海南不同树龄山柚油化学成分GC-MS分析
GC-MS Analysis of Camellia oleifera Oil from Different Aged Trees in Hainan
DOI: 10.12677/BR.2022.114052, PDF, HTML, XML, 下载: 217  浏览: 344 
作者: 郑桂仙:海南医学院附属医院,海南 海口;庞庆精:琼海恒萃油茶农民专业合作社,海南 琼海;陈年根, 张小坡, 靳德军*:海南医学院药学院,海口市黎族医药重点实验室,海南省热带药用植物研究开发重点实验室,教育部热带转化医学重点实验室,海南 海口
关键词: 山柚油气质联用压榨法Camellia oleifera Oil GC-MS Mechanical Pressing
摘要: 采用压榨法提取不同树龄的山柚油,以GC-MS分析鉴定其化学成分。从不同树龄山柚油中共鉴定出31个化学成分,其中饱和脂肪酸以软脂酸和硬脂酸计其相对含量随着采样树龄的增加从39.3→36.7→37.2→ 29.6而逐渐降低;不饱和脂肪酸以油酸和亚油酸计其相对含量随着采样树龄的增加从56.5→58.7→59.1→ 67.1而逐渐增加。说明山柚树的生长周期对山柚油的化学成分变化产生趋势性贡献,本研究为山柚油合理开发利用提供了数据支撑。
Abstract: The Camellia oleifera oil is extracted by mechanical pressing and then analyzed by GC-MS. 31 compounds are identified from Camellia oleifera oil of different aged trees. The relative content of saturated fatty acids, calculated by palmitic acid and stearic acid, decreased gradually with the increase of sampling tree age from 39.3→36.7→37.2→29.6; the relative content of unsaturated fatty acids, calculated by oleic acid and linoleic acid, increased gradually with the increase of sampling tree age from 56.5→58.7→59.1→67.1. These results demonstrate that tree ages affect the chemical constituents of Camellia oleifera oil. It provides experimental basis for the development of Camellia oleifera oil.
文章引用:郑桂仙, 庞庆精, 陈年根, 张小坡, 靳德军. 海南不同树龄山柚油化学成分GC-MS分析[J]. 植物学研究, 2022, 11(4): 446-452. https://doi.org/10.12677/BR.2022.114052

1. 引言

在护理临床实践过程中,孕产妇对于营养、调理身体、催乳美容和恢复身材有着很大需求,目前还没有形成一整套针对孕产妇这些需求公认的成熟方案。在海南民间,山柚油作为饮食干预或外用手段广泛用于孕产妇的产前产后护理 [1],孕妇食用山柚油,不仅作为重要的营养手段,还可以预防皮肤瘙痒和干裂,产后体质恢复,改善妊娠纹,减少产后发胖。同时山柚油中的单不饱和脂肪酸和亚麻酸,对促进胎儿大脑发育有重要作用。我国福建和台湾等地区也把同类山茶油称为“月子宝”,因此有必要对山柚油的药效物质基础进行深入研究。山柚(Camellia oleifera),是海南对本地山茶科山茶属植物山茶的特别称呼,由于资源广泛,陈永忠等 [2] 认为山柚可归类为山茶科山茶属的植物高州油茶(C. gauchowensis)、越南油茶(C. vietnamensis)、普通油茶(C. oleifera)、小果油茶(C. meiocarpa)等物种及其自然杂交种的总称。山柚树在海南岛有着400多年的种植历史,《中国植物志》和《海南植物志》均有记载 [3] [4]。海南地理位置处于中国南端,气候独特,高温高湿,光照和雨量充沛,植物可以全年生长。这些独特的海岛环境特点,孕育出了独具特色的山柚树,而且海南山柚籽在纵径、横径等10个性状与内地多数油茶性状有较明显的差别,使得海南山柚油的化学物质基础与大陆的油茶籽油有着非常明显的区别 [1] [5] [6]。

