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[摘 要]目的 分析蜈蚣藻和带形蜈蚣藻的脂肪酸成分和无机元素含量。方法 采用三氯甲烷甲醇法提取南海大型经济海藻蜈蚣藻和带形蜈蚣藻中的粗脂肪,利用气相色谱质谱联用仪分析其脂肪酸的组成。采用Optima 2000DV原子发射光谱仪测定蜈蚣藻和带形蜈蚣藻中几种人体必需无机元素Ca、P、Zn、Mg、Fe、Mn、Cu、Cr、Se、Sr和一些有害元素As、Cd、Pb的含量。结果 蜈蚣藻和带形蜈蚣藻的粗脂肪含量分别为5.6%和3.4%,其中不饱和脂肪酸含量分别占其总脂肪酸含量的7.18%和1.08%。蜈蚣藻和带形蜈蚣藻的无机元素含量均较丰富,其中人体必需的Fe、Ca、Mg、P、Zn含量较高,而有害元素As、Cd、Pb含量很低。结论 蜈蚣藻和带形蜈蚣藻主要的脂肪酸成分为棕榈酸。相比而言,蜈蚣藻的营养价值更高。
[关键词]蜈蚣藻 带形蜈蚣藻 气相色谱 质谱联用仪 脂肪酸 原子发射光谱仪 无机元素
中图分类号:R93文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)17-0084-01
我国海岸线长,浅海面积较大,海藻种类也较丰富,1990年代已记录有800种左右。其中有经济价值的有100多种,主要为褐藻、红藻、绿藻及少量蓝藻等大型海藻。近年来,随着人们对海藻研究的加深,其在食品、医药、饲料工业等领域得以广泛应用。研究发现,海藻除含有一般生物具有的蛋白质、碳水化合物、脂肪外,还含有比一般陆地植物更丰富的维生素、微量元素、矿物质等营养物质。海藻富含多种脂肪酸成分,其作为多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)的新来源,正日益受到国内外研究者的广泛关注。
南海大型经济海藻蜈蚣藻(Grateloupia filicina C.Ag.)和带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu Yamada)属于海膜科蜈蚣藻属植物,多可食用或作制膠原料。目前关于蜈蚣藻、带形蜈蚣藻脂肪酸和无机元素的分析尚未见报道。本文使用气相色谱 质谱(GC MS)联用技术和原子发射光谱仪对这两种经济海藻中的脂肪酸成分及无机元素含量进行比较、分析,目的在于为其开发利用提供科学依据。
1 仪器与材料
1.1 材料与试剂
蜈蚣藻、带形蜈蚣藻全藻,采集自广东南海南澳岛,由中科院海洋研究所夏邦美、丁兰平教授鉴定为海膜科蜈蚣藻属植物蜈蚣藻和带型蜈蚣藻,现保存在中科院青岛海洋研究所海藻标本室。
无机元素标准溶液(Perkin Elmer公司)为光谱纯;水为蒸馏水;其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器
GC MS分析联用仪(美国Thermo Finnigan公司);TP3型不锈钢调温电热板(武汉精华科技公司);Optima 2000DV型电感耦合等离子体发射光谱仪(Perkin Elmer公司)。
2 方法与结果
2.1 脂肪酸成分分析
2.1.1 粗脂肪的提取 精密称取干燥研碎的海藻5g,加入蒸馏水2mL,加入三氯甲烷 甲醇(体积比2∶1)100 mL,60℃加热回流1 h,滤过,用50mL三氯甲烷 甲醇(体积比2∶1)分数次洗涤残渣。弃残渣,合并所有三氯甲烷 甲醇溶液,浓缩至约1mL。冷却后加入无水乙醚25mL和无水硫酸钠15g,振摇1 min,滤过,蒸干,干燥,即得到粗脂肪。
2.1.2 脂肪酸的甲酯化取粗脂肪,加入无水甲醇10mL及浓盐酸1mL,加热回流1 h。冷却后置分液漏斗中,加入乙醚约40mL,再加水洗涤后弃水层,直至水层呈中性。取出乙醚萃取液,加入无水硫酸钠脱水,滤过,蒸干乙醚,即得甲酯化脂肪酸。
