9種野生牡丹籽油主要脂肪酸成分分析

張延龍 韓雪源 牛立新 張 靜 何麗霞

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院1，楊凌 712100）（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院2，楊凌 712100）（甘肅省林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣總站3，蘭州 730046）

9種野生牡丹籽油主要脂肪酸成分分析

張延龍1韓雪源1牛立新1張 靜2何麗霞3

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院1，楊凌 712100）（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院2，楊凌 712100）（甘肅省林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣總站3，蘭州 730046）

開展我國(guó)不同牡丹資源種子的脂肪酸成分評(píng)價(jià)，對(duì)于進(jìn)一步篩選與培育優(yōu)良油用牡丹新品種具有重要意義。試驗(yàn)對(duì)9種野生牡丹和1個(gè)牡丹栽培品種‘鳳丹’（對(duì)照）的籽油進(jìn)行提取，使用氣質(zhì)聯(lián)用色譜法（GC－MS）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，不同牡丹種籽的出油率存在差異，楊山牡丹（Paeonia．ostii）的出油率最高，達(dá)到22.31%；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；不同牡丹種的籽油中主要脂肪酸的總含量差異顯著，狹葉牡丹（P．potaninii）籽油中主要脂肪酸的總含量最高（90.29 g／100 g粗提油），顯著高于對(duì)照栽培品種‘鳳丹’（P．ostii‘Feng Dan’）籽油中的含量（71.62 g／100 g粗提油）；不同牡丹種的籽油中單體脂肪酸的含量差異顯著，狹葉牡丹（P．potaninii）籽油中亞麻酸的含量（39.45 g／100 g粗提油）是最低含量四川牡丹（P．decomposita）中的3倍，亞油酸的含量（25.06 g／100 g粗提油）也顯著高于最低含量卵葉牡丹（P．qiui）（9.03 g／100 g粗提油）。因此，在油用牡丹新品種選育和種質(zhì)資源評(píng)價(jià)方面，要綜合考慮不同種和生態(tài)型間的差異。

牡丹籽油 內(nèi)標(biāo)法 脂肪酸 定量分析

牡丹（Paeonia suffruticasa）別名木芍藥，為芍藥科（Paeoniaeeae）芍藥屬（Paeonia）牡丹組（Sect．MoutanDC）落葉灌木，該組包括革質(zhì)花盤和肉質(zhì)花盤2個(gè)亞組，共9個(gè)野生種1個(gè)亞種和1個(gè)變種，是我國(guó)特有的植物資源，世界各地廣為種植的牡丹都起源于中國(guó)［1－3］。中國(guó)不僅是世界牡丹野生種的原產(chǎn)地和分布中心，而且也是其栽培及遺傳多樣性的中心［4］。

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(guó)的一種木本食用油。開發(fā)木本食用油已成為各國(guó)解決食用油緊缺的主要渠道和趨勢(shì)，目前西歐部分國(guó)家基本實(shí)現(xiàn)了食用油木本化。目前我國(guó)食用植物油供需形勢(shì)嚴(yán)峻，自給率只有40%左右［5］。牡丹籽油作為一種新型木本食用油，其中含有豐富的亞麻酸、亞油酸、油酸等有益于人體健康的脂肪酸。這些多不飽和脂肪酸具有抗腫瘤、抗炎、改善心血管和調(diào)節(jié)免疫等功能［6－9］。目前，關(guān)于牡丹籽油成分的研究均以栽培品種‘鳳丹’為試驗(yàn)材料，測(cè)得其籽油中大約有17種脂肪酸成分，主要為亞麻酸、油酸、亞油酸，其中不飽和脂肪酸約占83.05%，飽和脂肪酸約占14.33%［10］。而對(duì)牡丹其他種籽油成分的研究鮮有報(bào)道。

本研究對(duì)9種野生牡丹籽油的脂肪酸成分進(jìn)行了全面的測(cè)定，采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)籽油中的各脂肪酸含量進(jìn)行了定量分析，以期為油用牡丹品系及品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用野生牡丹種子采自甘肅省林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣總站的牡丹資源圃：原生于河南省嵩縣的楊山牡丹（Paeonia ostii）、山西省稷山縣的矮牡丹（P．spontanea）、甘肅省舟曲縣和合水縣的紫斑牡丹（P．rockii）、云南省中甸縣的黃牡丹（P．lutea）、四川省馬爾康縣的四川牡丹（P．decomposita）、四川省雅江縣的狹葉牡丹（P．potaninii）、湖北省保康縣的卵葉牡丹（P．qiui）和云南省中甸縣的紫牡丹（P．delavayi），‘鳳丹’（P．ostii‘Feng Dan’）種子購(gòu)自安徽銅陵，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至恒重，脫皮后，粉碎過(guò)40目篩，裝入塑封袋中低溫保存，供提取測(cè)試。

1.2 主要儀器與試劑

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

脂肪酸甲酯混合標(biāo)品：美國(guó)Supelco公司；十三酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品：美國(guó)AccuStandard公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

