不同產(chǎn)地‘鳳丹’牡丹籽油主要脂肪酸成分分析

韓雪源，張延龍*，牛立新，羅建讓

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

不同產(chǎn)地‘鳳丹’牡丹籽油主要脂肪酸成分分析

韓雪源，張延龍*，牛立新，羅建讓

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

開展我國不同產(chǎn)地牡丹種子的脂肪酸成分評(píng)價(jià)，對(duì)于篩選油用牡丹最佳種植地和研究其道地性具有重要意義。對(duì)7 個(gè)產(chǎn)地的牡丹品種‘鳳丹’的籽油進(jìn)行提取，使用氣相色譜-質(zhì)譜法分析其脂肪酸成分，并采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)其主要脂肪酸進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明：牡丹籽油中含有豐富的不飽和脂肪酸，依次為亞麻酸、亞油酸和油酸。不同產(chǎn)地‘鳳丹’籽的籽油中主要脂肪酸的總含量差異顯著，主要脂肪酸總含量為77.33～97.38 g/100 g粗提油，彬縣‘鳳丹’籽油中主要脂肪酸的總含量最高；不同產(chǎn)地的‘鳳丹’籽油中單體脂肪酸的含量差異顯著，彬縣和鳳縣‘鳳丹’籽油中亞麻酸含量分別為38.25 g/100 g和37.50 g/100 g粗提油，顯著高于銅陵等地區(qū)；而旬陽‘鳳丹’籽油中亞油酸的含量（30.62 g/100 g粗提油）顯著高于其他地區(qū)。主要脂肪酸含量相關(guān)性分析表明，亞油酸含量與其他脂肪酸含量呈負(fù)相關(guān)，亞麻酸、油酸含量與總脂肪酸含量呈顯著相關(guān)性。因此，在今后牡丹籽油的生產(chǎn)方面，要綜合考慮不同地區(qū)之間的油品質(zhì)差異性。

牡丹籽油；內(nèi)標(biāo)法；脂肪酸；定量分析

牡丹（Paeonia suffruticasa And r.）別名木芍藥，為芍藥科（Paeoniaeeae）芍藥屬（Paeonia）牡丹組（Sect. Moutan DC.）落葉灌木，是我國特有的植物資源，世界各地廣為種植的牡丹都起源于中國[1-3]，中國是其栽培及遺傳多樣性的中心[4]?！P丹’（Paeonia ostii‘Feng Dan’）是牡丹野生種楊山牡丹的栽培品種，主要應(yīng)用于牡丹丹皮和籽油的生產(chǎn)，是一種很好的藥食兼?zhèn)渲参铩?/p>

目前，開發(fā)木本食用油已成為各國解決食用油緊缺的主要渠道和趨勢(shì)，西歐部分國家基本實(shí)現(xiàn)了食用油木本化，而我國近年食用植物油供需形勢(shì)日益嚴(yán)峻，自給率只有40%左右[5]。牡丹籽油作為一種新型木本植物油，具有抗腫瘤、抗炎、改善心血管和調(diào)節(jié)免疫等醫(yī)療保健功能[6-9]。而2011年3月22日，衛(wèi)生部發(fā)布了“關(guān)于批準(zhǔn)元寶楓籽油和牡丹籽油作為新資源食品的公告”，這標(biāo)志著牡丹籽油正式成為我國的一種木本食用油。關(guān)于牡丹籽油成分的研究表明，其籽油中大約有17 種脂肪酸成分，主要為亞麻酸、油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，約占83.05%，另外還有部分飽和脂肪酸約占14.33%[10]。而對(duì)不同產(chǎn)地的牡丹籽油成分是否具有差異性及其是否具有道地性的研究鮮有報(bào)道。

