一串红种子油的提取、成分分析及其急性毒性研究

刘世彪 吕江明 刘祝祥 武长松 杨 鹏

(吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室1，吉首 416000)

(吉首大学医学院2，吉首 416000)

一串红种子油的提取、成分分析及其急性毒性研究

刘世彪1吕江明2刘祝祥1武长松1杨 鹏1

(吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室1，吉首 416000)

(吉首大学医学院2，吉首 416000)

采用单因素设计，用超声波辅助提取一串红的种子油，得出最佳提取条件为以石油醚作提取剂，料液比1:9，提取时间40 min，提取温度60℃，提取功能300 W，在此条件下的种子油提取率为29.82%。经GC－MS分析，一串红种子油中不饱和脂肪酸质量分数达91.24%，其中亚油酸质量分数为28.07%，亚麻酸质量分数为63.17%。急性毒性试验表明，以剂量65 mL/(kg·d)的一串红种子油灌胃小鼠，连续14 d小鼠没有表现出明显的中毒症状和死亡现象。因此一串红种子油没有毒性，可以作为营养保健油源开发。

一串红 种子油 脂肪酸组成 急性毒性试验

一串红(Salvia splendens Ker－Gawl)又名墙下红、爆竹红、撒尔维亚等，为唇形科鼠尾草属多年生草本花卉。原产南美巴西，是广泛栽培的绿化观赏植物。全草可入药，有清热凉血、消肿散结、解毒等功效［1］。一串红在亚热带地区开花期长达4～5个月，是秋冬季主要的组图观赏花卉之一，市场需求量大，人工栽培多。目前对一串红的研究主要集中于栽培繁殖技术［2－3］和天然色素提取［4－5］等方面，而对于其种子的利用方式则较单一。一串红的果熟期在10月底，小坚果椭圆形，内含黑色种子，种子千粒重3.738 g，寿命为1～4年，生产上主要用于播种育苗［3，6］。超声波辅助提取植物油脂及气相色谱－质谱联用技术(GC－MS)分析油脂成分已在植物成分提取分析领域得到广泛的应用［7］。一串红的种子含有油脂，本文通过单因素试验设计，研究了超声波辅助提取一串红种子油的最佳工艺，用GC－MS技术检测了油脂的脂肪酸组成，并通过对昆明种小鼠的急性毒性试验，研究了一串红种子油的食用安全性，为开发利用一串红种子提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

成熟的一串红(Salvia splendens)种子于2008年11月10日～20日采集于吉首大学校园内。于60℃干燥箱烘至衡重，粉碎至粒度1.0 mm左右，于干燥器中备用。

小白鼠:健康昆明种，体重(20±2)g，雌雄各半，由湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供，许可证号SCXK(湘)2009—0004。

1.2 试剂和仪器

石油醚(沸程60～90℃):成都金山化学试剂有限公司;环己烷:天津市富宇精细化工有限公司;正己烷:天津市科密欧化学试剂有限公司;乙酸乙酯:上海申博化工有限公司;NaOH、HCl、NaCl:上海江沪化工实业有限公司，以上试剂均为分析纯。甲醇、甲基正丁醚、正丁烷:上海安谱科学仪器有限公司，以上试剂均为HPLC级。

FZ102型植物粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司;FA－2004电子分析天平:上海天平仪器厂;KQ－250DB型数控超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;LD25－Z低速自动平衡离心机:北京医用离心机厂;RE52－99旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;HWS24电热恒温水浴锅:北京市医疗设备厂;GCMS－QP2010气相色谱 －质谱 －电脑联用仪(配NIST05标准质谱):日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 提取方法

称取10 g原料(m)，置于150 mL带盖的试剂瓶中，加入适量的萃取溶剂浸泡12 h。试剂瓶置于设定条件的超声波清洗槽中超声提取油脂。一定时间后将试剂瓶中的混合抽提液及原料渣转入离心管中，3 000 r/min离心3 min，上清液转移到旋转蒸发器中，蒸馏回收有机溶剂。油脂产品恒重(60℃干燥3 h除去残留溶剂，干燥器中冷却至室温得m1。试验重复3次，取平均值。

提取率=m1/m×100%。

1.3.2 种子油的成分分析

试剂1:45 g NaOH溶于150 mL甲醇及150 mL去离子蒸馏水。试剂2:325 mL 6 mol/L HCl加入275 mL甲醇。试剂3:200 mL甲基正丁醚加入200 mL正丁烷中。

