芝麻木脂素是ρ-羟基苯基丙烷氧化配对所形成的一类化合物的总称,主要包括芝麻素、芝麻林素及芝麻酚等。芝麻素与芝麻林素天然存在于芝麻中,具有降血脂,保肝脏等活性功能。芝麻酚则是由芝麻林素转化而来,其抗氧化能力优异。三者结构的差异与含量的高低共同决定着芝麻油的品质和营养价值。本论文建立了芝麻素、芝麻林素及芝麻酚的同步测定方法,考察了其在不同芝麻品种与不同工艺芝麻油中的含量差异,研究了三者在芝麻油加工过程中的变化,比较了其对细胞氧化应激与脂质代谢的调控作用,为富含特定芝麻木脂素的高品质芝麻油产品开发提供了一定的理论依据和技术支持。主要成果如下:1.建立了两种基于正/反相液相色谱同步测定3种木脂素的检测方法。其中,反相色谱法三者线性相关系数为0.9998-1.0000,线性范围分别为2.48-396.4、2.84-226.8及2.55-204.0μg/mL,定量限分别为0.37、0.10及0.03μg/mL,加标回收率为87.4%-103.8%,精密度小于8%;正相色谱法三者线性相关系数为0.9999-1.0000,线性范围分别为1.00-400.0、1.50-300.0及1.25-250.0μg/mL,定量限分别为0.10、0.03及0.03μg/mL,加标回收率为94.5%-103.4%,精密度小于5%。两者比较发现,正相色谱法回收率高、精密度好、定量限低、线性范围宽,且具有溶剂消耗少,前处理与分析时间短等优点,更适用于芝麻油中3种木脂素的快速测定。2.测定了我国100个芝麻品种以及热榨、冷榨、水代及精炼4种工艺56个芝麻油中3种木脂素的含量。结果表明,晋芝1号(4.75 mg/g)与皖芝6号(3.83 mg/g)等4个品种中芝麻素含量较高,郑芝12号(2.46 mg/g)与辽芝1号(2.32 mg/g)等5个品种中芝麻林素含量较高。木镇白(9.41与3.35 mg/g)与转珠联-1(6.63与2.51mg/g)两个品种中二者含量皆较高,晋芝3号品种中二者含量皆较低,分别为1.61与1.05 mg/g。此外,冀芝9014品种中芝麻素的含量最低,为1.11 mg/g;鄂芝6号品种中芝麻林素的含量最低,为0.20 mg/g。对不同工艺芝麻油中3种木脂素的均值含量进行比较发现,热榨和水代两种焙炒芝麻油中芝麻酚含量(0.15和0.16 mg/g)显著高于冷榨芝麻油(0.02mg/g),芝麻林素含量(2.81和2.75 mg/g)显著低于冷榨芝麻油(3.39 mg/g),但高于精炼芝麻油(1.47 mg/g),表明焙炒和精炼过程对二者含量的变化具有显著影响。3.研究了芝麻林素在高温焙炒过程中的含量变化。结果表明,随焙炒温度的增加与时间的延长,芝麻林素向芝麻酚转化率逐渐上升,且焙炒温度对二者的转化影响更为显著。当焙炒温度较低时(如170℃),芝麻林素的变化不明显,即使焙炒时间增加至40min,其含量也只由2.47 mg/g降低至2.42 mg/g,转化率仅为2.02%。当焙炒条件变为190℃,30 min或是210℃,20 min时,芝麻林素向芝麻酚转化率开始明显增加,其含量分别降低至2.34与2.32 mg/g,芝麻酚含量则达到0.10和0.09 mg/g。当焙炒温度为230℃,焙炒时间为40 min时,芝麻林素含量则降低至1.95 mg/g,芝麻酚含量达到0.29 mg/g,此时二者转化率最高,为21.05%。基于上述变化,并兼顾焙炒过程对芝麻油色泽、风味及多环芳烃含量的影响,确定了高芝麻酚芝麻油适度焙炒的适宜工艺条件为焙炒温度210℃,焙炒时间30 min。此时,油中芝麻林素含量由2.47 mg/g降低至2.21 mg/g,转化率为10.52%,芝麻酚含量达到0.16 mg/g,芝麻油氧化诱导时间显著提升,由8.41 h增加至15.08 h。再者,研究了3种木脂素在精炼过程中的变化,并考察了吸附剂种类对三者含量的影响。结果表明,脱胶与脱酸对芝麻素、芝麻林素及芝麻酚的影响不明显,而脱臭则会使三者含量显著地降低,降幅分别为36.47%、41.64%及47.59%。此外,使用活性白土脱色会造成芝麻素与芝麻林素含量分别下降12.61%与50.80%,芝麻酚含量则增加29.41%。相比之下,使用Norit活性炭和WY活性炭脱色虽然会造成油中芝麻酚含量分别降低23.89%与15.33%,但二者对芝麻素与芝麻林素具有很好的保留效果,是生产高芝麻素与芝麻林素芝麻油的最佳吸附剂。基于上述变化,并兼顾吸附精制过程对芝麻油风味、氧化稳定性及多环芳烃脱除效果的影响,确定了高芝麻素与芝麻林素芝麻油吸附精制的适宜工艺条件为:100℃下使用0.5%的WY活性炭对芝麻油吸附处理30min。4.建立了高脂高胆固醇细胞评价模型,并借助该模型考察了3种木脂素对脂肪变性细胞氧化应激的调控作用。结果表明,三者可呈浓度依赖关系降低细胞ROS水平与MDA含量,具有减少氧自由基与脂质过氧化水平,缓解细胞氧化损伤的作用。与模型组相比较,芝麻素高剂量组可使二者分别降低62%与51%,且效果优于同浓度下的芝麻林素与芝麻酚。此外,三者还可升高细胞内抗氧化酶系活力与抗氧化物质含量,改善脂肪变性细胞氧化还原状态。其中,芝麻素在高、中、低3个干预浓度下对SOD的调控效果最好,使其活力较模型组分别增加3.07、2.43及1.50倍,效果优于同浓度下的芝麻林素与芝麻酚;芝麻酚则对CAT、GR及GSH的调控效果最好,高干预剂量下使三者较模型组分别增加1.97、2.31及2.30倍。5.研究比较了3种木脂素对脂肪变性细胞脂质代谢的调控作用,并阐明了其中的分子机制。结果表明,高干预剂量下三者对细胞脂质积累的抑制作用最明显,细胞内脂滴数量明显减少。芝麻酚可使细胞甘三酯与胆固醇含量较模型组分别降低61%与63%,优于同浓度下的芝麻素与芝麻林素。3种木脂素通过下调脂肪合成基因及胆固醇合成与摄入基因的表达,抑制脂质的生成与摄取;同时通过上调脂肪氧化及胆固醇外流与转化基因的表达,增加脂质的分解与转运。PPAR通路在此调控过程中发挥了重要作用,一方面通过激活PPARα-CPT-1A途径促进脂肪氧化供能;另一方面通过PPARγ-LXRα-ABCG1与LXRα-CYP7A1途径分别介导胆固醇的外流与转化,是芝麻素、芝麻林素及芝麻酚降低细胞甘三酯与胆固醇含量,改善细胞内脂质异常积累的潜在分子机制。