本研究對(duì)7 個(gè)產(chǎn)地的牡丹栽培品種‘鳳丹’籽油的脂肪酸成分進(jìn)行測(cè)定，采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)籽油中的各脂肪酸含量進(jìn)行定量分析，以期為油用牡丹品種栽培區(qū)劃提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)所用牡丹栽培品種‘鳳丹’的種子分別采自安徽銅陵、陜西鳳縣、陜西旬陽、陜西彬縣、陜西旬邑、河南洛陽和山東聊城，以上種子均為2013年8～9月采收的成熟種子。種子在60 ℃烘干48 h至恒質(zhì)量，脫皮后，粉碎過40 目篩，裝入塑封袋中低溫保存，供提取測(cè)試。

脂肪酸甲酯混合標(biāo)品（批號(hào)LB98898） 美國Supelco公司；十三酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品（批號(hào)22737） 美國AccuStandard公司；質(zhì)量分?jǐn)?shù)14%三氟化硼甲醇溶液上海安譜科學(xué)儀器有限公司；二氯甲烷、甲醇（均為色譜純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、氯化鈉（均為分析純） 四川西隴化工廠有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SFE-2型超臨界萃取儀 美國應(yīng)用分離公司；ISQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Thermo Fisher Science公司。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

內(nèi)標(biāo)溶液的配制：將100 mg十三烷酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品溶于10 mL二氯甲烷中，配成質(zhì)量濃度為10 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液，待用。外標(biāo)溶液的配制：將1 mL的10 mg/L脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品溶于3 mL二氯甲烷，稀釋成質(zhì)量濃度2.5 mg/mL的溶液。分別取上述溶液100、200、300、400、500 ?L，用0.05 mg/mL的內(nèi)標(biāo)溶液定容至500 ?L。得到質(zhì)量濃度梯度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.2 牡丹籽油的提取

采用超臨界CO2法提取牡丹籽油，參照鄧瑞雪等[11]的方法。稱取牡丹籽10 g，放入萃取釜內(nèi)，開啟CO2氣瓶，用高壓泵對(duì)系統(tǒng)加壓，設(shè)置壓力30 MPa、萃取溫度45 ℃、萃取時(shí)間2 h、CO2流量25 kg/h。收集分離釜中淡黃色半透明油狀萃取物，無水硫酸鈉過夜干燥，得淡黃色油狀物，低溫保存，待測(cè)。

1.3.3 脂肪酸成分測(cè)定

甲酯化反應(yīng)采用三氟化硼甲醇溶劑法。取均勻油樣0.2 g于20 mL具塞試管中，再加4 mL氫氧化鈉-甲醇溶液（0.5 mol/L）搖勻；60 ℃水浴加熱至油珠完全溶解（約30 min），冷卻后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)14%三氟化硼-甲醇溶液2 mL，60 ℃水浴酯化10 min，冷卻后加入2 mL正己烷，搖勻，再加入2 mL飽和氯化鈉溶液搖勻，過無水硫酸鈉干燥，靜置，得到2 mL的待測(cè)樣，取上層溶液500 ?L，加入內(nèi)標(biāo)液150 ?L，過濾后進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）分析。

GC條件：色譜柱：HP-INNOWAX（60 m× 0.25 mm，0.25 ?m）彈性石英毛細(xì)管柱；載氣：高純氦氣（99.999%）；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；升溫程序：80 ℃保持2.5 min，以15 ℃/min的速率升至210 ℃，再以2 ℃/min的速率升至230 ℃，停留10 min；進(jìn)樣量：1 ?L；進(jìn)樣方式：20∶1分流進(jìn)樣；柱流量：1.0 mL/min；GC-MS接口溫度：250 ℃。

MS條件：電子電離源；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度230 ℃；電離電壓70 eV；質(zhì)量掃描范圍m/z 40～460。

1.4 數(shù)據(jù)處理

相同提取條件下，每個(gè)樣品重復(fù)3 次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取其平均值，采用SPSS 18.0對(duì)其做單因素方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要脂肪酸的定性分析

