超聲波萃取黃秋葵籽油的脂肪酸組成及其抗氧化能力評價

魏 聰 楊曉君 王東暉 方 芳 來吉祥 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價

魏 聰1，2楊曉君2王東暉1方 芳1來吉祥1王鳳忠1吳 韜1，3

（中國農業(yè)科學院農產品加工研究所1，北京 100193）
（新疆農業(yè)大學2，烏魯木齊 830052）
（西華大學食品與生物工程學院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含量，并通過ABTS＋·自由基清除試驗、DPPH自由基清除試驗評價籽油的體外抗氧化能力，碘量滴定法測定過氧化值。結果表明，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，其過氧化值為5.86 mmol／kg。體外抗氧化研究表明，黃秋葵籽油對DPPH自由基清除能力當量于0.5 mgVC／mL的清除能力，對ABTS＋·清除能力當量于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、補腎草、珍珠菜等。原產地為非洲。目前在我國浙江、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、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，被細毛［3］。據《本草綱目》記載，黃秋葵的花、種子、根均可入藥，其種子具有補脾健胃，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］。

油脂在加工與儲存過程中易發(fā)生氧化作用而導致油脂酸敗變質，氧化酸敗的油脂不僅營養(yǎng)價值大大下降，并且會產生大量對人體有害的過氧化物和自由基，這些過氧化物和自由基能導致機體衰老，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氧化能力，它是評價油脂品質的重要指標，并直接關系到油脂貨架壽命［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。當超聲波能量足夠高時，會產生“空化”作用。即存在于液體中的微小氣泡（空化核）在超聲場的作用下振動、生長并不斷聚集聲場能量，當能量達到某個閾值時，空化氣泡急劇崩潰閉合的過程。超聲波這種空化作用大大提高非均相反應速率，實現非均相反應物間的均勻混合，加速反應物和產物的擴散。研究結果表明，在提油率基本相同的條件下，超聲強化提取可以降低提取溫度、縮短提取時間、節(jié)約溶劑用量，而且可以改善油脂的品質［6］。油脂與人類生活息息相關，因此對油脂抗氧化活性的研究也越來越受到重視［9］。目前，國內外對黃秋葵的研究主要集中在其花的活性成分及功效方面，對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道甚少。因此，本研究采用超聲波萃取黃秋葵籽油，并進一步檢測其脂肪酸成分、過氧化值及評價其體外抗氧化能力，為進一步開發(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。

抗壞血酸標準品：國藥集團化學試劑有限公司；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Sigma公司；37種（花生酸、α－亞麻酸、山崳酸、木焦油酸、神經酸、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）脂肪酸混合標準品（純度為97.8%～99.9%）：美國Supelco公司。

SY－2000型旋轉蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；Spectra Max 190型酶標儀：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，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）的測定（GB／T 22223—2008）［20］并稍作改動。準確稱取提取物20 g，依此方法測定。

1.3.2 色譜條件

GC－2010氣相色譜儀，日本島津公司；色譜柱：毛細管色譜柱（SP－2560）（100 m × 0.25 mm，0.2 μm）；進樣器溫度：270℃；檢測器溫度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，檢測結束。載氣：氮氣；分流比：100∶1；進樣體積1.0 μL。

1.4 體外抗氧化試驗

1.4.1 黃秋葵籽油對ABTS＋·自由基清除率的測定

［10］的方法并稍做改動，ABTS＋·溶液的配制：用蒸餾水配制7 mmol／L的ABTS＋·溶液和140 mmol／L的過硫酸鉀溶液，分別取20 mL ABTS＋·溶液和352μL的過硫酸鉀溶液混合，在室溫下、避光靜置12 h后，用無水乙醇將混合液稀釋至在734 nm下吸光度為0.700±0.020時得到ABTS＋·自由基工作液；標準溶液的配制：用無水乙醇配制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水乙醇稀釋成油含量為80、30、10 mL／100 mL。

取制備后2 h內的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準溶液混勻，在室溫下避光反應6 min后，測定OD734，以乙醇為空白試劑做對照組，按公式計算樣品對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準品與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DPPH自由基清除率的測定

