李浩成,唐乙云,楊紹兵,密春花,尹安蒙,張金渝
(1.云南省農(nóng)業(yè)科學院 藥用植物研究所,昆明650200; 2.云南省怒江州木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究所,云南 瀘水673100;3.云南中醫(yī)藥大學 中藥學院, 昆明650500)
漆樹(Toxicodendronvernicifluum(Stokes)F.A.Barkl.),為漆樹科(Anacardiaceae)漆樹屬(Toxicodendrom)的落葉喬木,別名小木漆、大木漆、山漆等,是亞洲獨有樹種,在我國除吉林、新疆、黑龍江和內(nèi)蒙古外,其他地方均有分布,尤其是在貴州、湖北、云南、四川、陜西等省份分布最廣[1]。漆樹主要用于生漆的生產(chǎn),是我國非常重要的經(jīng)濟林木[2]。漆油是由漆樹的果實漆樹籽通過壓榨得到的油,分為白漆油和黑漆油[3]。云南食用漆油的地區(qū)主要為怒江傈僳族自治州的福貢縣、貢山縣、蘭坪縣和瀘水市,以及迪慶藏族自治州的維西傈僳族自治縣,分布較為集中。據(jù)報道,漆油具有散寒、破血除淤的功能,在婦科上的效果顯著,怒江州傈僳族人民常把漆油當作產(chǎn)婦保健品,而且漆油還可以治療老年頭暈、氣喘,其所制漆油茶還可用于治療胃病[4-5]。據(jù)調(diào)查,怒江州食用漆油的民族主要有傈僳族、怒族、獨龍族、普米族、景頗族、白族等[3,6-7]。食用漆油民族之廣,人口之多,可見漆油在云南怒江州、維西縣等地無論是食用還是藥用都具有不可估量的價值。
近年來,國內(nèi)外學者對云南漆油的研究多停留在其提取工藝和脂肪酸成分的分析,而對傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝制取漆油的優(yōu)缺點,白漆油和黑漆油的區(qū)別,云南怒江各主要產(chǎn)地漆油脂肪酸組成及含量的比較研究較少[5,8]。為此,本研究以怒江傈僳族自治州4個主要產(chǎn)地漆油為實驗材料,利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)對漆油成分進行分析,并且結(jié)合主成分分析(PCA)對怒江州不同產(chǎn)地漆油脂肪酸組成及含量進行分析,以期為更好地開發(fā)利用漆油資源提供參考。
漆油采自怒江傈僳族自治州福貢縣傳統(tǒng)工藝(手工)和現(xiàn)代工藝(機器壓榨)制得白漆油、貢山縣傳統(tǒng)工藝(手工)和現(xiàn)代工藝(機器壓榨)制得白漆油、瀘水市傳統(tǒng)工藝(手工)制得白漆油和黑漆油、蘭坪縣傳統(tǒng)工藝(手工)制得白漆油。黑漆油為漆樹科漆樹屬鎮(zhèn)康裂果漆樹籽壓榨得到,白漆油為漆樹科漆樹屬漆樹籽壓榨得到,樣品信息見表1。
表1 漆油樣品信息
石油醚(30~60℃,分析純)、氫氧化鉀(分析純)、苯(色譜純)、甲醇(分析純),國藥集團化學試劑有限公司。
Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、DB-WAX彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),美國Agilent公司;CP214電子天平, 奧豪斯儀器(上海)有限公司。
1.2.1 漆油的成分分析
1.2.1.1 甲酯化
取漆油樣0.3 g放入10 mL具塞試管中,加入體積比為1∶1的石油醚-苯2 mL,再加入2 mL 0.4 mol/L的氫氧化鉀-甲醇溶液,振蕩搖勻后于常溫下靜置10 min,加入適量去離子水,靜置分層后取上層液體,供GC-MS分析[9]。
1.2.1.2 GC-MS分析
