气质联用法分析黄精种子油脂的脂肪酸成分

罗 露，周 准，彭彩云，王 霞，李 超，尹佳雯，廖贻华，王 炜*，龚力民*

(1.湖南中医药大学 药学院 创新药物研究所/中国-巴基斯坦中医药民族医药研究国际合作基地，湖南 长沙410208；2.湖南新汇制药股份有限公司，湖南 长沙410000；3.湖南食尚康农业股份有限公司，湖南 怀化 419300)

黄精为百合科植物多花黄精PolygonatumcyrtonemaHua.、鸡头黄精PolygonatumsibiricumRed.、滇黄精PolygonatumkingianumColl.et Hemsl.的干燥根茎[1]，按形状不同习称“大黄精”“鸡头黄精”“姜形黄精”。黄精是具有两千多年历史的一味传统中药[2]，始载于晋代《名医别录》。黄精的药用、食疗和保健价值很早就已得到认可和应用，历代医药典籍中记载黄精性平，味甘，入肾、脾、肺经，具有补气养阴、健脾、益肾、润肺疗效，《圣惠方》言：“水调服，一年内变老为少，久久成地仙”；《食疗本草》曰：“根、叶、花、实，皆可食之”。现代药理学研究表明，黄精具有降血脂、降血糖、保护心血管系统、提高和改善机体免疫力、抗病毒、延缓衰老等作用[3]。黄精主要分布于我国中南部地区，如江苏、安徽、福建、江西、浙江等省。虽然《中国药典》只收载了黄精、多花黄精和滇黄精3种黄精属药用植物，但相关医药学著作收载以及栽培生产和市场流通中实际有黄精属植物10余种，其基原混杂，且分布不均，现为紧缺的大宗药材之一[4]。并且随着黄精药用和营养保健等价值不断被发掘，目前国内黄精年需求量超过万吨[5]。

黄精种子属淀粉性种子[6]，蛋白质含量适中，所含氨基酸种类齐全且粗脂肪含量较常见谷类作物高，尤其是其含有较高的人体必需不饱和脂肪酸亚油酸，具有很高的营养保健价值。目前对于黄精种子成分的研究比较少，故本研究采用了GC-MS仪器对3种黄精种子甲酯化的脂肪酸成分进行了分析，以期为后续黄精种子的综合开发利用提供依据。

1 材料、仪器与试剂

1.1 实验材料

多花黄精种子，(鸡头)黄精种子、滇黄精种子于2019年9月采自张家界，共计2 000 g，经粉碎机打粉后剩1 956 g，经湖南中医药大学药学院中药鉴定教研室龚力民副教授鉴定均为正品。

原料除去杂质，粉碎过20目筛，备用。

1.2 仪器

GC-MS QP2010型气相色谱-质谱联用仪GC-MS Solution色谱工作站(日本岛津公司)，NIST质谱检索数据库(美国)，AB104-N型电子分析天平(梅特勒-托利多)。

1.3 试剂

石油醚(60～90 ℃)、正己烷、氢氧化钾、甲醇、无水硫酸钠、乙酸乙酯均为分析纯，由国药集团化学试剂有限公司提供。

2 实验方法

2.1 油脂提取

精密称取粉碎过20目筛的3种黄精种子适量，各平行3份，置索氏提取器内。分别加入120 mL 6#溶剂油，水浴85 ℃，回流提取7 h。提取液转入已干燥至恒重的瓷蒸发皿中于75 ℃水浴蒸干溶剂至无溶剂味，冷却后得油脂，称重计算含油量，备用。

浸膏得率%=(浸膏提取物质量/干物料质量)×100%

2.2 样品甲酯化法

分别精密称取各油脂0.05 g于25 mL比色管内，加入2 mL石油醚-甲苯(V/V，1∶1)混合溶剂，摇匀溶解后再加入2 mL 0.4 mol/L KOH-甲醇溶液，振摇5 min，在常温下静置15 min，再加蒸馏水至刻度，摇匀，澄清后取上层液，备用。

2.3 检测条件

气相条件：色谱柱：DB-5ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。载气：He。进样口温度：250 ℃。柱温：程序升温，初始温度120 ℃，以10 ℃/min到190 ℃，保留15 min，5 ℃/min到240 ℃，保留16 min。进样量：1 μL。分流比：5∶1。

