摘要
脂肪酸是重要的工业和油脂化工的基础原料,已广泛应用于工业生产、食品、医疗保健等各个领域。目前脂肪酸主要来源于植物、鱼类、微生物、藻类等,现有的生产水平难以满足市场的需求。而昆虫种类繁多、资源丰富,开发昆虫源脂肪酸,寻求新的脂肪酸来源,具有广阔的前景。本研究对国内外目前没有研究过的5个科5种(共计8个样虫,含不同虫态)的昆虫,进行了油脂的提取,分析了油脂中高级脂肪酸的组分和含量,分离纯化了其中的多不饱和脂肪酸——α-亚麻酸,探讨了昆虫油脂中的脂肪酸组成的合理性和应用前景。 本研究主要包括三部分内容。第一部分通过单因素实验和正交试验确定索氏提取法(以臭椿皮蛾幼虫为材料)提取昆虫油脂的最佳提取条件。研究结果表明,在使用溶剂(石油醚)180mL的前提下,提取温度50℃,提取时间10h,上样量5g,提取1次为最佳提取条件。 第二部分主要通过气相色谱分析、对比了8个样虫的脂肪酸组成、含量。研究结果表明:(1)鳞翅目臭椿皮蛾(EligmanarcissusGramer)幼虫、蛹、成虫三个虫态的主要脂肪酸组成种类不同,不饱和脂肪酸含量均超过79%,富含亚麻酸(27%-36%)和油酸(30%-35%)。(2)鞘翅目鲜黄鳃金龟(MetabolustumidifronsFairm)成虫、幼虫两个虫态的主要脂肪酸组成种类不同,均富含油酸(43%)和亚油酸。(3)鞘翅目花绒坚甲(DastarcuslongulusSharp)成虫的不饱和脂肪酸含量高达86.3%,富含单不饱和脂肪酸—油酸。(4)同翅目斑衣蜡蝉(LycormadelictulaWhite)的成虫富含油酸。(5)半翅目麻皮蝽(ErthesinafulloThunberg)成虫的油脂含量超过50%,油脂中单不饱和脂肪酸—棕榈油酸含量50%以上,可与鲸鱼和鱼类等来源的优质的脂肪酸相媲美,8个试虫均可作为优质的脂肪酸源。 第三部分采用脲素包合与柱层析相结合的方法,对臭椿皮蛾幼虫油脂中的α-亚麻酸进行了分离纯化。结果表明,一次脲素包合后,经气相色谱(GC)分析臭椿皮蛾幼虫油脂,亚油酸从11.25%增加到18.13%,油酸由34.06%减少到11.83%,α-亚麻酸由35.46%增加到70.04%;这表明脲素包合法能有效地分离臭椿皮蛾幼虫油脂中的α-亚麻酸,其较理想的包合条件为乙醇作溶剂,脂肪酸、乙醇、脲素的比为1∶2.5∶8,包合温度为-5℃,包合时间15h,包合1次。采用硅胶柱层析进一步分离臭椿皮蛾幼虫油脂中的α-亚麻酸,结果表明,α-亚麻酸乙酯含量达98.9%,收率为71.5%,提纯倍数1.67,混合物中各脂肪酸乙酯的相对含量油酸0.25%,亚油酸0.74%。 研究结果表明,昆虫源脂肪酸是值得开发利用的优质脂肪酸源,可以补充鱼类等工业生产脂肪酸的原料不足。本研究首次建立了分离纯化昆虫油脂中的α-亚麻酸的成熟工艺——改进的硅胶柱层析法,不仅得到高纯度的α-亚麻酸,而且避免了重金属络合物对产品造成的污染。