使用Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。GC條件:色譜柱為DB-WAX彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升溫程序為150℃保持2 min,以6℃/min升至230℃,保持15 min;載氣(He)流速1.0 mL/min;進樣量1 μL;分流比80∶1。MS條件:電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度250℃;掃描方式為全掃描;掃描范圍(m/z)10~400[9]。
1.2.2 數(shù)據(jù)處理
通過保留時間結(jié)合GC-MS NIST11譜庫進行定性,通過面積歸一化法定量。采用Microsoft Excel 2016進行數(shù)據(jù)整理,應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析,應(yīng)用SIMCA 14.1軟件進行PCA,觀察樣品的離散、聚集,分析怒江4個不同產(chǎn)地漆油脂肪酸組成。
2.1.1 不同產(chǎn)地漆油的脂肪酸組成及含量
應(yīng)用GC-MS分析4個不同產(chǎn)地的漆油樣品(N1、N2、N3、N4),得到其總離子流圖(略),通過提取脂肪酸甲酯特征離子,與NIST11譜庫進行比對,標樣驗證后得到不同產(chǎn)地漆油主要脂肪酸的組成及含量,結(jié)果見表2。
表2 4個不同產(chǎn)地漆油主要脂肪酸組成及含量
由表2可知,4個不同產(chǎn)地漆油中檢測出9種主要脂肪酸,脂肪酸含量差異顯著(P<0.05)。福貢、貢山、蘭坪、瀘水4個產(chǎn)地漆油中主要脂肪酸為棕櫚酸、油酸、硬脂酸、亞油酸,主要脂肪酸含量分別為91.05%、85.25%、95.32%、94.52%,其中棕櫚酸含量最高,均在60%左右。王佳等[10]分析怒江地區(qū)漆樹籽油和蠟的脂肪酸成分時發(fā)現(xiàn),當?shù)?個不同漆樹品種制得的漆蠟(油)中含有大量飽和脂肪酸,其中主要為棕櫚酸,此結(jié)果與本研究相同。
由表2可知,4個不同產(chǎn)地漆油中脂肪酸差異最顯著的是亞油酸、硬脂酸和油酸。樣品N4中亞油酸含量最高,樣品N3中油酸、硬脂酸含量最高。4個不同產(chǎn)地漆油中脂肪酸組成主要為飽和脂肪酸,含量在60%以上,其中樣品N3飽和脂肪酸含量最高,為71.45%,不飽和脂肪酸主要由油酸、亞油酸、棕櫚油酸組成,樣品N4不飽和脂肪酸含量最高,為32.94%。棕櫚酸具有降低血清中膽固醇含量的作用;硬脂酸可以調(diào)節(jié)膽酸生成,降低肝臟和血清中膽固醇的含量;亞油酸作為人體不可合成的必需脂肪酸,可以降低血液中膽固醇含量,預(yù)防動脈粥樣硬化,減少冠心病的發(fā)病率和死亡率;棕櫚油酸在一般油料作物中含量稀少,對糖尿病、炎癥和代謝綜合征具有治療作用[11-13]。樣品N1、N3、N4這4種脂肪酸含量接近,都超過了72%,N4含量最高,為73.08%,N2相對于上述3個樣品含量較低,為68.33%。從保健的角度評價4個不同產(chǎn)地漆油品質(zhì)優(yōu)劣,則是N4產(chǎn)地瀘水的品質(zhì)更優(yōu)。
2.1.2 PCA
通過PCA圖上分布的散點位置可以很好地對樣品的離散和聚集程度進行觀察,找出組別或者樣品之間的差異[14-16]。對N1、N2、N3和N4漆油樣品脂肪酸的GC-MS數(shù)據(jù)進行PCA,各產(chǎn)地漆油樣品的空間分布及分離趨勢結(jié)果如圖1所示。
圖1 4個不同產(chǎn)地漆油脂肪酸PCA得分圖
