超聲波萃取黃秋葵籽油的脂肪酸組成及其抗氧化能力評(píng)價(jià)

魏 聰 楊曉君 王東暉 方 芳 來(lái)吉祥 王鳳忠 吳 韜，3

超聲波萃取黃秋葵籽油的脂肪酸組成及其抗氧化能力評(píng)價(jià)

魏 聰1，2楊曉君2王東暉1方 芳1來(lái)吉祥1王鳳忠1吳 韜1，3

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所1，北京 100193）
（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)2，烏魯木齊 830052）
（西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院3，成都 610039）

以黃秋葵種子為原料，正己烷為提取溶劑，采用超聲波提取法提取黃秋葵種子中的籽油，氣相色譜分析其提取物脂肪酸的種類和相對(duì)含量，并通過(guò)ABTS＋·自由基清除試驗(yàn)、DPPH自由基清除試驗(yàn)評(píng)價(jià)籽油的體外抗氧化能力，碘量滴定法測(cè)定過(guò)氧化值。結(jié)果表明，黃秋葵籽油中主要含有13種脂肪酸，以亞油酸（42.05%）、棕櫚酸（26.43%）、油酸（20.58%）、十一烷酸（5.1%）、硬脂酸（3.4%，）為主，其過(guò)氧化值為5.86 mmol／kg。體外抗氧化研究表明，黃秋葵籽油對(duì)DPPH自由基清除能力當(dāng)量于0.5 mgVC／mL的清除能力，對(duì)ABTS＋·清除能力當(dāng)量于285 mg Trolox／mL的清除能力。

黃秋葵籽油 脂肪酸 氣相色譜 體外抗氧化

黃秋葵［Abelmoschusesculentus（L）Moench］，為錦葵科（Abelmoschus）秋葵屬（Malvaceae），一年生草本植物［1］。俗稱咖啡黃葵、羊角豆、洋芝麻、毛茄、補(bǔ)腎草、珍珠菜等。原產(chǎn)地為非洲。目前在我國(guó)浙江、河北、山東、湖北、云南、海南等地均有種植。黃秋葵是一種藥食兩用的新型保健蔬菜，含有蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸、黃酮、多糖、多酚、咖啡堿、果膠等活性成分［2］。其種子球形，綠豆大小，淡黑色，外皮粗，被細(xì)毛［3］。據(jù)《本草綱目》記載，黃秋葵的花、種子、根均可入藥，其種子具有補(bǔ)脾健胃，治療消化不良、不思飲食、活血續(xù)骨、治跌打損傷、骨折等功效。歐洲許多國(guó)家將成熟的黃秋葵種子炒熟磨成粉，做咖啡的添加劑或代替咖啡飲用［4－6］。

油脂在加工與儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生氧化作用而導(dǎo)致油脂酸敗變質(zhì)，氧化酸敗的油脂不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大大下降，并且會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)人體有害的過(guò)氧化物和自由基，這些過(guò)氧化物和自由基能導(dǎo)致機(jī)體衰老，并引發(fā)腫瘤、癌癥及心血管病等各種病癥［7］，而氧化穩(wěn)定性可表征油脂抵御自動(dòng)氧化能力，它是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)，并直接關(guān)系到油脂貨架壽命［8］。目前提取黃秋葵油脂有3種方法，其中壓榨油脂具有最好的DPPH自由基清除活性，較優(yōu)于超臨界提取，而索氏提取油脂的DPPH自由基清除活性最差［9］。超聲波是指頻率為2×104～2×109Hz的聲波。當(dāng)超聲波能量足夠高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“空化”作用。即存在于液體中的微小氣泡（空化核）在超聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)、生長(zhǎng)并不斷聚集聲場(chǎng)能量，當(dāng)能量達(dá)到某個(gè)閾值時(shí)，空化氣泡急劇崩潰閉合的過(guò)程。超聲波這種空化作用大大提高非均相反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)非均相反應(yīng)物間的均勻混合，加速反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散。研究結(jié)果表明，在提油率基本相同的條件下，超聲強(qiáng)化提取可以降低提取溫度、縮短提取時(shí)間、節(jié)約溶劑用量，而且可以改善油脂的品質(zhì)［6］。油脂與人類生活息息相關(guān)，因此對(duì)油脂抗氧化活性的研究也越來(lái)越受到重視［9］。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)黃秋葵的研究主要集中在其花的活性成分及功效方面，對(duì)黃秋葵油脂其種子中的脂肪酸成分及抗氧化活性的研究報(bào)道甚少。因此，本研究采用超聲波萃取黃秋葵籽油，并進(jìn)一步檢測(cè)其脂肪酸成分、過(guò)氧化值及評(píng)價(jià)其體外抗氧化能力，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以黃秋葵籽為原料的高檔植物油提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

