脂肪酸的叶柄和叶片从挪威布朗Macroalgae昆布属植物hyperborea与酰甘油酯、极性脂质和自由脂肪酸

文摘

彻底分析脂肪酸的叶柄和叶片海带的物种昆布属植物hyperborea提出了。脂质提取分离成中性脂质,游离脂肪酸,和极性脂质,衍生化前和gc - ms分析。总共42脂肪酸被确定和量化,包括n3脂肪酸亚麻酸,stearidonic酸和二十碳五烯酸。脂肪酸含量较高的叶片比叶柄(7.42毫克/克干重和2.57毫克/克干重、职责)。的最高金额n3脂肪酸中性脂质中发现分数100.9 590.6 ug / g干重和ug / g为叶片和叶柄干重,分别。多不饱和脂肪酸的含量比叶柄在叶片高3.4倍。刀片PUFA最高/ SFA比率相比,叶柄(1.02和0.76)和最低的n6 /n3比率(0.8和3.5)。这项研究强调了脂质成分差异分数的叶柄和叶片l . hyperborea。多不饱和脂肪酸的数量相比,饱和和单不饱和脂肪酸影响人类健康。在医药、食品和饲料行业,这可以为生产不同的健康产品的重要性。

1。介绍

世界人口的增长和缺乏足够的食物乞求新的食品和饲料来源。高达60%的世界所提供的食物能量摄入谷物小麦,大米和玉米(1]。这些谷物,而高代谢能和碳水化合物,少量的重要营养素如蛋白质,矿物质,维生素(特别是A和C),和脂肪酸,尤其是长链多不饱和n3脂肪酸(2- - - - - -4]。一个有前途的补充食品和饲料是一种更好的利用海洋资源。微观世界生产和收获——和macroalgae从2004年到2014年翻了一番5]。尽管如此,97%的生产和收获是发现在亚洲5];因此,存在着巨大的潜力在世界其他地区的扩张。Macroalgae属于一种种类繁多的海洋植物,非正式地分为三组:红藻门(红藻),绿藻门(绿藻)和褐藻类(蓝藻)。使用海藻作为饲料、食品和肥料在粮食短缺的时期很常见在北欧的10世纪,直到18世纪中叶(6]。目前在斯堪的纳维亚半岛和其他西方国家,利用海藻是有限的工业产品,如海藻酸、琼脂、卡拉胶,几乎只和增稠剂,用于食品和饲料工业。Biomarine加工业在沿海地区,有很大的潜力。挪威尤其特权由于长长的海岸线结合营养洋流的存在(北大西洋漂流和挪威沿海电流),以确保增长的好气候海洋动植物。

海藻多年来被认为对人类健康有积极的影响,这些海洋植物和消费一直与癌症的发病率较低,高脂血症,冠心病7]。据报道,他们也具有抗菌、抗病毒、抗炎和immunotropic属性(8]。许多报道药用海藻的影响并没有被证实,但布朗等人斯坦和波登发表了综合评论关于这个主题(7,9]。血脂水平和作文可以对人类健康的重要性和商业应用程序10- - - - - -12]。真核藻类含有不同成分的酰脂质及其脂肪酸,尽管藻类已全面研究的数量相对较少(11]。脂质在macroalgae可分为中性脂质,包括单甘酯、双甘酯,甘油三脂,固醇,和极性脂质,包括糖脂、磷脂、甜菜碱脂质(10,11,13]。一个重要海洋macroalgae营养好处是归因于高水平的多不饱和脂肪酸(欧米伽),特别是n3和n6脂肪酸(14]。饮食和低n6 /n据报道3比抑制对心血管疾病的影响,癌症和炎症和自身免疫性疾病15]。全球鱼类资源减少、海藻的另一种选择可能是一个好的选择,可持续的来源n3(欧米伽7]。之前的研究对于脂肪酸在布朗macroalgae有营养或制药重点。脂肪酸含量只有被确定为一个在几个参数,导致有限的脂肪酸概要文件(16- - - - - -20.]。更广泛的FA分析对某些种类的布朗macroalgae [8,21- - - - - -23]。然而知之甚少脂肪酸组成单个的脂质类海洋大型植物的(8]。布朗macroalgae昆布属植物hyperborea海带的常见物种的发现,在大西洋北部,此前只有具有脂肪酸在三方面研究[6,12,24),所有展示有限配置文件确定不超过9脂肪酸。Within-plant脂肪酸分布这一物种此前只报道施密德和斯坦格尔24)与昆布属植物hyperborea收获西海岸的爱尔兰。脂肪酸分布变化之间的不同部分海藻取决于物种的形态及其生理和生态环境(25]。

