马齿苋籽油脂肪酸组成的GC-MS分析

杨迎春，王 强，杨 洁（新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046）

马齿苋籽油脂肪酸组成的GC-MS分析

杨迎春，王 强，杨 洁*
（新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046）

利用索氏抽提器和石油醚溶液提取马齿苋籽油，出油率为16.8%±0.13%。皂化和甲基化得到总脂肪酸甲酯经GC分析，马齿苋籽油检出7种成分。经GC-MS联机分析，采用面积归一化法确定马齿苋籽油脂肪酸成分及其相对百分含量为棕榈酸（12.00%±0.60%）、α-亚麻酸（82.35%±0.64%）、硬脂酸（3.94%±0.10%）、花生酸（0.74%±0.05%）、二十烯酸（0.21%）、山萮酸（0.56%±0.03%）、木蜡酸（0.31%±0.03%）。结果显示，马齿苋籽油不饱和脂肪酸含量丰富，相对百分含量高达82.56%±0.64%，主要由α-亚麻酸组成，将其开发成为药食两用功能性食品，具有良好应用前景。

马齿苋，籽油，脂肪酸，GC-MS

马齿苋（Ponulaca oleracea L．）系马齿苋科马齿苋属一年生肉质草本植物。马齿苋起源于印度，现广泛分布于温带和热带地区，我国除高寒地区外均有分布[1]。马齿苋在我国分布广泛，资源丰富，储量大且无污染，并具有多种药理作用和一定的营养保健作用。其适应性极强，耐旱、耐涝、耐寒、耐高温、耐阴、耐瘠薄、抗病虫害，生长于田间地头，山坡、路旁及园地，几乎可以在任何土壤上生长[2]，且具有一定的耐盐性[3]。马齿苋具有抗菌消炎、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、保护心血管系统、增强免疫力等医疗保健作用[4]，马齿苋含丰富的蛋白质、多糖、有机酸、矿质元素、维生素（E、C、B1、B2、A）、叶黄素、β-胡萝卜素、α-生育酚、谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等，具有独特的营养价值，是国家卫生部批准药食两用资源植物，被誉为21世纪最有前途的、值得开发的绿色食品[5]。

目前，马齿苋研究多集中在对其全草或地上部分药理活性和食品加工等方面[6]，对其种子部分化学成分，尤其是脂肪酸组成研究的报道较少。Liu等发现澳大利亚本地的马齿苋富含α-亚麻酸和β-胡萝卜素[7]，马齿苋籽油中n-3和n-6脂肪酸比例适宜，是很好的多不饱和脂肪酸的植物来源[8]。为充分利用我国丰富的资源以及进一步寻找新的活性天然产物，对该植物的种子化学成分及其活性物质进行深入、系统的研究很有必要。本文采用气相色谱与质谱联用技术（Gas Chromatography and Mass Spectrometry，GC-MS）分析马齿苋种子脂肪酸组成，为综合开发马齿苋植物资源提供实验基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验用马齿苋籽 采自新疆乌鲁木齐周边地区；石油醚（沸程35～60℃）、无水甲醇、氢氧化钾、以及无水硫酸钠 均为分析纯，购自天津市富宇精细化工有限公司。

GC/MS-QP2010型气相色谱质谱联用仪 日本岛津公司；AG204型分析天平 北京赛多利斯天平有限公司；HH-S型数显恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司；RE-52型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司。

1.2 马齿苋籽油的提取

将马齿苋种子置干燥箱中60℃加热48h后，粉碎，准确称取干燥马齿苋籽粉30g装入滤纸筒中，移入索氏提取装置，连接已干燥至恒量的接受瓶，由抽提器冷凝管上端加入石油醚至瓶内容积的三分之二处，水浴加热，使石油醚不断回流提取6次/h，抽提12h，取下接收瓶，回收石油醚，待石油醚剩1～2mL时在水浴上蒸干，接收瓶在（100±5）℃下干燥2h，放干燥器内冷却0.5h。重复以上操作直至恒重，得马齿苋籽油，上述实验重复3次，计算马齿苋籽出油率[9]。

