轉(zhuǎn)基因和非轉(zhuǎn)基因大豆油理化性質(zhì)比較研究

于殿宇，陳曉慧，宋云花，劉 鑫，張春艷，王俊國

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，哈爾濱 150030；2.吉林工商學(xué)院生物工程分院，長春 130062）

轉(zhuǎn)基因食品即利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的食品[1]。轉(zhuǎn)基因食品與傳統(tǒng)食品的最大的區(qū)別是轉(zhuǎn)基因食品中含有DNA重組構(gòu)建的外源基因。轉(zhuǎn)基因大豆即利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，通過基因工程方法導(dǎo)入外源基因培育成的具有特定性狀的大豆。1994年5月，美國孟山都公司培育的抗草甘磷除草劑轉(zhuǎn)基因大豆首先獲準(zhǔn)在美國進(jìn)行商業(yè)化種植[2]。但是，人們對轉(zhuǎn)基因食品的安全及營養(yǎng)仍存在很多疑慮。針對這些情況，我國明確規(guī)定：轉(zhuǎn)基因食品必須加貼標(biāo)簽標(biāo)注。有研究通過觀察動(dòng)物在連續(xù)服用轉(zhuǎn)基因油后產(chǎn)生的毒性反應(yīng)和嚴(yán)重程度，毒性反應(yīng)靶器官及恢復(fù)和發(fā)展情況，以評價(jià)該油食用的安全性。結(jié)果表明，在中長期內(nèi)服用轉(zhuǎn)基因食用油是安全的[3]。另有研究利用ICP-MS對轉(zhuǎn)基因大豆油中22種元素含量進(jìn)行了測定，結(jié)果表明市場上銷售的轉(zhuǎn)基因大豆油，各種營養(yǎng)元素含量可以達(dá)到要求，特別是Zn，Ba，Cr，F(xiàn)e等微量元素含量較高[4]。對于大豆油中轉(zhuǎn)基因成分的檢測，鄧鴻鈴等發(fā)現(xiàn)了一種簡便的DNA提取方法，并通過實(shí)時(shí)熒光PCR檢測出了大豆內(nèi)源基因（Lectin）以及外源抗除草劑基因EPSPS，為食用油脂進(jìn)行核酸類生物性檢測提供了一種簡捷有效的方法[5]。目前，國內(nèi)關(guān)于轉(zhuǎn)基因大豆油的研究較少，且主要集中在其毒理學(xué)研究上。本試驗(yàn)通過轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油理化性質(zhì)、脂肪酸、甾醇組成和含量的比較，分析兩者的區(qū)別。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

轉(zhuǎn)基因大豆油：金龍魚900 mL新加坡郭兄弟糧油私人有限公司產(chǎn)地：遼寧省營口市鲅魚圈港內(nèi)一號；福臨門900 mL中糧集團(tuán)產(chǎn)地：天津市塘沽區(qū)湖北路869號；元寶牌900 mL青島嘉里植物油有限公司產(chǎn)地：青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)前灣港路99號。

非轉(zhuǎn)基因大豆油：九三5 L，九三糧油工業(yè)集團(tuán)有限公司產(chǎn)地：哈爾濱開發(fā)區(qū)哈平路集中區(qū)哈平東路；龍江福5 L，黑龍江龍江福糧油有限公司產(chǎn)地：哈爾濱開發(fā)區(qū)哈平路集中區(qū)哈平東路；千百合2.5 L，黑龍江明達(dá)油脂開發(fā)有限責(zé)任公司產(chǎn)地：哈爾濱利民經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。

37種混合脂肪酸標(biāo)樣購買于西格瑪公司；正己烷、甲醇均為色譜純；氫氧化鉀，優(yōu)級純；乙醇乙醚，分析純。

Agilent 6890氣相色譜儀（配置自動(dòng)進(jìn)樣器、化學(xué)工作站、火焰離子檢測器）安捷倫公司；阿貝折射儀上海精密儀器廠；NDJ-1型旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)及恒溫水浴、比重瓶。

1.2 方法

1.2.1 相對密度的測定

室溫（22℃）下，向量筒中注入20%乙醇（95%乙醇21 mL加入79 mL蒸餾水），通過活塞調(diào)節(jié)液面至零位處。然后放入試樣約5 g，稍加搖動(dòng)，逐出氣泡，待液面平穩(wěn)后，立即讀取液體上升的體積。相對密度即為試樣質(zhì)量與試樣同體積水的質(zhì)量之比。

1.2.2 黏度測定[6]

將被測油脂裝入500 mL燒杯中，調(diào)動(dòng)轉(zhuǎn)子至轉(zhuǎn)子液標(biāo)與油面相平，調(diào)整轉(zhuǎn)速，進(jìn)行測定。