之前考虑到海洋藻类作为食物来源,重要的是要评估其营养价值。在这种背景下,本研究的目的是提供一个全面的分析脂肪酸从macroalgae概要文件在叶柄和叶片l . hyperborea。在这项研究中,脂质被分离成游离脂肪酸(远期运费协议)酰甘油酯(中性脂质,NLs)和极性脂质(PLs)用固相萃取。每个类的脂肪酸gc - ms技术识别和量化。

2。材料和方法

氯仿和己烷的Chromasolv®质量、庚烷、乙醚、甲醇、和氯化钠puriss pa。质量,从Sigma-Aldrich(圣路易斯,密苏里州,美国)。霍尼韦尔的醋酸是Riedel-de Haen (Seelze,德国)。

2.1。标准

混合脂肪酸甲酯(名声)与37组件(食品行业声誉,Restek Bellefonte, PA,美国)被用于识别的饥饿。名声21-component混合(Qualmix PUFA鱼米、甲基酯(鲱鱼油),Larodan AB,桑纳,瑞典)——用于识别独联体6、9、12、15-octadecatetraenoic酸甲酯,所有-独联体8、11、14 17-eicosatetraenoic酸甲酯,-独联体7、10、13、16、19-docosapentaenoic酸甲酯。此外,以下个人名声标准:壬酸甲酯(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国),13-methyltetradecanoic酸甲酯,反式9-tetradecenoic酸甲酯,独联体9-heptadecenoic酸甲酯,独联体13-octadecenoic酸甲酯,独联体9-eicosenoic酸甲酯,hexacosanoic酸甲酯(所有从Larodan AB、桑纳瑞典)。使用了三个内部标准(10毫克/毫升,溶解在CHCl₃),一个用于每个脂质分数;1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine PL分数,nonadecanoic酸FFA的分数,和trinonadecanoin问分数(所有从Larodan AB、桑纳瑞典)。Nonadecanoic酸甲酯(Larodan AB、桑纳、瑞典)添加到37组件名声混合保留时间识别、自C19:0作为内部标准样品。

2.2。预处理的l . hyperborea

l . hyperborea被提供的和被融合生物高聚物。收获挪威西海岸,外面Sør-Trøndelag县市政府2015年10月。渔船上l . hyperboreacrude-cut冲洗,并与福尔马林手动保存。浩方被丢弃。一旦渔船叶柄和叶片分别真空包装。当收到大学,叶柄和叶片与水清洗,消除污染物,与液体冷冻N₂林德集团(99.999%,AGA,慕尼黑,德国),和冷冻干燥(α2 - 4 LD +马丁基督Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Osterode哈尔茨,德国)。冻干的材料被在QMM Micromixer和粉在实验室搅拌机3100(丹佛斯)g·a·隆德Pharmatech,腓特烈斯塔,挪威。新鲜海藻的含水量测量根据ISO 11465:1993 / Cor1:1994。

2.3。脂质提取

四个样本复制使用的叶柄和叶片都和他们都在样品制备阶段分别对待。修改Folch的脂质提取的方法(26]。总之,5 - 10 g海藻粉提取的分液漏斗体积CHCl 10倍₃:甲醇(2/1),50µ每个内部标准添加L汉密尔顿®注射器。诱导相分离,0.9%氯化钠混合后添加(CHCl的体积的0.2倍₃:甲醇)。大约20分钟后,有机相被转移到试管(杜兰®20×150毫米,美因茨,德国)。极地阶段与CHCl reextracted₃,30 - 60毫升取决于数量的海藻粉。每个样品的有机相结合,与真空蒸发器蒸发(q - 101, Buchi Labortechnik AG) Flawil,瑞士)在40°C,在1.00毫升氯仿重新溶解,转移到SPE的瓶。