按1.3.3節(jié)中的色譜條件，經(jīng)過GC-MS分析得到總離子流圖（圖1）。比較脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品與樣品的色譜峰保留時(shí)間，根據(jù)各相關(guān)色譜峰的離子質(zhì)量，并檢索NIST 2011譜庫，確定籽油中脂肪酸的種類。其主要脂肪酸分別為棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸，分子式分別為C17H34O2、C19H38O2、C19H36O2、C19H34O2、C19H32O2，相對(duì)匹配度均在925以上，相應(yīng)甲酯化產(chǎn)物出峰時(shí)間分別為17.73、21.20、21.76、22.87 min和24.59 min，內(nèi)標(biāo)物（C14H28O2）出峰時(shí)間為14.12 min。

圖1 脂肪酸甲酯的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograms of fatty acid methyl ester standards

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

根據(jù)不同質(zhì)量濃度混合標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流圖，以標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量濃度比為橫坐標(biāo)（x），相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)物峰面積比為縱坐標(biāo)（y），進(jìn)行線性回歸，并根據(jù)信噪比（RSN=3），計(jì)算最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為檢出限，結(jié)果見表1。結(jié)果表明，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，說明在測(cè)定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，總離子流色譜峰面積與質(zhì)量濃度成良好的線性關(guān)系。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限Table 1 Standard curves and detection limits

2.3 不同地區(qū)‘鳳丹’籽油主要脂肪酸的定量分析

表2 主要脂肪酸的定量結(jié)果（粗提油）Table 2 Quantitative analysis of main fatty acids (crude oil) g/100 g

依據(jù)不同地區(qū)‘鳳丹’籽油的總離子流圖，參照2.2節(jié)中得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算各‘鳳丹’籽油中主要脂肪酸的含量，并做單因素方差分析。

2.3.1 主要脂肪酸總含量差異

結(jié)果表明，不同產(chǎn)地‘鳳丹’籽油中均含有豐富的不飽和脂肪酸，依次為亞麻酸、亞油酸和油酸，同時(shí)也含有少量的飽和脂肪酸：棕櫚酸和硬脂酸。不同地區(qū)的‘鳳丹’籽油中5 種主要脂肪酸的總含量存在顯著差異：彬縣‘鳳丹’籽油中5 種主要脂肪酸的總含量最高（97.38 g/100 g粗提油），而銅陵和旬邑‘鳳丹’籽油中主要脂肪酸的總含量較低，分別為77.33 g/100 g和78.91 g/100 g粗提油，其他地區(qū)‘鳳丹’籽油中主要脂肪酸的總含量在82.42～87.49 g/100 g粗提油之間，變異系數(shù)為7.83%。

2.3.2 亞麻酸含量差異

各地區(qū)‘鳳丹’籽油中單體脂肪酸的含量存在顯著差異。亞麻酸是牡丹籽油中最主要的組分，所測(cè)‘鳳丹’籽油的平均含量為34.21 g/100 g粗提油。含量最高的為彬縣‘鳳丹’籽油（38.25 g/100 g粗提油），其他地區(qū)‘鳳丹’籽油中亞麻酸含量的變化范圍為30.76～37.50 g/100 g粗提油，變異系數(shù)為9.15%。

2.3.3 亞油酸含量差異

亞油酸是牡丹籽油中的主要不飽和脂肪酸，所測(cè)‘鳳丹’籽油的平均含量為25.13 g/100 g粗提油。含量最高的為旬陽‘鳳丹’籽油（30.62 g/100 g粗提油），其他地區(qū)‘鳳丹’籽油中亞油酸含量的變化范圍為22.75～26.42 g/100 g粗提油，變異系數(shù)為11.00%。

