不同中药材种子中脂肪酸组分及含量特征

2013-12-09 02:05田盼盼周大寨朱照武汪兴平
关键词:鲨烯凤仙花荆芥

田盼盼,李 伟,程 超,,周大寨,朱照武,汪兴平,*

(1.湖北民族学院 林学园艺学院,湖北 恩施445000;2.湖北民族学院 生物科学与技术学院,湖北 恩施445000;3.生物资源保护与利用湖北省重点实验室(湖北民族学院),湖北 恩施445000)

对于中药材的研究和利用,目前主要侧重于药用部分(主要是根茎叶)中药理活性成分的研究,对于非药用部分和非药用成分的研究较少,人们还极少关注药用资源的综合利用,使药用资源只得到了部分利用,剩余资源被废弃和浪费.本文主要以中药材种子为材料,对其脂溶性成分进行测定分析,目的在于探寻中药材种子中可利用成分,为中药材资源的全面开发和有效利用提供初步的试验依据.

对于药材中油脂成分的研究,散见一些报道.在现有文献中,报道了五味子[1]、决明子[2]、凤仙花[3]、紫苏[4]、薏米[5]、牛膝[6]、板蓝根[7]、桔梗[8]、远志[9]、防风[10]、黄芪[11]、地丁[12]、白芷[13]、瞿麦[14]、白术[15]等药材中脂肪酸成分,研究材料均取自于药用部分,对其非药用部分的油脂成分未见报道.本文将研究内容集中在非药用部位,种子通常是植物中油脂含量最丰富的部分,研究了18 种种子的油脂组成,其中板蓝根(Wrightia laevis)种子、桔梗(Platycodon grandiflorus)种子、荆芥(Nepeta cataria)种子、远志(Polygala tenuifolia Willd)种子、黄芪(Astragalus membranaceus)种子、白术(Atractylodes macrocephala Koidz)种子、白芷(Angelica dahurica)种子的脂肪酸成分是首次报道.

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

1.1.1 试验材料 选取了南五味子、决明子、板蓝根、桔梗、荆芥、凤仙花、紫苏、薏米、白术、防风、地丁、黄芪、远志、瞿麦、牛膝、黄芩、白芷、野苋菜共18 种中药的种子作为试材,其中五味子、决明子、凤仙花、薏米主要以种子入药,其余几种均以根、茎、叶入药;均购自药材市场.

1.1.2 试验仪器 RE-52 型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);6890N 气象色谱仪(Agilent 公司);5975C质谱仪(Agilent 公司);FA2104 型电子天平;RT-02A 型粉碎机.

1.2 试验方法

1.2.1 油脂的提取 参照《GB/T 5009.56-2003 糕点卫生标准的分析方法》提取油脂.采集各成熟的、干燥的药材种子为试验材料,粉碎机粉碎成粉末,以沸程60~90℃的石油醚为溶剂,用浸提法提取各药材中的油脂,过滤去除药渣,得到油脂的石油醚溶液,经旋转蒸发仪蒸发回收溶剂得到各药材的油脂.

1.2.2 油脂的甲酯化 称取13.1 g KOH 固体溶于100 mL CH3OH 配成KOH-CH3OH 溶液;称取0.06 g 油脂样品于具塞试管中,移取4 mL 异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷,C8H18)溶解试样,必要时微加热辅助溶解;用微量移液管加入200 μLKOH-CH3OH 溶液,盖上玻璃塞猛烈震荡30 s 静置至澄清;向溶液中加入约1 g 的NaHSO4固体猛烈摇荡,中和KOH,静置,待盐沉淀后取上层清液用于脂肪酸分析.

1.2.3 色谱-质谱分析 气相色谱条件:DB-5 型石英毛细管色谱柱,载气为高纯度氦气,柱内载气流量为1.26 mL/min,分流比为20 ∶1,进样口温度为250℃;升温程序:从80℃开始,先以10℃/min 升至200℃,再以1℃/min 升至220℃,维持2 min 后以8℃/min 升至280℃,维持3 min;气化室温度为250℃;进样量2 μL.

质谱条件:EI 离子源70 ev,离子源温度200℃,接口温度250℃,倍增器电压0.9 kv,溶剂延时4 min,扫描范围40~600 amu.

2 结果与分析

2.1 药材种子的含油率

各药材含油率由高到低依次为:紫苏、凤仙花、黄芩、五味子、荆芥、桔梗、地丁、野苋菜、远志、白术、黄芪、白芷、板蓝根、决明子、防风、薏米、牛膝、瞿麦(见表1). 其中,紫苏和凤仙花的出油率相对较高,在11%以上,黄芩、五味子、荆芥和桔梗的含油率在8%以上,具有较高的可利用性;其他药材种子的含油率不足8%,但是都含有大量的不饱和脂肪酸,也有一定的利用价值.

表1 各种子的含油率Tab.1 Oil content of different seeds

2.2 GC-MS 图谱分析

按照1.2.3 所述的色谱-质谱条件分别进样,得到各油脂的总离子流色谱图.本文仅以紫苏脂溶性成分为例(见图1),由此可见油脂中的各组分均得到较好的分离.用面积归一法计算各化合物的相对含量(见表2),使用数据库对积分的色谱峰进行检索,得出紫苏油脂成分油酸含量高达81.20%.

