不同產地亞麻籽含油率及亞麻籽油脂肪酸組成的研究

張曉霞，尹培培，楊靈光，范 航，孫立煒，劉玉軍

(1.北京林業(yè)大學 生物科學與技術學院，北京 100083； 2.寧夏醫(yī)科大學，銀川 750004)

不同產地亞麻籽含油率及亞麻籽油脂肪酸組成的研究

張曉霞1,2，尹培培1，楊靈光1，范 航1，孫立煒1，劉玉軍1

(1.北京林業(yè)大學 生物科學與技術學院，北京 100083； 2.寧夏醫(yī)科大學，銀川 750004)

采用索氏提取法和GC-MS法測定并分析了6個不同產地亞麻籽含油率及亞麻籽油脂肪酸組成。結果表明：不同產地亞麻籽含油率在36.59%～44.88%之間，含油率與產地的生長季積溫呈顯著負相關(r=-0.839 5，P=0.036 6)；亞麻籽油中相對含量最高的5種脂肪酸分別是亞麻酸(53.36%～65.84%)、亞油酸(10.14%～16.39%)、油酸(10.03%～12.37%)、硬脂酸(3.98%～9.85%)和軟脂酸(2.41%～7.97%)，不飽和脂肪酸含量高達77.51%～92.39%。綜合含油率及不飽和脂肪酸相對含量等因素，最終確定甘肅隴南作為優(yōu)質亞麻籽油生產地具有一定優(yōu)勢。

亞麻籽；含油率；脂肪酸組成；亞麻酸；亞油酸；油酸

亞麻(LinumusititatissimumL.)俗稱“胡麻”，屬亞麻科(Linaceae)亞麻屬(Linum)一年生或多年生草本植物。亞麻籽是亞麻的種子，現(xiàn)已成為世界十大油料作物種子之一，產量約居世界油料產量的第七位，主產于加拿大、北美、阿根廷、印度等國[1]。我國是亞麻籽的主產地之一，主要分布于西北、華北及東北地區(qū)[2]。

亞麻籽油是一種優(yōu)質的食用油，富含亞麻酸、亞油酸和油酸等多種不飽和脂肪酸，具有降血壓、降血脂、抑制血小板凝聚及減少血栓形成、抗癌、抗炎、降血糖、提高記憶力、抗動脈粥樣硬化等作用[3]。

目前國內外相關文獻中對亞麻籽營養(yǎng)物質及活性成分研究較多[4-5]，但對不同產地亞麻籽油中脂肪酸組成差異的相關報道比較少。我國亞麻籽產地分布較廣，各產地間土壤、氣候、水質等自然條件差異較大，因此有必要對不同產地亞麻籽油中脂肪酸組成進行分析研究，以期對不同產地亞麻籽油的品質特征進行深入了解。本文通過測定不同產地亞麻籽的含油率和亞麻籽油脂肪酸組成及相對含量，確定其最佳產地，為亞麻籽油食用性及藥用性深度開發(fā)研究提供基礎理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

亞麻籽：分別采自寧夏固原地區(qū)西吉縣，甘肅隴南地區(qū)禮縣，陜西榆林地區(qū)定邊縣，內蒙古烏蘭察布豐鎮(zhèn)市，河北張家口市張北縣，遼寧朝陽市朝陽縣。

不同亞麻籽產地的生長季積溫如表1所示。

表1 不同亞麻籽產地的生長季積溫

石油醚(60～90℃)、三氟化硼甲醇溶液(15%)、無水硫酸鈉等，均為分析純；脂肪酸標準品，由寧夏大學寧夏能源化工重點實驗室提供。

DZF-250恒溫干燥箱，RE-2000A旋轉蒸發(fā)儀，QP2010氣質聯(lián)用儀(日本島津公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 亞麻籽含油率的測定

亞麻籽含油率的測定參考張述瓊等[6]的方法。將6個產地的亞麻籽凈選后置40℃恒溫干燥箱中烘干8 h，待用。分別稱取適量干燥好的不同產地的亞麻籽粉碎成粗粉，準確稱取100 g粉末樣品，裝入圓底燒瓶，加入石油醚，按料液比1∶10進行回流提取，水浴溫度設為70℃，萃取6 h后，倒出上層石油醚層萃取液，再加入石油醚，重復萃取2 h，合并兩次石油醚萃取液。利用旋轉蒸發(fā)儀將萃取液中的石油醚蒸發(fā)回收，蒸發(fā)溫度設為35℃，轉速45 r/min，至回收瓶中無石油醚蒸出后，倒出油液，放置3～4 h，之后每間隔1 h，稱重，至油液恒重即石油醚徹底揮發(fā)后，稱重油液并計算亞麻籽含油率。提取所得各產地亞麻籽油液倒入封口棕色瓶中置于冰箱冷藏，后續(xù)實驗備用。

