任小娜，曾 俊

（1.喀什師范學院生物與地理科學系，新疆喀什844000；2.喀什師范學院葉爾羌綠洲生態(tài)與生物資源研究重點實驗室，新疆喀什844000；3.喀什師范學院教務處，新疆喀什844000）

芝麻中木酚素類物質的研究現(xiàn)狀

任小娜1，2，曾 俊2，3，*

（1.喀什師范學院生物與地理科學系，新疆喀什844000；2.喀什師范學院葉爾羌綠洲生態(tài)與生物資源研究重點實驗室，新疆喀什844000；3.喀什師范學院教務處，新疆喀什844000）

芝麻中木酚素類物質具有優(yōu)越抗氧化性和生理功能，在食品、醫(yī)藥、化妝品等領域具有重要的應用價值，目前已得到越來越多的重視和研究。因此，本文從芝麻木酚素類物質的結構、提取、應用和檢測方面進行了綜述，為芝麻的精深加工提供借鑒。

芝麻，木酚素，研究現(xiàn)狀

芝麻，又名胡麻、脂麻、烏麻、巨勝、狗虱、油麻、交麻、小胡麻，是胡麻科一年生草本植物，是我國主要油料作物之一，也是一種經(jīng)濟作物和創(chuàng)匯作物。它品種眾多，主要有白色、褐色、黃色及黑色等。產地主要為中國以及印度、蘇丹、緬甸等[1-2]。目前，我國芝麻的主要產地為河南、安徽和湖北，占我國芝麻年產量的3/4左右[3]。芝麻除了油脂和蛋白含量高外，還含有豐富的功能性成分，主要是木酚素（lignans，也稱木脂素）類物質，它們不僅表現(xiàn)出較強的體外消除自由基功能和體內抗氧化活性[4]，也具有重要的醫(yī)藥保健功能，如肝解毒功能、調節(jié)血脂及抗癌等[5-6]，一些學者對芝麻中這一類物質進行了研究。因此，本文從芝麻木酚素類物質的結構、提取、應用和檢測方面進行了綜述，為芝麻的精深加工提供借鑒。

1 木酚素類物質的結構

芝麻具有很強的抗氧化活性，是由于其含有木酚素類物質，約占芝麻總量的0.5%～1.0%，包括脂溶性的木酚素類物質和含配糖體的水溶性的木酚素類物質，其中脂溶性的木酚素類物質主要包括芝麻素（sesam in，也稱芝麻明）、芝麻林素（sesamolin，也稱芝麻酚林）、芝麻酚（sesamol）、芝麻素酚（sesam inol，也稱羥基芝麻素）和芝麻林素酚（sesamolinol，也稱芝麻酚林酚）。其含量和功效如表1所示[7-8]。水溶性的木酚素類物質則是和1～3個葡萄糖相連形成的極性較強的糖苷。

圖1 芝麻木酚素的化學結構Fig.1 The chemical structure of sesame lignans

芝麻中木酚素類物質的化學結構如圖1所示，前兩者主要存在于芝麻種子中，后三者主要在制油過程中形成。芝麻酚（3，4-亞甲二氧基苯酚）是由芝麻林素（芝麻酚林）轉化而來的，在不焙炒壓榨芝麻油中幾乎檢測不到，而在220℃焙炒芝麻油中含量可達977.6mg/kg，但在脫臭過程中較易除去。芝麻素酚（羥基芝麻素）在不焙炒芝麻油脫色過程中形成，由于對熱穩(wěn)定，在脫臭過程中不易丟失[9]。

