幾種槭屬植物的油脂營(yíng)養(yǎng)成分分析

李娟娟 樊金拴 魏伊楚 張世杰

(陜西省經(jīng)濟(jì)植物開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

槭樹(shù)科(Aceraceae)槭樹(shù)屬(Acer L.)植物是我國(guó)主要的園林樹(shù)種、用材樹(shù)種和防護(hù)林樹(shù)種，其中的元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭和復(fù)葉槭等幾種槭屬植物在生物學(xué)特性、形態(tài)特征和經(jīng)濟(jì)價(jià)值上相類(lèi)似，且分布廣泛，元寶楓分布在我國(guó)一半以上的省市地區(qū)，為中國(guó)特有種；五角楓廣泛分布在華北和中原各省；三角楓為我國(guó)自然分布的優(yōu)良鄉(xiāng)土槭樹(shù)之一，主要分布在長(zhǎng)江中下游地區(qū)；雞爪槭是園林綠化應(yīng)用最廣泛的樹(shù)種之一；復(fù)葉槭廣泛栽植于我國(guó)的東北、華北、內(nèi)蒙古、新疆及長(zhǎng)江流域一帶[1-5]。近年來(lái)，隨著科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以元寶楓為代表的槭樹(shù)屬植物資源的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注、高度重視和重點(diǎn)發(fā)展，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。但是，目前在眾多的槭屬植物開(kāi)發(fā)利用基礎(chǔ)研究報(bào)道中，缺少對(duì)槭樹(shù)屬植物種子油維生素E含量、脂肪酸組成及其特有成分神經(jīng)酸的研究報(bào)道。為了促進(jìn)槭樹(shù)種子資源的合理開(kāi)發(fā)利用，現(xiàn)將槭屬中元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭等5個(gè)種的種實(shí)特性、蛋白質(zhì)、種子含油率、維生素E含量及脂肪酸的組成進(jìn)行研究分析。

1 材料與方法

1.1 材料

元寶楓種子(混合樣)于2016年10月末采自?xún)?nèi)蒙古、遼寧、山東、陜西等地；五角楓、三角楓、雞爪槭種子均于2016年11月11日采自西北農(nóng)林科技大學(xué)南校區(qū)；復(fù)葉槭種子于2016年11月27日采自西安植物園新區(qū)。所采種子均經(jīng)過(guò)去果皮和種皮之后烘干、研磨、過(guò)0.5 mm篩備用。

1.2 儀器及試劑

UV-1800型紫外分光光度計(jì)：上海美普達(dá)儀器有限公司；VELP UDK 159全自動(dòng)凱氏定氮儀：意大利VELP公司；ISQ & TRACE ISQ氣質(zhì)聯(lián)用儀：美國(guó)賽默飛科技有限公司；安捷倫1260液相色譜儀：美國(guó)賽默飛科技有限公司。

無(wú)水乙醚、無(wú)水乙醇、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、鹽酸、硼酸、蒽酮、葡萄糖均為分析純；甲醇、正庚烷均為色譜純；VE標(biāo)準(zhǔn)樣品：純度>99%，上海源葉生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蛋白質(zhì)的測(cè)定—?jiǎng)P氏定氮法

準(zhǔn)確稱(chēng)取提油后的種仁粉0.1 g置于干燥的消化管中，加入2 mL催化劑(硫酸銅:硫酸鉀=1:9)，再加入5 mL濃硫酸，搖勻后放入消化爐，420 ℃消煮60 min，取下放冷后置于全自動(dòng)凱氏定氮儀上進(jìn)行測(cè)定分析。

1.3.2 可溶性糖的測(cè)定—蒽酮比色法

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作：將試管從0～5編號(hào)，依次加入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1 mL和蒸餾水1、0.8、0.6、0.4、0.2、0 mL，將各管加蒽酮試劑5 mL，快速搖動(dòng)混勻后，在沸水浴中煮10 min，取出冷卻，在620 nm波長(zhǎng)下，用空白調(diào)零測(cè)定光密度，以光密度為縱坐標(biāo)，含葡萄糖量(mg)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

樣品提取及測(cè)定：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1 g提油后的種仁粉樣品3份，置于10 mL離心管中，加水至刻度，在80 ℃水浴中提取30 min，自來(lái)水冷卻后，取出離心(8 000 r/min)30 min，取上清液0.5 mL，加蒽酮試劑5 mL，快速搖動(dòng)混勻后，在沸水浴中煮10 min，取出冷卻，在620 nm波長(zhǎng)下，用空白調(diào)零測(cè)定光密度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)查出可溶性糖含量(mg)。

1.3.3 種子油提取

索氏提取法：精確稱(chēng)取5 g種仁粉，用濾紙包裝置于索氏提取器中，以無(wú)水乙醚為溶劑，45 ℃水浴回流6 h，抽提完畢后，將油脂轉(zhuǎn)移至10 mL離心管中，在通風(fēng)處使乙醚揮發(fā)，待恒重后避光保存于4 ℃冰箱備用，并將殘?jiān)M(jìn)行干燥、稱(chēng)重，提取瓶中的乙醚另行回收，實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)。由公式計(jì)算含油率：

