五味子種子油脂和揮發(fā)油的成分分析

劉長姣，張守勤，孟憲梅

（1.吉林工商學院糧油食品深加工吉林省高校重點實驗室，吉林長春130062；2.吉林大學生物與農(nóng)業(yè)工程學院，吉林長春130022）

五味子是雙子葉植物門、木蘭亞綱、八角目、五味子科植物，其干燥果實具有斂肺、止瀉、生津、益智、安神之功效[1]。五味子是一種多用途植物，它既可入藥也可用于保健食品，如釀酒和制汁生產(chǎn)飲料[2]。其含有木脂素、多糖、揮發(fā)油、色素、不飽和脂肪酸等成分。五味子種子和果肉中活性成分存在明顯差異，五味子甲素、五味子乙素等木脂素成分、揮發(fā)油和油脂主要存在于種子中；并且五味子油含有人體必需脂肪酸十八碳二烯酸和十八碳烯酸[3-5]。研究證明五味子中木脂素成分具有護肝、抗氧化的活性[6-7]，五味子油具有降低血糖、高血清胰島素，降低胰高血糖素的作用[8]，五味子揮發(fā)油具有較強的抗纖溶酶原激活物抑制劑（PAI）活性、鎮(zhèn)咳、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、增強機體對非特異性刺激的防御能力等多種功能[9-12]。目前針對五味子的研究與應(yīng)用主要以五味子的干燥整果為主，對其種子中脂溶性成分的系統(tǒng)研究少，因此本文以五味子種子為原料，利用傳統(tǒng)壓榨法提取五味子油，利用GC/MS聯(lián)用法測定五味子油的脂肪酸組成，并應(yīng)用HPLC法測定五味子油中木脂素成分；同時應(yīng)用水蒸氣蒸餾法提取五味子種子揮發(fā)油，采用GC/MS聯(lián)用法測定其組成成分，為五味子種子的精深加工和利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

五味子漿果 購于吉林省撫松縣；五味子醇甲、五味子甲素、五味子乙素 中國藥品生物制品檢定所；甲醇 色譜純，F(xiàn)isher公司；其余化學試劑 均為分析純，北京化工廠。

MA110電子天平 上海天平儀器廠；LC-20A高效液相色譜儀、GC-MS-QP2010日本島津公司；GC-MS-5975/6890N 美國安捷倫；DZKW-C恒溫水浴鍋 上海市實驗儀器廠；榨油機 長春長白山榨油機廠。

1.2 油脂提取與樣品的制備

1.2.1 油脂制備 稱取干燥五味子種子500g，置于小型植物油料榨油機中，壓榨，收集壓榨五味子油脂，4000r/m in離心10m in，取上清液得五味子油樣品，得率計算公式如下：

注：W：五味子油質(zhì)量（g）；M：五味子種子質(zhì)量（g）；Y：五味子油得率（%）。

1.2.2 甲酯化方法 取五味子種子油0.5g，加0.5mol/L KOH/CH3OH溶液4m L，60℃水浴加熱1h，進行酯化反應(yīng)。然后加入正己烷2m L和水2m L充分振蕩，靜置后上層溶液為GC/MS待測樣。

1.2.3 油脂木脂素測定樣品制備 稱取五味子油1.0g，加入適量甲醇，超聲處理15m in，甲醇定容到50m L容量瓶中，取一定量樣品液甲醇稀釋20倍，過濾得HPLC測定樣品。

1.3 揮發(fā)油提取與樣品的制備

稱取100g五味子種子粉末，置于揮發(fā)油提取器提取7h，得揮發(fā)油，無水硫酸鈉除水，4℃保存，一周內(nèi)測定分析。揮發(fā)油得率計算公式如下：

注：V：五味子揮發(fā)油體積（v）；W：五味子種子質(zhì)量（g）；D：五味子揮發(fā)油得率（v/w）。

1.4 測定方法

1.4.1 脂肪酸測定方法 脂肪酸成分分析采用安捷倫GC-MS-5975/6890N進行測定，色譜柱為HP-5（30m×0.25mm×0.25μm，美國）毛細管色譜柱。載氣為高純氦氣，分流比為1∶50，載氣流速為20m L/m in。采用程序升溫，起始柱溫80℃，以10℃/m in的升溫速度升溫至200℃，然后以5℃/m in的升溫速度升溫至250℃；最后以10℃/min的升溫速度升溫至280℃，并保持10m in。進樣口溫度為280℃，離子源溫度為200℃，電離電壓為70eV。

1.4.2 木脂素測定方法 采用HPLC法測定木脂素成分。色譜柱為Shim-pack ODS（150×4.6mm，5μm），流動相為甲醇（A）和水（B），梯度洗脫程序為0～ 25min 65%～75%A、25～55min 75%～100%A、55～65min 100%A，流速為1.0m L/m in；檢測波長為254nm，柱溫為25℃，進樣量為10μL。

1.4.3 揮發(fā)油測定方法 采用島津GC-MS-QP2010測定揮發(fā)油成分，色譜柱為Rxi-5MS（30.0m×0.25mm×0.25μm）毛細管色譜柱。載氣為高純氦氣，分流比為1∶50，載氣流速為36.5cm/sec。采用程序升溫，起始柱溫60℃，保持3m in后，以5℃/m in的升溫速度升溫至150℃，然后以1℃/min的升溫速度升溫至170℃；最后以5℃/m in的升溫速度升溫至220℃，并保持5m in。進樣口溫度為260℃，離子源溫度為200℃，電離電壓為70eV。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂脂肪酸成分分析

