玉米油中植物甾醇對自由基的清除作用及應用展望

□ 李昌璞 佳樂寶食品股份有限公司

植物甾醇是植物中的一種活性成分，在結構上與動物性甾醇如膽甾醇相似。其廣泛存在于各種植物油、堅果和植物種子中，也存在于其他植物性食物如蔬菜水果中[1]。本次實驗，將從玉米油中提取植物甾醇并測定玉米油中植物甾醇的含量，隨后將植物甾醇提取液與自由基混合，通過自由基的改變量以期驗證植物甾醇抗氧化能力。

1 實驗試劑、儀器及材料

1.1 試劑

膽甾醇（標準品，北京盈澤納辛化工技術研究院）、2,3-DHBA（標準品，北京盈澤納辛化工技術研究院）、2,5-DHBA（標準品，北京盈澤納辛化工技術研究院）、三氯甲烷（色譜純，默克生命科學上海有限公司）、無水乙醇（色譜純， 默克生命科學上海有限公司）、過氧化氫溶液（分析純）、硫酸亞鐵（分析純）、水楊酸（分析純）、甲醇（色譜純， 默克生命科學上海有限公司）、丙酮（色譜純）、默克生命科學上海有限公司）、冰乙酸（分析純）、乙酸鈉（分析純）、乙酸酐（分析純）、吡啶（分析純）。

1.2 儀器

微波爐；電子天平（型號：MS105，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）；電熱恒溫水浴鍋；循環水式真空；高效液相色譜儀（型號：HPLC1260，安捷倫科技（中國）有限公司）、配熒光檢測器；氣相色譜儀（型號：GC7890B，安捷倫科技（中國）有限公司），配備氫離子火焰檢測器；酸度計。

1.3 材料

玉米油：佳樂寶食品股份有限公司。

2 方法

2.1 植物甾醇的提取

精確稱取1.00 g玉米油于100 mL的平底蒸發瓶中，按1∶12料液比分別加入乙醇溶液，設定微波提取溫度50 ℃、功率為200 W，提取時間1 min[2]；將蒸發瓶接在旋轉蒸發儀上,于50 ℃水浴中減壓蒸餾至近干，用三氯甲烷分次將蒸發瓶中殘留物溶解并轉移至10 mL容量瓶中，定容至刻度，溶液過0.22 μm有機系濾膜后，進行甾醇含量分析。

2.2 植物甾醇含量分析

2.2.1 樣品分析步驟

準確稱取樣品0.3 g及內標膽甾醇0.1 g（精確至0.000 1 g），加入15 mL乙酸酐和吡啶混合物（1+3），在水浴中加熱30 min，在減壓條件下脫溶，加20 mL三氯甲烷溶解殘留物。

2.2.2 氣相色譜條件色譜柱

SE—54毛細管柱，長50 m、內徑0.25 mm；柱溫245 ℃；檢測器溫度320 ℃；進樣器溫度320 ℃；載氣流速30 mL/min；分流比1/100；進樣量 1 μL。

2.2.3 測定

將2.2.1中待測樣品注入氣相色譜儀中，根據標準色譜峰響應面積定量測定。

2.3 羥基自由基實驗

2.3.1 標準工作曲線

分別配制一系列濃度在10 nmol/L～100 nmol/L范圍內的2,3-DHBA標準溶液、1nmol/L～10nmol/L范圍內的2,5-DHBA標準溶液和1nmol/L～10nmol/L范圍內的水楊酸標準溶液，用HPLC進行分析，測定相應的熒光信號，以相應組分的色譜峰面積（S）對其濃度（C）進行線性回歸，得到標準工作曲線。

2.3.2 色譜條件

流動相為30 mmol/L乙酸-乙酸鈉緩沖溶液（pH值4.9），流速為1.0 mL/min，水楊酸、2,3-DHBA和2,5-DHBA的激發波長均為237 nm，熒光發射波長分別為405 nm、425 nm和431 nm。