2.1.3 脂肪酸的GC MS分析条件 色谱条件:DB 5色谱柱(30 m×250μm×0.25μm),载气为氦气,流速为1.2 mL·min-1,气化室温度260℃,分流进样比10∶1。程序升温,60℃保持2 min,之后以30 ℃·min-1升温至120℃,再以3℃·min-1升温至250℃,保持20min。进样量:10μL。
质谱条件:离子源EI,离子能量70 eV,质谱范围为50~450。
2.1.4 脂肪酸成分分析 三氯甲烷 甲醇法提取所得到的粗脂肪包括脂肪、游离脂肪酸、磷脂、固醇、糖脂、色素、脂溶性维生素等脂溶性混合物。从结果可看出,蜈蚣藻和带形蜈蚣藻主要脂肪酸成分为棕榈酸,不饱合脂肪酸含量分别占其总脂肪酸含量的7.18%和1.08%,其中蜈蚣藻主要是以单不饱和脂肪酸为主,而带形蜈蚣藻则是以多不饱和脂肪酸为主。
2.2 无机元素含量测定
取样品2份,每份约3 g,精密称定,同时作2份空白,平行操作,各加入浓硝酸高氯酸溶液(体积比4∶1)5mL,置于电热板上慢热消化,待约6h消化完全后,取出转移至25mL容量瓶中用稀硝酸定容,作为样品溶液,供微量元素分析用。精密吸取样品溶液1mL,转移至50mL容量瓶中,用稀硝酸定容,供测定宏量元素用。事先配制起始浓度为1mg·mL-1的各种无机元素标准储备液,用时逐步稀释,选定元素分析线后,用ICP AES法依次进行空白溶液和样品溶液的测定。结果可看出,2种藻类的无机元素含量都比较丰富。其中人体必需的Fe、Ca、Mg、P、Zn含量较高,而有害元素As、Cd、Pb含量很低。
3 讨论
通过对带形蜈蚣藻和蜈蚣藻脂肪酸的提取和分析,共分离鉴定出14种脂肪酸成分。2种海藻的脂肪酸成分大致相同,主要脂肪酸成分是棕榈酸。据刘红兵等对东京枫杨的化学成分及抗肿瘤活性研究表明,棕榈酸是东京枫杨的抗肿瘤活性成分。2种海藻的不饱和脂肪酸成分差异则较大,蜈蚣藻以单不饱和脂肪酸油酸和棕榈油酸为主,而带形蜈蚣藻则以多不饱和脂肪酸二十碳二烯酸为主。
对2种海藻中15种无机元素进行含量分析发现,带形蜈蚣藻和蜈蚣藻均含有丰富的人体必需的常量及微量元素,如Fe、Ca、Mg、Zn等。有害元素As、Cd、Pb含量较低,亦可反映出当地海水未受污染。对这2种南海大型经济海藻的脂肪酸成分和无机元素含量进行分析比较发现,将它们开发为功能独特的保健品原料,具有较广阔的应用前景。
参考文献
[1] 曾呈奎.中国经济海藻志[M].北京:科学出版社,1962.
[2] 展义臻,朱平,张建波,等.海藻纤维在医疗和防护纺织品中的应用[J].染整技术,2006,28(5):1-5.
[3] 吉宏武,赵素芬.南海3种可食绿藻化学成分及其营养评价[J].湛江海洋大学学报,2005,25(3):19-23.
[关键词]蜈蚣藻 带形蜈蚣藻 气相色谱 质谱联用仪 脂肪酸 原子发射光谱仪 无机元素
中图分类号:R93文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)17-0084-01
我国海岸线长,浅海面积较大,海藻种类也较丰富,1990年代已记录有800种左右。其中有经济价值的有100多种,主要为褐藻、红藻、绿藻及少量蓝藻等大型海藻。近年来,随着人们对海藻研究的加深,其在食品、医药、饲料工业等领域得以广泛应用。研究发现,海藻除含有一般生物具有的蛋白质、碳水化合物、脂肪外,还含有比一般陆地植物更丰富的维生素、微量元素、矿物质等营养物质。海藻富含多种脂肪酸成分,其作为多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)的新来源,正日益受到国内外研究者的广泛关注。
南海大型经济海藻蜈蚣藻(Grateloupia filicina C.Ag.)和带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu Yamada)属于海膜科蜈蚣藻属植物,多可食用或作制膠原料。目前关于蜈蚣藻、带形蜈蚣藻脂肪酸和无机元素的分析尚未见报道。本文使用气相色谱 质谱(GC MS)联用技术和原子发射光谱仪对这两种经济海藻中的脂肪酸成分及无机元素含量进行比较、分析,目的在于为其开发利用提供科学依据。
1 仪器与材料
1.1 材料与试剂