采用壓榨法制備五味子油，因為壓榨法具有無溶劑殘留，可以避免長時間高溫對有效成分的破壞，是目前人們信賴的提取技術(shù)。經(jīng)提取五味子種子油脂得率為24.03%。采用GC/MS聯(lián)用法對五味子油的脂肪酸組成成分進行分析，應(yīng)用面積歸一化法計算不同脂肪酸的相對百分含量，將得到的樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與NIST數(shù)據(jù)庫對照相匹配，對相似度大于80的鑒定結(jié)果進行報道，結(jié)果見表1。共鑒定了10種脂肪酸，其中含量高的是亞油酸和油酸，與Balandin的研究結(jié)果一致[13]。

表1 五味子油脂肪酸成分分析Table1 Fatty acid analysis of S.chinensis oil

亞油酸具有較強的抗脂質(zhì)過氧化損傷，降低血清膽固醇和甘油三酯，防止動脈粥樣硬化/軟化心腦血管、促進血液循環(huán)的作用，素有“血管清道夫”的美譽[14]。與常見植物油相比，玉米油亞油酸含量為55%～ 60%、葵花籽油亞油酸含量為65%～78%，五味子油亞油酸含量為72.8%，高于玉米油，與葵花籽油相近。而葵花籽油與玉米油是為數(shù)不多的高亞油酸油脂，所以葵花籽油與玉米油被列為“健康保健油脂”[15]。由此證明五味子油是一種高亞油酸含量的油脂。從脂肪酸飽和程度分析，五味子油是高不飽和油脂，其不飽和脂肪酸含量為92.86%，遠高于飽和脂肪酸含量。由此可見五味子油是一種高亞油酸和高不飽和油脂。

2.2 油脂木脂素成分的測定

五味子中木脂素成分脂溶性強，并主要存在于種子中，因此應(yīng)用HPLC法測定五味子油中五味子醇甲、五味子甲素和五味子乙素三種木脂素成分的含量，結(jié)果見圖1。利用HPLC法測得五味子油中五味子醇甲、五味子甲素和五味子乙素的含量分別為0.755%、0.125%和0.952%。結(jié)果證明五味子油不僅含有不飽和脂肪酸，還含有五味子的主要活性成分木脂素，這也使得五味子油具有木脂素的功能活性。

圖1 五味子木脂素標準品和樣品HPLC圖Fig.1 HPLC spectra of standard lignans and sample

2.3 揮發(fā)油成分的測定

圖2 五味子種子揮發(fā)油總離子流圖Fig.2 Total ions chromatogram of volatile oil in S.chinensis seeds

表2 五味子種子揮發(fā)油化學成分Table2 Chemical composition of volatile oil in S.chinensis seeds

五味子種子揮發(fā)油為淡黃色透明液體，得率為2.34%（v/w干燥種子計）。利用GC/MS法測定揮發(fā)油成分，采用面積歸一化法計算各個成分的相對含量，將得到的樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與NIST數(shù)據(jù)庫對照相匹配，對相似度大于80的鑒定結(jié)果進行報道，結(jié)果見圖2和表2。共鑒定了52種化合物，占相對總面積的89.74%；含量最高的三種化合物分別為衣蘭烯（10.16%），β-雪松烯（9.46%）和雙-表-α-雪松烯（8.92%），與Tan等報道的結(jié)果一致[16]。從成分類別分析，五味子種子揮發(fā)油含有28種倍半萜類化合物，占總含量的69.71%；17種單萜類化合物，占總含量的12.78%；此外還有6種脂肪族化合物和2種芳香族化合物。由此可知五味子種子揮發(fā)油的化學成分主要屬于倍半萜類和單萜類化合物，與Li等的報道一致[17]。韋敏等研究證明揮發(fā)油的主要成分——異戊二烯萜類具有抗腫瘤作用[18]，而五味子揮發(fā)油中異戊二烯萜類成分占總含量的82.49%，是良好的異戊二烯萜類成分來源，可見利用五味子種子制備揮發(fā)油，并進行開發(fā)和利用是可行的。

3 結(jié)論

本文針對五味子種子中脂溶性成分進行系統(tǒng)分析，包括油脂中脂肪酸和木脂素，以及揮發(fā)油中各成分的鑒定。采用壓榨法制備五味子油，得率為24.03%；采用GC/MS聯(lián)用法鑒定了10種脂肪酸，其中含量高的是亞油酸和油酸，不飽和脂肪酸含量可達92.86%，證明五味子油是一種高亞油酸含量和高不飽和油脂。同時測定五味子油中木脂素成分，其中五味子醇甲、五味子甲素和五味子乙素的含量分別為0.755%、0.125%和0.952%。采用水蒸氣蒸餾法提取五味子種子揮發(fā)油，得率為2.34%，采用GC/MS聯(lián)用法鑒定了52種化合物，含量最高的三種化合物依次為衣蘭烯、β-雪松烯和雙-表-α-雪松烯，鑒定的成分主要屬于倍半萜類和單萜類化合物。結(jié)果表明利用五味子種子提取油脂和揮發(fā)油，可以制得富含亞油酸和木脂素成分的植物油脂和富含異戊二烯萜類成分的揮發(fā)油，為五味子種子的深加工利用提供了依據(jù)。

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