1.2.3 折光率測定

將恒溫水浴與棱鏡連接，調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度，使棱鏡溫度保持在20℃，然后進(jìn)行測定。

1.2.4 脂肪酸組成測定

取油樣100 mg，加入正己烷10 mL，震蕩混勻，然后加入1 mL氫氧化鉀-甲醇溶液（11.2 g氫氧化鉀溶于100 mL甲醇溶液），震蕩30 s，靜置15 min，取上層清液備用。

利用FID檢測器，梯度升溫法。進(jìn)樣口溫度260℃，柱溫60℃，保留4 min，以13℃·min-1的速度升溫至175℃保留24 min，以4℃·min-1的速度升溫至230℃保留21 min，后運(yùn)行260℃，3 min。檢測溫度為300℃，柱流速2 mL·min-1。H2流速 40 mL·min-1，空氣流速 400 mL·min-1，進(jìn)樣量1 μL。

1.2.5 甾醇組成和含量測定[10]

采用內(nèi)標(biāo)法測定油樣中甾醇的含量，選擇角鯊?fù)樽鳛閮?nèi)標(biāo)物。按標(biāo)準(zhǔn)的甲酯化方法處理油樣，殘液用正己烷定容至10 mL，準(zhǔn)確加入1 mL內(nèi)標(biāo)溶液，供氣相色譜檢測。經(jīng)過0.45 μm微濾膜過濾后進(jìn)樣測定。

進(jìn)樣口溫度：300℃，分流比：30∶1，柱箱溫度：260℃，F(xiàn)ID檢測器溫度：300℃，載氣：氮?dú)饬魉?2.5 mL·min-1恒流，氫氣流速：40 mL·min-1，空氣流速 400 mL·min-1，進(jìn)樣量：1 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 相對密度、絕對黏度、折光率

由表1可以看出，經(jīng)雙尾t檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油在相對密度，折光率，絕對粘度等理化性質(zhì)方面差異并不顯著。轉(zhuǎn)基因大豆油平均的相對密度、絕對黏度、折射率分別為0.9197，59.8 mMPa·s-1，1.4683，而非轉(zhuǎn)基因大豆油的分別為 0.9572，60.3 MPa·s-1，1.4690。二者相比，轉(zhuǎn)基因大豆油的相對密度、絕對黏度、折射率都略低于非轉(zhuǎn)基因大豆油，但兩者區(qū)別不大。

表1 轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油理化性質(zhì)Table1 Physicochemical properties of genetically modified soybean oil and non-GM soybean oil

2.2 轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油脂肪酸組成

采用氣相色譜法分析油樣中的脂肪酸組成，脂肪酸組成和含量結(jié)果見圖2、圖3和表2。

由表2可以看出，轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油的硬脂酸，r-亞麻酸，芥酸，神經(jīng)酸的含量差異不顯著，棕櫚酸含量差異顯著，油酸，亞油酸，亞麻酸差異極顯著，總體上轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油在脂肪酸含量上差異顯著。轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油所含脂肪酸種類相同，只是在含量上稍有差別，脂肪酸種類和含量測定結(jié)果與以前的報(bào)道相近[8]。非轉(zhuǎn)基因大豆油中的油酸和亞麻酸平均含量比轉(zhuǎn)基因大豆油中分別高6.72%和5.33%，而轉(zhuǎn)基因大豆油中的亞油酸平均比非轉(zhuǎn)基因大豆油中高9.18%。轉(zhuǎn)基因大豆油中，油酸和亞油酸的比例為1∶4.9；非轉(zhuǎn)基因大豆油中其比例為1∶2.8。而國際衛(wèi)生組織推薦的油酸和亞油酸最佳比例為1∶1，因此，在脂肪酸構(gòu)成方面，非轉(zhuǎn)基因大豆油要優(yōu)于轉(zhuǎn)基因大豆油。在不飽和脂肪酸總含量方面，轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油中含量接近，平均分別為84.26%和81.76%。

圖1 37種混合脂肪酸標(biāo)樣氣相色譜Fig.1 GC chromatogram of 37 kinds of mixed fatty acids standard sample

圖2 轉(zhuǎn)基因大豆油油樣脂肪酸氣相色譜Fig.2 GC chromatogram of genetically modified soybean oil

圖3 非轉(zhuǎn)基因大豆油油樣脂肪酸氣相色譜Fig.3 GC chromatogram of non-GM soybean oil

表2 轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油脂肪酸組成與含量Table2 Fatty acid composition of genetically modified soybean oil and non-GM soybean oil