蜈蚣藻、带形蜈蚣藻全藻,采集自广东南海南澳岛,由中科院海洋研究所夏邦美、丁兰平教授鉴定为海膜科蜈蚣藻属植物蜈蚣藻和带型蜈蚣藻,现保存在中科院青岛海洋研究所海藻标本室。
无机元素标准溶液(Perkin Elmer公司)为光谱纯;水为蒸馏水;其他试剂均为分析纯。
1.2 仪器
GC MS分析联用仪(美国Thermo Finnigan公司);TP3型不锈钢调温电热板(武汉精华科技公司);Optima 2000DV型电感耦合等离子体发射光谱仪(Perkin Elmer公司)。
2 方法与结果
2.1 脂肪酸成分分析
2.1.1 粗脂肪的提取 精密称取干燥研碎的海藻5g,加入蒸馏水2mL,加入三氯甲烷 甲醇(体积比2∶1)100 mL,60℃加热回流1 h,滤过,用50mL三氯甲烷 甲醇(体积比2∶1)分数次洗涤残渣。弃残渣,合并所有三氯甲烷 甲醇溶液,浓缩至约1mL。冷却后加入无水乙醚25mL和无水硫酸钠15g,振摇1 min,滤过,蒸干,干燥,即得到粗脂肪。
2.1.2 脂肪酸的甲酯化取粗脂肪,加入无水甲醇10mL及浓盐酸1mL,加热回流1 h。冷却后置分液漏斗中,加入乙醚约40mL,再加水洗涤后弃水层,直至水层呈中性。取出乙醚萃取液,加入无水硫酸钠脱水,滤过,蒸干乙醚,即得甲酯化脂肪酸。
2.1.3 脂肪酸的GC MS分析条件 色谱条件:DB 5色谱柱(30 m×250μm×0.25μm),载气为氦气,流速为1.2 mL·min-1,气化室温度260℃,分流进样比10∶1。程序升温,60℃保持2 min,之后以30 ℃·min-1升温至120℃,再以3℃·min-1升温至250℃,保持20min。进样量:10μL。
质谱条件:离子源EI,离子能量70 eV,质谱范围为50~450。
2.1.4 脂肪酸成分分析 三氯甲烷 甲醇法提取所得到的粗脂肪包括脂肪、游离脂肪酸、磷脂、固醇、糖脂、色素、脂溶性维生素等脂溶性混合物。从结果可看出,蜈蚣藻和带形蜈蚣藻主要脂肪酸成分为棕榈酸,不饱合脂肪酸含量分别占其总脂肪酸含量的7.18%和1.08%,其中蜈蚣藻主要是以单不饱和脂肪酸为主,而带形蜈蚣藻则是以多不饱和脂肪酸为主。
2.2 无机元素含量测定
取样品2份,每份约3 g,精密称定,同时作2份空白,平行操作,各加入浓硝酸高氯酸溶液(体积比4∶1)5mL,置于电热板上慢热消化,待约6h消化完全后,取出转移至25mL容量瓶中用稀硝酸定容,作为样品溶液,供微量元素分析用。精密吸取样品溶液1mL,转移至50mL容量瓶中,用稀硝酸定容,供测定宏量元素用。事先配制起始浓度为1mg·mL-1的各种无机元素标准储备液,用时逐步稀释,选定元素分析线后,用ICP AES法依次进行空白溶液和样品溶液的测定。结果可看出,2种藻类的无机元素含量都比较丰富。其中人体必需的Fe、Ca、Mg、P、Zn含量较高,而有害元素As、Cd、Pb含量很低。
3 讨论
通过对带形蜈蚣藻和蜈蚣藻脂肪酸的提取和分析,共分离鉴定出14种脂肪酸成分。2种海藻的脂肪酸成分大致相同,主要脂肪酸成分是棕榈酸。据刘红兵等对东京枫杨的化学成分及抗肿瘤活性研究表明,棕榈酸是东京枫杨的抗肿瘤活性成分。2种海藻的不饱和脂肪酸成分差异则较大,蜈蚣藻以单不饱和脂肪酸油酸和棕榈油酸为主,而带形蜈蚣藻则以多不饱和脂肪酸二十碳二烯酸为主。
对2种海藻中15种无机元素进行含量分析发现,带形蜈蚣藻和蜈蚣藻均含有丰富的人体必需的常量及微量元素,如Fe、Ca、Mg、Zn等。有害元素As、Cd、Pb含量较低,亦可反映出当地海水未受污染。对这2种南海大型经济海藻的脂肪酸成分和无机元素含量进行分析比较发现,将它们开发为功能独特的保健品原料,具有较广阔的应用前景。
参考文献
[1] 曾呈奎.中国经济海藻志[M].北京:科学出版社,1962.
[2] 展义臻,朱平,张建波,等.海藻纤维在医疗和防护纺织品中的应用[J].染整技术,2006,28(5):1-5.
[3] 吉宏武,赵素芬.南海3种可食绿藻化学成分及其营养评价[J].湛江海洋大学学报,2005,25(3):19-23.