几种槭属植物的油脂营养成分分析

李娟娟 樊金拴 魏伊楚 张世杰

(陕西省经济植物开发利用重点实验室，西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100)

槭树科(Aceraceae)槭树属(Acer L.)植物是我国主要的园林树种、用材树种和防护林树种，其中的元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭和复叶槭等几种槭属植物在生物学特性、形态特征和经济价值上相类似，且分布广泛，元宝枫分布在我国一半以上的省市地区，为中国特有种；五角枫广泛分布在华北和中原各省；三角枫为我国自然分布的优良乡土槭树之一，主要分布在长江中下游地区；鸡爪槭是园林绿化应用最广泛的树种之一；复叶槭广泛栽植于我国的东北、华北、内蒙古、新疆及长江流域一带[1-5]。近年来，随着科技与经济发展，以元宝枫为代表的槭树属植物资源的开发利用越来越受到社会各界的广泛关注、高度重视和重点发展，呈现出良好的发展态势。但是，目前在众多的槭属植物开发利用基础研究报道中，缺少对槭树属植物种子油维生素E含量、脂肪酸组成及其特有成分神经酸的研究报道。为了促进槭树种子资源的合理开发利用，现将槭属中元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭等5个种的种实特性、蛋白质、种子含油率、维生素E含量及脂肪酸的组成进行研究分析。

1 材料与方法

1.1 材料

元宝枫种子(混合样)于2016年10月末采自内蒙古、辽宁、山东、陕西等地；五角枫、三角枫、鸡爪槭种子均于2016年11月11日采自西北农林科技大学南校区；复叶槭种子于2016年11月27日采自西安植物园新区。所采种子均经过去果皮和种皮之后烘干、研磨、过0.5 mm筛备用。

1.2 仪器及试剂

UV-1800型紫外分光光度计：上海美普达仪器有限公司；VELP UDK 159全自动凯氏定氮仪：意大利VELP公司；ISQ & TRACE ISQ气质联用仪：美国赛默飞科技有限公司；安捷伦1260液相色谱仪：美国赛默飞科技有限公司。

无水乙醚、无水乙醇、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、盐酸、硼酸、蒽酮、葡萄糖均为分析纯；甲醇、正庚烷均为色谱纯；VE标准样品：纯度>99%，上海源叶生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蛋白质的测定—凯氏定氮法

准确称取提油后的种仁粉0.1 g置于干燥的消化管中，加入2 mL催化剂(硫酸铜:硫酸钾=1:9)，再加入5 mL浓硫酸，摇匀后放入消化炉，420 ℃消煮60 min，取下放冷后置于全自动凯氏定氮仪上进行测定分析。

1.3.2 可溶性糖的测定—蒽酮比色法

标准曲线的制作：将试管从0～5编号，依次加入葡萄糖标准液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1 mL和蒸馏水1、0.8、0.6、0.4、0.2、0 mL，将各管加蒽酮试剂5 mL，快速摇动混匀后，在沸水浴中煮10 min，取出冷却，在620 nm波长下，用空白调零测定光密度，以光密度为纵坐标，含葡萄糖量(mg)为横坐标绘制标准曲线。

样品提取及测定：准确称取0.1 g提油后的种仁粉样品3份，置于10 mL离心管中，加水至刻度，在80 ℃水浴中提取30 min，自来水冷却后，取出离心(8 000 r/min)30 min，取上清液0.5 mL，加蒽酮试剂5 mL，快速摇动混匀后，在沸水浴中煮10 min，取出冷却，在620 nm波长下，用空白调零测定光密度，从标准曲线查出可溶性糖含量(mg)。

1.3.3 种子油提取

索氏提取法：精确称取5 g种仁粉，用滤纸包装置于索氏提取器中，以无水乙醚为溶剂，45 ℃水浴回流6 h，抽提完毕后，将油脂转移至10 mL离心管中，在通风处使乙醚挥发，待恒重后避光保存于4 ℃冰箱备用，并将残渣进行干燥、称重，提取瓶中的乙醚另行回收，实验设置3个重复。由公式计算含油率：