1.3 马齿苋籽油的甲酯化

准确称取马齿苋籽油0.5g置于具塞试管中，加人2mL氢氧化钾-甲醇溶液（0.5mol/L）和2mL正己烷，70℃水浴加热回流60min，待静置冷却后，加入2mL乙醚，用蒸馏水定容至20mL，取出上清液，用旋转蒸发仪减压浓缩至1mL，加入无水硫酸钠干燥，以备分析。

1.4 脂肪酸组成分析的GC-MS色谱条件及定性定量方法

1.4.1 GC条件 RTX-5MS石英毛细管色谱柱（30m× 0.32mm×1.0μm）；载气（99.999%He）流速1.0mL/min，压力65.2kPa，进样量1μL；分流比20∶1；升温程序：初始温度80℃，进样口温度250℃，以40℃/min升至280℃，保持20min。

1.4.2 MS条件 电子轰击（EI）离子源；电子能量70eV；接口温度250℃；离子源温度200℃；质量扫描范围m/z30～500。

1.4.3 定性定量方法 各组分分别用Wiley质谱库和NIST14质谱库进行检索定性，脂肪酸定量按峰面积归一化法计算各峰面积的相对含量。

2 结果与讨论

2.1 马齿苋籽油的出油率

马齿苋籽油淡黄色油状物，具有芳香味，马齿苋的出油率为16.8%±0.13%。该结果略高于已有的报道数据15.41%[8]。

2.2 马齿苋籽油脂肪酸的组成和相对含量

图1 马齿苋籽油脂肪酸总离子流图Fig.1 Tic of fatty acid from Portulaca oleracea seeds oil

图2 马齿苋籽油脂肪酸甲酯MS图Fig.2 Mass spectra of methyl eaters of fatty acids from Portulaca oleracea seeds oil

GC-MS技术是分析油脂中脂肪酸的常用方法，马齿苋籽经石油醚提取得到籽油，皂化和甲酯化得到的总脂肪酸经GC-MS分析，共检出7种成分，其脂肪酸的总离子流图见图1，马齿苋籽油各脂肪酸组分的脂肪酸甲酯MS图见图2。各色谱峰相对应的质谱图经人工解析、Wiley质谱库和NIST14质谱库进行检索定性，采用面积归一化法确定马齿苋籽油中各脂肪酸成分的相对百分含量，见表1。结果表明马齿苋籽油脂肪酸主要成分为α-亚麻酸（82.35%±0.64%），其他依次为棕榈酸（12.00%±0.60%）、硬脂酸（3.94% ±0.10%）、花生酸（0.74%±0.05%）、山萮酸（0.56%± 0.03%）、木蜡酸（0.31%±0.03%）、二十烯酸（0.21%）。其中不饱和脂肪酸的相对百分含量高达82.56%± 0.64%，主要由α-亚麻酸组成，饱和脂肪酸的相对含量达17.55%±0.74%，主要由棕榈酸组成。利用GraphPad Prism 5软件对马齿苋籽油各脂肪酸组分相对百分含量进行差异显著性分析（见图3），结果表明α-亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸之间表现为相对百分含量差异显著，三者与花生酸、山萮酸、木蜡酸和二十烯酸的相对百分含量也显示差异显著，但花生酸、山萮酸、木蜡酸和二十烯酸四种脂肪酸之间的相对百分含量没有显著差异。

表1 GC-MS分析鉴定马齿苋籽油脂肪酸组成Table 1 GC-MS analysis and identification the fatty acid composition of Portulaca oleracea seeds oil

