叶面喷硼对牡丹籽油理化性质及抗氧化能力的影响

李程程，吉文丽，张延龙

(西北农林科技大学风景园林艺术学院，陕西 杨凌 712100)

油脂化学

叶面喷硼对牡丹籽油理化性质及抗氧化能力的影响

李程程，吉文丽，张延龙

(西北农林科技大学风景园林艺术学院，陕西 杨凌 712100)

以叶面喷施不同质量浓度硼肥收获的凤丹牡丹籽为原料，采用超临界二氧化碳萃取技术制取牡丹籽油，比较叶面喷施不同质量浓度硼肥对牡丹籽油理化指标和抗氧化能力的影响。理化指标的测定结果表明，喷施硼肥对牡丹籽油碘值影响显著，对皂化值也有一定的影响，但是对酸值基本无影响；当喷施硼肥质量浓度为3 g/L时，牡丹籽油碘值达到最大值，且与对照组有显著性差异(P<0.05)。清除DPPH自由基、CUPRAC法和ABTS+法测定牡丹籽油的抗氧化活性的联合应用，比较不同质量浓度硼肥处理得到的牡丹籽油的抗氧化能力，结果显示，当喷施硼肥质量浓度为3 g/L 时牡丹籽油的抗氧化能力最强。

叶面喷硼；牡丹籽油；理化性质；抗氧化能力

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)属毛茛科、芍药属落叶灌木[1]。油用牡丹是结籽多、果荚大、籽粒饱满、含油量较高而且产量稳定的牡丹品种的总称，是我国特有的木本油料资源，适生分布广，出油率较高，营养价值优良，综合利用产业链长，附加值高，具有很高的经济效益、生态效益及社会效益[2]。凤丹(Paeoniaostii,Fengdan)是野生种杨山牡丹(Paeoniaostii)的栽培种，广泛种植于山东、河南、陕西、四川、重庆等地，传统采收于药用[3]。2011年，国家卫生部批准牡丹籽油作为新资源食品,为牡丹籽油的食用提供了法律基础。研究表明牡丹籽含油量高达30%，并且含有丰富的不饱和脂肪酸[4]。牡丹籽油还具有抗氧化、消炎止痛作用，是一种潜在的天然药物[5]。

微量元素包括硼、锌、铁、锰、铜、钼等营养元素。在植物正常生长过程中，对微量元素的需要量很少，但其作用却不可忽视。微量元素可以影响作物生长发育以及农作物的品质，甚至关系到人类的健康问题[6]。

目前国内外对于油用牡丹的研究还很不充分，对其栽培方面的研究更是未有报道。油用牡丹的开发，对于缓解我国食用油进口压力，保障我国粮油安全、促进农民增收都有重要意义。本研究从施肥角度出发，研究不同质量浓度硼肥处理对凤丹牡丹籽油理化性质及抗氧化能力的影响，为更好地开发利用油用牡丹资源提供理论基础和支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验田基本情况

试验地点在陕西省咸阳市五泉镇西北农林科学研究试验地，地理位置35°31′N, 108°01′E。供试土壤是塿土，地势低洼，pH 8.32，有机质含量24.81 mg/kg，氮含量0.85 g/kg，速效磷含量15.32 mg/kg，速效钾含量165.00 mg/kg，有效硼含量0.34 mg/kg。

1.1.2 原料与试剂

供试品种为凤丹牡丹，苗龄5年，试验于2014年初开始，正常养护管理，种子于8月上旬采收，自然阴干后备用。常规化学试剂硼酸、95%乙醇、氢氧化钾、冰醋酸、硫代硫酸钠、碘化钾、淀粉、盐酸、铝片、乙酸铵、硫酸铜、DPPH，均为市售分析纯。韦氏试剂为市售特殊试剂。正己烷、甲醇，均为色谱纯。水为蒸馏水。

1.1.3 仪器与设备

101-0电热鼓风干燥箱，北京中兴伟业仪器公司；SFE-2型超临界萃取仪，美国应用分离公司；TU-1810型紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；小型三用水浴箱，北京西城区医用器械厂；粉碎机；电子分析天平；回流冷凝装置等。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理组的设置

硼肥试验设6个处理组，喷硼质量浓度分别为0、1、2、3、4、5 g/L，每个处理设3次重复，随机区组排列。采用花期根外追肥的方法，分别在牡丹大风铃期(4月上旬)、花后展叶期(5月上旬)各喷1次，每次喷施使得每株牡丹叶子正反两面都挂满水珠快要滴落为止。

等种子成熟时，将收获的凤丹牡丹种子按各处理混合后随机取样适量于45℃烘箱中烘干48 h至恒重，脱去种皮，将牡丹籽放入研磨机研磨至粉末状(在粉碎过程中防止粉碎机过热对牡丹籽油造成氧化)，过40目筛后放入超临界萃取釜内，开启二氧化碳气瓶，用高压泵对系统加压，设置压力35 MPa、萃取温度45℃、萃取时间2.5 h、二氧化碳流量25 kg/h[7-8]。收集分离釜中淡黄色半透明油状萃取物，用乙酸乙酯萃取。挥干乙酸乙酯后，用无水硫酸钠干燥过夜，得淡黄色油状物，铝箔纸包裹避光低温储存备用。