根據Brand －Williams［11］的方法進行修改，將黃秋葵籽油提取物分別稀釋為50%、25%、12.5%、6.25%。VC 標準品稀釋為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。各濃度梯度待測液50μL與250μL DPPH溶液混勻（A1），濃度梯度VC標準液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30 min，在517 nm 下測定A0、A1、A2、A3值，計算待測液DPPH 清除率及陽性對照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標準溶液與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 過氧化值的測定

參考動植物油脂過氧化值測定法（GB／T 5538—2005）［21］并稍作改動，準確稱取混勻試樣（詳見表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，加1 mL 淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍色消失為終點，按同一方法做空白試劑，平行3次。

過氧化值：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為試樣質量

2 結果與分析

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皂化、酯化后，直接進樣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含量

通過標準品對照和數據庫檢索對其脂肪酸組成進行定性分析，并按峰面積歸一法進行定量分析，結果如表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%。不飽和脂肪酸對軟化血管，降低血脂和預防動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際衛(wèi)生組織提倡營養(yǎng)保健油脂的脂肪酸比例指標。

表1 黃秋葵籽油脂肪酸組成及相對含量

2.2 DPPH自由基抑制率的測定

黃秋葵籽油提取物對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，黃秋葵籽油提取物對DPPH自由基具有較強的清除能力。對比圖2、圖3可知，VC標準品的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DPPH自由基清除能力當量于0.5 mg VC的清除能力。

圖2 VC對DPPH的清除率

圖3 黃秋葵籽油DPPH清除率

2.3 ABTS＋·自由基清除率的測定

以Trolox的濃度為橫坐標，ABTS＋·自由基清除率為縱坐標繪制標準曲線，在標準曲線上找出其相對應的Trolox濃度并換算成Trolox當量濃度（μmol／L），即為一定濃度測試物質相當的抗氧化能力所需要的Trolox濃度（μmol／L），也稱TEAC（Troloxequivalen antioxidant capacity）值［13］。Trolox 對ABTS＋·清除率的Trolox當量標準曲線如圖4所示，由圖5可見黃秋葵籽油對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ABTS＋·清除能力當量于285 mg Trolox的清除能力。

圖5 黃秋葵籽油對ABTS＋·的清除能力

2.4 黃秋葵籽油的過氧化值的測定

目前對黃秋葵籽油的研究報道較少，參考中華人民共和國國家標準花生油（GB 1534—2003）［14］對花生油的質量要求，其過氧化值應≤7.5mmol／kg，由表2得出黃秋葵籽油的過氧化值平均值為5.86 mmol／kg，符合食用油的質量要求。

表2 黃秋葵籽油過氧化值的測定

3 結論

GC脂肪酸組分分析結果表明，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量分數分別在42.05%和0.72%左右，這是兩種對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、調節(jié)血壓、抗氧化、抗癌、預防糖尿病的作用［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外，還與各脂肪酸的氧化特性有關，如植物油脂中常見的硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸相對氧化速率比為1∶10∶100∶200，因此高油酸和高硬脂酸的植物油會表現較高的氧化穩(wěn)定性［16－19］，也就是說，黃秋葵籽油相較其他植物油具有更高的氧化穩(wěn)定性，儲存期更長，品質更高。

ABTS＋·自由基和DPPH自由基是人工合成的穩(wěn)定自由基，在特定范圍內有特征吸收，并且使用方法簡便、易操作、快速、重現性好，因此本試驗通過測定黃秋葵籽油對ABTS＋·自由基及DPPH自由基的清除能力來評價其抗氧化的性能。結果表明，黃秋葵籽油對ABTS＋·自由基及DPPH自由基具有較強的清除能力，并且隨著濃度的增加，其清除能力也逐漸增強，呈現較好的量效關系。過氧化值是評價油脂品質的重要指標，黃秋葵籽油的過氧化值為5.86 mmol／kg，說明黃秋葵籽油穩(wěn)定性較好，不易變質。

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［21］GB／T 5538—2005／ISO3960—2001 動植物油脂過氧化值測定［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

中國農業(yè)科學院基本科研業(yè)務增量項目（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，植物化學和民族藥學

吳韜，男，1973年出生，研究員，博士生導師，功能食品與生物活性物質