1.3.4 種子油脂肪酸組成及含量的測(cè)定

種子油甲酯化：取種子油1 mL置于10 mL離心管中，加2 mL正庚烷，混勻，再加2 mL 0.5%的氫氧化鉀-甲醇溶液，加塞振勻，40 ℃水浴10 min，靜置分層，用注射器吸取上清液經(jīng)0.45 μm微孔有機(jī)濾膜過(guò)濾至進(jìn)樣瓶進(jìn)行GC-MS分析。

GC-MS條件：色譜柱為DB-FFAP(30 m×0.250 mm，0.25 um)；以高純氦氣為載氣，爐內(nèi)最低溫度70 ℃，最大溫度250 ℃；柱溫箱升溫過(guò)程，開(kāi)始溫度70 ℃保持1 min，第一階段：10 ℃/min升溫達(dá)到200 ℃；第二階段：5 ℃/min升溫達(dá)到230 ℃后保持15 min。進(jìn)樣量1 μL，柱流量：1 mL/min，分流比60:1，進(jìn)樣口溫度230 ℃。

質(zhì)譜條件：電子轟擊源(EI)，離子源溫度240 ℃，質(zhì)譜傳輸線(xiàn)溫度240 ℃，掃描范圍：40～600 amu。

數(shù)據(jù)處理

甲酯化樣品經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)分析，最后采用峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析。

1.3.5 種子油維生素E含量的測(cè)定

維生素E標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作：用無(wú)水乙醇精確配制質(zhì)量濃度為100 μg/mL的維生素E標(biāo)準(zhǔn)溶液，再用無(wú)水乙醇配制質(zhì)量濃度分別為10、5、2.5、1.25 μg/mL的VE溶液，用注射器吸取經(jīng)0.45 μm微孔有機(jī)濾膜過(guò)濾至進(jìn)樣瓶中，HPLC待測(cè)定。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，做維生素E的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得到線(xiàn)性回歸方程和系數(shù)。

樣品處理：精確吸取0.1 mL油樣置于5 mL離心管中，加4 mL無(wú)水乙醇超聲30 min，用注射器吸取2 mL，經(jīng)0.45 μm微孔有機(jī)濾膜過(guò)濾至進(jìn)樣瓶中，在設(shè)定分析條件下進(jìn)行HPLC測(cè)定。目標(biāo)物質(zhì)保留時(shí)間與各標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照，根據(jù)出峰面積定量計(jì)算[6-9]。

HPLC條件：色譜柱為ZORBAX SB-C18，檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器，柱溫為30 ℃。流動(dòng)相為甲醇，流速為1 mL/min，進(jìn)樣量為20 μL，分析時(shí)長(zhǎng)10 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 種仁化學(xué)成分

元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭種仁化學(xué)成分結(jié)果(表1)顯示，元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭和復(fù)葉槭的出仁率依次為65.07%、65.61%、37.13%、35.36%和45.50%。通過(guò)凱氏定氮法測(cè)得元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭和復(fù)葉槭的種仁蛋白質(zhì)含量較高，其中雞爪槭的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為26.17%，三角楓次之，為21.85%，雞爪槭的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于元寶楓、五角楓和復(fù)葉槭(13.84%、12.81%和15.20%)可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是五角楓，為4.72%，最低的是復(fù)葉槭，為1.78%，元寶楓、三角楓和雞爪槭的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為4.67%、2.28%和3.40%。

2.2 種子含油率

通過(guò)索氏抽提法提取元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭和復(fù)葉槭的種子油，測(cè)得其含油率分別為元寶楓(43.86%)、五角楓(40.75%)、三角楓(30.56%)、雞爪槭(26.29%)和復(fù)葉槭(17.04%)。這5種槭屬植物的含油量較高且差異較大，其中元寶楓和五角楓含油率最高且相互之間差異不顯著，但元寶楓和五角楓的種子含油率分別與三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭差異顯著，三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭相互之間差異顯著(表1)。

