轉(zhuǎn)基因大豆油脂肪酸成分分析

陳麗惠

轉(zhuǎn)基因大豆油脂肪酸成分分析

陳麗惠1,2

（1. 漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品工程學(xué)院，福建，漳州 363000；2. 福建省現(xiàn)代分離分析科學(xué)與技術(shù)重點實驗室暨污染監(jiān)測與控制省高校重點實驗室，福建，漳州 363000）

通過GC-MS分析10種不同品牌的轉(zhuǎn)基因大豆油和傳統(tǒng)普通大豆油中的脂肪酸結(jié)構(gòu)組成，評價基因改性對大豆油脂肪酸營養(yǎng)成分的影響，為人們在轉(zhuǎn)基因的選擇上提供依據(jù)。結(jié)果表明大豆油中富含不飽和脂肪酸，相對含量最高的是多不飽和脂肪酸C18:2，高達60%。轉(zhuǎn)基因大豆油中的脂肪酸含量與傳統(tǒng)普通大豆油無顯著性差異。脂肪酸成分的聚類分析顯示，10種大豆油交織在一起，無分類現(xiàn)象。研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因大豆油中的脂肪酸與傳統(tǒng)普通大豆油實質(zhì)等同，食用轉(zhuǎn)基因大豆油能夠提供等同的飽和脂肪酸營養(yǎng)成分。

大豆油；脂肪酸；轉(zhuǎn)基因

大豆油可以提供人體所必需的多種營養(yǎng)成分，如脂肪酸酯，脂溶性維生素，且含有少量的甾醇、多酚類等物質(zhì)。脂肪酸甘油酯是大豆油中的最主要成分，水解后得到脂肪酸和甘油。油脂作為人類的三大營養(yǎng)物質(zhì)之一，對于人體健康具有重要的作用。油脂中90%以上成分是脂肪酸甘油酯，脂肪酸甘油酯的主要成分是脂肪酸。研究表明，油脂中脂肪酸能夠降低人體內(nèi)膽固醇，有效控制心血管疾病[1-2]。糖尿病與脂肪酸密切相關(guān)，脂肪酸能夠通過影響酶活性、胰島素信號等方式影響葡萄糖代謝，從而預(yù)防糖尿病[3-4]。脂肪酸具有抗炎作用，預(yù)防動脈硬化[5-6]。而脂肪酸包括飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸，不同類型脂肪酸的生理功能和營養(yǎng)價值有差異。因此，油脂的脂肪酸組成結(jié)構(gòu)直接影響其營養(yǎng)價值。

我國的大豆油加工大量來源于轉(zhuǎn)基因大豆。轉(zhuǎn)基因大豆是一種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，即通過基因生物工程技術(shù)向物種中嵌入外源基因而改變生物的遺傳性質(zhì)，從而達到改善營養(yǎng)價值、抗蟲抗旱等目的[7-8]。隨著生活水平的提高，健康飲食是人們所關(guān)心的問題，而食用轉(zhuǎn)基因油脂是否安全已成為人們關(guān)注的焦點。因此，研究轉(zhuǎn)基因大豆油的脂肪酸結(jié)構(gòu)組成對于人們健康飲食具有重要作用。通過對比分析、聚類分析轉(zhuǎn)基因大豆油與傳統(tǒng)普通大豆油的脂肪酸的含量，研究轉(zhuǎn)基因大豆油的脂肪酸結(jié)構(gòu)組成是否發(fā)生變化。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

5種不同品牌轉(zhuǎn)基因大豆食用油分別為TS-1，TS-2，TS-3，TS-4，TS-5；5種不同品牌非轉(zhuǎn)基因普通大豆食用油CS-1，CS-2，CS-3，CS-4，CS-5；食用油在大型超市隨機購買，生產(chǎn)日期相近，不超一個月。37種脂肪酸甲酯混標(biāo)（NU-CHEK）、2%氫氧化鈉-甲醇溶液、14%三氟化硼甲醇溶液、正己烷、飽和氯化鈉溶液、硫酸鈉，所用試劑均為分析純以上。