图3 马齿苋籽油中脂肪酸的组成Fig.3 The fatty acid composition of Portulaca oleracea seeds oil

Marta Stroescu等的研究报道表明经石油醚提取的罗马尼亚马齿苋籽油的脂肪酸组成为棕榈酸（8.99%）、硬脂酸（2.65%）、油酸（14.34%）、亚油酸（41.95%）、α-亚麻酸（31.57%）[8]。而本研究表明马齿苋籽油中不含油酸和亚油酸，且α-亚麻酸的含量较高，与文献报道有所差异的原因可能是，马齿苋籽油脂肪酸组成与其生长环境和品种有关。

2.3 对比马齿苋籽油与其他植物油的脂肪酸组成

马齿苋籽油脂肪酸的组成与几种常见植物油比对后发现：马齿苋籽油中α-亚麻酸含量最高（高达82.35%），比富含α-亚麻酸的紫苏籽油还要高（见表2）。菜籽油、橄榄油、大豆油、芝麻油、花生油、玉米油、葵花油、葡萄籽油等常见植物食用油中油酸和亚油酸含量较高，但是α-亚麻酸的含量均低于10%，富含α-亚麻酸的紫苏油、亚麻籽油、核桃仁油、花椒籽油、松籽油中α-亚麻酸的含量也远低于马齿苋籽油，由此可见，马齿苋籽油是较理想的富含α-亚麻酸的植物资源。

有报道指出，发现以马齿苋为菜肴的地中海沿岸居民及法国人，他们的心血管发病率低于其他地区居民，经研究发现野生马齿苋中含有大量n-3系脂肪酸，使血管内皮细胞合成的抗炎物-前列腺素增多，使血小板形成的血栓素A2减少，使血液粘度下降，抗凝血脂增多，起到预防血栓形成的作用；还能抑制胆固醇在血液中的升高，对心血管有保护作用[10]。并且许多研究报道指出n-3多不饱和脂肪酸对肠道疾病[11-12]、精神病[13]和许多类型癌症[14]都有阻止和辅助治疗的作用。

α-亚麻酸无法在人体内自身合成，它是维系人类脑进化的核心物质，是体内各组织生物膜的结构材料，也是人体合成前列腺素的前体。α-亚麻酸为n-3多不饱和长链脂肪酸的前体物质，正常人从食物中摄取α-亚麻酸后，经Δ6-脱氢酶、碳链延长酶等的作用、生成一系列代谢产物，其中8%～20%的α-亚麻酸在人体内转化为二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid，EPA），而大约有0.5%～9%的α-亚麻酸转化为二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic Acid，DHA）[15]。EPA是体内三烯前列腺素（如PGI3，TXA3）前体，EPA具有降低血脂和改善血小板凝固的作用，可预防脑血栓和心肌梗塞等疾病。DHA是大脑、视网膜等神经系统磷脂的主要成分，DHA则具有促进神经系统发育、提高记忆力和视网膜反射能力、预防老年痴呆症、预防癌症和抗过敏症等功效[16]。当人体摄取过量饱和酸或出现其他代谢紊乱时，体内的Δ6-脱氢酶受到抑制，从而影响亚麻酸的转化，导致各种疾病发生。因此，及时补充α-亚麻酸对保证体内正常代谢具有重要意义。

食物中n-3多不饱和脂肪酸的主要来源是藻类、深海鱼虾贝类。20世纪80年代以来，深海鱼油产品由于含有EPA和DHA，畅销全球，但其缺点是产品所含的是动物脂肪酸，有胆固醇和鱼油的腥味。日常膳食中的食用油，如玉米油、豆油、菜籽油、葵花油等食用油以油酸（单不饱和脂肪酸）或亚油酸（n-6多不饱和脂肪酸）为主，α-亚麻酸的含量较少，只有亚麻籽、紫苏籽、火麻仁、核桃等极少数的食物中含有丰富的α-亚麻酸及其衍生物，其中紫苏籽油和亚麻籽油中α-亚麻酸含量高达50%以上，核桃油、大豆油菜籽油等一般含有10%，陆地动物油一般不足3%[23]。中国营养学会建议成人脂肪摄入应占总能量20%～30%。必需脂肪酸摄入不少于总能量3%。n-6、n-3比例为4∶1～6∶1为宜。同时，人体必需脂肪酸的亚油酸与α-亚麻酸应占膳食能量的3%～5%。过量摄入亚油酸将抑制α-亚麻酸向EPA和DHA的转化。我国目前发达地区人们对两种必需脂肪酸亚油酸与α-亚麻酸的摄入量已经高达20∶1～30∶1，亚油酸已经严重超标，两者比例严重失衡，是造成多种慢性病发病率不断上升的重要原因[24]，因此，α-亚麻酸在国内外市场具有广泛需求。