2.3 各种子油脂组成

根据GC-MS 测定,18 种药材种子油脂的脂肪酸组成见表3. 其脂肪酸组成的共同特点是都含有棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸,且在这4 种组分中,不饱和脂肪酸含量较高,饱和脂肪酸的含量(棕榈酸和硬脂酸的含量)较低,不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比值为2.78~16.67,其中紫苏、黄芩、荆芥、远志、白芷和板蓝根、瞿麦的不饱和脂肪酸含量是饱和脂肪酸含量的8 倍以上.同时各种子脂肪酸组成又各有特点. 其中油酸含量较高的有紫苏为81.20%,与目前市场上名贵食用油-山茶油和橄榄油相近. 亚油酸含量高达50%以上的种子有黄岑、五味子、桔梗、地丁、白术、黄芪、牛膝.亚麻酸含量较高的有凤仙花33.47%、荆芥61.72%. 另外,远志和板蓝根含有较大量的二十碳烯酸,含量分别为49.07%和11.45%,板蓝根含有23.01%的芥酸(二十二碳烯酸).因此,不同药材种子可以作为不同用途的油脂开发利用.

图1 紫苏种子脂溶性成分总离子流色谱图Fig.1 TIC of liposoluble constituents of Perilla frutescens seed

2.4 其他功能性成分

从部分种子的油脂中还检测出了少量重要的功能性成分(见表4). 野苋菜种子油脂中检测出了7.03%的角鲨烯;凤仙花和牛膝中含有少量的角鲨烯(1.37%、0.34%),其中,牛膝中的角鲨烯是首次分离得到.角鲨烯是一种脂质不皂化物,具有提高超氧化物歧化酶(SOD)活性、增强机体免疫能力、改善性功能、抗衰老、抗疲劳等多种生理功能[16],可广泛应用于医药行业、化妆品行业、食品行业等.白芷种子中检测出了0.71%的欧前胡素,欧前胡素是线性呋喃香豆素类化合物,具有扩张血管、抑制肿瘤细胞增殖、抑制癫痫发作、抑制心肌肥大、抗微生物、影响药物代谢酶活性等多种药理作用[17];桔梗种子中含有0.84%的β-谷甾醇,β-谷甾醇作为一种植物甾醇,具有明显降血脂、抗癌、抗炎症等功效[18];荆芥种子中含有0.29%的胡薄荷酮,胡薄荷酮是荆芥挥发油的主要成分之一,与荆芥的抗炎消炎功效密切相关[19],具有一定的药用价值.

表2 气质联用分析紫苏种子油脂成分及含量Tab.2 Composition and content of Perilla frutescens seed by GC-MS

表3 各种子油脂的脂肪酸组成Tab.3 Fatty acids compositions of several Chinese herbal seeds

表4 种子油脂中的功能性成分Tab.4 The functional composition of different oil from seeds

3 结论与讨论

3.1 某些中药材种子可以作为食用油脂或者功能性油脂加以利用

紫苏籽出油率达12.82%,且含有大量的油酸,与橄榄油和山茶油的脂肪酸组成相似,可以作为高档食用油开发利用.含油率8%以上的种子有凤仙花、黄芩、五味子、荆芥和桔梗,且亚油酸和亚麻酸总量高于50%,可以作为功能性油脂或者食用调和油开发利用. 野苋菜种子含有7.03%的角鲨烯,可以作为保健性油脂开发利用.

3.2 应广泛开展药材种子的化学成分研究,为药材的全面综合利用打下基础

种子通常是植物中油脂、蛋白质、淀粉含量最集中的部位,具有很高的油用、食用价值以及特殊的功能性应用价值.遗憾的是,长期以来人们忽视了这一宝贵的资源,相关的研究报道非常少.文献报道了五味子的油脂含量为7.19%、亚油酸占93.3%[1]、凤仙花油脂含量为17.9%、亚麻酸占53.65%、紫苏油脂为33.49%~42.58%[4]、薏米为油脂为5.81%[5].本文结果与文献报道的紫苏含油率以及五味子和凤仙花的脂肪酸组成上有明显不同,这些差异可能来自于产地和品种.本文研究的其余14 种中药材种子中的油脂含量和脂肪酸组成,因缺乏文献报道而无法比较.同时由于本文研究材料的种类限制,未找出油脂或者其它功能成分很高的种子.因此作者认为应更广泛深入的研究不同种类、品种、产地药材种子的化学成分,以充分发掘资源的价值,能有的放矢的推动中药材的综合利用.

3.3 资源扩展挖掘,将促进特殊功能性成分的广泛应用

众所周知角鲨烯来源是深海鲨鱼.深海鲨鱼是珍贵的保护动物,因而限制了角鲨烯的生产和使用.因此寻找含角鲨烯高的植物资源十分必要.目前已知橄榄油含有角鲨烯150~700 mg/100 g,米糠油含量为332 mg/100 g.本研究从野苋菜、凤仙花和牛膝种子油脂中分别测出了含7.03%、1.73%和0.34%,其中牛膝和野苋菜是同科不同属植物.有报道称角鲨烯在苋属植物种子油中含量可以达到5%~8%,有望通过大量栽培而成为一个潜在的角鲨烯新资源[20-22].因此从含有某种功能成分的近缘植物中广泛探寻这一成分,有可能发现高含量的资源,为其实际应用奠定基础.

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