表1 芝麻木酚素的種類及功效Table 1 Types and efficacy of ligans in sesame

2 芝麻中木酚素類物質的提取工藝研究

目前，芝麻中木酚素類化合物的提取方法主要有：有機溶劑直接浸提法、微波輔助提取法、超臨界CO2萃取法[10]，此外還有溶劑-結晶法、柱色譜吸附分離法等[11]。

2.1 有機溶劑直接浸提法

有機溶劑直接浸提法是利用相似相溶的原理從芝麻中分離提取木酚素類化合物的一種方法。有機溶劑提取法可分為正己烷提取法和甲醇、乙醇提取法，其中正己烷提取法中提取物的得率和抗氧化活性都較低，因此使用較多的是甲醇、乙醇提取法。劉立業(yè)等[12]以芝麻粕為原料，采用乙醇水溶液直接萃取芝麻素，得出最佳工藝條件為：提取時間2h，提取溫度55℃，乙醇濃度93%，料液比1∶6.5m L/g，得率為0.1928%；當以純甲醇為溶劑提取芝麻油中芝麻素，在最佳提取時間3.25h，提取溫度50℃，料液比1∶1.2m L/g時，得率可達到0.5832%[13]。而張燕飛等[14]以芝麻餅為原料提取木酚素，得出最佳工藝條件為：提取時間6h，提取溫度57℃，乙醇濃度83%，料液比1∶8.5m L/g，得率為0.0329%。邵元龍等[15-16]先將芝麻餅粕用醬油曲霉發(fā)酵后，再采用乙醇水溶液進行提取，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)發(fā)酵后的芝麻餅粕中芝麻素酚的含量比未發(fā)酵前要有顯著的提高。何曉梅等[17]采用超聲輔助法通過單因素和正交實驗確定了芝麻渣中木酚素的最佳浸提條件，在最優(yōu)條件下提取率可達12%。

2.2 微波輔助提取法

近幾年微波法輔助提取芝麻油及芝麻餅粕中的木酚素的研究也比較多，該方法比有機溶劑直接提取法的時間更短，得率更高，工藝更簡單，有一定的市場發(fā)展前景。陳志強等[18]采用微波輔助提取法從10g黑芝麻中提取芝麻素，最佳提取條件是：提取劑為90%乙醇溶液、料液比為1∶8g/L、微波功率700W、提取時間9m in，所得提取物平均質量為4.257g，其中芝麻素含量為23.66mg。陳剛等[19]在微波輻射下采用1，4-丁二醇與丙三醇的混合溶劑提取芝麻桿中的木酚素，最佳提取條件為：微波輻射功率900W，輻射時間40m in，固液比1∶12g/m L，萃取劑質量分數(shù)ω=90%，此時木酚素的萃取率可達65.3%。Nemes等[20]采用微波輔助提取法分別對黑、白和棕色芝麻中木酚素類物質進行提取，含量范圍為0.18～1.89mg/g。

2.3 超臨界CO2提取法

采用超臨界CO2法萃取芝麻油及餅粕中含有的木酚素，提取時間雖然很短，但該方法需依賴超臨界萃取裝置，因此目前國內外對此方面的研究較少。Hu等[21]用該法提取黑芝麻種子中的抗氧化物質，在40MPa、35℃條件下，提取物得率最高可達51.83%。

3 芝麻中木酚素類物質抗氧化活性的研究

芝麻中木酚素類物質因具有特殊的呋喃及酚羥基等結構，因此具有較強的抗氧化活性[22]。黃紀念等[23]分析了芝麻和芝麻油中存在的抗氧化物質，指出焙烤芝麻油之所以具有高抗氧化活性是因為在炒籽過程中，芝麻林素轉變成了芝麻酚和γ-生育酚。武文潔等[24]對芝麻油汽提物-木酚素類物質的抗氧化作用進行了研究，結果表明，樣品對DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基和羥基自由基呈現(xiàn)出明顯的清除作用。而楊玲玲等[25]比較了從芝麻餅和芝麻混合油中提取的木酚素對DPPH自由基清除作用的強弱，結果表明：前者對自由基的清除能力強于后者；采用Rancimat法對芝麻木酚素的抗氧化性能進行研究，得出芝麻木酚素對大豆油的抗氧化性能良好，與VE具有協(xié)同作用。

也有部分學者對芝麻酚和芝麻素的抗氧化性能進行了研究。董新榮[26]和孫明等[27]均以過氧化值為指標，分別研究了芝麻酚對茶油的抗氧化活性和芝麻素對大豆色拉油的抗氧化性能，結果表明：芝麻酚的抗氧化效果與同濃度的二叔丁基羥基甲苯（BHT）相當，比維生素E要強，而芝麻素在大豆色拉油中的抗氧化活性弱于BHT，添加質量分數(shù)為0.04%的芝麻素的抗氧化活性與添加0.02%的BHT相當。李宇等[28]研究了芝麻酚清除自由基的能力，指出在等質量濃度條件下，芝麻酚對超氧陰離子自由基（O2-·）的清除效率要高于BHT及維生素E。