表2 几种植物籽油脂肪酸相对含量（%）的比较Table 2 Comparison of the fatty acid relative amount（%）of several plant seed

3 结论

马齿苋籽油富含α-亚麻酸（相对百分含量高达82.35%±0.64%），且不含有亚油酸，脂肪酸组成较为单一，是生产α-亚麻酸系列产品的优质资源。迄今α-亚麻酸不能人工合成，其来源只能依赖自然资源。与深海鱼油相比，植物油脂具有不含胆固醇，无异味等优点，且由表2可以看出，一些常见的植物油中n-6、n-3脂肪酸没有完全符合营养比例4∶1～6∶1的，只有核桃仁油、松籽油、菜籽油是接近这个营养比例的（n-6∶n-3接近2∶1），且花生油、葵花油、葡萄籽油中n-6脂肪酸（亚油酸）含量过高，n-6∶n-3脂肪酸比例大于100∶1，食用这类植物油将导致人体摄入的亚油酸严重超标，因此富含n-3脂肪酸（α-亚麻酸）的马齿苋籽油可与其他高亚油酸类的植物油配伍，生产n-6∶n-3比例适宜的营养调和油。此外，全球每年在养生保健、食品及医药市场对高纯度α-亚麻酸原料的需求量超过2000t[25]。因此，以马齿苋籽油为原料的α-亚麻酸系列提取物及保健产品的开发和生产，具有非常广阔的发展前景。

[1]李明泽，汪妮.马齿苋的开发利用[J].信阳农业高等专科学校学报，2007，17（2）：114-115.

[2]王光全，孟庆杰.药食兼用佳蔬马齿苋栽培技术[J].北方园艺，2006（6）：79.

[3]邓蕾.马齿苋的生长发育和高产培育的肥力运筹[D].扬州：扬州大学，2009：17.

[4]权美平，郝晓宁.马齿苋药用价值及其保健制品的研究进展[J].保鲜与加工，2012，12（5）：42-47.

[5]赵红，邓洪平，雷胜.南北种源马齿苋种子在相同预处理条件下的萌发差异[J].北方园艺，2010（2）：24-27.

[6]段慧云，赵莲，陈华.马齿苋Portulaca oleracea的化学成分[J].河北大学学报：自然科学版，2011，31（4）：389-392.

[7]Liu L，Howe P，Zhou Y F，et al.Fatty acids and β-carotene in Australian purslane（Portulaca oleracea）varieties[J].Journal of Chromatography A，2000，893：207-213.

[8]Stroescu M，Stoica-Guzun A，Ghergu S，et al.Optimization of fatty acids extraction from Portulaca oleracea seed using response surface methodology[J].Industrial Crops and Products，2013，43：405-411.

[9]卫生部食品卫生监督检验所.GB/T 5009.6-2003食品中脂肪的测定[S].北京：中国标准出版社，2004.

[10]朱晓宦，吴向阳，仰榴青，等.马齿苋的化学成分和药理活性研究进展[J].常熟理工学院学报：自然科学版，2007，21（4）：60-64.

[11]Turner D，Zlotkin S H，Shah P S，et al.Omega 3 fatty acids（fish oil）for maintenance of remission in Crohn’s disease[J]. Cochrane Database Syst Rev，2009.