1.2.2 牡丹籽油的理化指标测定

酸值参照GB/T 5530—2005执行；皂化值参照GB/T 5534—2008执行；碘值参照GB/T 5532—2008执行。

1.2.3 牡丹籽油的抗氧化能力

1.2.3.1 DPPH自由基清除能力的测定

分别制备1 mmol/L DPPH(甲醇)和100 mg/mL牡丹籽油(酸化甲醇)供试品，4℃冷藏，备用。临用时，分别用甲醇稀释为0.2 mmol/L DPPH使用液和0、10、20、30、40 mg/mL的牡丹籽油供试溶液系列。精密量取牡丹籽油供试溶液适量于试管中，加等体积的DPPH使用液，混匀，室温避光放置30 min，以甲醇为参比，测定517 nm处的吸光度。同时以未加样品液的DPPH进行空白对照试验。按DPPH自由基清除率=(A空白-A样品) /A空白×100%(A空白和A样品分别为空白和供试体系的吸光度)计算各质量浓度供试溶液的DPPH自由基清除率[9-10]。

1.2.3.2 ABTS+法测定样品的抗氧化活性

(1)Trolox标准品的配制。用无水乙醇配制成5 mmol/L Trolox标准品储备液，使用时再用无水乙醇稀释成若干不同浓度，使其分别具有5%～85%的自由基清除能力。根据预试验结果，合适的Trolox 标准溶液浓度为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mmol/L和1.8 mmol/L。

(2)ABTS+工作液的配制。将5 mL 7 mmol/L ABTS和88 μL 140 mmol/L过硫酸钾溶液混合, 在室温、避光条件下静置过夜，形成ABTS+储备液，在室温、避光的条件下表现稳定[11]，使用前用无水乙醇稀释成工作液, 要求其732 nm波长下的吸光度为0.70±0.02。

(3)稀释后的0.1 mL样品液加入3.9 mL ABTS+工作液，避光反应8 min，在732 nm下测定吸光度，最后结果以g/kg Trolox当量表示。

1.2.3.3 CUPRAC法测定样品的抗氧化活性

分别制备5 mmol/L的硫酸铜溶液，3.75 mmol/L的新亚铜试剂和1 mol/L的乙酸铵缓冲液。将配制好的溶液放置于4℃的冰箱中，备用。移液枪准确吸取0.1 mL样品液于试管中，依次加入1 mL硫酸铜溶液，1 mL新亚铜试剂，1 mL乙酸铵缓冲液和1 mL 蒸馏水，使反应总体积为4.1 mL。避光反应30 min，以甲醇为参比，测定450 nm处的吸光度。最后结果以g/kg Trolox当量表示。

1.2.4 数据处理

应用SPSS19.0分析软件对试验数据进行单因素方差分析和变异分析，综合评价牡丹籽油的理化特性和抗氧化能力。

2 结果与讨论

2.1 牡丹籽油的理化指标比较(见表1、表2)

表1 不同质量浓度硼肥处理的牡丹籽油的理化指标

注：所有数值均为“平均值±SD”(n=3)，同列的不同字母代表有显著性(P<0.05)。下同。

表2 6个处理组牡丹籽油理化指标变异分析

2.1.1 碘值

碘值通常用来判断油脂的不饱和程度，油脂的不饱和程度越大，其碘值越高。由表1可知，6个硼肥处理组对碘值影响较大，其中当喷硼质量浓度为3 g/L时碘值达到最大值，且与对照组均有显著性差异(P<0.05)。由此可以看出，叶面喷施硼肥可以提高油脂的不饱和度。

为甄别株洲段河岸沉积物中重金属的来源，这里先将重金属元素的分析结果用Al进行标准化，以消除粒度效应，然后进行聚类分析(cluster analysis)．本研究采用组间平均距离联接的系统聚类方法，选用平方Euclidean距离的度量标准，并用Z得分进行数据标准化处理，可将9种重金属元素分为3大类(见图2)：第一类(I)包括Zn、Pb、Cu、Co、Ni；第二类(II)包括Ba、V、Cr；第三类(III)为Mn．

2.1.2 皂化值

皂化值反映组成油脂的各种脂肪酸的相对分子质量，即可以用来判断油脂所含脂肪酸的碳链平均长度。皂化值愈高，说明脂肪酸相对分子质量愈小，亲水性较强，易失去油脂的特性；皂化值愈低，则脂肪酸相对分子质量愈大。由表1可知，6个硼肥处理组对皂化值影响不大，只有当喷硼质量浓度达到5 g/L时，与对照组相比才有显著性差异，其他质量浓度的硼肥处理对皂化值的影响差别不大。

2.1.3 酸值

酸值是衡量油品质量好坏、精炼程度的一项重要指标。能直接反映油脂中游离脂肪酸含量的多少。若游离脂肪酸过多，将导致油脂更易氧化且烟点降低，影响油脂品质。由表1可知，不同质量浓度的硼肥处理对牡丹籽油的酸值没有显著影响。