4 芝麻中木酚素類物質檢測方法的研究

目前對芝麻木酚素的檢測方法主要有薄層色譜法（TLC）、高效液相色譜法（HPLC）等，而定量分析普遍采用的是HPLC法，關鍵在于色譜條件和預處理方法的選擇[29]。

4.1 TLC法

薄層色譜法是一種吸附薄層色譜分離法，它利用各成分對同一吸附劑吸附能力不同，使在移動相（溶劑）流過固定相（吸附劑）的過程中，連續(xù)的產生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，從而達到各成分的互相分離的目的。Kamal等[30]用TLC法分離芝麻油中木酚素類物質，通過進行定性、定量分析表明：此法定性效果較好。Kim[31]也用TCL法對中國和韓國的芝麻中木酚素類物質的含量和抗氧化活性進行了比較。徐麗華等[32]采用雙波長薄層掃描法對黑芝麻中芝麻素含量進行測定，測得3批黑芝麻中芝麻素的平均含量為0.2008%，加樣回收率為98.84%，相對標準差RSD為1.184%。

TLC法對于物質的分離和定性分析具有重要價值，通?？捎糜谀痉铀仡愇镔|的分離和鑒定，但要進行定量檢測，還需采用HPLC法。

4.2 HPLC法

HPLC法利用物質在兩相中分配系數(shù)的差異，當兩相作相對移動時，被測物質在兩相之間進行反復多次分配，這樣使原來的微小分配差異產生了很大的效果，使各組分分離。此法不僅可以對木酚素類物質進行定性分離，還可以進行準確定量，因此是木酚素類物質最常用的定性、定量檢測方法。

李丹丹等[33-34]均以芝麻油為原料，通過HPLC法，建立了芝麻油中芝麻酚、芝麻素和芝麻林素同時檢測的HPLC法。黃紀念等[35]通過對分離芝麻素、芝麻林素、芝麻酚和芝麻素酚4種木酚素化合物的色譜分離條件的研究和前處理方法的篩選，得出最佳色譜條件：色譜柱為ODS-C18；流動相為甲醇和水，進行梯度洗脫；流速0.8m L/m in；檢測波長：芝麻酚和芝麻素酚為293nm，芝麻素和芝麻林素為287nm；柱溫30℃，并指出薄層層析法為最有效的前處理方法。

由于芝麻素含量最多，占木酚素總量的50%左右，因此學者對其研究也較多。葉子晨等[36]采用高效液相色譜法測定了黑白芝麻中芝麻素的含量，結果表明芝麻素平均回收率100.0%，RSD為0.81%。陳志強等[37]用硅膠層析柱對黑芝麻樣品進行預處理，再用HPLC測定芝麻素含量為0.216%，平均回收率為95.9%。余少沖等[38]將芝麻樣品經(jīng)粉碎及超聲萃取后，采用HPLC測定，結果表明：芝麻素的加標回收率為100%，RSD為1.1%，不同產地芝麻中的芝麻素含量測定結果為0.260%～0.502%。戴洪平等[39]采用氧化鋁層析柱預處理方法從芝麻油中分離出芝麻素混合物，再用高效液相法測定其含量，當在柱溫30℃，甲醇∶水=70∶30，流速2m L/m in，以Inertsil為色譜柱時，被測峰與其他峰可完全分離，且樣品平均回收率為100.6%。孫榮華等[40]建立了HPLC法測定芝麻素、芝麻林素含量的方法，所測二者含量范圍分別為2.5～ 7.0、2.5～4.5mg/g，并指出結果可作為鑒別芝麻油真?zhèn)蔚囊罁?jù)。Wang等[41]采用HPLC對中國的215種芝麻樣品的芝麻素和芝麻林素含量進行了測定，兩種物質總含量范圍從2.49～18.01mg/g，平均含量為8.54mg/g，與孫榮華的研究結果相一致。而Moazzam i等[42]也對來自不同區(qū)域的65種芝麻樣品的芝麻素和芝麻林素含量進行了測定，其含量范圍分別為7～712、21～ 297mg/100g，平均含量分別為163mg/100g和101mg/ 100g，其含量值遠遠大于中國芝麻中兩種物質的含量。劉元法[43]采用乙醇對芝麻油中芝麻素類物質進行提取，而后采用丙酮-異丙醇對芝麻素粗品進行純化，HPLC分析芝麻素物質相對含量達到94%。陳鳳香等[44]采用固相萃取技術為提取和凈化芝麻油中芝麻素的樣品預處理技術，采用反相高效液相色譜檢測芝麻油中芝麻素，其平均回收率為96.1%，平均RSD為2.62%。陶郁華等[45]研究了8種不同有機溶劑預處理芝麻油對HPLC法測定芝麻素含量產生的影響，指出測定芝麻油中芝麻素的最佳方法是：以環(huán)己烷為溶劑，甲醇∶水（74∶26）為流動相，流速1.0m L/m in，采用VP-ODS柱，柱溫30℃，檢測波長286nm。芝麻素平均加樣回收率達100.2%，RSD為1.18%。

