江西省不同品種油菜籽中芥酸含量的調(diào)查研究

油菜屬十字花科植物，是我國種植面積最大的油料作物，主要產(chǎn)區(qū)在長江流域的川、湘、鄂、贛多省，可分為白菜型、芥菜型和甘藍(lán)型[1]。油菜富含β-胡蘿卜素、膳食纖維、維生素A、維生素C、鈣、鐵、鎂等營養(yǎng)成分[2]，可直接作為綠色蔬菜食用。此外，油菜籽制取的菜籽油是我國自產(chǎn)食用油的重要來源[3]，占國產(chǎn)植物油比例的47%，其中低芥酸菜籽油因其芥酸含量較低，富有營養(yǎng)和健康價值而備受關(guān)注。油菜及附屬產(chǎn)物菜籽油在觀賞、飼料、食用、機(jī)械及化工等領(lǐng)域都有廣泛的用途[4-7]，具有重要的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟(jì)價值。

芥酸是長鏈的單不飽和ω-9脂肪酸，結(jié)構(gòu)式如圖1所示。十字花科和金蓮花科植物是芥酸的主要來源[8]，芥酸主要以甘油三酯的形式存在于植物種子的脂肪中，如油菜籽，其中高芥酸油菜是植物芥酸的最重要來源。芥酸在菜籽油中含量為0%～60%，《菜籽油》（GB/T 1536—2021）中規(guī)定，芥酸含量低于3%為低芥酸菜籽油。菜籽油的芥酸含量高低對健康具有重要影響，有動物試驗證明[8-10]，大量攝入高芥酸的菜籽油，可致心肌纖維化引起心肌病變、血管壁增厚和心肌脂肪沉積、動物生長發(fā)育不良，且在芥酸含量高達(dá)一定程度時，會出現(xiàn)生殖力下降等影響。因此，對于食用菜籽油而言，降低菜籽油中芥酸含量，可提高菜籽油的營養(yǎng)品質(zhì)和健康價值。然而，有研究報道[11-12]，芥酸可調(diào)節(jié)記憶相關(guān)的信號分子，從而改善動物的認(rèn)知功能，芥酸與油酸4∶1的混合物可用作腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良的飲食治療，同時芥酸會抑制動物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用，被視為一種抗?fàn)I養(yǎng)因子類物質(zhì)[13-14]。此外，在工業(yè)應(yīng)用上，芥酸及衍生物芥酸酰胺是重要的油脂化工產(chǎn)品，具有疏水性強(qiáng)和潤滑性好等特點，被當(dāng)作油漆和潤滑劑等眾多工業(yè)產(chǎn)品的原料[15-17]。

圖1 芥酸結(jié)構(gòu)式圖

江西省氣候條件較濕潤，是油菜種植的主要產(chǎn)區(qū)之一，以冬油菜為主，種植品種多樣，主要有贛油雜8號、中油雜11號、中油雜19號、華油雜62R、灃油737和贛油雜708號等，以及當(dāng)?shù)氐目嘤筒撕蛣倮筒似贩N。菜籽油是江西省內(nèi)居民的主要食用植物油之一，因此，本文以江西省各區(qū)域的不同品種油菜籽為調(diào)查研究對象，對制取的菜籽油芥酸含量進(jìn)行測定，旨在考察江西區(qū)域不同品種油菜籽的芥酸含量，為油菜籽的品種篩選提供一定依據(jù)，同時為菜籽油的食用安全和高芥酸油菜品種培育提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試劑材料

油菜籽樣本來自于江西九江市、上饒市、南昌市、宜春市和萍鄉(xiāng)市5個地區(qū)，共135個樣品，選取其中27個品種。

1.2 儀器及試劑

儀器設(shè)備：Agilent 7890A氣相色譜儀，HH-6數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋，Al204電子天平，DVS612G電熱干燥箱，CS-700高速多功能粉碎機(jī)。

試劑：芥酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)樣品（AccuStandard），菜籽油脂肪酸成分分析質(zhì)控樣品（國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院），異辛烷（色譜純），氫氧化鉀（分析純），甲醇（色譜純），硫酸氫鈉（分析純），石油醚（30～60 ℃，分析純）。

1.3 試驗方法

1.3.1 菜籽油的提取

油菜籽油脂提取參照《植物油料 含油量測定》（GB/T 14488.1—2008），流程為將油菜籽樣品預(yù)干燥至水分低于10%，選取有代表性的樣品約100 g進(jìn)行粉碎，稱取粉碎后的樣品10 g，精確至0.001 g，抽提，提取油脂，回收溶劑，恒重，備用。

1.3.2 芥酸含量測定

參照國標(biāo)方法《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測定》（GB 5009.168—2016）第三法進(jìn)行甲酯化，稱取約60 mg上述提取的菜籽油于具塞離心管中，加入4 mL異辛烷溶解，加入200 μL氫氧化鉀甲醇溶液，猛烈振搖30 s，加入約1 g硫酸氫鈉，猛烈振搖，中和氫氧化鉀，靜置，上層濾液過濾膜，轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶，待測。