黃秋葵：安徽省利辛縣西淝河種養(yǎng)專業(yè)合作社，2013年8月采收。

抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；DPPH（1，1－二苯基－2－三硝基苯肼）試劑、ABTS＋·（2，2’ － 連氮基－ 雙－ （3 －乙基苯并二氫噻唑啉－6－磺酸））試劑、Trolox（6－羥基－2，5，7，8－四甲基色烷－2－羧酸）試劑：美國(guó)Sigma公司；37種（花生酸、α－亞麻酸、山崳酸、木焦油酸、神經(jīng)酸、十一烷酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、珠光脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、己酸、亞麻酸等）脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品（純度為97.8%～99.9%）：美國(guó)Supelco公司。

SY－2000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；Spectra Max 190型酶標(biāo)儀：美谷分子儀器公司；GC－2010氣相色譜儀：日本島津公司。

1.2 黃秋葵籽油提取物的制備

取黃秋葵干燥果實(shí)，手工分離種子及種皮兩部分，種子粉碎，稱取粉碎后樣品300 g，超聲波輔助溶劑提取法提取。正己烷為提取溶劑，料液比為1∶30，提取2次，每次2 h，合并濾液，旋蒸（40℃），直至正己烷蒸干，提取物－20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 氣相色譜分析方法及色譜條件

1.3.1 提取物的皂化、酯化

參考食品中總脂肪、飽和脂肪（酸）、不飽和脂肪（酸）的測(cè)定（GB／T 22223—2008）［20］并稍作改動(dòng)。準(zhǔn)確稱取提取物20 g，依此方法測(cè)定。

1.3.2 色譜條件

GC－2010氣相色譜儀，日本島津公司；色譜柱：毛細(xì)管色譜柱（SP－2560）（100 m × 0.25 mm，0.2 μm）；進(jìn)樣器溫度：270℃；檢測(cè)器溫度280℃；程序升溫：初始溫度100℃，持續(xù)13 min；100～180℃，升溫速率10℃／min，保持6 min；180～200℃，升溫速率1℃／min，保持20 min；200～230℃。升溫速率4℃ ／min，保持15.5 min，檢測(cè)結(jié)束。載氣：氮?dú)猓环至鞅龋?00∶1；進(jìn)樣體積1.0 μL。

1.4 體外抗氧化試驗(yàn)

1.4.1 黃秋葵籽油對(duì)ABTS＋·自由基清除率的測(cè)定

［10］的方法并稍做改動(dòng)，ABTS＋·溶液的配制：用蒸餾水配制7 mmol／L的ABTS＋·溶液和140 mmol／L的過(guò)硫酸鉀溶液，分別取20 mL ABTS＋·溶液和352μL的過(guò)硫酸鉀溶液混合，在室溫下、避光靜置12 h后，用無(wú)水乙醇將混合液稀釋至在734 nm下吸光度為0.700±0.020時(shí)得到ABTS＋·自由基工作液；標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：用無(wú)水乙醇配制Trolox 溶液，濃度分別為：1.5、1.2、1、0.8、0.6、0.3、0.15、0.075 mmol／L；黃秋葵籽油分別用無(wú)水乙醇稀釋成油含量為80、30、10 mL／100 mL。

取制備后2 h內(nèi)的ABTS＋·自由基工作液200 μL，分別與10μL不同濃度的黃秋葵籽油樣品及標(biāo)準(zhǔn)溶液混勻，在室溫下避光反應(yīng)6 min后，測(cè)定OD734，以乙醇為空白試劑做對(duì)照組，按公式計(jì)算樣品對(duì)ABTS＋·自由基的清除率：

ABTS＋·自由基清除率＝（1－A樣品／A空白）×100%

式中：A樣品為不同濃度的樣品或標(biāo)準(zhǔn)品與ABTS＋·自由基工作液混合后的吸光度；A空白為乙醇為空白試劑與ABTS＋·自由基工作液混合后的吸光度。

1.4.2 黃秋葵籽油對(duì)DPPH自由基清除率的測(cè)定

根據(jù)Brand －Williams［11］的方法進(jìn)行修改，將黃秋葵籽油提取物分別稀釋為50%、25%、12.5%、6.25%。VC 標(biāo)準(zhǔn)品稀釋為500、250、125、62.5、31.25、0 mg／L，DPPH 溶液為甲醇溶液配制，濃度為0.5 mmol／L。各濃度梯度待測(cè)液50μL與250μL DPPH溶液混勻（A1），濃度梯度VC標(biāo)準(zhǔn)液50μL與250μL DPPH溶液混勻（A3），50μL甲醇與250μL DPPH溶液混勻（A0），50μL樣品溶液與250μL甲醇溶液混勻（A2），各體系37℃避光反應(yīng)30 min，在517 nm 下測(cè)定A0、A1、A2、A3值，計(jì)算待測(cè)液DPPH 清除率及陽(yáng)性對(duì)照DPPH清除率。