4.3 其他檢測方法

除了上述檢測方法，氣相色譜-質譜法（GC-MS）、紫外分光光度法等也用于芝麻中木酚素類物質的檢測。

劉立業(yè)[46]利用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀，對芝麻素純化物進行定性分析，確定芝麻素純化物的主要成分為芝麻素，還有少量的芝麻林素及油脂。

馮志勇[47]采用紫外分光光度法測定芝麻油中木酚素類物質芝麻素與芝麻林素的含量，平均加樣回收率為99.31%，RSD為1.87%。Bhatnagar等[48]也采用此方法建立了快速測定芝麻油中木酚素類物質的方法，其含量與高效液相色譜法所測含量具有很好的一致性。另外，F(xiàn)TIR（傅立葉變換紅外光譜法）也作為一種新方法用于芝麻油中芝麻酚的測量[49]。

5 展望

芝麻木酚素類物質作為天然植物活性成分，安全無毒、性質穩(wěn)定，在食品、醫(yī)藥等方面具有較大應用潛力。不同國家、不同品種的芝麻以及不同加工方法、不同儲藏條件下的芝麻中這些物質的含量都不同，因此如何更好地利用它們的特性，發(fā)揮它們的功用，還有待進一步研究。我國是芝麻生產和消費大國，但對于芝麻的工業(yè)化應用，僅限于生產芝麻油及芝麻醬等初級產品方面，對于可作為天然抗氧化劑的木酚素類物質，具有廣闊的發(fā)展前景；另外，木酚素類物質的保健功能已得到越來越多的研究，木酚素類保健品也有待開發(fā)。

[1]Lee SW，Jeung M K，Park M H，et al．Effects of roasting conditions of sesame seeds on the oxidative stability of pressed oil during thermal oxidation[J]．Food Chem，2010，118：681-685．

[2]楊湄，黃鳳洪．中國芝麻產業(yè)現(xiàn)狀與存在問題、發(fā)展趨勢與對策建議[J]．中國油脂，2009，34（1）：7-12．

[3]王瑞元．開拓創(chuàng)新，推動芝麻產業(yè)的發(fā)展[J]．中國油脂，2007，32（1）：7-8．

[4]ReshmaM V，Balachandran C，Arumughan C，etal．Extraction，separation and characterisation of sesame oil lignin for nutraceutical applications[J]．Food Chem，2010，120（4）：1041-1046．

[5]Nayar NM，Mehra K L．Sesame：its uses，botany，cytogenetics，and origin[J]．Econ Bot，1970，24：20-31．

[6]Park YW，Chang PS，Lee JH．Application of triacylglycerol and fatty acid analyses to discriminate blended sesame oil with soybean oil[J].Food Chem，2010，123：377-383．