內(nèi)標(biāo)溶液的配置：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)溶液的配置：將1 mL的10 mg／mL脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品溶于3 mL二氯甲烷，稀釋成質(zhì)量濃度為2.5 mg／mL的溶液。分別取上述溶液100、200、300、400、500μL，用 0.05 mg／mL的內(nèi)標(biāo)溶液定容至 500 μL。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，方法參照鄧瑞雪等［11］的方法。稱取牡丹籽粉10 g，放人萃取釜內(nèi)，開啟二氧化碳?xì)馄?，用高壓泵?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、二氧化碳流量25 kg／h。收集分離釜中淡黃色半透明油狀萃取物，無(wú)水硫酸鈉過(guò)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) 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，再加入4 mL氫氧化鈉一甲醇溶液 （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14%三氟化硼一甲醇溶液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，靜置，得到2 mL的待測(cè)樣，取上層溶液500μL，加入內(nèi)標(biāo)液150μL，過(guò)濾后進(jìn)行色譜分析。

氣相色譜條件 譜柱：HP－INNOWAX（60 m×0.25 mm，0.25μm）彈性石英毛細(xì)管柱；載氣：高純氦氣（99.999%）；進(jìn)樣口溫度250℃；柱溫箱升溫程序：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：1μL；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℃。

質(zhì)譜條件離子源：EI源；離子源溫度：230℃；傳輸線溫度：230℃；電離電壓：70 eV；掃描范圍m／z：40～460 aum。

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，試驗(yàn)結(jié)果取其平均值，并對(duì)其做單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 牡丹籽出油率

依據(jù)1.3.2提取方法，每個(gè)樣品重復(fù)3次，計(jì)算其平均值，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示。

出油率 ＝提取的牡丹籽油質(zhì)量／樣品質(zhì)量 ×100%

表1 10種牡丹種子出油率／%

本試驗(yàn)采用簡(jiǎn)便易行的GC－MS法提取籽油，所得牡丹籽油的平均提取率為18.15%。其中出油率最高的為楊山牡丹（22.31%），幾乎是出油率最低的紫牡丹和紫斑牡丹（合水縣）的2倍，其他牡丹種籽的出油率在21.47%～16.96%之間。

2.2 主要脂肪酸的定性分析

按1.3.3中的色譜條件，經(jīng)過(guò)GC－MS分析得到總離子流圖，圖1和圖2。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NIST2011譜庫(kù)，確定籽油中脂肪酸的種類（表2）。

圖1 脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流圖

圖2 牡丹籽油脂肪酸甲酯典型總離子流圖

表2 內(nèi)標(biāo)物及牡丹籽油中主要脂肪酸

2.3 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S／N＝3，計(jì)算最低檢測(cè)質(zhì)量濃度，結(jié)果見表3。試驗(yàn)結(jié)果表明，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，說(shuō)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3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

2.4 不同牡丹種籽油主要脂肪酸的定量分析

依據(jù)各種牡丹籽油的總離子流圖，參照2.3中得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算各牡丹種籽油中主要脂肪酸的含量，并做單因素方差分析。

2.4.1 主要脂肪酸總含量差異

試驗(yàn)結(jié)果表明（表4），不同牡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。不同種類的牡丹籽油中5種主要脂肪酸的總含量存在顯著差異：狹葉牡丹籽油中5種主要脂肪酸的總含量最高（90.29 g／100 g粗提油），而四川牡丹和卵葉牡丹籽油中主要脂肪酸的總含量較低，分別為45.27和46.86 g／100 g粗提油，其他種牡丹籽油中主要脂肪酸的總含量在58.97～71.84 g／100 g粗提油之間。

表4 主要脂肪酸的定量結(jié)果／g／100 g粗提油

2.4.2 亞麻酸含量差異

各種牡丹籽油中單體脂肪酸的含量存在顯著性差異。亞麻酸是牡丹籽油中最主要的組分，所測(cè)種類的平均含量為28.87 g／100 g粗提油。含量最高的為狹葉牡丹（39.45 g／100 g粗提油），是含量最低的四川牡丹（13.88 g／100 g粗提油）中的3倍。其余牡丹籽油中亞麻酸含量的變化范圍為22.30～36.12 g／100 g粗提油。

2.4.3 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)種類的平均含量為17.23 g／100 g粗提油。含量最高的為狹葉牡丹（25.06 g／100 g粗提油），顯著高于含量最低的卵葉牡丹（9.03 g／100 g粗提油）。

2.4.4 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)種類的平均含量為11.18 g／100 g粗提油。狹葉牡丹籽油中其含量最高（16.59 g／100 g粗提油），是最低含量矮牡丹（8.36 g／100 g粗提油）的2倍。

2.4.5 棕櫚酸含量差異

棕櫚酸是一種飽和脂肪酸，牡丹籽油中其含量較低，所測(cè)種類的平均含量為5.87 g／100 g粗提油。含量最低的為卵葉牡丹（2.05 g／100 g粗提油），最高的為紫牡丹（8.42 g／100 g粗提油）。