山柚油在民间多由山柚籽经过干燥、粉碎、炒制、喷水续炒和压榨等工序制得,这种湿炒加工工艺 [7] 明显与内陆的干炒工艺不同,这种方法得到的山柚油风味独特,深得海南本地人的喜爱。山柚油不仅是良好的食用油料,其还具有降低胆固醇,抑制和预防冠心病、高血压等心脑血管疾病等作用,是公认的纯天然绿色保健食品 [7] [8]。目前大量文献也记载了其具有增强血管弹性和韧性,延缓动脉粥样硬化,增加肠胃吸收功能,促进内分泌腺体激素分泌,防止神经功能下降,提高人体免疫力等作用 [9] [10]。尤其是海南民间,压榨法生产的山柚油在孕产妇产前产后护理、小孩和老人增加食欲、增强体力、甚至治疗一般性的外伤、烧伤等方面都得到了及其广泛的认可 [8] [11]。

化学成分是药物的药效物质基础,山柚油化学成分的分析已有很多研究,但还不够全面。山柚树为多年生阔叶小乔木,不同树龄对山柚油化学成分影响如何未见文献报道,为了了解不同树龄对山柚油化学成分的影响,本文采用海南本地民间习用的湿炒工艺榨取山柚油,并用GC-MS方法对海南琼海的树龄4年、30年、40年以及300年的不同山柚树开展了山柚油化学成分分析,另外还分析了本地市售4种山柚油化学成分,以期为海南山柚油在临床护理等方面的开发利用提供支持。

2. 材料、仪器与试剂

2.1. 材料

选择树龄4年、30年、40年和300年山柚树,2020年10月采集成熟山柚籽于海南省琼海市;标记为海南不同产地的商品山柚油购买于当地商户。

2.2. 仪器与试剂

GCMS-QP2010 Plus气相色谱–质谱联用仪(日本岛津),RTX-5MS毛细管柱(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) (USA, RESTEK),甲醇、氢氧化钾和正己烷均为分析纯。

2.3. GC-MS分析

2.3.1. 色谱条件

HP-5毛细管柱(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm),载气为氦气,进样口温度250℃,载气流速1.0 mL/min,分流比10:1。程序升温:初温50℃,以15℃/min速率升温至150℃,然后以2℃/min速率升温至190℃,保持3 min,再以8℃/min速率升温至240℃,保持5 min。

2.3.2. 质谱条件

接口温度250℃,电离方式EI,电子能量70 eV,离子源温度200℃,质量扫描范围40~500 amu,检测电压0.4 kV,溶剂延迟时间为2.0 min。

2.3.3. 数据处理

按上述测定条件进行GC-MS分析,获得相应的色谱、质谱数据,将所分离化合物质谱图与NIST08.LIB谱库进行匹配,选取相似度大于90%的化合物,并结合相关文献报道确定分析样品的化学成分,并采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量。

3. 方法与结果

3.1. 样品制备

不同树龄山柚籽各采集10公斤委托当地专业加工户经干燥、脱壳、粉碎、炒制、喷水续炒和二次压榨并沉淀过夜,合并得到压榨山柚油毛油。各产品甲酯化方法如下:分别称取0.2 g上层山柚油置于100 mL三角烧瓶中,加入6 mL 1% KOH甲醇溶液后,再加入4 mL甲醇,于55℃~60℃水浴10 min油层消失,冷却,加入10 mL蒸馏水和10 mL正己烷,振摇2 min,于分液漏斗上静置过夜,取1 mL正己烷层,用正己烷定容至10 mL容量瓶中,经0.22 μm有机微孔滤膜过滤后待GC/MS分析。

3.2. 结果

3.2.1. 不同树龄山柚油成分分析

采用气相色谱–质谱联用方法对山柚油甲酯化后样品进行分析。结合计算机谱库检索与文献资料比对,限定匹配度不低于85%,从琼海地区不同树龄山柚油成分中共鉴定出31种化学成分。其中4年树龄的山柚油化学成分鉴定出19种化学成分;30年树龄的山柚油化学成分鉴定出16种化学成分;40年树龄的山柚油化学成分鉴定出17种化学成分;300年树龄的山柚油化学成分鉴定出10种化学成分。其中软脂酸甲酯、硬脂酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯通过与标准脂肪酸甲酯对照品比对确认。

