不同品種紅麻籽油脂肪酸組成的GC-MS分析

廖麗萍，肖愛平，冷 鵑，楊喜愛，劉亮亮，梅時勇

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 麻類研究所,長沙 410205)

檢測分析

不同品種紅麻籽油脂肪酸組成的GC-MS分析

廖麗萍，肖愛平，冷 鵑，楊喜愛，劉亮亮，梅時勇

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 麻類研究所,長沙 410205)

分析9個不同品種紅麻籽油脂肪酸組成及相對含量的差異。采用索氏提取法提取紅麻籽油，并對其進行甲酯化處理后采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)分析和鑒定紅麻籽油脂肪酸組成及相對含量。結(jié)果表明：紅麻籽含油率在19.63%～22.06%之間；紅麻籽油的主要脂肪酸以亞油酸、油酸、軟脂酸和硬脂酸為主，其中亞油酸甲酯(Z，Z)含量在31.98%～38.91%，油酸甲酯(E)含量在31.30%～36.93%，軟脂酸甲酯含量在19.81%～23.02%，硬脂酸甲酯含量在3.32%～4.22%。因此，紅麻籽油是一種典型的油酸-亞油酸型油脂。

紅麻籽；紅麻籽油；脂肪酸；氣相色譜-質(zhì)譜

紅麻(HibiscuscannabinusL.)是錦葵科木槿屬一年生韌皮纖維作物，又名洋麻、槿麻等，是紡織和造紙行業(yè)的重要原料。紅麻耐旱、耐鹽堿，在貧瘠的旱地、山坡地、鹽堿地上均可種植，不與糧食爭地，且生長快速，生物產(chǎn)量是樹木的3～4倍，CO2同化能力是樹木的4～5倍[1]。近年來，國內(nèi)外研究人員對紅麻的多用途綜合開發(fā)利用進行了系統(tǒng)研究，涉及麻紡、造紙、建筑及裝飾材料、動物飼料、可降解的膜、食用、藥用等諸多領(lǐng)域[2-4]。

紅麻籽是紅麻的種子，作為紅麻副產(chǎn)物，其產(chǎn)量很高。紅麻籽油是一種典型的油酸-亞油酸型油脂。亞油酸是人體不能自行合成的必需脂肪酸之一，具有抗癌、抗氧化、有助于生長發(fā)育及妊娠，以及預(yù)防高血壓、心肌梗塞等作用[5-7]。紅麻籽作為一種新型油料資源，在開發(fā)食用保健油和共軛亞油酸等方面有很大潛力，具有良好的經(jīng)濟價值。

近十年來，有關(guān)紅麻籽油脂肪酸組成的研究報道很少。阮奇城等[8-9]運用氣相色譜法，分析了紅麻籽油中5種脂肪酸(軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸)的含量，而對于其他脂肪酸與非脂肪酸則未進行研究。本研究采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)，對9個不同品種的紅麻籽油脂肪酸組成進行了全面分析，該研究結(jié)果為紅麻脂肪酸育種和紅麻籽食用保健油的開發(fā)提供借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

紅麻籽品種9個(中紅麻11號、中紅麻13號、中紅麻16號、福紅991、福紅992、中雜紅328、7804大粒、SZHP35-44-1及SZ71-48)，均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院一年生麻類作物遺傳改良創(chuàng)新團隊李德芳研究員提供。無水乙醚、石油醚、無水甲醇、氫氧化鉀均為分析純，購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

植物粉碎機，電子分析天平(感量0.000 1 g)，SXT-06型索氏提取器，安捷倫7890B/5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，Vortex3000渦旋振蕩器，TD5離心機。

1.2 實驗方法

1.2.1 紅麻籽油的提取

將30℃干燥至恒重的紅麻籽粉碎后過40目篩，精密稱取20.00 g紅麻籽粉置于索氏提取器中，以石油醚為溶劑80℃回流提取8 h，旋轉(zhuǎn)蒸餾回收溶劑，得黃色具有特殊香氣的紅麻籽油。每個品種的紅麻籽樣品平行測定3次，結(jié)果取其平均值。