[7]馮志勇，谷克仁．芝麻中木脂素的組成、結構及其生理功能[J]．中國油脂，2004，29（7）：56-59．

[8]吳向起，楊解人．芝麻素的抗氧化作用及其對代謝綜合癥大鼠腎病的影響[J]．中國藥理學通報，2008，24（6）：65-69．

[9]趙應忠．芝麻抗氧化物質的種類、檢測方法和含量變異[J]．中國油料作物學報，2005，27（3）：97-102．

[10]王豐玲，張英鋒，馬子川．芝麻中抗氧化性物質的研究進展[J]．化學世界，2008，49（12）：761-762．

[11]張燕飛，谷克仁．芝麻中芝麻素提取工藝研究進展[J]．糧食與油脂，2008（12）：8-10．

[12]劉立業(yè)，張艷．芝麻粕中芝麻素提取工藝研究[J]．化工時刊，2008，22（12）：5-7．

[13]劉立業(yè)，何軍．芝麻油中芝麻素提取工藝研究[J]．吉林化工學院學報，2009，26（4）：22-24．

[14]張燕飛，谷克仁，張海峰，等．從芝麻餅中提取木酚素工藝的響應面優(yōu)化研究[J]．糧油食品科技，2009，17（3）：21-25．

[15]邵元龍，董英．發(fā)酵芝麻餅粕中木酚素提取條件的優(yōu)化及特征物質的鑒別[J]．天然產物的研究與開發(fā)，2010，22（3）：466-470．

[16]邵元龍，董英．醬油曲霉發(fā)酵芝麻餅粕中抗氧化物質提取條件的優(yōu)化[J]．中國糧油學報，2010，25（6）：62-65．

[17]何曉梅，谷仿麗，張穎，等．芝麻木脂素超聲提取工藝優(yōu)化及其抗氧化性能[J]．生物加工過程，2013，11（6）：53-57．

[18]陳志強，劉洋，王昌祿．微波輔助提取黑芝麻中芝麻素的研究[J]．食品研究與開發(fā)，2008，29（10）：26-29．

[19]陳鋼，趙士舉，蘇同福，等．微波輻射下有機混合溶劑提取芝麻桿中的木酚素[J]．河南師范大學學報，2010，38（2）：96-101．

[20]Nemes SM，Orsat V.Evaluation of a microwave-assisted extraction method for lignan quantification in flaxseed cultivars and selected oil seeds[J]．Food AnalMethods，2012（5）：551-563．

[21]Hu QH，Xu J，Chen SB，etal．Antioxidantactivity ofextracts of black sesame seed（Sesamum indicum L.）by supercritical carbon dioxide extraction[J]．JAgric Food Chem，2004，52（4）：943-947．

[22]Dar A A，Arumugam N．Lignans of sesame：Purification methods，biological activities and biosynthesis-A review[J]．Bioorganic Chem，2013（50）：1-10．

[23]黃紀念，宋國輝，孫強．芝麻和芝麻油的抗氧化活性[J]．中國食物與營養(yǎng)，2009（2）：26-28．

[24]武文潔，王萬森，呂樹祥，等．芝麻抗氧化成分的提取及性能研究[J]．食品科技，2004（3）：64-66．

[25]楊玲玲，魏安池，代紅麗，等．芝麻木酚素的抗氧化研究[J]．糧食科技與經(jīng)濟，2011，36（3）：51-53．

[26]董新榮，劉宇光，李本樣．芝麻酚對茶油抗氧化活性研究[J]．食品研究與開發(fā)，2008，29（7）：19-21．

[27]孫明，周建新，汪海峰，等．芝麻素抗氧化活性的研究[J]．食品發(fā)酵工業(yè)，2005，31（3）：41-42．

[28]李宇，劉宇光，董新榮，等．芝麻酚清除O2-自由基的活性研究[J]．食品研究與開發(fā)，2009，30（1）：44-45．

[29]邵元龍．發(fā)酵芝麻餅粕的抗氧化功能及特征成分研究[D]．鎮(zhèn)江：江蘇大學，2009．

[30]Kamal E A，Yousif G，Appelqvist L A.Thin-layer chromatographic separations of seed oil unsaponifiables from four Sesamum species[J].JAm Oil Chem Soc，1990，67（11）：508-511.

[31]Kim Y.Differences of antioxidant contents and antioxidative activity of sesame seeds by producing areas[J].J Korean Soc Horticult Sci，2003，44（6）：846-849.

