ASE-GC/MS分析5種蔬菜種子油中脂肪酸組成

唐曉偉，劉鴻濱，吳 萍(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心 農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室，北京蔬菜種質(zhì)改良實驗室，北京 100097)

蔬菜種子中儲存了大量的油脂，油中脂肪酸多以不飽和脂肪酸為主。不飽和脂肪酸具有多種生物學(xué)功能，對人體的生命活動、新陳代謝、生長發(fā)育等具有非常重要的作用，比如亞油酸對動脈硬化、糖尿病及多種癌癥具有抑制作用，α-亞麻酸缺乏是導(dǎo)致老年癡呆、癌癥、心腦血管疾病等的重要誘因[1-3]。因此，研究植物種子油中脂肪酸組成和含量，對進(jìn)一步發(fā)掘具有開發(fā)潛力的植物種子油具有重要意義。我國是蔬菜種質(zhì)資源十分豐富的國家，每年蔬菜種植面積占世界的1/4。目前，已有的報道多關(guān)注能源植物或種子油中脂肪酸的研究或應(yīng)用[4-6]，對于普通蔬菜種子油中脂肪酸組成與含量的研究報道較少。

由于植物種子油中的脂肪酸組成對植物生物膜系統(tǒng)的通透性，保持膜的流動性和生物膜的正常生理功能具有重要作用[7-8]。種子油中脂肪酸組成與植物的抗逆性也有一定的相關(guān)性[9-10]。種子油中脂肪酸含量差異與種子的萌發(fā)率和種子的萌發(fā)勢具有相關(guān)性[11-12]。因此，研究種子油中脂肪酸組成及含量對植物種子的保存、種子的萌發(fā)及植物的代謝[13-14]也具有重要意義。

基于以上兩點，本研究采用加速溶劑萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法(ASE-GC/MS)定量分析5種蔬菜(西瓜、西葫蘆、白菜、番茄、辣椒)種子油中的脂肪酸組成及含量，對發(fā)掘具有潛力的蔬菜種子油脂資源，充實蔬菜種子油中脂肪酸組成及含量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究種子脂肪酸代謝及蔬菜種子資源的深入開發(fā)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 原料與試劑

白菜、西瓜、西葫蘆、辣椒、番茄的種子，選自北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心種子庫；37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品(Supelco FAME37)；石油醚(分析純，60～90℃);氫氧化鉀(分析純);甲醇(優(yōu)級純)；異辛烷(色譜純)；0.22 μm有機系濾膜(美國Navigator)。

1.1.2 儀器與設(shè)備

加速溶劑萃取儀ASE300(帶34 mL萃取池，美國Dionex公司)，島津GCMS-QP2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，冷凍干燥機，研磨機，恒溫水浴鍋，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，電子天平等。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

取5種蔬菜種子各20 g，經(jīng)冷凍干燥后粉碎成粉末狀，準(zhǔn)確稱取1.0 g種子干粉于萃取池中備用。

1.2.2 蔬菜種子油的提取

ASE萃取條件：萃取溶劑石油醚；溫度125℃；系統(tǒng)壓力10.34 MPa；加熱時間6 min；靜態(tài)時間5 min；沖洗體積100%；N2吹掃時間60 s；靜態(tài)循環(huán)次數(shù)3次；萃取時間25 min。萃取液經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除溶劑，即得蔬菜種子油。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以異辛烷為溶劑，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度分別為0.25、0.5、0.75、1.0、1.5 mg/mL的脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。以脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。37種脂肪酸甲酯在各自的工作液范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均高于0.98,符合外標(biāo)法定量要求。

1.2.4 蔬菜種子油的脂肪酸組成測定

甲酯化：準(zhǔn)確稱取一定量的油，用4 mL異辛烷充分溶解，加入2 mol/L的氫氧化鉀甲醇溶液200 μL劇烈振蕩30 s后靜置至澄清。充分甲酯化后加入1 g無水硫酸鈉旋渦振蕩靜置后取上清液，過0.22 μm濾膜，上清液稀釋20倍。取1.0 μL供GC/MS檢測。

GC條件：Supelco SP 2560色譜柱(100 m×0.25 mm×0.20 μm)；進(jìn)樣口溫度250℃；載氣流速1.14 mL/min；總流量15.5 mL/min；分流比10∶1；進(jìn)樣量1 μL；升溫程序為初始溫度50℃，保持2 min，以4℃/min升溫至210℃，再以1℃/min升溫至240℃保持8 min；溶劑切除時間13.5 min；總時間80 min。

MS條件：離子源溫度200℃；接口溫度250℃；檢測器電壓0.1 kV；質(zhì)量掃描范圍(m/z)45～500；Scan掃描方式。

2 結(jié)果與討論

2.1 蔬菜種子含油量

經(jīng)檢測，番茄、辣椒、西瓜、西葫蘆、白菜種子的含油量依次為26.26%、19.97%、55.74%、48.97%、36.53%，5種蔬菜種子含油量差別比較大，含油量由高到低分別為西瓜>西葫蘆>白菜>番茄>辣椒。

2.2 蔬菜種子油的脂肪酸組成

按照1.2.4的方法對提取的蔬菜種子油進(jìn)行脂肪酸組成分析。以測定的樣品的峰面積帶入相應(yīng)的脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出相應(yīng)的脂肪酸甲酯的質(zhì)量濃度。參考GB 5009.168—2016附錄D中脂肪酸甲酯與脂肪酸之間的轉(zhuǎn)化系數(shù)得出5種蔬菜種子油中脂肪酸相對含量，結(jié)果見表1。

表1 5種蔬菜種子油的脂肪酸組成及相對含量 %

注：“-”代表未檢出。

5種蔬菜種子油中，共檢測出19種脂肪酸，總脂肪酸絕對含量由高到低的順序是西葫蘆(977.62 mg/g)>西瓜(928.38 mg/g)>辣椒(911.28 mg/g)>白菜(886.59 mg/g)>番茄(868.13 mg/g)。5種蔬菜種子油中總脂肪酸絕對含量與相應(yīng)的種子含油量不具有緊密的相關(guān)性。由表1可知，在5種蔬菜種子油中，辣椒的亞油酸相對含量最高，達(dá)到69.29%，西葫蘆的油酸相對含量最高，達(dá)到48.07%。

由表1還可知，5種蔬菜種子油中，不飽和脂肪酸為11種，白菜種子油以芥酸為主，其他以油酸、亞油酸為主，不飽和脂肪酸相對含量達(dá)80%以上，其中白菜種子油的最高，達(dá)到90.73%。白菜種子油中的芥酸相對含量高達(dá)47.31%，芥酸是油漆、化妝品、塑料、醫(yī)藥品及潤滑劑等工業(yè)產(chǎn)品的重要原料[15]。

3 結(jié) 論

5種蔬菜種子油中的脂肪酸以不飽和脂肪酸為主，不飽和脂肪酸相對含量達(dá)到80%以上。蔬菜種類和品種眾多，在世界分布十分廣泛，具有很大的研究和開發(fā)潛力，可為未來保健品開發(fā)和生產(chǎn)更健康的油脂提供資源。

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