1.2.2 紅麻籽油脂肪酸組成分析

甲酯化：采用氫氧化鉀-甲醇直接酯化法。取紅麻籽油60 mg置于20 mL試管中，加入2 mL乙醚-石油醚(體積比1∶1)混合溶劑使之溶解，再加入1 mL 0.4 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液，在室溫下旋渦振蕩2.5 h。然后加入2 mL超純水，旋渦振蕩，在3 000 r/min下離心2 min。取50 μL上清液，用950 μL石油醚稀釋后待GC-MS分析。

氣相色譜條件：DB-23 彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為高純氦氣(99.999%)，柱內(nèi)載氣流量1.2 mL/ min；程序升溫，100℃保持0.2 min，先以10℃/min升至215℃，保持0.1 min；再以2℃/min升至224℃，保持0.2 min。進樣口溫度220℃，進樣量1 μL，分流比20∶1，溶劑延遲時間3 min。

質(zhì)譜條件：EI離子源，離子源溫度230℃；四級桿溫度150℃；電離能量70 eV；輔助加熱器溫度200℃；掃描范圍(m/z)50～400。

1.2.3 定性定量方法

紅麻籽油脂肪酸組成經(jīng)過GC-MS分析后，利用NIST標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫對脂肪酸各組分進行檢索，對其進行定性，采用峰面積歸一化法對脂肪酸各組分進行定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種紅麻籽的含油率

經(jīng)測定，9個不同品種的紅麻籽含油率在19.63%～22.06%之間(見表1)，與我國主要油料作物大豆的含油率(20%～22%)相近。具體結(jié)果見表1。

表1 9個不同品種紅麻籽含油率 %

2.2 不同品種紅麻籽油脂肪酸組成分析

按照1.2.2中氣相色譜-質(zhì)譜條件對樣品進行脂肪酸組成分析，獲得的以SZ71-48為例的紅麻籽油脂肪酸組成的總離子流圖見圖1。對圖1中各出峰時間經(jīng)人工解析及NIST譜庫檢索定性，確認各峰對應(yīng)的脂肪酸組分，按峰面積歸一化法計算各組分的相對含量，結(jié)果見表2。

圖1 紅麻籽油(SZ71-48)脂肪酸組成的總離子流圖

由表2可知，SZ71-48紅麻籽油脂肪酸組成中共鑒定出16種化合物，包括13種脂肪酸甲酯，占總含量的98.56%。其中飽和脂肪酸甲酯6種，分別為肉豆蔻酸甲酯(0.15%)、軟脂酸甲酯(22.49%)、硬脂酸甲酯(4.16%)、順9, 10-甲基十九烷酸甲酯(0.86%)、花生酸甲酯(0.63%)以及山崳酸甲酯(0.31%)。不飽和脂肪酸甲酯7種，占總含量的69.96%。其中單不飽和脂肪酸甲酯分別為棕櫚油酸甲酯(0.60%)、9-十七碳烯酸甲酯(0.14%)、油酸甲酯(E)(31.58%)、油酸甲酯(Z)(0.77%)以及2-辛基環(huán)丙烯-1-辛酸甲酯(0.40%)；多不飽和脂肪酸甲酯為亞油酸甲酯(Z,Z)(36.15%)以及α-亞麻酸甲酯(Z，Z，Z)(0.32%)。除脂肪酸甲酯外，SZ71-48紅麻籽油中還有少量的亞油酸乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯以及1(22),7(16)-二環(huán)氧-三環(huán)[20.8.0.0(7,16)]三十烷。

表2 SZ71-48紅麻籽油的脂肪酸組成及相對含量

其他8個品種的紅麻籽油脂肪酸組成中，其主成分上與SZ71-48的相似，但并非所有品種均含有這16種成分，并且各成分的相對含量有一定的差異，具體見表3。由表3可知，紅麻籽油中脂肪酸含量較高的依次是亞油酸、油酸、軟脂酸和硬脂酸。在這9個不同品種中，亞油酸甲酯(Z，Z)含量最高的是中紅麻16號(38.91%)，含量最低的是SZHP35-44-1(31.98%)；油酸甲酯(E)含量最高的是7804大粒(36.93%)，最低的是中紅麻16號(31.30%)；軟脂酸甲酯含量最高的是SZHP35-44-1(23.02%)，最低的是7804大粒(19.81%)；硬脂酸甲酯含量最高的是7804大粒(4.22%)，最低的是中紅麻11號(3.32%)。由此可以看出紅麻籽油是一種典型的油酸-亞油酸型油脂。