各成分相对百分含量采用峰面积归一化法计算,不同树龄山柚油化学成分分析见表1

Table 1. Analysis of Camellia oleifera oil from different aged trees in Qionghai

表1. 琼海不同树龄山柚油化学成分分析

3.2.2. 商品山柚油成分分析

不同产地的四种商品山柚油在分析时降低了气相色谱程序升温速率,其它处理与不同树龄山柚油处理方法相同,从其山柚油成分中共鉴定出22种化学成分。其中商品1山柚油鉴定出11种化学成分;商品2山柚油鉴定出12种化学成分;商品3山柚油鉴定出12种化学成分;商品4山柚油化学成分鉴定出13种化学成分。

四种商品山柚油各成分相对百分含量采用峰面积归一化法计算,其化学成分分析见表2 (表中商品1标为商1,商品2标为商2,商品3标为商3,商品4标为商4)。

Table 2. Analysis of Camellia oleifera oil from Different producing areas in the markets

表2. 不同产地市售商品山柚油化学成分分析

4. 结语

众所周知,不饱和脂肪酸在食用油脂中的含量占比高其保健性能相对较好。从不同树龄的山柚树不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸总体含量上可以看出,随着树龄的增加其相对百分含量有一定的趋势性增加或减少,其中饱和脂肪酸以软脂酸和硬脂酸计其相对含量随着采样树龄的增加从39.3→36.7→37.2→29.6而逐渐降低;不饱和脂肪酸以油酸和亚油酸计其相对含量随着采样树龄的增加从56.5→58.7→59.1→67.1而逐渐增加,说明山柚树的生长周期对山柚油的化学成分变化产生一定的贡献,但单一化学成分的含量变化趋势性不明显。海南民间采用山柚油作为孕产妇饮食干预或者外用手段有其合理性。

很多文献报道山柚油中油酸含量比较高 [2] [12] [13],本文测得油酸最高为61.02%,可能和压榨前采用的不同加工工艺有关,这一点从叶洲辰 [12] 等的文献中可以得到验证,另外个体加工户对于湿炒工艺掌握的火候和标准也会存在个体差异。因此有必要对海南本地山柚油采用的加工工艺在相同原材料情况下设计多种工艺参数进行必要的对比分析,以期找出既符合市场需求又能最大限度保留营养成分的加工工艺,为海南山柚油的加工提供数据支撑。

从标记海南不同产地的市售商品山柚油化学成分来看,无论是以软脂酸和硬脂酸计的饱和脂肪酸还是以油酸和亚油酸计的不饱和脂肪酸均出现了显著变化,同时在不同商品山柚油中不同程度的出现了溶剂残留、环境有害物邻苯二甲酸酯类成分以及三苯基氧化膦等。海南本地山柚油每公斤市售价格600~1000元,远远高于其他省份市售油茶籽油,不良商贩为了达到与本地山柚油口感和香味等相似,有动机采用非法手段制售假冒山柚油,需要加强市场监管来保护百姓的身体健康。

橘生淮南为橘,生于淮北则为枳,除了气候和土壤等天然条件的区别,品种和栽培管理等外界条件对于同一种植物中某些代谢产物的影响非常大,甚至对其营养成分产生颠覆性影响,根据《海南省林木种子(苗)总站关于2020年椰子、槟榔、白木香、油茶等4个树种苗木检查情况的报告》 [14],海南省目前有油茶种苗544.24万株,已认定山柚树良种有23个,另据海南省林业厅组织编制的《海南省油茶产业发展规划(2017~2025年)》 [15],到2025年,全省新种油茶30万亩,油茶总面积发展到36万亩,将来可供选择研究的范围大大增加,其营养成分的变化可能更为复杂,而本次实验样本有限,为了更精确得到生长周期和其他生长相关因素对山柚油中各化学成分的种类和含量的变化影响趋势,精准分析和选育高质量本地山柚树,需要设计更完善的样品采集、分析和研究计划来完成山柚油化学成分基础数据的分析,指导海南山柚油产业更快更好发展;同时也可以根据这些化学成分的变化特点区别国内其他地方的山茶油,强化海南本地山柚油的独特性,尽快申报为国家地理标志产品,并为进一步深入研究和阐明其生物活性提供物质基础的数据支持。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

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