gx - 271合成机器人(Gilson ASPEC,米德尔顿WI,美国)是用来进行SPE程序。使用的方法是基于以前的工作由Pinkart et al。1998年和2004年Ruiz et al。27,28]。Aminopropyl-modified硅相SPE列,500毫克,3毫升(Chromabond, Macherey-Nagel、Duren、德国)条件在500年之前为7.5毫升己烷µL示例应用。NLs (mono - di -,和甘油三酯)和5毫升氯仿筛选了,然后用5毫升的远期运费协议乙醚:醋酸(98:2 v / v),最后请与5毫升甲醇。交叉污染的可能性之间的任何检查三个类为每个脂质类通过执行测试标准。回收率为90%或更高。洗出液被转移到文化管(杜兰12×100毫米,美因茨,德国)和N下蒸发₂在40°C (g)。

2.4。饥饿的形成

形成的饥饿问和PL分数再溶解在2毫升的庚烷,之前的1.5毫升3.3毫克/毫升甲醇钠。甲醇钠溶液是由溶解金属钠(Purum,默克,达姆施塔特,德国)甲醇浓度为3.3毫克/毫升。文化水平管被动摇的30分钟350 rpm (Biosan有限公司、PSU-10i里加、拉脱维亚)前10分钟离开解决垂直,庚烷阶段被转移到瓶储存−20°C之前,gc - ms分析。FFA分数再溶解在1毫升的男朋友₃甲醇(14%,Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)。样本加热5分钟在70°C水浴。加热后,1毫升庚烷之前添加到每个样品管在旋涡混合器混合。庚烷阶段被转移到瓶和存储−20°C之前,并用gc - ms分析。

2.5。饥饿的gc - ms分析

饥饿的分析是基于先前发表的方法(29日]。不久,进行分析是一个安捷伦6890系列气相色谱仪(GC;美国安捷伦科技,威尔明顿DE)结合一个Autospec天涯质谱仪(女士;Micromass有限公司,英国的曼彻斯特)使用一个EI离子源。GC是配备了CTC PAL Autosampler (CTC分析AG)、Zwingen、瑞士)。进行分离60 m Restek列(Rtx®-2330)与0.25毫米ID和一个0.2µm膜厚度的二氧化硅90% biscyanopropyl / 10% phenylcyanopropyl聚硅氧烷固定相(美国Restek公司Bellefonte PA)。载气,氦(99.99990%,从雅苒,Rjukan,挪威)是用于1毫升/分钟恒流。EI离子源是用于积极的模式,生产70电动汽车电子在250°C。女士是扫描在40 - 600之间m / z与0.3秒扫描一次,0.2秒内扫描延迟,和0.5 s周期时间。转让行温度设定在270°C。该决议是在1000年。

1/10的分流比是用于注射1.0µL样本。两个注射相似之处被用于每个样本复制。鉴定脂肪酸是由比较保留时间与标准以及女士库搜索。MassLynx version 4.0(美国水域,米尔福德,MA)和2014年NIST质谱库(盖瑟斯堡,医学博士,美国)。相对灵敏度因子之前由Devle et al。29日)是用于定量测定。结果给出了g / g干重(DW)。GC烤箱开始温度为65°C,保持3分钟,温度被提高到150°C (40°C /分钟),举行了13分钟,之前增加到151°C (2°C /分钟),举行了20分钟,缓慢增加到230°C (2°C /分钟),并举行了10分钟,最后增加到前240°C (50°C /分钟),和最终的温度是3.7分钟。