DPPH 清除率＝1－（A1－A4）／A0×100%

注：A0為甲醇與DPPH溶液吸光度；A1為各濃度梯度的樣品及VC標(biāo)準(zhǔn)溶液與DPPH溶液吸光度；A4為各濃度梯度樣品溶液與甲醇溶液吸光度

1.5 過(guò)氧化值的測(cè)定

參考動(dòng)植物油脂過(guò)氧化值測(cè)定法（GB／T 5538—2005）［21］并稍作改動(dòng)，準(zhǔn)確稱取混勻試樣（詳見(jiàn)表2），置于250 mL碘量瓶中，加30 mL三氯甲烷－冰乙酸混合液，待試樣完全溶解，加入1 mL飽和碘化鉀溶液，輕輕震蕩0.5 min，避光反應(yīng)3 min，取出加100 mL水，搖勻，立即用硫代硫酸鈉（Na2S2O3）（0.002 mol／L）滴定，至淡黃色時(shí)，加1 mL 淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)，按同一方法做空白試劑，平行3次。

過(guò)氧化值：P ＝1 000（V1－V0）×C／2m

式中：V1為試樣消耗硫代硫酸鈉的體積；V0為空白消耗硫代硫酸鈉的體積；C為硫代硫酸鈉的濃度；m為試樣質(zhì)量

2 結(jié)果與分析

2.1 黃秋葵籽油提取物氣相色譜分析

2.1.1 黃秋葵籽油提取物經(jīng)皂化、酯化后，直接進(jìn)樣GC分析，色譜圖如圖1。

圖1 黃秋葵籽油提取物氣相色譜圖

2.1.2 黃秋葵籽油脂肪酸的組成及相對(duì)含量

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照和數(shù)據(jù)庫(kù)檢索對(duì)其脂肪酸組成進(jìn)行定性分析，并按峰面積歸一法進(jìn)行定量分析，結(jié)果如表1所示，黃秋葵籽油中共分析鑒定出13種脂肪酸，以亞油酸（42.5%）、棕櫚酸（26.43%）、油酸（20.58%）和硬脂酸（3.4%）為主。其中多為不飽和脂肪酸，尤其是亞油酸，其含量占總脂肪酸的42.05%。不飽和脂肪酸對(duì)軟化血管，降低血脂和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病均具有重要作用［12］。且其飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例符合國(guó)際衛(wèi)生組織提倡營(yíng)養(yǎng)保健油脂的脂肪酸比例指標(biāo)。

表1 黃秋葵籽油脂肪酸組成及相對(duì)含量

2.2 DPPH自由基抑制率的測(cè)定

黃秋葵籽油提取物對(duì)DPPH自由基清除能力的大小可反映該樣品的抗氧化能力。從圖3可見(jiàn)，黃秋葵籽油提取物對(duì)DPPH自由基具有較強(qiáng)的清除能力。對(duì)比圖2、圖3可知，VC標(biāo)準(zhǔn)品的IC50值為60 mg／L，黃秋葵籽油的IC50為15%的黃秋葵原油，即1 mL的黃秋葵籽油對(duì)DPPH自由基清除能力當(dāng)量于0.5 mg VC的清除能力。

圖2 VC對(duì)DPPH的清除率

圖3 黃秋葵籽油DPPH清除率

2.3 ABTS＋·自由基清除率的測(cè)定

以Trolox的濃度為橫坐標(biāo)，ABTS＋·自由基清除率為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出其相對(duì)應(yīng)的Trolox濃度并換算成Trolox當(dāng)量濃度（μmol／L），即為一定濃度測(cè)試物質(zhì)相當(dāng)?shù)目寡趸芰λ枰腡rolox濃度（μmol／L），也稱TEAC（Troloxequivalen antioxidant capacity）值［13］。Trolox 對(duì)ABTS＋·清除率的Trolox當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖4所示，由圖5可見(jiàn)黃秋葵籽油對(duì)ABTS＋·具有明顯的清除力，并且隨著濃度的增加，清除能力也逐漸增加。即1 mL的黃秋葵籽油對(duì)ABTS＋·清除能力當(dāng)量于285 mg Trolox的清除能力。

圖5 黃秋葵籽油對(duì)ABTS＋·的清除能力

2.4 黃秋葵籽油的過(guò)氧化值的測(cè)定

目前對(duì)黃秋葵籽油的研究報(bào)道較少，參考中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)花生油（GB 1534—2003）［14］對(duì)花生油的質(zhì)量要求，其過(guò)氧化值應(yīng)≤7.5mmol／kg，由表2得出黃秋葵籽油的過(guò)氧化值平均值為5.86 mmol／kg，符合食用油的質(zhì)量要求。