表1 元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭種仁的化學(xué)成分

注：同列相同字母表示差異不顯著，不同字母表示差異顯著(α=0.05)。

2.3 種子油脂肪酸組成及含量

對(duì)甲酯化的槭樹(shù)種子油樣品進(jìn)行氣相色譜—質(zhì)譜測(cè)定，共鑒定出元寶楓和五角楓種子油中含有脂肪酸各12種，三角楓14種，雞爪槭和復(fù)葉槭各13種。經(jīng)質(zhì)譜庫(kù)檢索及分析，利用峰面積歸一化法計(jì)算出元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭種子油的脂肪酸組成及含量，表2顯示，供試5種槭樹(shù)種子油的脂肪酸組成種類(lèi)基本一致，但不同油脂中同種脂肪酸的含量存在較大差異；其主要脂肪酸組成均為：油酸、亞油酸、芥酸、花生一烯酸、棕櫚酸和神經(jīng)酸，其中元寶楓種子油中不飽和脂肪酸占89.64%，五角楓種子油的不飽和脂肪酸占91.15%，三角楓種子油的不飽和脂肪酸占88.05%，雞爪槭種子油的不飽和脂肪酸占89.89%，復(fù)葉槭種子油的不飽和脂肪酸占90.40%，一般來(lái)說(shuō)，不飽和脂肪酸含量較高的油脂營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)高[10]，元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭和復(fù)葉槭的油脂營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。除此之外，這5種槭樹(shù)種子油都含有少量的亞麻酸、十七酸、硬脂酸、山崳酸、花生酸、木蠟酸等成分，而三角楓還含有0.4%的棕櫚油酸，三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭還含有十八碳三烯酸，所占百分比分別為1.35%、3.74%和3.88%。

神經(jīng)酸是大腦發(fā)育、維持的必需營(yíng)養(yǎng)物，對(duì)提高腦神經(jīng)的活躍、防止腦神經(jīng)衰弱有很重要的作用，大量醫(yī)學(xué)研究也證明，神經(jīng)酸既可降低腦細(xì)胞內(nèi)脂褐素的積累，還對(duì)心血管及人體自身免疫缺乏性疾病有相當(dāng)好的療效[11-12]。經(jīng)質(zhì)譜庫(kù)檢索及分析，供試元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭5種槭屬植物種子油都含有較高的神經(jīng)酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小依次為：雞爪槭(9.41%)、三角楓(6.21%)、五角楓(5.48%)、元寶楓(4.49%)、復(fù)葉槭(4.30%)。其中雞爪槭種子油中神經(jīng)酸的含量最高，且雞爪槭種子油中神經(jīng)酸的含量顯著高于元寶楓、五角楓、三角楓和復(fù)葉槭，元寶楓、五角楓、三角楓和復(fù)葉槭的種子油中神經(jīng)酸的含量差異不顯著，復(fù)葉槭神經(jīng)酸含量最低(表3)，表明這5種高神經(jīng)酸含量的槭屬植物可以作為可持續(xù)的神經(jīng)酸資源植物。

表2 元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭種子油的脂肪酸組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

注：“—”表示未檢測(cè)到。

表3 元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭種子油中神經(jīng)酸及維生素E含量分析

注：同行相同字母表示差異不顯著，不同字母表示差異顯著(α=0.05)。

2.4 種子油維生素E

維生素E是最主要的抗氧化劑之一，能促進(jìn)生殖，保護(hù)T淋巴細(xì)胞、保護(hù)紅細(xì)胞、抗自由基氧化、抑制血小板聚集從而降低心肌梗死和腦梗塞的危險(xiǎn)性，還對(duì)燒傷、凍傷、毛細(xì)血管出血、更年期綜合癥、美容等方面有很好的療效。經(jīng)高效液相色譜測(cè)定分析(表3)，元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭種子油中維生素E的含量由高到低依次為：雞爪槭70.28 mg/100 g、五角楓67.94 mg/100 g、元寶楓66.72 mg/100 g、復(fù)葉槭44.87 mg/100 g和三角楓36.07 mg/100 g。元寶楓、五角楓和雞爪槭的種子油中維生素E的含量顯著高于三角楓和復(fù)葉槭，且元寶楓、五角楓和雞爪槭之間維生素E的含量差異不顯著，復(fù)葉槭種子油中維生素E的含量顯著高于三角楓。

3 討論與結(jié)論

3.1 元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭等5種槭樹(shù)富含油脂，其含油率在17.04%～43.86%之間。其中元寶楓含油率最高，達(dá)到43.86%，比油茶的干籽含油率(17.4%～39.2%)[14]和大豆總含油率(40.18%)[15]還要高；含油率最低的復(fù)葉槭也達(dá)到了17.04%，與油茶的含油率相接近，由此可見(jiàn)，這5種槭樹(shù)都可以作為油料樹(shù)種，具有一定的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。

3.2 元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭5種槭樹(shù)種子油的脂肪酸組成成分相似，主要脂肪酸均為油酸、亞油酸、棕櫚酸、花生一烯酸、芥酸和神經(jīng)酸，其不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，均在88%以上，但不同油脂中同種脂肪酸的含量存在較大差異。

3 .3 元寶楓、五角楓、三角楓、雞爪槭、復(fù)葉槭5種槭樹(shù)種子油都含有較高的功能性成分神經(jīng)酸和維生素E，其中雞爪槭種子油的神經(jīng)酸和維生素E含量均最高，分別為9.41%和70.28 mg/100 g，這5種槭樹(shù)都可以作為可持續(xù)的神經(jīng)酸和維生素E的資源植物，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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