1.2 儀器設(shè)備

分析天平，恒溫水浴鍋，烘箱，GC-MS（安捷倫7890B-7000D)。

1.3 實驗方法

1.3.1 油脂的皂化和脂肪酸甲酯化

參考Ivanova-Petropulos[9-10]等油脂皂化和脂肪酸甲酯化的方法，準(zhǔn)確稱取油脂樣品0.1 g于圓底燒瓶中，加入2%氫氧化鈉-甲醇溶液8 mL，于80℃的水浴鍋上加熱30 min后，加入5 mL 14%的三氟化硼甲醇溶液繼續(xù)加熱5 min。

反應(yīng)結(jié)束后準(zhǔn)確加入20 mL正己烷，振搖5 min，準(zhǔn)確加入飽和氯化鈉溶液20 mL，振搖，靜置分層，吸取5 mL上清液于試管中，加入大約5 g的無水硫酸鈉，振搖1 min，靜置5 min，吸取上清液經(jīng)0.22 μm的針孔濾膜過濾，待測。

1.3.2脂肪酸甲酯的GC-MS分析檢測

色譜條件：色譜柱為Hp-5ms柱（30 m×0.32 mm ×0.25 μm）；

載氣：高純氦氣（He），流量：1.2 mL/min；

進樣量：0.1 μL；分流進樣，分流比：5:1；進樣口溫度250 ℃；

柱溫升溫程序：初始柱溫60 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升至200 ℃，保持0.2 min，以6 ℃/min升至215 ℃，再以4 ℃/min升至225 ℃，最后以2 ℃/min升至250 ℃。

質(zhì)譜條件：離子源（EI源），離子源溫度為230 ℃；電子能量為70 eV；接口溫度250 ℃；電子倍增器電壓為：1325 V；溶劑延遲3.50 min?？傠x子掃描：掃描質(zhì)量范圍40~500 amu；用NIST標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫檢索定性。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯的定性及其標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

經(jīng)過多次的色譜分離條件探討，標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯混合物得到較好的分離，結(jié)果如圖1所示。大豆油中主要存在長鏈脂肪酸，碳原子數(shù)小于14的脂肪酸未檢出。以離子掃描的方式對脂肪酸甲酯色譜峰進行定量分析，大豆油中檢出的脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程如表1所示，方程線性在0.9以上，符合定量分析要求。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯混合物的色譜圖

表1 脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程

2.2 大豆脂肪酸分析分析

應(yīng)用GC-MS分別對10個轉(zhuǎn)基因和傳統(tǒng)普通大豆油的脂肪酸成分進行分析，結(jié)果如表2所示。大豆油中脂肪酸的主要成分是C18:2，占所有脂肪酸總含量的50%以上。大豆油中主要脂肪酸含量為C18:2 > C18:1 > C16，C18:1和C16分別含有~15%，~10%，其他脂肪酸的含量較少，低于8%。轉(zhuǎn)基因大豆油與傳統(tǒng)普通大豆油的脂肪酸含量分析結(jié)果顯示其無顯著性差異。油脂中不同類型脂肪酸對人體的營養(yǎng)價值不相同，多食用不飽和脂肪酸代替飽和脂肪酸對冠心病患者有益[7]，不飽和脂肪酸能夠影響一些人體代謝途徑，降低糖尿病的患病風(fēng)險[11]，具有抗炎作用[12]。大豆油中飽和脂肪酸平均含量為~20%，含量最高的是CS-4，最低的是TS-5，所有樣品的含量相對平均偏差為3.6%；大豆油中單不飽和脂肪酸平均含量為~25%，相對平均偏差為6.3%；多不飽和脂肪酸平均含量為~55%，相對平均偏差為3.6%。因此，根據(jù)轉(zhuǎn)基因食品的安全評價原則，轉(zhuǎn)基因大豆油與傳統(tǒng)普通大豆油中脂肪酸成分實質(zhì)等同。