表2 黃秋葵籽油過(guò)氧化值的測(cè)定

3 結(jié)論

GC脂肪酸組分分析結(jié)果表明，黃秋葵籽油提取物中共含有13種脂肪酸，分別為亞油酸（42.05%）、棕櫚酸（26.43%）、油酸（20.58%）、十一烷酸（5.1%）、硬脂酸（3.4%）、肉豆蔻酸（0.22%）、棕櫚油酸（0.35%）、珠光脂酸（0.11%）、花生酸（0.39%）、α－亞麻酸（0.72%）、木焦油酸（0.09%）、神經(jīng)酸（0.32%）和山萮酸（0.24%）。黃秋葵籽油富含豐富的不飽和脂肪酸，而多不飽和脂肪酸亞油酸和亞麻酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別在42.05%和0.72%左右，這是兩種對(duì)人體健康特別重要的必需脂肪酸。且已有研究表明，亞油酸能夠有效地抑制膽固醇合成、調(diào)節(jié)血壓、抗氧化、抗癌、預(yù)防糖尿病的作用［15］。油脂中不飽和脂肪酸易發(fā)生氧化，且油脂的不飽和度越大，越易發(fā)生酸敗，貨架期就越短，然而，油脂穩(wěn)定性除與不飽和脂肪酸總量有關(guān)外，還與各脂肪酸的氧化特性有關(guān)，如植物油脂中常見(jiàn)的硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸相對(duì)氧化速率比為1∶10∶100∶200，因此高油酸和高硬脂酸的植物油會(huì)表現(xiàn)較高的氧化穩(wěn)定性［16－19］，也就是說(shuō)，黃秋葵籽油相較其他植物油具有更高的氧化穩(wěn)定性，儲(chǔ)存期更長(zhǎng)，品質(zhì)更高。

ABTS＋·自由基和DPPH自由基是人工合成的穩(wěn)定自由基，在特定范圍內(nèi)有特征吸收，并且使用方法簡(jiǎn)便、易操作、快速、重現(xiàn)性好，因此本試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定黃秋葵籽油對(duì)ABTS＋·自由基及DPPH自由基的清除能力來(lái)評(píng)價(jià)其抗氧化的性能。結(jié)果表明，黃秋葵籽油對(duì)ABTS＋·自由基及DPPH自由基具有較強(qiáng)的清除能力，并且隨著濃度的增加，其清除能力也逐漸增強(qiáng)，呈現(xiàn)較好的量效關(guān)系。過(guò)氧化值是評(píng)價(jià)油脂品質(zhì)的重要指標(biāo)，黃秋葵籽油的過(guò)氧化值為5.86 mmol／kg，說(shuō)明黃秋葵籽油穩(wěn)定性較好，不易變質(zhì)。

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［20］GB／T 22223—2008食品中總脂肪、飽和脂肪（酸）、不飽和脂肪（酸）的測(cè)定［S］

［21］GB／T 5538—2005／ISO3960—2001 動(dòng)植物油脂過(guò)氧化值測(cè)定［S］.

Fatty Acid Composition and Evaluation on Antioxidation Activities of Okra Seed Oil Under Ultrasonic Wave Extraction

Wei Cong1，2Yang Xiaojun2Wang Donghui1Fang Fang1Lai Jixiang1Wang Fengzhong1Wu Tao1
（Institute of Agro－Products Processing Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences1，Beijing 100193）
（Xinjiang Agricultural University2，Wulumuqi 830052）
（Xihua University，School of Food and Biotechnology3，Chengdu 610039）

The okra seeds oil is obtained by the ultrasonic extraction method from okra seeds with hexane as the extraction solvent.The composition and relative content are also analyzed by the gas chromatography.The antioxidant capacity in vitro is evaluated by the ABTS＋·and DPPH radical scavenging experiments.In addition，the peroxide value of the sample is determined by the iodometric titration.The results show that okra seed oil mainly contains 13 kinds of fatty acids including linoleic acid（42.05%），palmitic acid（26.43%），oleic（20.58%），undecanoate（5.1%），stearic acid （3.4%）and the peroxide value is 5.86 mmol／kg.The results of antioxidant activity in vitro indicate that the DPPH radical scavenging capacity of okra seeds oil is equal to 0.5 mg VC／mL，while the ABTS＋·scavenging capacity is equal to 285 mg Trolox／mL.

okra oil，fatty acid，GC，antioxidant in vitro

TS224

A

1003－0174（2016）07－0089－05

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)增量項(xiàng)目（2014ZL042）

2014－11－06

魏聰，女，1991年出生，碩士，食品工程

楊曉君，女，1971年出生，副教授，植物化學(xué)和民族藥學(xué)

吳韜，男，1973年出生，研究員，博士生導(dǎo)師，功能食品與生物活性物質(zhì)