试剂4:10.8 g NaOH溶于900 mL去离子蒸馏水。

试剂5:40 g NaCl加入100 mL重蒸水中，形成NaCl饱和液。

取油样40 mg，置于螺口玻璃管中。加入1 mL试剂1进行皂化，振荡5～10 s，加盖，沸水浴5 min，取出振荡5～10 s，继续沸水浴25 min。取出冷却后进行甲基化，加入2 mL试剂2，加盖振荡5～10 s，在80℃水浴10 min，冰浴冷却。在试管中加入1.25 mL试剂3，慢振10 min，加3滴饱和的氯化钠溶液，弃下层水相。在剩余的有机相中加入3 mL试剂4，慢振5 min，加3滴饱和氯化钠溶液，取上层有机相供GC－MS分析。

GC－MS条件:Rtx－5ms弹性石英毛细管柱(25 m × 0.25 mm × 0.25 μm);载气氦气，总流量 24.4 mL/min，柱流速 1 mL/min，压力 84.7 kPa，分流进样，进样量0.5 μL，分流比 50∶1。程序升温:气化室温度250℃，柱初始温度150℃，保留2 min，以4℃/min上升到260℃，保留4 min;进样口温度250℃。EI离子源，电子能量70 eV，离子源温度200℃，接口温度230℃;传输线温度275℃，溶剂切除时间3.00 min;发射电流34.6 μA，质量扫描范围29 ～450 amu。

1.3.3 急性毒性试验

选用健康昆明种小鼠，分为试验组20只和对照组20只，雌雄各半。灌胃前禁食不禁水16 h。试验组以最大耐受量的种子油灌胃，2次/d，首次0.8 mL，6 h后第二次灌胃0.5 mL，折合成灌胃体积65 mL/(kg·d)或灌胃剂量 59.48 g/(kg·d)，以同体积的蒸馏水为对照组。灌胃后试验动物在同一条件下分笼饲养，喂固体饲料，自由饮水，室温25℃左右，连续观察14 d，记录小鼠生长活动情况及死亡情况，并每7 d称量一次。

2 结果与分析

2.1 不同溶剂对一串红种子油提取率的影响

采用超声提取法提取种子油，以石油醚(沸程60～90℃)，环己烷，正己烷和乙酸乙酯为溶剂，超声条件为料液比1∶7，60℃超声30 min，超声功能250 W。结果如表1所示。

表1 溶剂对提取率和色泽的影响

表1显示，4种溶剂中以石油醚的提取率最高，油脂色泽较好。石油醚无毒，价格相对便宜，故以其作为后续试验的提取溶剂。

2.2 液料比对一串红种子油提取率的影响

以石油醚为溶剂，在提取时间为30 min，提取温度60℃，超声功率250 W的情况下，考察了料液比对种子油提取率的影响，结果如表2所示。它表明随着溶剂体积的增大提油率逐渐增大，但后期的增大幅度减缓。综合考察，料液比选择1∶9较为合适。

表2 料液比对提取率的影响

2.3 提取时间对一串红种子油提取率的影响

在提取温度60℃，料液比1∶9，超声功率250 W的条件下，超声提取时间对种子油提取率的影响如表3所示，表明了超声波处理时间越长，种子油提取率越高，但40 min后不明显。综合考虑，选择40 min为最佳提取时间。

表3 提取时间对提取率的影响

2.4 提取温度对一串红种子油提取率的影响

在料液比为1∶9，提取时间40 min，超声功率250 W的条件下，设定不同超声温度，考察超声温度对种子油提取率的影响，结果见表4。它表明种子油的提取率随提取温度的增高而增大，但增大的幅度在后期有所减少。综合考虑，选择60℃为最佳提取时间。

表4 提取温度对提取率的影响

2.5 超声功率对一串红种子油提取率的影响

在料液比为1∶9，提取时间40 min，提取温度60℃条件下，不同超声功率对一串红种子油脂的提取率如表5所示。随着超声功率的增加，提油率有所增加，但400 W的提油率反而有所下降，故取300 W为最佳提取功率。

表5 超声功率对提取率的影响

通过以上单因子试验，确定一串红种子油的最佳提取条件是以石油醚为溶剂，料液比1∶9，超声时间40 min，超声温度60℃，超声功率300 W。在此条件下提取一串红种子油，三个平行组的平均提取率为 29.82%。

2.6 一串红种子油的脂肪酸组成

对甲酯化后的种子油进行GC－MS分析，得到样品的总离子流图(图1)。通过NIST05的质谱数据库进行检索，将所得质谱图与标准谱图对照，确定种子油的成分及其相对含量见表6。

