔ)充.
[1]譚美蓮,嚴(yán)明芳,汪磊,等.國內(nèi)外紫蘇研究進(jìn)展概述[J].中國油料作物學(xué)報(bào),2012,34(2):22-231.
[2]江東文,黃佳佳,藍(lán)少鵬,等.紫蘇籽油研究進(jìn)展概述[J].現(xiàn)代食品,2017(6):1-3.
[3]郭燁,楊丹青,易海斌,等.紫蘇籽油研究進(jìn)展概述[J].江西食品工業(yè),2011(2):43-45.
[4]蒲海燕,李影球,李梅.紫蘇的功能性成分及其產(chǎn)品開發(fā)[J].中國食品添加劑,2009(2):133-137.
[5]張麟,劉大川,李江平,等.紫蘇資源綜合利用技術(shù)的中試生產(chǎn)研究[J].糧油加工,2009(8):51-53.
[6]徐冰冰,王瑛瑤,欒霞,等.水酶法提取紫蘇籽油脂和蛋白質(zhì)的工藝條件[J].食品科學(xué),2012,33(22):127-132.
[7]王健,薛山,趙國華.紫蘇不同部位精油成分及體外抗氧化能力的比較研究[J].食品科學(xué),2013,34(7):86-91.
[8]NY/T4-1982.谷類、油料作物種子粗脂肪測定方法[S].
[9]GB5009.168-2016.食品中脂肪酸的測定[S].
[10]YOON S.H.,NOH S..Positional distribution of fatty acids in perilla(Perillafrutescens L.)oil[J].Journal of the American Oil Chemists'Society,2011,88(1):157-158.
[11]周曉晶,李可,范航,等.不同變種及種源紫蘇種子油脂肪酸組成及含量比較[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,37(1):98-106.
[12]陶靜,王曉春,李鐵純,等.紫蘇籽中脂肪酸成分的氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用分析[J].糧油加工,2010(4):18-20.
[13]MOHAMMAD A..Health effects of omega3,6,9 fatty acids:perilla frutescens is a good example of plant oils[J].Oriental Pharmacy and Experimental Medicine,2011,11(1):51-59.