[12]Diamond I R，Sterescu A，Pencharz P B，et al.The rationale for the use of parenteral omega-3 lipids in children with short bowel syndrome and liver disease[J].Pediatric Surgery International，2008，24（7）：773-778.

[13]Mazza M，Pomponi M，Janiri L，et al.Omega-3 fatty acids and antioxidants in neurological and psychiatric diseases：An overview[J].Progress in Neuro-Psychopharmacology&Biological Psychiatry，2007，31：12-26.

[14]Chen Y Q，Edwards I J，Kridel S J，et al.Dietary fat-gene interactions in cancer[J].Cancer Metastasis Reviews，2007，26：535-551.

[15]Burdge G.Alpha-linolenic acid metabolism in men and women：nutritional and biological implications[J].Current Opinion in Clinical Nutrition＆Metabolic Care，2004，7（2）：137-144.

[16]李丽萍，韩涛.富含α-亚麻酸植物资源的开发与利用[J].食品科学，2007，28（11）：614-618.

[17]任海伟，李雪，唐学慧.亚麻籽粒及其油脂的特性分析与营养评价[J].食品工业科技，2011，32（6）：143-145.

[18]陈新新，王昌禄，李风娟，等.紫苏油中α-亚麻酸的分离纯化[J].天津科技大学学报，2012，27（4）：17-20.

[19]相恒绪，米热班古·木太力甫，康玮丽，等.和田核桃油的提取及固体脂肪酸的制备[J].食品科技，2011，36（7）：215-218.

[20]马养民，张巧云，朱军峰.GC-MS分析花椒籽油脂肪酸组分[J].粮食与油脂，2010（8）：40-41.

[21]王博，李垚，秦公伟，等.华山松籽仁脂肪酸组成及其Δ5型脂肪酸鉴定[J].食品科学，2011，32（20）：164-166.

[22]魏永生，郑敏燕，耿薇，等.常用动、植物食用油中脂肪酸组成的分析[J].食品科学，2012，33（16）：188-193.

[23]杨碧霞，冯翠萍，张硕，等.葡萄籽油的提取工艺研究及成分分析[J].山西农业大学学报，2012，32（3）：265-267.

[24]杨静，常蕊.α-亚麻酸的研究进展[J].农业工程，2011，1（1）：72-76.

[25]邱鹏程，王四旺，王剑波，等.α-亚麻酸的资源研究及其应用前景[J].时珍国医国药，2010，21（3）：760-762.

Fatty acid composition of Portulaca oleracea seeds oil with GC-MS

YANG Ying-chun，WANG Qiang，YANG Jie*
（College of Life Science and Technology，Xinjiang University，Urumqi 830046，China）

The use of petroleum ether by Soxhlet get Portulaca oleracea seed oil.The extracted yield of Portulaca oleracea seed oil was 16.8%±0.13%.Fatty acids compositions were determined from Portulaca oleracea seed oil by saponification，methylation and GC-MS.The results indicated that the oil from Portulaca oleracea seed was composed of 7 fatty acids.The results of GC-MS and area normalization method showed that the Portulaca oleracea seed oil mainly contained Palmitic acid（12.00%±0.60%），Linolenic acid（82.35%±0.64%），Stearic acid（3.94%±0.10%），11-Eicosenoic acid（0.21%），Eicosanoic acid（0.74%±0.05%），Behenic acid（0.56%±0.03%），Lignoceric acid（0.31%±0.03%）.While unsaturated fatty acids composition（82.56%±0.64%）from Portulaca oleracea seed oil were mainly composed of linolenoic acid.Experimental results indicated that the Portulaca oleracea seed oil was a kind of functional oil which had abundant n-3 unsaturated fatty acids，with high nutritional value and phanmcotherapy efficacy．

Portulaca oleracea；seed oil；fatty acid；GC-MS

TS201.1

A

1002-0306（2014）14-0147-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.024

2013－11－05 *通讯联系人

杨迎春（1989-），女，硕士研究生，研究方向：生化制药。