芥酸含量測定采用氣相色譜法，色譜條件：色譜柱為HP-88（100 m×0.25 mm，0.25 μm），檢測器為FID（氫火焰檢測器），檢測器溫度250 ℃，進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣流速0.75 mL·min-1，分流比50∶1，程序升溫130 ℃（保留5 min），以4 ℃·min-1升溫至200 ℃（保留2 min），再以1 ℃·min-1升溫至220 ℃（保留10 min），再以4 ℃·min-1升溫至230 ℃（保留5 min）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SigmaPlot對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖分析

采用上述色譜條件重復(fù)采集6次芥酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，保留時間有良好的重現(xiàn)性，其保留時間RSD為0.02%。采集菜籽油脂肪酸成分分析質(zhì)控樣品色譜圖，將兩者的色譜圖比較分析，如圖2所示，兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的芥酸甲酯峰保留時間基本一致，保留時間分別為43.321 min和43.334 min，因此確定該保留時間為芥酸甲酯（C22:1）的峰時間點。

圖2 芥酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和菜籽油脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖

2.2 不同品種油菜籽芥酸含量

從135個油菜籽樣本中選取了27個品種作為調(diào)查研究對象，其品種和芥酸含量如表1所示，其中14個品種屬于低芥酸油菜籽，12個品種屬于高芥酸油菜籽，1個品種既有低芥酸也有高芥酸樣本。14個低芥酸油菜籽品種中約50%的品種芥酸含量在1.0%及以下，是作為制取食用菜籽油的良好品種。12個高芥酸油菜籽品種中芥酸含量低于30%的有9個，占比75%，僅有3個品種芥酸含量高于30%。而勝利油菜品種芥酸含量變化較大，其芥酸含量值為0.5%～44.1%，從九江和上饒地區(qū)各選取的8個勝利油菜樣本，其芥酸含量結(jié)果如圖3所示，九江地區(qū)8個樣本均為低芥酸勝利油菜；上饒地區(qū)勝利油菜品種8個樣本僅1個為低芥酸勝利油菜，其余均為高芥酸勝利油菜，兩地區(qū)的結(jié)果具有一定的聚集性，上饒地區(qū)高芥酸勝利油菜較為明顯，可能與當(dāng)?shù)貙⑸夏甑膭倮筒朔N子留存在來年種植的延續(xù)性有關(guān)，未做勝利油菜的優(yōu)化和引進(jìn)更新。

表1 江西省紅壤土下不同品種油菜籽中芥酸的含量表

圖3 九江和上饒地區(qū)勝利油菜芥酸含量圖

2.3 不同區(qū)域同品種油菜籽芥酸含量

選取九江、上饒、南昌、宜春和萍鄉(xiāng)5個區(qū)域贛油雜8號油菜籽品種為調(diào)查對象，如圖4所示，通過抽提的菜籽油所測得的芥酸含量分別為0.3%、0.6%，1.0%、1.2%和1.3%，該品種屬于低芥酸菜籽油。從區(qū)域上看，從北至南，隨著地理緯度降低，其芥酸含量升高，九江區(qū)域芥酸含量最低，僅為0.3%，而萍鄉(xiāng)在5個地區(qū)緯度最低，其芥酸含量最高，為1.3%。研究所選取的5個區(qū)域，緯度不同，各地光照、溫度、濕度等氣候條件存在部分差異[18]，同時其地形、土壤成分等地理環(huán)境及播種時間、種植密度和施肥狀況等[19-20]也有些許差異，因此，同一品種油菜籽的芥酸含量存在較小變化。

圖4 不同區(qū)域同品種油菜籽芥酸含量圖

3 結(jié)論與討論

本文從江西區(qū)域的135個油菜籽樣本中選取了27個品種作為調(diào)查研究對象，進(jìn)行了芥酸含量的調(diào)查研究，其中低芥酸油菜籽占比51.85%，高芥酸油菜籽占比44.44%，勝利油菜籽芥酸含量呈現(xiàn)區(qū)域聚集性。調(diào)查研究結(jié)果顯示油菜品種是影響其芥酸含量的決定因素。就同一品種而言，緯度變化與油菜籽芥酸含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性；從27個品種中篩選出的萬油25號、慶油3號及贛油雜8號等14個低芥酸含量的油菜籽，是制取食用菜籽油的良好原料，而矮油、良油100號及苦油菜品種芥酸含量均高于30%，具有良好的潛在工業(yè)應(yīng)用價值。本文調(diào)查研究旨在考察江西部分區(qū)域不同品種油菜籽的芥酸含量，以期為江西油菜籽的品種篩選和培育提供基礎(chǔ)。