3所示。结果与讨论

我们已经识别并量化42个不同的脂肪酸l . hyperborea,如表所示1。这是一个明显高于他人比先前报道的这个物种数量(6,12,24]。海藻通常包含一个脂质水平(< 1 - 5%19,21,30.]。的部分包含分子的总脂质脂肪酸显著依赖物种,地理位置,和季节性变化12,18,24,31日,32]。在我们的研究中,总FA(组织)内容相对于在叶片和叶柄干重0.74%和0.26%,分别。3:1叶片和叶柄符合施密德和斯坦格尔24]发现within-plant变化为同一物种,即使他们曾两次组织内容(0.5%和1.5%在叶柄和叶片,职责)。发现含水量为83.3%±85.6%和0.5±0.8在叶片和叶柄,分别。脂肪酸概要决心问,FFA, PL分数分别在叶柄和叶片。对个人脂质分数,%组织最高的NLs叶柄和叶片42.9%和54.5%,分别。柄的PL分数由组织48.5%和31.5%在叶片组织。%组织的远期运费协议在剑柄范围从8.6%到13.9%。在41个不同脂肪酸检测脂质部分,相同的10脂肪酸在所有分数在叶柄和叶片成为主流。在这组10中,三个FAs饱和(国家林业局、C14:0 0, C18:0),一个是单不饱和脂肪酸(MUFA C18:1独联体9),其余五人多不饱和(PUFA C18:2独联体9日,12日,C18:3独联体9、12、15日C18:4独联体6、9、12、15、C20:4独联体5、8、11、14和C20:5独联体5、8、11、14、17)。

主脂肪酸占总脂肪酸含量的90%以上的分数,如图1。他们发现在数量从1200到0.65不等µg / g DW(表1)。脂肪酸是属于主如果是总脂肪酸含量的2%以上的至少一个脂质分数柄或刀片。所有这些十脂肪酸与他人被[6,12,24]。施密德和斯坦格尔24)确定C18:3n6,在剑柄的1.2%和5.5%,这与我们的结果不同,C18:3n6不高于2%的叶片脂质分数。这可能是由于地理和/或季节性变化。相同的足总被范没有检测到Ginneken et al。12),也不报告Mæhre et al。6),这两个研究l . hyperborea是一些macroalgal物种之一。只有最多两个反式脂肪酸,C14:1反式9和C16:2顺式或反式在样品确认7,10日,在相对较低的数量(≤2.53µg / g DW)。在主脂肪酸饮食很重要n3脂肪酸等亚麻酸(ALA, C18:3n3),stearidonic酸(SDA C18:4n3)和二十碳五烯酸(EPA, C20:5n3)以及两个n6脂肪酸、亚油酸(洛杉矶,C18:2n6),和花生四烯酸(AA, C20:4n6)。如何有利l . hyperborea是人类饮食(因此也在动物饲料)取决于几个因素,例如,内容基本FAs (LA和阿拉巴马州),其他重要营养FAs (SDA、AA、EPA)和PUFA / SFA和之间的比率n6 /n3脂肪酸。

众所周知,棕色海藻生长在温带或亚北极地区,可以积累n3和n6(欧米伽33]。叶柄和叶片的最低金额n3和n6脂肪酸在FFA分数。最高金额在问分数,除了n3 PL分数在叶片数量是高于问分数(646年和591年µg / g DW,职责)。的最高金额基本FAs LA和阿拉巴马州被发现在NLs刀片(183.7DW和83.6 g / gg / g DW,职责)。然而,对于柄,最高的被发现在PL分数(48.4g / mL)和最高的阿拉巴马州被发现在问分数(7.3g / g DW)。有一个较低的比例n在叶片和叶柄6 FA花生四烯酸(9.8%和17.3%,resp)。这对应于由施密德报道,斯坦格尔(24]。

世界卫生组织(世卫组织)推荐每天摄入0.25 g EPA + C22:6n3 (DHA)作为健康饮食的一部分34]。即使海藻可以有高水平的EPA、DHA脂肪酸是普遍缺失或只存在于少量不同phaeophytes [18]。DHA的最高金额在我们的研究中被发现在叶片FFA分数(1.7g / g DW)。总含量的EPA + DHA在叶片832g / g DW,达到推荐量不大可能单靠食用海藻,每日的摄入量要大约300克干海藻(或1500克新鲜海藻)。虽然n3和n6欧通常容易氧化,研究表明,这些欧米表现出高氧化稳定性在干海带海藻油脂的产品(35]。这样做的原因可能是由于保护作用的半乳糖和sulfoquinovosyl根连着glycoglycerolipids欧(主要的膜脂质)33]。