1.2.2 亞麻籽油脂肪酸組成分析

準確稱取樣品油0.1 g，置于50 mL錐形瓶中，加入0.5 mol/L氫氧化鉀甲醇溶液2 mL，于65℃水浴中加熱回流30 min，放冷；加入15%三氟化硼甲醇溶液2 mL，再于65℃水浴中加熱回流30 min，待冷卻后加入庚烷4 mL，繼續(xù)于65℃水浴加熱回流5 min；之后取出放冷，加入飽和氯化鈉溶液10 mL，搖勻，靜置分層，取上清液并經無水硫酸鈉干燥后，得亞麻籽油甲酯化脂肪酸樣品，待測。采用不做校正的峰面積歸一化法得出各組分的相對含量，各色譜峰相應的質譜圖檢索采用NIST標準譜庫進行檢索。

儀器條件：DB-5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)：采用程序升溫，80℃保持1 min，以4℃/min升到290℃保持20 min；進樣口溫度250℃；分流比20∶1；進樣量0.3 μL；流速1.40 mL/min；溶劑切除2 min；離子源溫度230℃；接口溫度280℃；掃描質量范圍(m/z)40～550。

1.2.3 相關性分析

采用Prism 5.0(美國GraphPad公司軟件)對不同產地亞麻籽含油率及亞麻籽油脂肪酸含量相關指標進行Pearson’s相關性分析。Plt;0.05為顯著性相關；Plt;0.01為極顯著性相關。

2 結果與分析

2.1 不同產地亞麻籽的含油率

不同產地亞麻籽的含油率如表2所示。

表2 不同產地亞麻籽的含油率

由表2可知，不同產地亞麻籽的含油率在36.59%～44.88%之間，這與施樹等[7]報道胡麻籽含油率為36%～45%的結果一致。遼寧朝陽地區(qū)產亞麻籽(Y1)含油率相對較低為(36.59±1.28)%，而甘肅隴南地區(qū)產亞麻籽(Y6)含油率最高為(44.88±1.04)%。

2.2 亞麻籽含油率與種子產地生長季積溫相關性

亞麻籽含油率與種子產地生長季積溫相關性如圖1所示。

圖1 含油率與亞麻籽產地生長季積溫相關性

由圖1可知，不同地區(qū)產的亞麻籽含油率明顯不同，可能與當?shù)丨h(huán)境、氣候以及栽培方式等因素有著密切的關系。進一步對含油率與種子產地的生長季積溫作相關性分析發(fā)現(xiàn)，含油率與種子產地生長季積溫呈顯著負相關。也就是說，因產地緯度和/或海拔越高所導致的生長季積溫越低，亞麻籽油的含油率就越高。

2.3 不同產地亞麻籽油脂肪酸組成及相對含量

不同產地亞麻籽油脂肪酸組成及相對含量如表3所示。

表3 不同產地亞麻籽油脂肪酸組成及相對含量 %

由表3可知，不同產地亞麻籽油脂肪酸組成及相對含量有很大區(qū)別，但均主要由軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸5種脂肪酸組成，其中，亞麻酸含量最高，為53.36%～65.84%，亞油酸次之，為10.14%～16.39%，油酸為10.03%～12.37%，硬脂酸為3.98%～9.85%，軟脂酸含量最低，為2.41%～7.97%。

亞麻籽油中不飽和脂肪酸含量高達77.51%～92.39%。其中，Y1號產地亞麻籽油中檢測出不飽和脂肪酸為7種，相對含量達77.51%；Y2號產地亞麻籽油中檢測出不飽和脂肪酸為8種，相對含量達80.80%；Y3號產地亞麻籽油中檢測出不飽和脂肪酸為8種，相對含量達84.69%；Y4號產地亞麻籽油中檢測出不飽和脂肪酸為8種，相對含量達86.45%；Y5號產地亞麻籽油中檢測出不飽和脂肪酸為9種，相對含量達89.82%；Y6號產地亞麻籽油中檢測出不飽和脂肪酸為7種，相對含量高達92.39%。

隨著生活水平提高，人們開始注重食用油的營養(yǎng)，而亞麻酸作為ω-3系的三不飽和脂肪酸是食用油中的重要營養(yǎng)成分，同時又具有包括益智和健腦以及軟化血管在內的多種藥用作用，是評價食用油營養(yǎng)價值的關鍵指標[8-9]。本研究的測定結果可以得出亞麻籽油是一種優(yōu)質的食用油。

