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桂花籽中脂肪酸成分、氨基酸及矿物质含量分析

2022-04-20邓才富

中国野生植物资源 2022年2期
关键词:定容矿物质脂肪酸

杨 丹,徐 广,申 杰,邹 艳,罗 舜,罗 敏,邓才富*

(1.重庆市药物种植研究所,重庆 南川 408435;2.重庆市道地药材规范化生产工程技术研究中心,重庆 南川 408435;3.重庆市南川区中医药产业创新发展中心,重庆 南川 408400)

桂花[Osmanthus fragrans(Thunb.)Lour.],为木犀科(Oleaceae)木犀属(Osmanthus)木犀的俗称,是我国十大传统名花之一[1]。桂花果实包括果皮及种子,《本草纲目》记载:桂花籽,味甘、辛,性温,能暖胃、平肝、益胃、散寒[2],《植物名实图考长编》记载桂籽能治心痛,《江苏药材志》记载“桂花籽暖胃,平肝,益肾,散寒”,民间用作止痛剂,治肝胃气痛[3-4]。桂花果中含有环烯醚萜苷[5]、色素[6]、多羟基酚类、多糖[7]、红景天苷[8]、齐墩果酸[9]等多种化合物,具有抗氧化[10]、抗血栓[5]等活性。不同品种挥发油含量不同,且主要以油酸和亚油酸为主[11],成熟的桂花籽油的碘值(I)为124.38 g/100 g,过氧化值为1.16 mmol/kg,皂化值为190.28 mg/g,酸值为1.24 mg/g[12],说明桂花籽油可以作为功能性植物油开发利用,但是桂花种子氨基酸种类及含量、矿物质含量鲜见报道。本文研究分析八月桂桂花籽脂肪酸成分及氨基酸、矿物质含量,可为综合开发桂花籽化妆品、饲料添加剂等奠定基础。

1 仪器与材料

1.1 仪器

气相色谱(7890A)-质谱(5975C)联用仪(美国安捷伦),氨基酸自动分析仪(L8900,日本日立),ICP-OES(美国安捷伦5110)、挥发油提取装置(DZTW 型,北京市永光明医疗仪器有限公司),旋转蒸发仪(CCA-20 巩义市予华仪器有限责任公司),电子天平(HZK-FA210S,福州华志科学仪器有限公司),电热鼓风干燥箱(GZX-9246MBE,上海博迅实业有限公司医疗设备厂)。

1.2 材料

八月桂桂花种子,采自重庆市南川区三泉镇重庆药物种植研究所药用植物园,经刘正宇研究员鉴定为八月桂桂花种子;16 种氨基酸标准品(≥98%,上海源叶生物科技有限公司),Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu 标准品(国家有色金属及电子材料分析测试中心),其它试剂均为分析纯。

2 方法

2.1 油脂提取

桂花果采收后去皮,至55℃烘箱内烘干,粉碎过筛,准确称取5 g 样品,放入500 mL 三角瓶中,加400 mL 石油醚浸泡提取36 h,间断超声10 次,每次超声30 min。提取液抽滤除去残渣,滤液用旋转蒸发仪减压蒸馏,回收石油醚。反复提取3次,得浅黄色油状液体即桂花籽油[12]。

2.2 脂肪酸甲酯化

称取制得桂花籽油约50 mg,放入10 mL 试管中,加入1 mL 石油醚的混合液,使油脂溶解。再加入1 mL 0.5 mol/L 氢氧化钾甲醇溶液,振荡1 min,室温下静置10 min。加5 mL 蒸馏水,静置10 min,取上层液无水硫酸钠干燥,过0.22 μm 滤膜后进行GC-MS分析[1]。

2.3 色谱条件

选用HP-5MS 石英毛细柱(30 m × 0.25 mm,0.25 μm),载气为He,进样口温度240℃,流速1 mL/min,不分流进样,柱初始温度50℃,保持1 min,然后以10 ℃/min 速度升升温至150℃,保持2 min,再以1℃/min 升至153℃,保持2 min,再以15℃/min 升至200℃,最后以5℃/min升至260℃,保持2 min。

2.4 质谱条件

EI 电离,电子能量70 eV,离子源温度230℃,四级杆温度150℃,扫描范围30~500,溶剂延迟6 min。成分分析NIST98质谱数据检索标准谱库解析成分,以相似度大于80%作为结构确认依据,小于该值定义为未知,以面积归一法计算各组分相对含量。

2.5 粗蛋白质含量测定

采用凯氏定氮法测定[13],蛋白含量(%)= 氮含量×6.25。

2.6 氨基酸酸含量分析

参考文献[14],精密称取样品0.5 g 于氨基酸水解管内,加入6 mol/L盐酸10 mL,将水解管抽真空后通入氮气,插入盐酸液面下持续通气2 min,重复三次,于110℃下水解24 h,取出冷却。全部转移并用蒸馏水定容至50 mL 容量瓶内,摇匀,取1 mL 试液于20 mL 试管中,氮气吹干,加入2 mL 0.02 mol/L 盐酸定容,过膜,氨基酸自动分析仪分析。荧光检测器(VIS);检测波长:440 nm 和570 nm;色谱柱:离子交换柱,柱温60℃;进样体积:20 μL;流动相:柠檬酸缓冲液,流速0.4 mL/min;柱后反应柱的柱温:135℃。

2.7 16种氨基酸标准品配制

精密称定组氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、精氨酸、谷氨酸、甘氨酸、苏氨酸、赖氨酸、脯氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸16 种氨基酸标准品,加入适量6 mol/L 盐酸溶解,定容至50 mL[14],4℃冰箱保存备用。