2.3.3 測定

（1）依次分別吸取9 mmol/L硫酸亞鐵溶液1 mL、8.8 mmol/L過氧化氫溶液1 mL于10 mL容量瓶中，將標記好的樣品渦旋30 s混勻后，加入9 mmol/L水楊酸-乙醇溶液，在36 ℃恒溫水浴中反應15 min后分別測定樣品中2,3-DHBA和2,5-DHBA含量C。

（2）在（1）所述樣品中依次加入2.1制取植物甾醇樣品的不同濃度，在36 ℃恒溫水浴中反應15 min后，測定其中2,3-DHBA和2,5-DHBA含量X。

（3）清除率K。

3 結果與分析

3.1 植物甾醇的清除羥基自由基實驗研究

從圖1中可見，玉米油中提取的植物甾醇對自由基有明顯的抑制作用，實驗結果表明，植物甾醇濃度與羥自由基的清除作用強度有明顯的量效關系。

圖1 羥基自由基清除率

鑒于本次所使用的植物甾醇為玉米油脂中的粗提取物，并沒有針對單種類植物甾醇的抗氧化性進行實驗，植物甾醇抗氧化作用的詳細機制和原理，有待進一步探究。如黃瀅璋等所言，植物甾醇主要來源于植物油脂的下腳料，本身無毒性，具有乳化性和穩定性等優點，其抗氧化作用優于BHT[3]。

3.2 植物甾醇的應用展望

3.2.1 食品/保健食品

作為天然抗氧化物，植物甾醇將在食品行業里發揮更多能力，鑒于其良好的脂溶性，其有助于即食肉制品、油脂制品的效期延長，亦可作為日常食用的其他脂類含量豐富的食品。在提高效期的同時，由于其獨特的降固醇的生理特性，也會降低膽固醇的吸收。

3.2.2 藥品

現已有以植物甾醇為主成分的臨床藥物用于動脈粥樣硬化、高血脂癥、冠狀動脈硬化性心臟病等心血管障礙的防治。然而，近40年來，植物甾醇在抗心血管疾病方面的核心課題仍是與膽固醇的拮抗機制，進而深入到它與血漿中其他成分的關聯[4]。

3.2.3 化妝品

在化妝品工業中，因植物甾醇有較強的滲透性，可保持皮膚表面的水分，促進皮膚的新陳代謝，抑制皮膚炎癥，防止皮膚老化，防曬等，還有生發、養發之效能，被廣泛用于生產面膜、保濕霜、浴液、頭發保濕劑、洗發液、指甲油等護膚和美容制品[5]。

3.2.4 禽畜飼料添加劑

植物甾醇可作為肝功能改善劑，改善受損害的肝功能狀況，同時還可作為肝功能障礙的預防劑，且具有毒性低的特點。植物甾醇可作為飼料添加劑，能促進動物生長，增進健康，提高產量，對于降低成本、提高養殖經濟效益有積極作用。作為一種新型功能性添加劑，植物甾醇在飼料工業中具有廣闊的應用前景，其應用研究還需做大量而深入的研究[6]。

3.2.5 植物甾醇的提取開發技術

現階段主要提取技術依舊是主要來源于食用油脂工藝中如油腳等大量因精煉產生的工藝副產品，通過重結晶法[7]、絡合法[8]等大規模工業生產工藝進行提純。實驗室內植物甾醇精制方面，分子蒸餾技術[9]及活性酶技術[10]都已十分成熟。鑒于現階段生物技術發展迅速，通過微生物發酵[11]的植物甾醇提純的技術也將會很快成熟并實現工業規模生產。

4 結語

自1953年，通過試驗獲知攝入植物甾醇對高膽固醇患者可有效降低膽固醇，針對植物甾醇生理功效的研究就從未停止。國內于20世紀80年代開始有針對性地對植物甾醇的理化性質和應用展開研究。進入高速發展的今天，諸如植物甾醇等天然營養物質引起人們越來越多的關注，這也從側面推動了相關方面研究工作的進展。植物甾醇的廣泛應用提高了其經濟價值，開發出簡單有效的生產工藝，研究其新的用途，才能參與國際競爭，并取得較高的社會效益和經濟效益[12]。