图1 一串红种子油的总离子流图

表6 一串红种子油的脂肪酸成分

图1和表6显示，经GC－MS鉴定出的一串红种子油成分有4种。十六酸(棕榈酸)的相对质量分数为6.89%，(Z，Z)－9，12—十八烷二烯酸(亚油酸)的相对质量分数为 28.07%，(Z，Z，Z)－9，12，15—十八烷三烯酸乙酯(亚麻酸)的相对质量分数为63.17%，十八酸(硬脂酸)的相对质量分数为1.87%。其中亚油酸和亚麻酸属不饱和脂肪酸，其总量达91.24%。亚油酸是人体必需的脂肪酸，亚麻酸具有降低血脂和胆固醇，调节心脏功能，提高脑细胞的活性，增强人体防御系统功能等作用［8］，它们都是重要的脂肪酸。唇形科紫苏属植物的种子中富含油脂，如崔凯等［9］报道的紫苏属(Perilla)18个品种的种子油含量均在24.75% ～39.52%之间，苏子油中不饱和脂肪酸的相对质量分数含量约占脂肪酸总量的90%，其中亚麻酸的相对质量分数介于56.14% ～64.82%，一串红种子油成分与之极其相似。茶籽油是品质优良的食用油，据报道，茶籽油中的棕榈酸质量分数为8.49%，硬脂酸为1.84%，油酸为81.62%，亚油酸为 8.05%［10］，与一串红种子油相比，茶籽油的不饱和脂肪酸总量略低，但缺乏亚麻酸这一重要的功能性成分。而油菜籽脂肪酸中质量分数最多的是油酸(69.54%)，其亚油酸(15.70%)和亚麻酸(8.45%)［11］远低于一串红的种子油。一串红种子油如作为食用油开发，在脂肪酸组成的品质方面具有显著的优势。

2.7 小鼠急性毒性试验

将一串红种子油以65mL/(kg·d)的体积剂量给小鼠灌胃后，连续观察14 d，小鼠行为表现正常，活泼，无明显中毒症状及死亡现象，结果如表7。观察期末，处死动物进行大体解剖，肺、肝、胃、肠、肾脏等主要器官未见肉眼可见的异常改变。根据根据《保健食品检验与评价技术规范(2003版)》［12］中的急性毒性分级标准，属无毒级。

表7 一串红种子油对小鼠的急性毒性试验

3 结论

3.1 一串红种子油提取的最适提取工艺条件为以石油醚为溶剂，料液比为1∶9，提取时间40 min，提取温度60℃，超声功能300 W。在该工艺下，种子油的提取率可达29.82%。

3.2 一串红种子油中，硬脂酸质量分数仅为1.87%，不饱和脂肪酸质量分数达91.24%，亚麻酸质量分数高达63.17%，超过亚麻籽油的亚麻酸含量，保健功能好。

3.3 小鼠急性毒性试验表明，剂量65 mL/(kg·d)时，连续14 d小鼠没有表现出明显的中毒症状和死亡现象。因此一串红种子油没有毒性，它可以作为一种优质的营养保健植物油源开发。

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Study on Extraction，Composition Analysis and Acute Toxicity Test on Seed Oil of Savia Splendens

Liu Shibiao1Lü Jiangming2Liu Zhuxiang1Wu Changsong1Yang Peng1
(Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Utilization of Hunan Province，Jishou University1，Jishou 416000)
(Medical College of Jishou University2，Jishou 416000)

The ultrasonic－assisted extraction process on seed oil from Savia splendens was optimized by a single factor test in this study.The optimal extraction conditions were as follows:petroleum ether as extraction solvent，ratio of material to solution 1∶9，extraction time 40min，extraction temperature 60 ℃ and ultrasonic power 300 W.Under these conditions，the extraction rate of seed oil was 29.82%.GC － MS analysis revealed that the unsaturated fatty acids in Savia splendens seed oil were 91.24%，in which the mass fraction of linoleic acid，linolenic acid was 28.07%and 63.17%respectively.In the acute toxicity test，a dose of 65 mL/(kg·d)of seed oil were filled into young mice's stomach and no evident poisoning symptom and animal death were detected after 14 days'continuous observation，which indicated that Savia splendens seed oil has no toxicity and can be developed as a resource of health oil.

savia splendens，seed oil，fatty acid composition，acute toxicity

TS224.4;R994.4

A

1003－0174(2011)09－0056－04

植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室基金(JSK200901)

2010－11－08

刘世彪，男，1965年出生，博士，教授，结构植物学和资源植物学