2.1.4 变异分析

由表2可知，6个硼肥处理组对牡丹籽油酸值、碘值、皂化值的变异系数分别为0.010、0.066及0.048，结果表明，6个处理组牡丹籽油理化指标差异程度依次为碘值>皂化值> 酸值。

2.2 牡丹籽油的抗氧化能力比较

2.2.1 牡丹籽油对DPPH自由基清除率的比较(见图1)

图1 VC和6个硼肥处理组牡丹籽油对DPPH

由图1可知，随着牡丹籽油质量浓度的增加，对DPPH自由基清除能力越来越强。6个硼肥处理组中当喷硼质量浓度为3 g/L时，DPPH自由基清除率达到最高。

2.2.2 CUPRAC法和ABTS+法测定牡丹籽油的抗氧化活性(见表3)

表3 CUPRAC法和ABTS+法测定6个硼肥处理组

由表3可知，6个硼肥处理组对牡丹籽油的抗氧化能力不同。随着喷施硼肥质量浓度的递增，抗氧化能力呈现先增强后减弱的趋势，并且在喷施硼肥质量浓度为3 g/L时抗氧化能力达到最强，且与对照组有显著性差异。

3 结 论

本文采用叶面用喷施不同质量浓度硼肥得到牡丹种子，烘干脱壳后使用二氧化碳超临界萃取仪萃取牡丹籽油，比较不同质量浓度硼肥影响牡丹籽油的理化指标和抗氧化能力的差异。结果发现，喷施硼肥对酸值基本没有影响，对皂化值影响较小，而对碘值影响较大。碘值可以用来判断油脂的不饱和程度，油脂的不饱和程度越大，其碘值越高，由实验结果可知，叶面喷施不同质量浓度硼肥对于凤丹牡丹籽油的不饱和度有显著影响，且当喷施硼肥质量浓度为3 g/L时最大限度地提高了油脂的不饱和度。通过对牡丹籽油3个抗氧化能力指标的测定，可以发现牡丹籽油易氧化，喷施硼肥能够提高牡丹籽油的抗氧化能力，更好地保存牡丹籽油中的抗氧化成分，尤其是当喷施硼肥质量浓度为3 g/L时抗氧化能力最强。由此可知，喷施硼肥能提高牡丹籽油的不饱和度即提高牡丹籽油中不饱和脂肪酸的含量，并且喷施硼肥能增强牡丹籽油的抗氧化能力即提高牡丹籽油中的生物活性物质。所以，喷施硼肥可以有效地改善牡丹籽油的品质,从牡丹籽油的理化指标和抗氧化能力上得到体现，这表明喷施硼肥对牡丹籽油品质的改善具有良好的可行性，并且在喷施硼肥质量浓度为3 g/L时品质最佳，为生产高品质牡丹籽油提供了一定的理论指导。

除此之外，牡丹籽油的不饱和度比一般的食用油高，则酸值也较高，这给牡丹籽油大批量生产和销售带来了很大的挑战。如何有效地避免牡丹籽油在加工、贮存、流通和销售环节中的氧化酸败是接下来牡丹籽油研究很重要的一个方面。

[1] 蓝保卿,李嘉珏,段全绪.中国牡丹全书[M].北京:中国科学技术出版社,2002:1-4．

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Effects of foliage boron-spraying on physicochemical properties and antioxidant capacity of peony seed oil

LI Chengcheng, JI Wenli, ZHANG Yanlong

(College of Landscape Architecture and Arts, Northwest Agriculture and Forestry University,Yangling 712100, Shaanxi, China)

The ‘Fengdan’peony seeds were harvested with foliage different mass concentrations of boron fertilizer-spraying and the peony seed oil was produced by supercritical carbon dioxide extraction. The effects of foliage different mass concentrations of boron fertilizer-spraying on physicochemical properties and antioxidant capacity of peony seed oil were compared. The results showed that the effect of foliage boron-spraying on iodine value of peony seed oil was significant. Foliage boron-spraying had a certain effect on saponification value but it had no effect on acid value. Under the condition of mass concentration of boron fertilizer 3 g/L, the iodine value of peony seed oil reached the maximum, which had significant difference with control group(P<0.05). The antioxidant capacities of peony seed oil with different mass concentrations of boron fertilizer were compared by combined application of DPPH free radical scavenging, CUPRAC method and ABTS+ method. The results indicated that under the condition of mass concentration of boron fertilizer 3 g/L, the antioxidant capacity of peony seed oil was the strongest.

foliage boron-spraying; peony seed oil; physicochemical property; antioxidant capacity

2016-06-30；

2016-11-12

国家林业局林业公益性行业科研专项(201404701)

李程程(1991)，女，硕士研究生，研究方向为园林植物资源与应用(E-mail)lcc_1127@163.com。

吉文丽，副教授(E-mail)jiwenli@nwsuaf.edu.cn。

TQ641；TS225.1

A

1003-7969(2017)03-0040-04