表2 大豆油的脂肪酸相對百分含量（%）

2.3 大豆油的脂肪酸聚類分析

油脂的主要成分是脂肪酸，脂肪酸的組成結(jié)構(gòu)直接影響油脂的質(zhì)量。通過系統(tǒng)聚類分析（HCA）對10種大豆油的脂肪酸含量進行分析，結(jié)果如圖2所示。系統(tǒng)聚類分析的結(jié)果能夠揭示10種大豆油脂肪酸的分組關(guān)系，從而分析不同種類大豆油之間的聯(lián)系。從圖2的聚類分析樹狀圖可以看出轉(zhuǎn)基因大豆油和傳統(tǒng)普通大豆油交織在一起，沒有明顯的分成兩大類。研究結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因大豆油的脂肪酸組成結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)普通大豆油無顯著差別。因此，人體在食用轉(zhuǎn)基因大豆油時，脂肪酸的攝入情況不會發(fā)生變化，食用轉(zhuǎn)基因大豆油可提供同樣的脂肪酸等營養(yǎng)成分。

圖2 大豆油脂肪酸的聚類分析

3 小結(jié)

通過研究分析了市面上常見的5種不同品牌的轉(zhuǎn)基因大豆油和5種傳統(tǒng)普通大豆油，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大豆油中富含有不飽和脂肪酸，含量最高的脂肪酸C18:2，相對百分含量高達60%。轉(zhuǎn)基因大豆油的脂肪酸相對含量與相應(yīng)普通大豆油無顯著性差異。通過聚類分析10種大豆油脂肪酸的結(jié)構(gòu)組成，結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因大豆油與非轉(zhuǎn)基因大豆油未見明顯的分類。因此，根據(jù)轉(zhuǎn)基因食品的實質(zhì)等同評價原則，轉(zhuǎn)基因大豆油的脂肪酸成分與傳統(tǒng)普通大豆油實質(zhì)等同。人們食用轉(zhuǎn)基因大豆油，其脂肪酸的攝入發(fā)生變化，能夠滿足人體正常能量需求。

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ANALYSIS OF FATTY ACIDS IN TRANSGENIC SOYBEAN OIL

CHEN Lihui1,2

(1. Food Engineering College, Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou, Fujian 363000, China; 2. Fujian Provincial Key Laboratory of Modern Analytical Science and Separation Technology & Key Laboratory of Pollution Monitoring and Control Fujian Province University, Zhangzhou, Fujian 363000, China)

The composition of fatty acids in 10 different kinds of brand’s soybean oil were analyzed by GC-MS. The results showed that soybean oils were abundant with unsaturated fatty acids. The highest content in soybean oils was fatty acid C18:2, which was as high as 60%. There were no significant differences on the contents of fatty acids between transgenic soybean oils and conventional soybean oils. Hierarchical clustering analysis (HCA) of fatty acids in soybean oils showed that all soybean oils were intersect together, not clearly cluster as transgenic soybean oils and conventional soybean oils. The research indicated that fatty acids in transgenic soybean oils were substantially equivalent with those in conventional soybean oils, which could provide equivalent nutrient of fatty acids for people.

soybean oil; fatty acid; transgene

TS207.3

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2020.05.006

1674-8085(2020)05-0026-05

2020-04-06；

2020-05-21

福建省教育廳中青年教師教育科研項目（JAT171091）；福建省現(xiàn)代分離分析科學(xué)與技術(shù)重點實驗室暨污染監(jiān)測與控制省高校重點實驗室開放課題項目（ST201703）

陳麗惠(1986-)，女，福建漳州人，講師，碩士生，主要從事食品安全分析研究（E-mail：chenlihui321@163.com）.