2.8 6种矿物质分析

精密称取研磨均匀的样品约0.3 g,置于消解罐中,加浓硝酸8 mL,置于微波消解仪中消解[15]。消解功率1800 W,第一步:温度为140℃,爬升时间15 min,保持时间5 min;第二步:升温至180℃,爬升时间10 min,保持时间20 min;第三步:冷却至室温,冷却时间20 min。消解完成后赶酸至0.5 mL 左右,冷却至室温,超纯水定容至25 mL 容量瓶中,摇匀,即得。标准曲线绘制:根据梯度稀释法,用微量移液枪精确吸取100 μg/mL 的多元素混合标准溶液10 mL,定容于100 mL 容量瓶,制成10 μg/mL 的标准溶液母液,再从母液中分别吸取标准溶液各0.0、0.5、2.5、5.0、12.5、25.0 mL,用2%HNO3进行稀释,定容于50 mL容 量瓶中,配制成0.00、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00 mg/L 的多元素混合标准溶液,待测。仪器条件:高频发射器功率为1200 W;氩气压力为0.65 MPa;冷却气流量12 L/min;辅助气流量0.5 L/min;雾化气流量0.5 L/min;蠕动泵正常流速1.00 mL/min;正常进样时间15 s;快泵流速4.0 mL/min;清洗时间5 s;积分时间1 s;测量次数3次。

3 结果与分析

3.1 脂肪酸成分分析

通过GC-MS分析桂花籽油化学成分分析,总离子流图见图1,棕榈酸20.47%,油酸5.91%,亚油酸29.3%,桂花籽其他脂肪酸化合物见表1。

表1 桂花籽脂肪酸成分Table 1 Chemical composition of O.fragrans seed oil

图1 桂花籽挥发油GC-MS总离子流图Fig. 1 GC-MS total ion flow diagram of O.fragrans seed volatile oil

3.2 蛋白含量

以全自动凯氏定氮仪测定桂花籽蛋白质含量,得到粗蛋白的含量为22.9%。

3.3 氨基酸含量

通过水解桂花籽共分析出16种氨基酸,氨基酸总量6.49 g/100 g,必需氨基酸含量2.63 g/100 g,非必需氨基酸3.86 g/100 g,其中谷氨酸含量相对较高。甲硫氨酸在体内能代谢转化为胱氨酸,后者在细胞内合成谷胱氨肽,适当提高蛋氨酸摄入量,可增加机体Se-Met 的生物活性,表现为组织储量硒增加,谷胱氨肽过氧化物酶的活性升高。氨基酸作为蛋白质的分解产物,是评价食品质量及营养价值的重要指标[16]。

3.4 矿物质含量

通过表3 可以看出,桂花籽中微量元素含量非常高,其中Ca的含量最高1.29×103mg/kg,Mg的含量808 mg/kg,Zn的含量20.3 mg/kg,这三种元素含量相对较高。桂花籽6 种微量元素含量比较:Ca>Mg>Zn>Cu>Mn>Fe,与日常生活中坚果比较,桂花籽中的微量元素含量相对较高[17]。

表3 桂花籽中6种微量元素含量Table 3 Contents of six trace elements in O.fragrans seeds

4 讨论与结论

通过GC-MS 分析八月桂桂花籽中脂肪酸组成分析,共鉴定出15 种脂肪酸类化合物,其中棕榈酸20.47%,油酸5.91%,亚油酸29.3%。说明桂花籽具有很高的营养价值。亚油酸是人体必需的脂肪酸,可以改善人体胆固醇的分布[18-19],能有效预防动脉硬化、高胆固醇血症和高脂血症,治疗心血管系统疾病、降低血脂作用,同时修复受损组织促进体内新组织的生长[20],不饱和脂肪酸具有抗癌、抗炎[21]等功效,因此广泛应用于医疗保健等领域。同时,脂肪酸作为安全高效的添加剂已经畜牧生产中得到广泛的应用[22],在有机复合肥的研制和植物性蛋白饲料开发领域,将进一步探索其更广阔的应用空间。通过分析桂花籽粗蛋白和16种氨基酸含量,粗蛋白含量为22.9%,氨基酸总量6.49 g/100 g,其中必需氨基酸含量2.63 g/100 g,非必需氨基酸3.86 g/100 g,桂花籽中谷氨酸含量相对较高,谷氨酸可以参与肝脏、肌肉及大脑等组织中的解毒活动,并参与脑组织代谢,天冬氨酸对于骨骼有一定的保护作用,且两种氨基酸在提升大脑记忆力方面有一定作用。桂花籽中6 种矿物质含量比较Ca>Mg>Zn>Cu>Mn>Fe,其中Ca含量最高,矿物质元素中Fe、Zn、Cu、Mn 是微量元素,Ca、Mg 是常量元素,矿物质元素不仅影响人的生长发育、新陈代谢,还促进动物、植物生长。桂花籽中含有较高的脂肪酸和氨基酸、矿物质等营养成分,在今后研发中,可以将其应用于食品、饲料添加剂、化妆品、抗氧化剂、医药等方面。通过桂花籽营养成分基础研究,能够合理的开发利用,开发有机复合肥、饲料添加剂、化妆品等产品,并投入生产中,不仅解决资源浪费,同时解决城市环境污染问题。从科技扶贫的思路分析,农户通过种植桂花树,打造桂花风景园林发展旅游业,同时还可以通过采摘桂花果,增加额外的收入,实现科技扶贫目的。

表2 桂花籽中氨基酸含量Table 2 Amino acid content of O.fragrans seed

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