大豆油中的脂肪酸含量與地區(qū)、土壤、日照、溫度等密切相關(guān)[9]，因此，上述試驗(yàn)結(jié)果并不能完全代表轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油之間脂肪酸種類和含量的差別。

2.3 轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油甾醇組成和含量分析

對照標(biāo)準(zhǔn)樣品氣相色譜圖并參閱相關(guān)文獻(xiàn)，確定大豆油樣品中的各個(gè)甾醇的出峰先后順序?yàn)椋翰俗宴薮?，菜油甾醇，豆甾醇，?谷甾醇[10-11]。

由表3可以看出，經(jīng)雙尾t檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油在甾醇組含量方面差異并不顯著。轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油甾醇組成和含量基本相同。兩種油樣中都是β-谷甾醇含量最多，菜籽甾醇含量最少。甾醇組成和含量測定結(jié)果與以前的報(bào)道相近，兩種油樣中甾醇總含量平均都在300 mg·100 g-1以上，且含量種類上差別不大[12]。

圖4 豆甾醇，β-谷甾醇混合標(biāo)準(zhǔn)樣品氣相色譜圖Fig.4 Gas chromatogram of stigmasterol and β-sitosterol

圖5 轉(zhuǎn)基因大豆油油樣甾醇?xì)庀嗌VFig.5 GC chromatogram of genetically modified soybean oil

表3 轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因大豆油甾醇組成與含量Table3 Sterol composition and content of genetically modified soybean oil and non-GM soybean oil

3 討論與結(jié)論

轉(zhuǎn)基因食品的安全問題一直存在爭論，以往的研究，大多集中在轉(zhuǎn)基因食品的毒理學(xué)上。轉(zhuǎn)基因食品的毒理學(xué)研究主要包括新表達(dá)蛋白質(zhì)與已知毒蛋白和抗?fàn)I養(yǎng)因子氨基酸序列相似性的比較，新表達(dá)蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)，體外模擬胃液蛋白質(zhì)消化穩(wěn)定性試驗(yàn)，即研究食品中可能含有的有毒有害物質(zhì)對食用者的作用機(jī)理，以檢驗(yàn)和評價(jià)食品的安全性或安全范圍，從而達(dá)到確保人類健康的目的。但是，對于轉(zhuǎn)基因食品自身理化性質(zhì)的研究很少，因此對轉(zhuǎn)基因食品的研究以及其與非轉(zhuǎn)基因食品理化性質(zhì)和功能成分的區(qū)別，對于全面了解分析轉(zhuǎn)基因食品具有重要意義。

目前，人們食用最多的轉(zhuǎn)基因食品就是轉(zhuǎn)基因大豆油。本試驗(yàn)中采用的轉(zhuǎn)基因油樣為市售成品油，大豆產(chǎn)地多為阿根廷；采用的非轉(zhuǎn)基因油樣大豆產(chǎn)地為中國黑龍江省。兩者在地理位置和氣候上有很大差異，這些差異都會(huì)對大豆油的理化性質(zhì)和功能成分造成一定影響。綜合本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，轉(zhuǎn)基因大豆油和非轉(zhuǎn)基因大豆油相對密度、折光率和絕對黏度之間的差異并不顯著，因此可以認(rèn)定為兩者理化性質(zhì)區(qū)別不是很大。在脂肪酸組成中，脂肪酸種類相同，但是油酸、亞油酸、亞麻酸含量差異極顯著，其中，非轉(zhuǎn)基因大豆油中亞麻酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于轉(zhuǎn)基因大豆油。因此，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)基因大豆油和非轉(zhuǎn)基因大豆油脂肪酸含量差異顯著。另外，兩種油樣中甾醇含量都在300 mg·100 g-1以上，差異不顯著。

結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油在理化性質(zhì)區(qū)別不大。相對密度：轉(zhuǎn)基因大豆油為0.9197，非轉(zhuǎn)基因大豆油為0.9572；絕對黏度：轉(zhuǎn)基因大豆油為59.8 MPa·s-1，非轉(zhuǎn)基因大豆油為60.3 MPa·s-1；折光率：轉(zhuǎn)基因大豆油為1.4683，非轉(zhuǎn)基因大豆油為1.4690；脂肪酸組成：轉(zhuǎn)基因大豆油和非轉(zhuǎn)基因大豆油主要脂肪酸都是棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸，只是在含量上有所差別。兩種油樣中甾醇總含量平均都在300 mg·100 g-1以上。由以上數(shù)據(jù)可以看出，非轉(zhuǎn)基因大豆油與轉(zhuǎn)基因大豆油的理化性質(zhì)、脂肪酸和甾醇種類、含量上差別不大。

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