1.3.4 种子油脂肪酸组成及含量的测定

种子油甲酯化：取种子油1 mL置于10 mL离心管中，加2 mL正庚烷，混匀，再加2 mL 0.5%的氢氧化钾-甲醇溶液，加塞振匀，40 ℃水浴10 min，静置分层，用注射器吸取上清液经0.45 μm微孔有机滤膜过滤至进样瓶进行GC-MS分析。

GC-MS条件：色谱柱为DB-FFAP(30 m×0.250 mm，0.25 um)；以高纯氦气为载气，炉内最低温度70 ℃，最大温度250 ℃；柱温箱升温过程，开始温度70 ℃保持1 min，第一阶段：10 ℃/min升温达到200 ℃；第二阶段：5 ℃/min升温达到230 ℃后保持15 min。进样量1 μL，柱流量：1 mL/min，分流比60:1，进样口温度230 ℃。

质谱条件：电子轰击源(EI)，离子源温度240 ℃，质谱传输线温度240 ℃，扫描范围：40～600 amu。

数据处理

甲酯化样品经气相色谱-质谱检测分析，最后采用峰面积归一化法进行定量分析。

1.3.5 种子油维生素E含量的测定

维生素E标准曲线的制作：用无水乙醇精确配制质量浓度为100 μg/mL的维生素E标准溶液，再用无水乙醇配制质量浓度分别为10、5、2.5、1.25 μg/mL的VE溶液，用注射器吸取经0.45 μm微孔有机滤膜过滤至进样瓶中，HPLC待测定。以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，做维生素E的标准曲线，得到线性回归方程和系数。

样品处理：精确吸取0.1 mL油样置于5 mL离心管中，加4 mL无水乙醇超声30 min，用注射器吸取2 mL，经0.45 μm微孔有机滤膜过滤至进样瓶中，在设定分析条件下进行HPLC测定。目标物质保留时间与各标准品对照，根据出峰面积定量计算[6-9]。

HPLC条件：色谱柱为ZORBAX SB-C18，检测器为紫外检测器，柱温为30 ℃。流动相为甲醇，流速为1 mL/min，进样量为20 μL，分析时长10 min。

2 结果与分析

2.1 种仁化学成分

元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种仁化学成分结果(表1)显示，元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭和复叶槭的出仁率依次为65.07%、65.61%、37.13%、35.36%和45.50%。通过凯氏定氮法测得元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭和复叶槭的种仁蛋白质含量较高，其中鸡爪槭的蛋白质质量分数最高，为26.17%，三角枫次之，为21.85%，鸡爪槭的蛋白质质量分数显著高于元宝枫、五角枫和复叶槭(13.84%、12.81%和15.20%)可溶性糖质量分数最高的是五角枫，为4.72%，最低的是复叶槭，为1.78%，元宝枫、三角枫和鸡爪槭的可溶性糖质量分数依次为4.67%、2.28%和3.40%。

2.2 种子含油率

通过索氏抽提法提取元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭和复叶槭的种子油，测得其含油率分别为元宝枫(43.86%)、五角枫(40.75%)、三角枫(30.56%)、鸡爪槭(26.29%)和复叶槭(17.04%)。这5种槭属植物的含油量较高且差异较大，其中元宝枫和五角枫含油率最高且相互之间差异不显著，但元宝枫和五角枫的种子含油率分别与三角枫、鸡爪槭、复叶槭差异显著，三角枫、鸡爪槭、复叶槭相互之间差异显著(表1)。