[32]徐麗華，趙渤年，何心亮．黑芝麻中芝麻素的含量測定[J]．時珍國藥研究，1998，9（2）：124-125．

[33]李丹丹，曾曉雄．高效液相色譜法測定芝麻油中木酚素的含量[J]．湖北農業(yè)科學，2011，50（4）：821-824．

[34]盧躍鵬，胡筱靜，汪芳芳，等．高效液相色譜法同時測定芝麻油中芝麻素和芝麻林素含量[J]．2013，38（5）：297-299，302．

[35]黃紀念，宋國輝，孫強，等．HPLC測定芝麻油中木酚素類化合物含量研究[J]．中國糧油學報，2011，26（1）：120-123．

[36]葉子晨，梁佳龍，劉雪英，等．高效液相色譜法測定黑白芝麻中芝麻素含量[J]．醫(yī)藥導報，2011，30（6）：799-800．

[37]陳志強，劉洋．HPLC法測定黑芝麻中芝麻素的含量[J]．江西農業(yè)學報，2007，19（11）：68-69．

[38]余少沖，鐘玲，李迎霞．芝麻中芝麻素含量的高效液相色譜法測定[J]．分析測試學報，2010，29（5）：527-529．

[39]戴洪平，王興國，金青哲．HPLC法測定芝麻油中芝麻素的含量[J]．中國油脂，2004，29（9）：48-50．

[40]孫榮華，何良興，李崗．芝麻油特征成分檢測及防偽技術的研究[J]．中國衛(wèi)生檢驗雜志，2010，20（1）：49-52，60．

[41]L H，Zhang Y X，Li PW，et al．HPLC analysis of seed sesamin and sesamolin variation in a sesame germplasm collection in China[J]．JAm Oil Chem Soc，2012，89：1011-1020．

[42]Moazzami A A，Kamal-Eldin A.Sesame seed is a rich sourceofdietary lignans[J]．JAm OilChem Soc，2006，83：719-723.

[43]劉元法，王興國，金青哲．芝麻油中芝麻素提取物的純化與檢測[J]．中國油脂，2004，29（3）：48-50．

[44]陳鳳香，薛斌，胡敏．固相萃取高效液相色譜檢測芝麻油中芝麻素的研究[C]．中國糧油學會油脂分會.第十八屆學術年會暨產品展示會論文選集，2011：152-155．

[45]陶郁華，沈曉燕，鄭國生，等．反相高效液相色譜法分析芝麻油中芝麻素[J]．中國油脂，2007，32（6）：74-77．

[46]劉立業(yè)．芝麻素純化物的GC-MS分析[J]．安徽農業(yè)科學，2011，39（20）：12562，12616．

[47]馮志勇，谷克仁．紫外光譜法測定芝麻素與芝麻林素含量[J]．中國糧油學報，2006，21（3）：296-300．

[48]Bhatnagar A S，Hemavathy J，Gopala Krishna A G. Development of a rapid method for determination of lignans content in sesame oil[J]．JFood Sci Technol，2013：1-7.

[49]MirghaniM E S，Che Man Y B，Jinap S，et al．Application of FTIR spectroscopy in determining sesamol in sesame seed oil[J]．JAm Oil Chem Soc，2013，80（1）：1-4．

Research status of lignans in sesame

REN Xiao-na1，2，ZENG Jun2，3，*
（1.Department of Biologic and Geographic Sciences，Kashgar Teachers College，Kashgar 844000，China；2.The Key Laboratory of Ecology and Biological Resources in Yarkand OasisatColleges&Universitiesunder the Department of Education of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Kashgar Teachers College，Kashgar 844000，China；3.Teaching Administration Office，Kashgar Teachers College，Kashgar 844000，China）

The lignans in sesame have good antioxidant activity and physiological function，w ith important app lication value in food，pharmaceutical，cosmetics and other fields，and had been gotten more and more attention and research.Therefore，the structure，extraction，app lication and detection of the lignans in sesame were reviewed in this paper，p rovid ing reference for sesame deep-p rocessing.

sesame；lignans；research status

TS222+1

A

1002-0306（2014）18-0383-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.078

2013－11－25 *通訊聯(lián)系人

任小娜（1985-），女，碩士研究生，助教，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白。

新疆維吾爾自治區(qū)教育廳高校重點實驗室和喀什師范學院重點培育學科建設經(jīng)費。