质谱条件：离子源温度：230 ℃；接口温度：250 ℃；电离方式：EI，电子能量：70eV；溶剂延迟时间：3.0 min；质量扫描范围：35～600 amu；采集方式：SCAN。

3 实验结果

3.1 3种黄精种子浸膏得率

平均浸膏得率分别为：多花黄精6.76%，滇黄精5.75%，鸡头黄精1.59%。

3.2 3种黄精种子油脂GC-MS总离子流色谱及主要成分分析

分别对3种黄精种子油脂离子流总图(图1、图2、图3)中的各峰经质谱扫描后得到质谱图，所得到的各种化合物质谱图经计算机检索和人工解析，并进行标准图谱对照分析，其相似度在72%～97%，查对有关质谱资料，根据各化合物峰面积归一化法计算各组分在各自样品中的相对峰面积。

图1 多花黄精油脂GC-MS总离子流色谱

图2 鸡头黄精油脂GC-MS总离子流色谱

图3 滇黄精油脂GC-MS总离子流色谱

4 讨论

4.1 脂肪酸成分分析

本研究通过对多花黄精种子、(鸡头)黄精种子和滇黄精种子的脂溶性成分进行提取与分析，最终检测出3种黄精种子的化合物分别为45种、75种和54种，其中油脂脂肪酸成分见表1。

不同的脂肪酸其生理功能也不一样。从表1可以看出，多花黄精种子和鸡头黄精种子的粗脂肪含量很高，远远高于主要粮食作物水稻和小麦的粗脂肪含量[7](分别为1.4%、1.9%)，可见黄精种子有作为食品和饲料的潜力，但与滇黄精种子差别较大，应注意鉴别；多花黄精种子和鸡头黄精种子中人类的必需脂肪酸亚油酸高达51.56%和47.02%，而常用食用油如油菜油的亚油酸含量[8]仅为23.71%，花生油中亚油酸为36.74%，但不宜多食。亚油酸和油酸属于ω-6 PUFA，在人体生理代谢中，亚油酸经过不饱和化酶的作用转化为γ-亚麻酸和花生四烯酸，亚油酸本身也具有降低血浆胆固醇、缓解疼痛等作用，故黄精种子有较高的临床价值和营养开发价值；除此之外，亚油酸和油酸的钠盐或钾盐还可作为表面活性剂用在工业上和食品中。黄精种子的棕榈酸含量也不低，棕榈酸为软脂酸，与硬脂酸按一定比例混合可用于化妆品中。不饱和脂肪酸分为单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)，在不影响高密度脂蛋白胆固醇水平的前提下，MUFA可降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平。PUFA也对人体有重要的生理功能，是有机体生物膜的重要组成部分，其能调节人体的脂质代谢，预防和治疗心脑血管疾病，促进生长发育，还能提高种子的抗寒能力，利于种子的储存[9]。

表1 3种黄精种子油脂脂肪酸相对含量 (%)

4.2 脂肪酸比值分析

在脂肪酸中各比值也是一个评价性质的重要指标，合理的膳食脂肪酸中[10]，SFA∶UFA约为1∶1。医学研究中发现PUFA与SFA的比值为2时有降血脂作用，比值越大作用越显著[11]，从表1中可看出多花黄精种子的PUFA与SFA比值为2.81，鸡头黄精种子为1.78，滇黄精种子为3.52。SFA与UFA的差异对种子的萌发也有一定影响，种子成熟后，种子内脂类成分的氧化反应会导致种子活力下降[12]。

综上所述，3种黄精种子的粗脂肪含量较常见谷类作物高，而且含有较高的人体必需脂肪酸亚油酸，具有很高的营养保健价值，可提高黄精种子的利用率，将其制成食品添加剂或开发为营养保健品，还可扩大黄精种子的应用范围，作为表面活性剂用于化妆产品中。3种黄精种子都含有较高的ω-6型PUFA，尤其是多花黄精与滇黄精的PUFA与SFA比值均大于2，有降血脂作用，可大量应用于医学临床。