2.3.4 油酸含量差異

牡丹籽油中油酸含量略低于亞油酸的含量，所測(cè)‘鳳丹’籽油的平均含量為16.14 g/100 g粗提油。洛陽‘鳳丹’籽油中其含量最高（18.42 g/100 g粗提油），顯著高于旬陽‘鳳丹’（14.47 g/100 g粗提油）。各地區(qū)間籽油油酸含量變異系數(shù)為9.67%。

2.3.5 棕櫚酸含量差異

棕櫚酸是一種飽和脂肪酸，一般認(rèn)為，油脂中其含量越少越有益于人體健康。牡丹籽油中其含量較低，所測(cè)‘鳳丹’籽油的平均含量為7.80 g/100 g粗提油。含量最低的為銅陵‘鳳丹’籽油（4.94 g/100 g粗提油），最高的為彬縣‘鳳丹’（17.12 g/100 g粗提油）。

2.3.6 硬脂酸含量差異

硬脂酸也是一種飽和脂肪酸，食用過多易引起心血管疾病。牡丹籽油中硬脂酸含量均較低，所測(cè)‘鳳丹’籽油的平均含量為1.59 g/100 g粗提油，含量最低的為聊城‘鳳丹’籽油（1.40 g/100 g粗提油），最高的為彬縣‘鳳丹’籽油（2.12 g/100 g粗提油）。

2.4 脂肪酸組成間的相關(guān)性

通過對(duì)7 個(gè)地區(qū)的牡丹籽油脂肪酸成分進(jìn)行分析，牡丹籽油脂肪酸成分較穩(wěn)定，基本由亞麻酸、亞油酸、油酸、硬脂酸和棕櫚酸組成。通過相關(guān)性分析，各脂肪酸含量之間存在相關(guān)性。

表3 籽油脂肪酸間的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis among individual fatty acids in peony seed oil

由表3可知，牡丹籽油中棕櫚酸含量與硬脂酸含量呈極顯著相關(guān)，硬脂酸與總脂肪酸呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.900。油酸、亞麻酸與總脂肪酸含量呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.802和0.834。亞油酸含量與其他4 種脂肪酸含量呈負(fù)相關(guān)，但是由表2可知，亞油酸和油酸的含量之和較穩(wěn)定，大約含量在40.00 g/100 g粗提油左右，這符合亞油酸和油酸相互轉(zhuǎn)化的代謝過程[12]。

3 討 論

實(shí)驗(yàn)測(cè)得牡丹籽油中主要脂肪酸的種類（相對(duì)含量≥1%）與前人測(cè)定結(jié)果一致[10-11,13-14]，包括亞麻酸、油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸，其占主要脂肪酸總含量分別為40.13%、29.61%、19.02%、9.19%、1.87%，這表明牡丹籽油脂肪酸組成豐富。已有研究表明，亞麻酸具有明顯的降血壓、抗動(dòng)脈粥樣硬化和益智等作用，被認(rèn)為是評(píng)價(jià)植物油脂價(jià)值的重要指標(biāo)。與其他植物油脂相比較，‘鳳丹’籽油中亞麻酸含量豐富，其最高含量（38.25 g/100 g粗提油）高于市場(chǎng)上銷售的成品茶油（2.16 g/100 g）、橄欖油（2.62 g/100 g）[15-16]和沙棘籽油（23.22 g/100 g）[17]的含量，因此，‘鳳丹’籽油具有更高的營養(yǎng)價(jià)值。由表3可知，不飽和脂肪酸油酸、亞麻酸含量與總脂肪酸含量顯著正相關(guān)，這說明提高籽油品質(zhì)與產(chǎn)量正相關(guān)，進(jìn)一步為優(yōu)質(zhì)油用牡丹的培育提供參考。