由圖1可知,4個不同產(chǎn)地的漆油樣品N1和N2聚合度較高,差異較小,即福貢和貢山2個產(chǎn)地漆油中的脂肪酸含量差異較小。樣品N3的位置與樣品N1、N2和N4的位置相對分散,說明樣品N3與樣品N1、N2和N4之間有差異,即蘭坪與福貢、貢山和瀘水這3個產(chǎn)地之間漆油脂肪酸含量有差異。樣品N4的位置與樣品N1、N2和N3的位置相對分散,說明樣品N4與樣品N1、N2和N3之間有差異,即瀘水與福貢、貢山和蘭坪這3個產(chǎn)地之間漆油脂肪酸含量有差異。由PCA可知,第1主成分貢獻率為86.4%,第2主成分貢獻率為10.2%,2個主成分的累積貢獻率為96.6%,能夠反映大多數(shù)樣品情況。
應(yīng)用GC-MS分別對怒江州福貢縣和貢山縣傳統(tǒng)工藝制取的漆油樣品N1、N2和現(xiàn)代工藝制取的漆油樣品N5、N6進行分析,通過提取脂肪酸甲酯特征離子,與NIST11譜庫進行比對,標樣驗證后得到2個產(chǎn)地不同工藝漆油的主要脂肪酸組成及含量,結(jié)果見表3。
表3 福貢縣和貢山縣傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝制取漆油的主要脂肪酸組成及含量
由表3可知,從漆油中檢測出9種主要脂肪酸,福貢縣和貢山縣傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代工藝制取的漆油脂肪酸含量差異顯著,福貢縣和貢山縣傳統(tǒng)工藝制取的漆油主要脂肪酸含量分別為93.13%和87.75%,現(xiàn)代工藝制取的漆油主要脂肪酸含量分別為74.03%和55.78%,2個產(chǎn)地漆油主要脂肪酸含量傳統(tǒng)工藝比現(xiàn)代工藝制取漆油的高,可能是因為機器壓榨時擠壓力較傳統(tǒng)工藝大,壓榨出來的成分較完全,包含了除油脂類成分以外的其他多種成分,而傳統(tǒng)工藝壓榨時擠壓力小,主要壓榨出油脂類成分。2個產(chǎn)地傳統(tǒng)工藝漆油主要脂肪酸棕櫚酸、油酸含量較現(xiàn)代工藝制取的高,差異顯著。
漆樹籽的籽皮和籽核可以分別制得漆蠟和漆油,傳統(tǒng)漆油制作工藝不去籽皮和籽核,直接將漆樹籽收集后經(jīng)舂漆樹籽、翻炒漆樹籽面、搭“汁擺”、壓榨等過程制取漆油,制得的漆油呈固態(tài),制作過程雖然較機器壓榨的耗時長,出油量少,但所制漆油的潤滑度較機器壓榨制得的漆油好,漆油味道更“純正”[3]。為了提高出油率,現(xiàn)代工藝通常把漆樹籽分為籽皮和籽核,通過機器壓榨法或溶劑法分別制取漆蠟和漆油,民間多用機器壓榨法,過濾后制得的漆油呈液態(tài),漆蠟呈固態(tài)[2,8,17]。現(xiàn)代工藝制取的漆油相比傳統(tǒng)工藝,其出油率高,雜質(zhì)少,但制作成本較高,漆油的抗氧化能力降低,易變質(zhì),而且液態(tài)漆油相比傳統(tǒng)工藝制得的固態(tài)漆油不方便攜帶。由此可見,傳統(tǒng)工藝有其獨特之處,值得傳承和考究。
應(yīng)用GC-MS分別對怒江州瀘水市傳統(tǒng)工藝制取的白漆油樣品N4和黑漆油樣品N7進行分析,通過提取脂肪酸甲酯特征離子,與NIST11譜庫進行比對,標樣驗證后得到瀘水市傳統(tǒng)工藝制取白漆油和黑漆油的主要脂肪酸組成及含量,結(jié)果見表4。
表4 瀘水市白漆油和黑漆油主要脂肪酸組成及含量
由表4可知,從漆油中檢測出9種主要脂肪酸,瀘水市傳統(tǒng)工藝制取白漆油和黑漆油主要脂肪酸含量分別為96.20%和95.14%,白漆油和黑漆油主要脂肪酸含量相差不大,黑漆油主要脂肪酸除棕櫚酸、十七烷酸和花生酸外,其他6種脂肪酸含量均低于白漆油。黑漆油和白漆油在顏色、氣味、潤滑度上有顯著差異,相關(guān)研究還有待進一步分析。