叶柄和叶片不仅在不同内容的个人FAs也大量的美国,MUFAs和欧米伽(表2)。国家林业局的柄分布最高37.7%的组织,而MUFA和PUFA的柄在33.6%和28.7%,分别。然而,叶片有较高欧34.2%的组织分布和较低的分布SFA和MUFA 33.4%和32.4%,分别。斯坦格尔2015年报告更高的欧米伽分布在叶片和叶柄为52.0%和32.2%,分别。英足总分布与地理和季节变化显著不同,最有可能由于营养、光照条件等生物因素。范Ginneken et al。12)发现PUFA分配53%的组织l . hyperborea(长)在法国收获MUFA SFA为25%和22%。Mæhre et al。6收获同样的物种(全植物)的挪威海岸和PUFA报道34.2%,MUFA SFA的33.7%和26.5%。这些结果非常类似于我们的发现,尽管有显著的距离在收割的时候(2010年5月/ 6月和2015年10月)。欧米伽的总量在叶片叶柄3.4倍,美国的总金额和MUFAs 2.6和2.8倍,分别。欧米伽要优于美国从饮食的角度来看,取代美国和欧米伽饮食中减少冠心病的风险(34]。问分数在叶柄和叶片的PL分数PUFA / SFA比率最高的1.79和1.21,分别。当结合脂质分数刀片FAs PUFA / SFA比率较高相比柄FAs(1.02和0.76)。

l . hyperborea有一个n6 /n3的比例0.8/1在叶片和叶柄的3.5/1。脂质分数之间的比率不同,见表2高,但比叶片叶柄。在西方饮食n6 /n3比15-20/1明显高于~ 1,人类进化过程中是正常的(15,36]。然而,对于健康福利降低这一比率被认为是有益的和相关的预防炎症,心血管和神经障碍(12]。n6 /n据报道,3比率2-5/1抑制对心血管的影响,炎症和自身免疫性疾病15,37,38]。因为是一个重大的区别n6 /n3比率在叶柄和叶片,只使用刀片可以考虑如果很低n6 /n3比所期望的。不过,在这种情况下还应该提到,联合国粮农组织2010年的报告中(34)不认为这个比例很重要,给没有这样的具体建议。

而相同的脂肪酸为主,叶片中的含量始终高于叶柄,见图2。这是一致的结果发现施密德和斯坦格尔24]。至少,在叶片的金额1.1倍的柄肉豆蔻酸(C14:0) PL分数,在最大,69.3倍高于叶柄FFA SDA的分数。FFA和PL分数,最大的差异是发现脂肪酸阿拉巴马州,SDA和环保局。问分数,叶柄和叶片数量最大的区别是在硬脂酸(C18:0),而叶片和叶柄数量几乎相等的FFA和PL分数相同的脂肪酸。

4所示。结论

共有42个不同脂肪酸识别和量化的叶柄和叶片l . hyperborea,以最大的两个脂肪酸反式配置。一些脂肪酸在叶柄或叶片,而另一些则只存在于某些脂质分数(NL、FFA和PL)在叶柄和叶片。在主的脂肪酸n3脂肪酸阿拉巴马州(10.4和131µDW的g / g), SDA(17.2和394µg / g DW)和EPA(126年和830年µDW的g / g),以及两个n6脂肪酸:洛杉矶(96年和296年µg / g DW)和AA(444年和723年µg / g DW);括号中的值是叶柄和叶片分别。之间的比率n6和n3脂肪酸≤4.4/1都是脂质分数特别是低(≤1.3/1)的叶片。叶片提出PUFA / SFA比率最高的国家。关于潜在的商业化的营养的应用l . hyperborea,发现叶片代表最合适的材料,由于高水平的欧米和一个低n6 /n3的比例。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢融合生物聚合物的抽样l . hyperborea和Pharmatech铣所有样本。作者还要感谢海洋研究所的允许他们使用的海带森林图形抽象。这项工作是由挪威生命科学大学的支持。

引用

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