表1 元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种仁的化学成分

注：同列相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著(α=0.05)。

2.3 种子油脂肪酸组成及含量

对甲酯化的槭树种子油样品进行气相色谱—质谱测定，共鉴定出元宝枫和五角枫种子油中含有脂肪酸各12种，三角枫14种，鸡爪槭和复叶槭各13种。经质谱库检索及分析，利用峰面积归一化法计算出元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种子油的脂肪酸组成及含量，表2显示，供试5种槭树种子油的脂肪酸组成种类基本一致，但不同油脂中同种脂肪酸的含量存在较大差异；其主要脂肪酸组成均为：油酸、亚油酸、芥酸、花生一烯酸、棕榈酸和神经酸，其中元宝枫种子油中不饱和脂肪酸占89.64%，五角枫种子油的不饱和脂肪酸占91.15%，三角枫种子油的不饱和脂肪酸占88.05%，鸡爪槭种子油的不饱和脂肪酸占89.89%，复叶槭种子油的不饱和脂肪酸占90.40%，一般来说，不饱和脂肪酸含量较高的油脂营养价值相对高[10]，元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭和复叶槭的油脂营养价值较高。除此之外，这5种槭树种子油都含有少量的亚麻酸、十七酸、硬脂酸、山嵛酸、花生酸、木蜡酸等成分，而三角枫还含有0.4%的棕榈油酸，三角枫、鸡爪槭、复叶槭还含有十八碳三烯酸，所占百分比分别为1.35%、3.74%和3.88%。

神经酸是大脑发育、维持的必需营养物，对提高脑神经的活跃、防止脑神经衰弱有很重要的作用，大量医学研究也证明，神经酸既可降低脑细胞内脂褐素的积累，还对心血管及人体自身免疫缺乏性疾病有相当好的疗效[11-12]。经质谱库检索及分析，供试元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭5种槭属植物种子油都含有较高的神经酸，其质量分数由大到小依次为：鸡爪槭(9.41%)、三角枫(6.21%)、五角枫(5.48%)、元宝枫(4.49%)、复叶槭(4.30%)。其中鸡爪槭种子油中神经酸的含量最高，且鸡爪槭种子油中神经酸的含量显著高于元宝枫、五角枫、三角枫和复叶槭，元宝枫、五角枫、三角枫和复叶槭的种子油中神经酸的含量差异不显著，复叶槭神经酸含量最低(表3)，表明这5种高神经酸含量的槭属植物可以作为可持续的神经酸资源植物。

表2 元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种子油的脂肪酸组成及质量分数/%

注：“—”表示未检测到。

表3 元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种子油中神经酸及维生素E含量分析

注：同行相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著(α=0.05)。

2.4 种子油维生素E

维生素E是最主要的抗氧化剂之一，能促进生殖，保护T淋巴细胞、保护红细胞、抗自由基氧化、抑制血小板聚集从而降低心肌梗死和脑梗塞的危险性，还对烧伤、冻伤、毛细血管出血、更年期综合症、美容等方面有很好的疗效。经高效液相色谱测定分析(表3)，元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭种子油中维生素E的含量由高到低依次为：鸡爪槭70.28 mg/100 g、五角枫67.94 mg/100 g、元宝枫66.72 mg/100 g、复叶槭44.87 mg/100 g和三角枫36.07 mg/100 g。元宝枫、五角枫和鸡爪槭的种子油中维生素E的含量显著高于三角枫和复叶槭，且元宝枫、五角枫和鸡爪槭之间维生素E的含量差异不显著，复叶槭种子油中维生素E的含量显著高于三角枫。

3 讨论与结论

3.1 元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭等5种槭树富含油脂，其含油率在17.04%～43.86%之间。其中元宝枫含油率最高，达到43.86%，比油茶的干籽含油率(17.4%～39.2%)[14]和大豆总含油率(40.18%)[15]还要高；含油率最低的复叶槭也达到了17.04%，与油茶的含油率相接近，由此可见，这5种槭树都可以作为油料树种，具有一定的开发利用价值。

3.2 元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭5种槭树种子油的脂肪酸组成成分相似，主要脂肪酸均为油酸、亚油酸、棕榈酸、花生一烯酸、芥酸和神经酸，其不饱和脂肪酸的质量分数较高，均在88%以上，但不同油脂中同种脂肪酸的含量存在较大差异。

3 .3 元宝枫、五角枫、三角枫、鸡爪槭、复叶槭5种槭树种子油都含有较高的功能性成分神经酸和维生素E，其中鸡爪槭种子油的神经酸和维生素E含量均最高，分别为9.41%和70.28 mg/100 g，这5种槭树都可以作为可持续的神经酸和维生素E的资源植物，具有重要的经济价值。

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