通過GC-MS分析4個不同產(chǎn)地樣品(N1、N2、N3、N4),與NIST11譜庫進行比對,得到不同產(chǎn)地漆油的其他成分含量,結(jié)果見表5。
表5 不同產(chǎn)地漆油其他成分含量
由表5可知:4個產(chǎn)地的漆油中都含有壬二酸成分,其主要用于生產(chǎn)壬二酸二辛酯增塑劑,也可用于生產(chǎn)潤滑劑、香料等,同時,壬二酸具有抗菌性,可用于痤瘡、酒糟鼻、黃褐斑、皮膚色素沉著過多癥等的治療[18-20]。福貢和瀘水產(chǎn)地的N1和N4樣品含有十七烯成分,可用于有機合成。貢山產(chǎn)地的N2樣品含有角鯊烯成分。角鯊烯具有較強的生物活性,在深海魚類中含量較多,在日常植物油脂中含量較少,可以減少亞硝胺致癌物的產(chǎn)生,對腫瘤細胞的生長具有抑制作用,可用于抗腫瘤,還可用于高血脂、皮炎、痤瘡等癥狀的治療[21-25]。
從4個不同產(chǎn)地漆油樣品中篩選的除脂肪酸外的其他3個成分,在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療保健等方面都具有重要作用,可以促進漆油功能性的研究和開發(fā),還可以挖掘像角鯊烯等活性成分的潛在來源。
本研究通過GC-MS聯(lián)用技術(shù)對怒江州4個不同產(chǎn)地傳統(tǒng)工藝制取漆油的脂肪酸及其他成分進行分析測定。結(jié)果表明;怒江州不同產(chǎn)地漆油的脂肪酸含量差異顯著,其中棕櫚酸含量最高,在60%左右;產(chǎn)地瀘水的白漆油的品質(zhì)更優(yōu);結(jié)合PCA法,福貢和貢山產(chǎn)地漆油脂肪酸含量差異小,其相比于蘭坪和瀘水,漆油脂肪酸含量差異較大。
通過GC-MS聯(lián)用技術(shù)對福貢縣和貢山縣傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝制取的漆油樣品進行分析發(fā)現(xiàn),2個產(chǎn)地傳統(tǒng)工藝制取的漆油脂肪酸含量較現(xiàn)代工藝制取的漆油脂肪酸含量高。傳統(tǒng)工藝制取漆油相比現(xiàn)代工藝雖然出油率低、耗時較長,但成本低、易于攜帶、不易變質(zhì)、氣味濃郁和潤滑度高。通過GC-MS聯(lián)用技術(shù)對瀘水市傳統(tǒng)工藝制取的白漆油和黑漆油成分進行分析發(fā)現(xiàn),白漆油主要脂肪酸含量和黑漆油相差不大,白漆油除棕櫚酸、十七烷酸和花生酸外其他脂肪酸含量均高于黑漆油。白漆油和黑漆油在顏色、氣味、潤滑度上具有顯著差異。本研究從怒江州不同產(chǎn)地漆油中檢測出了壬二酸、十七烯、角鯊烯3種在工業(yè)生產(chǎn)或醫(yī)療保健上具有顯著價值的物質(zhì),對漆油功能性研究及一些具有生物活性成分潛在來源的尋找具有促進作用。
日常食用的芒果和漆樹同科,人們在食用芒果時,部分人會產(chǎn)生過敏反應(yīng),與部分人食用漆蠟(油)產(chǎn)生的過敏反應(yīng)相似,推測兩種食材應(yīng)該具有相同的過敏物質(zhì)。導(dǎo)致人體對芒果過敏的物質(zhì)為蒎烯、漆酚、Adipostatin A和檸檬烯。本研究在尋找其他有價值的物質(zhì)時,通過和NIST11譜庫進行比對,未發(fā)現(xiàn)上述4種物質(zhì)。因此,漆蠟(油)的過敏原可能另有其物。在今后對漆蠟(油)的研究過程中,可以擴大采樣范圍,增加采樣品種,收集更大的樣本信息進行分析,并結(jié)合藥理實驗,對漆蠟(油)中的過敏物質(zhì)進行確定。