2.4 亞麻籽含油率與油中高含量脂肪酸相對含量的相關性

對亞麻籽含油率(6個不同產地亞麻籽含油率的平均值)及油中高含量脂肪酸的相對含量進行相關性分析，結果如表4所示。

表4 相關性分析

由表4可知，亞麻酸與硬脂酸的相對含量之間呈極顯著負相關(Plt;0.01)，與軟脂酸的相對含量之間呈顯著負相關(Plt;0.05)，與含油率之間呈極顯著正相關(Plt;0.01)；亞油酸與軟脂酸之間呈顯著負相關(Plt;0.05)；軟脂酸、硬脂酸與含油率之間分別呈顯著(Plt;0.05)、極顯著(Plt;0.01)負相關。周亞東等[10]研究顯示，亞麻籽中含量最高的亞麻酸與含油率之間呈極顯著正相關，與硬脂酸含量之間呈極顯著負相關，與本研究結果一致。

3 討 論

植物油中的飽和脂肪酸主要為棕櫚酸、硬脂酸、軟脂酸、花生酸、月桂酸等。飽和脂肪酸攝入量過高是導致膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇升高的主要原因，繼而引起動脈粥樣硬化、增加患冠心病的風險[11]。母乳和牛乳中棕櫚酸主要在甘油三酯分子的sn-2位置上酯化，許多研究表明棕櫚酸在sn-2位置上酯化利于腸道對脂肪酸的吸收，相反，植物油中棕櫚酸主要在甘油三酯分子的sn-1和sn-3位置上酯化，嚴重降低脂肪酸的吸收率。有關大鼠的研究發(fā)現(xiàn)[12]，膳食中硬脂酸可能對膽酸的生成進行調節(jié)，同時通過部分降低腸道膽固醇的溶解，從而降低血清和肝臟中膽固醇含量，但其含量不宜過高。因此，需嚴格控制人體對飽和脂肪酸的攝入。從本研究的分析結果可以發(fā)現(xiàn)，亞麻籽油中飽和脂肪酸的含量相對較低，經常食用有利于身體健康。

研究表明[13]，不飽和脂肪酸對維持人體健康有重要作用，可保護心腦血管，尤其對高血壓、心臟病、癌癥、糖尿病、肥胖等有積極防治作用。以油酸為代表的ω-9系單不飽和脂肪酸既容易被人體吸收，又不易氧化沉積于人體內，比ω-6系和ω-3系的多不飽和脂肪酸更為安全，稱為安全脂肪酸。研究表明[14]，ω-9系單不飽和脂肪酸既能降低有害的低密度脂蛋白膽固醇水平，同時不降低有益的高密度脂蛋白膽固醇水平，保證了人體對膽固醇的需求，促進對礦物質的吸收，增加對鈣的吸收，也有助于維持腦細胞膜的結構，從而可防止智力下降。因此，油酸含量高的油脂被認為是高質量的油脂[15]。本研究結果表明，亞麻籽油含有11%左右的油酸，可以在一定程度上補充單不飽和脂肪酸的攝入，預防和改善心腦血管疾病。

ω-6系不飽和脂肪酸和ω-3系不飽和脂肪酸均為多雙鍵不飽和脂肪酸。ω-6系的亞油酸和ω-3系的亞麻酸均為人體必需脂肪酸，即人體不能合成，只能通過植物性飲食攝取。多雙鍵不飽和脂肪酸在人體內至關重要，是調節(jié)血壓和炎癥反應等的前體物質，也是細胞和有機體生物膜的重要組成部分，可調節(jié)細胞構型、動態(tài)平衡、相轉變及細胞膜的滲透性，同時還調節(jié)與膜相關的生理過程，如與膜鍵合的蛋白質以及與胞外復合物一起調節(jié)細胞內的反應[16]。ω-6系不飽和脂肪酸來源豐富，常見的玉米油、葵花籽油均為高亞油酸油脂，豬、牛、羊肉中亦含豐富亞油酸。人們曾普遍認為亞油酸與油酸相似，具有降血脂，防止血栓形成，抗動脈粥樣硬化，預防心血管疾病等的作用。然而近年研究[17]表明，過量攝取ω-6系不飽和脂肪酸會抑制T淋巴細胞及脾臟細胞對有絲分裂原的反應，從而降低機體免疫力，也會導致脂質過氧化作用增強，從而加劇細胞膜的損傷，影響免疫細胞功能。因過量未被人體吸收的ω-6系不飽和脂肪酸易被氧化形成過氧化脂而積存于血管壁上引起血栓，從而引起慢性心臟病發(fā)作、血栓性中風、關節(jié)炎、肥胖、癌癥等疾病。而前述ω-9系的油酸則無上述不良反應。