由表2可知，除彬縣‘鳳丹’籽油，其他地區(qū)‘鳳丹’籽油中主要脂肪酸的總含量并不是很高，在77.33～87.49 g/100 g粗提油之間。其可能的原因，一方面牡丹籽和籽油干燥不完全，導(dǎo)致籽油中含有較多水分。同時(shí)，籽油中含有含量較低的其他脂肪酸成分，并且非脂肪酸成分（酚類、醇類、維生素類等）也占有一定比例。另一方面，由表2可知，海拔700～1 108 m的陜西彬縣、旬陽和鳳縣的‘鳳丹’籽的總脂肪酸含量較高，而海拔分別在50 m和250 m的聊城和洛陽的‘鳳丹’籽的總脂肪酸含量較低，這與通常認(rèn)為的隨著海拔高度的增加，光照強(qiáng)度增加，有利于提高果實(shí)的含油率相符[18]，種植地的地理環(huán)境和氣候條件是否對(duì)牡丹籽油的脂肪酸含量有顯著性影響[19-20]，有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，彬縣‘鳳丹’籽油中主要不飽和脂肪酸含量顯著高于其他地區(qū)，但是其硬脂酸和棕櫚酸的含量也很高。綜合分析，即使旬陽‘鳳丹’的總脂肪酸含量并不是最高，但其不飽和脂肪酸含量較高而飽和脂肪酸含量較低，因此，旬陽‘鳳丹’籽油的品質(zhì)優(yōu)于其他地區(qū)。實(shí)驗(yàn)說明，不同產(chǎn)地的‘鳳丹’籽油中主要脂肪酸的含量，存在較大差異，牡丹籽油可能具有道地性，實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步提出了牡丹品種的區(qū)域化問題。因此，在今后牡丹籽油的生產(chǎn)方面，要綜合考慮不同地區(qū)之間的油品質(zhì)差異性。

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Fatty Acid Composition of ‘Fengdan’ Peony Seed Oils from Different Growing Regions

HAN Xue-yuan, ZHANG Yan-long*, NIU Li-xin, LUO Jian-rang
(College of Forestry, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

The fatty acid composition of peony seed oils from different regions was analyzed and evaluated, which would be of great significance for the selection of the most appropriate cultivated field and geoherbalism study for peony seed oil production. Supercritical CO2extraction was applied to extract peony seed oil from the ‘Fengdan’ cutivar (Paeonia ostii) from seven regions. The fatty acid composition was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and quantified with an internal standard method. The results revealed that peony seed oil was rich in unsaturated fatty acids, including linolenic acid, linoleic acid and oleic acid. There were significant differences in the total content of fatty acids among peony seed oils from different regions, ranging from 77.33 to 97.38 g/100 g crude oil. Peony seed oil from Binxian county of Northwest China’s Shaanxi province showed the highest total fatty acid content. Meanwhile, obvious differences in the individual c ontents of fatty acids existed across different regions. The linolenic acid content of peony seed oils from Binxian and Fengxian, another county of Shaanxi province (38.25 and 37.50 g/1 00 g crude oil, respectively) was higher than that from Tongling region of South China’s Anhui province, and the linoleic acid content of peony seed oil from Xunyang county of Shaanxi province (30.62 g/100 g crude oil) was also distinctly higher than that of other producing areas. Correlation analysis indicated the content of linoleic acid was negatively correlated to other fatty acids. In addition, a significant correlation was observed between the total content of fatty acids and the contents of linolenic acid and oleic acid. In conclusion, we should consider the difference of oil quality among different regions in regard of the production of peony seed oil.

peony seed oil; internal standard method; fatty acids; quantitative analysis

TS222.1

A

1002-6630（2014）22-0181-04

10.7506/spkx1002-6630-201422034

2014-02-25

國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201404701）；西北農(nóng)林科技大學(xué)博士科研啟動(dòng)資金項(xiàng)目（2013BSJJ051）

韓雪源（1992—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)閳@林植物種植資源與育種。E-mail：15009256461@163.com

*通信作者：張延龍（1964—），女，教授，博士，研究方向?yàn)閳@林植物資源與育種。E-mail：zhangyanlong@nwsuaf.edu.cn