亞油酸是人體和動物既不可缺少又無法自然合成的必需脂肪酸，必須從食物中攝取。在人和動物體內(nèi)，亞油酸經(jīng)自由基氧化反應(yīng)可形成共軛亞油酸。共軛亞油酸是亞油酸的同分異構(gòu)體，其生理活性已為大量的科學(xué)實驗所證實[10-13]。因此，利用現(xiàn)代生物技術(shù)培育富含亞油酸的紅麻籽，必將成為一個重要的研究方向。

表3 9個不同品種紅麻籽油脂肪酸組成及相對含量 %

注：“-”表示未檢出。

各品種的紅麻籽油脂肪酸組成中飽和脂肪酸甲酯、不飽和脂肪酸甲酯、單不飽和脂肪酸甲酯、多不飽和脂肪酸甲酯所占比例見表4。由表4可知，9個不同品種的紅麻籽油脂肪酸組成中，不飽和脂肪酸甲酯含量基本達到70%以上，可認為紅麻籽油是一種營養(yǎng)健康的油脂。

表4 9個不同品種紅麻籽油中各類脂肪酸甲酯相對含量 %

我國是食用植物油凈進口國，根據(jù)國家統(tǒng)計局 《2016—2022年中國食用植物油市場供需預(yù)測及投資戰(zhàn)略咨詢報告》的數(shù)據(jù)顯示，2015年1—12月我國食用植物油進口量為676萬t。因此，開發(fā)油料新資源顯得至關(guān)重要。由于紅麻籽有20%左右的含油率(與我國主要油料作物大豆的含油率相近)，且其脂肪酸組成比例與大豆油、棉籽油、玉米油比較接近，符合人類膳食推薦標(biāo)準(zhǔn)要求，因此可將其作為潛在的食用油來源[14-15]，這將顯著提高紅麻作物的經(jīng)濟價值，但是有必要開發(fā)低軟脂酸(飽和脂肪酸)含量的品種。

3 結(jié) 論

(1)經(jīng)測定，9個不同品種的紅麻籽含油率在19.63%～22.06%之間，最高的為SZ71-48紅麻籽，最低的為中雜紅328紅麻籽。

(2)經(jīng)GC-MS分析表明，9個不同品種的紅麻籽油脂肪酸組成中，不飽和脂肪酸甲酯含量基本達到70%以上；脂肪酸含量較高的依次是亞油酸、油酸、軟脂酸和硬脂酸，其中亞油酸甲酯(Z，Z)含量在31.98%～38.91%，油酸甲酯(E)含量在31.30%～36.93%，軟脂酸甲酯含量在19.81%～23.02%，硬脂酸甲酯含量在3.32%～4.22%。因此，紅麻籽油是一種典型的油酸-亞油酸型油脂。

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Analysis of fatty acid compositions of kenaf seed oils from different cultivars by GC-MS

LIAO Liping, XIAO Aiping, LENG Juan, YANG Xi’ai, LIU Liangliang, MEI Shiyong

(Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences，Changsha 410205, China)

The differences of fatty acid compositions of kenaf seed oils from nine different cultivars were analyzed. The oil was extracted from kenaf seed by Soxhlet extraction method. The kenaf seed oil was first methyl esterified and then analyzed and identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results indicated that the oil contents of kenaf seed were between 19.63% and 22.06%. Kenaf seed oil was mainly composed of linoleic acid(31.98%-38.91%), oleic acid(31.30%-36.93%), palmitic acid(19.81%-23.02%)and stearic acid(3.32%-4.22%). So kenaf seed oil was a kind of typical oleic acid-linoleic acid oil.

kenaf seed; kenaf seed oil; fatty acid; GC-MS

2016-07-11；

2016-12-15

國家特色農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估項目(GJFP2016011)；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程

廖麗萍(1982)，女，助理研究員，碩士，主要從事麻類產(chǎn)品活性成分分離與分析方面的研究工作(E-mail)LiaoLiping.apple@163.com。

肖愛平，研究員，碩士生導(dǎo)師(E-mail)Xap5@sina.com。

TS225.1;TQ646

A

1003-7969(2017)04-0136-04