ω-3系不飽和脂肪酸多存在于海洋動植物(魚蝦、海藻等)中，在多數(shù)植物油中含量較少，僅在紫蘇油(60%以上)[18]、亞麻籽油(53%～66%，表3)和牡丹籽油(40%左右)[19]等極少數(shù)種植物種子油中含量較多。最近幾十年的研究發(fā)現(xiàn)，ω-3系不飽和脂肪酸中的α-亞麻酸是一種生命核心物質，其進入人體后，在脫氫酶和碳鏈延長酶的催化下，轉化成二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，DHA是大腦形成和智商開發(fā)的必需營養(yǎng)素。α-亞麻酸通過抑制內源性膽固醇的合成和增加膽固醇排泄從而達到很好地降低血清膽固醇的效果。攝取富含ω-3系不飽和脂肪酸的食物可以預防各種腦部的衰退癥狀及預防老年癡呆癥，增加記憶力，預防心腦血管疾病，抑制癌癥的發(fā)生和轉移，抑制抗炎反應等。

不僅如此，ω-3系和ω-6系多不飽和脂肪酸在體內有各自的代謝途徑，但在相同的代謝步驟中所需為同一酶系，存在著競爭性抑制作用：ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸共用相同的去飽和酶(acyl-CoA desaturase)、碳鏈延長酶和乙酰轉移酶，生成類二十烷酸系列脂肪酸均需環(huán)氧合酶和脂氧合酶，兩者之間存在代謝競爭抑制，且各種酶對ω-3多不飽和脂肪酸的親合力更高。ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸相互影響加大合成類二十烷酸化合物的速度，以維持其體內平衡。ω-3多不飽和脂肪酸緩解心腦血管疾病的作用機制也就在于其參與脂肪代謝，調節(jié)ω-6系類二十烷酸的生成量。在對抗炎癥方面，ω-6系不飽和脂肪酸促進炎癥的發(fā)生，ω-3不飽和脂肪酸則緩解并抑制炎癥，從而預防重大疾病的發(fā)生[20]。由于我國人群的主要食用油為亞油酸含量較高的大豆油、花生油、菜籽油和玉米胚芽油，膳食亞油酸攝入普遍超標，亞麻酸攝入普遍不足，因此在日常飲食中，需提高ω-3系多不飽和脂肪酸的攝入，減少ω-6系多不飽和脂肪酸的攝入。亞麻籽油與其他食用油相比，含有較高的亞麻酸(ω-3)，含量占總脂肪酸的50%以上，而亞油酸(ω-6)含量相對較低(13%左右)。因此，亞麻籽油是人們日常飲食補充ω-3脂肪酸非常經濟有效的方法，作為一種綠色健康食用油，應大力推廣。

4 結 論

6個不同產地亞麻籽通過索氏提取法提取亞麻籽油并通過GC-MS法對其脂肪酸組成進行分析，結果表明，甘肅隴南地區(qū)的亞麻籽含油率最高，為44.88%，亞麻籽油中的ω-3系亞麻酸含量(65.84%)及不飽和脂肪酸(92.39%)含量也高于其他地區(qū)產的亞麻籽油。綜合含油率、不飽和脂肪酸的相對含量等因素可以得出，本研究中甘肅隴南地區(qū)作為優(yōu)質亞麻籽油生產地具有一定優(yōu)勢，在特種食用油和高不飽和脂肪酸保健品等方面具有很大的開發(fā)利用前景。

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Oilcontentsinflaxseedsfromdifferentoriginsandfattyacidcompositionsofflaxseedoils

ZHANG Xiaoxia1,2, YIN Peipei1, YANG Lingguang1, FAN Hang1, SUN Liwei1, LIU Yujun1

(1.College of Biological Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; 2.Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China)

Oil contents in flaxseed from six different origins and fatty acid compositions of flaxseed oils were measured and analyzed by Soxhlet extraction and GS-MS. The results showed that the oil contents of flaxseeds from different origins ranged from 36.59% to 44.88%.The oil contents were significantly and negatively correlated with accumulated growing season temperatures (r=-0.839 5,P=0.036 6). Fatty acids of flaxseed oils were mainly composed of linolenic acid (53.36%-65.84%), linoleic acid (10.14%-16.39%), oleic acid (10.03%-12.37%), stearic acid (3.98%-9.85%) and palmitic acid (2.41%-7.97%). The unsaturated fatty acids contents were up to 77.51%-92.39%. Based on oil contents and unsaturated fatty acid contents, flaxseed oil from Longnan district exhibited obvious advantages.

flaxseed; oil content; fatty acid composition; linolenic acid; linoleic acid; oleic acid

TS225.1；TQ645.6

A

1003-7969(2017)11-0142-05

2017-06-28；

2017-08-17

教育部博士點基金資助項目(20120014110006)

張曉霞(1980)，女，博士，主要從事藥用植物及其次生代謝物方面的研究工作(E-mail)zxx1216@163.com。

孫立煒，講師(E-mail)lsun2013@bjfu.edu.cn；劉玉軍，教授，博士生導師(E-mail)yjliubio@bjfu.edu.cn。