2.4.6 硬脂酸含量差異

硬脂酸也是一種飽和脂肪酸，不同牡丹籽油中硬脂酸含量均較低，所測(cè)種類的平均含量為1.19 g／100 g粗提油，含量最低的為紫牡丹（0.84 g／100 g粗提油），最高的為楊山牡丹（2.20 g／100 g粗提油）。

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)測(cè)得牡丹籽油中主要脂肪酸的種類（相對(duì)含量≥1%）與前人以‘鳳丹’為試驗(yàn)材料測(cè)定的試驗(yàn)結(jié)果一致［10－13］，包括亞麻酸、油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸，其占主要脂肪酸總量的分?jǐn)?shù)分別為44.88%、26.78%、17.38%、9.12%、1.85%，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，牡丹籽油中亞麻酸含量豐富，其最高含量（39.45 g／100 g粗提油）高于市場(chǎng)上銷售的成品大豆油（5.00～11.23 g／100 g）、油茶籽油（2.16 g／100 g）、橄欖油（2.62 g／100 g）［14－15］和沙棘籽油（23.22 g／100 g）［16］的含量，因此，牡丹籽油具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

本研究中牡丹種籽油中主要脂肪酸的總含量相對(duì)較低（45.27～71.84 g／100 g粗提油），究其可能原因有：一方面不同種類種子的非脂肪酸成分（淀粉、含水量、蛋白質(zhì)和還原糖等）的天然差異。另外，本試驗(yàn)中對(duì)獲得的籽油未經(jīng)過(guò)去雜、脫膠等精煉過(guò)程以及烘干條件等影響，致使籽油中含有較多的非脂肪酸成分。

本研究中，狹葉牡丹籽油中主要不飽和脂肪酸含量均顯著高于其他種牡丹籽油，并且硬脂酸的含量很低，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，肉質(zhì)花盤亞組牡丹籽油（黃牡丹、紫牡丹、狹葉牡丹）的主要不飽和脂肪酸含量普遍高于革質(zhì)花盤亞組，按照油脂成分標(biāo)準(zhǔn)看，前者是更適合油用牡丹品種選育的種質(zhì)資源。但是，再考慮到種子出油率，肉質(zhì)花盤亞組牡丹籽的出油率普遍較低。

另外，紫斑牡丹的2個(gè)不同生態(tài)型（甘肅舟曲和合水縣）籽油中主要脂肪酸的含量，存在較大差異。紫斑牡丹（舟曲縣）籽油品質(zhì)明顯優(yōu)于紫斑牡丹（合水縣），由此說(shuō)明同種不同生態(tài)型的油脂成分也存在著差異。

因此，今后在油用牡丹新品種選育和種質(zhì)資源評(píng)價(jià)時(shí)，既要考慮不同種間的差異，也要綜合考慮不同生態(tài)型之間的差異。在未來(lái)的油用牡丹生產(chǎn)中，選育優(yōu)質(zhì)油脂成分和高出油率將是一個(gè)重要而長(zhǎng)期的任務(wù)。

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Analysis of Fatty Acid in Seed Oil from Nine Wild Peony Species

Zhang Yanlong1Han Xueyuan1Niu Lixin1Zhang Jing2He Lixia3

（College of Forestry，Northwest A＆F University1，Yangling 712100）（College of Horticulture，Northwest A＆F University2，Yangling 712100）（Gansu Forestry Science and Technology Extend Station3，Lanzhou 730046）

Analyzing and evaluating fatty acid compositions of peony seed oil from different peony species are significant for selecting new varieties and oil peony breeding.Supercritical CO2Extraction has been applied to extract peony seed oil from nine wild species of peonies and one cultivar peony（as control group）.The fatty acid compositions have been determined by gas chromatography－mass spectrometry（GC－MS）and quantified by internal standard method.The experimental data have been analyzed through one－way ANOVA.The results indicated that the oil contents were different among different peony species，and oil extraction rate ofPaeonia ostiiwas the highest（22.31%）.Peony seed oil was rich in unsaturated fatty acids，which included linolenic acid，linoleic acid and oleic acid.There were significant differences in the total contents of fatty acids among different speciesP.potaniniishowed the highest content of total fatty acids（90.29 g／100 g crude oil）which were significantly higher than that of the controlP．ostii‘Feng Dan’.There were also obvious differences in the contents of monomer fatty acid among different species.Linolenic acid content ofP．potaninii（39.45 g／100 g crude oil）was almost three times of that ofP．decomposita，and linoleic acid content ofP．ostii‘Feng Dan’（25.06 g／100 g crude oil）was also distinctly higher than that ofP．qiui（9.03 g／100 g crude oil）.In conclusion，for the selection of new varieties and germplasm resources evaluation of tree peony，the differences among species and ecotypes should be taken into consideration.

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

TQ646.4

A

1003－0174（2015）04－0072－04

陜西省林業(yè)廳項(xiàng)目（陜林計(jì)字［2011］70號(hào)）

2013－12－14

張延龍，女，1964年出生，教授，園林植物資源與育種