11种植物油的脂肪酸组成与抗氧化活性比较

2020-10-15刘晓谦梁曜华冯伟红杨立新王智民

中国油脂 2020年10期

刘颖，刘晓谦，梁曜华，冯伟红，杨立新，李春，王智民

(1.天津中医药大学中药学院，天津 300193； 2.中国中医科学院中药研究所中药质量控制技术国家工程实验室，北京 100700)

随着经济的发展，人民生活水平不断提高，居民在选择生活必需品如食用油时已不仅仅停留在安全卫生的水平，而是更加注重其健康与营养性[1]。为响应这种需求，市场上研发了多种新资源食品油。新资源食品是指在中国新研制、新发现、新引进的无食用习惯的，符合食品基本要求，对人体无毒无害的物品[2]。截至2017年卫生部已批准的新资源食品中，可归属于植物油的有14种，现在市场上备受大家推崇的是美藤果油、牡丹籽油、杜仲籽油和茶叶籽油4种[3-6]。除此之外，2种在西方国家食用历史悠久的牛油果油和橄榄油[7-8]在市场上也大受欢迎。而在我国居民消费中，消费比例最大的5种植物油分别是花生油、大豆油、玉米油、葵花籽油和菜籽油[5]。这些油之间的品质差异至今未见相关的系统研究。

植物油的品质主要通过化学成分组成和理化性质两方面来评价。化学成分以脂肪酸组成和其他微量成分含量来评价[9]，理化性质方面则依据植物油的酸价、碘值、过氧化值、抗氧化能力来判断，其中抗氧化活性是评判植物油品质的一个重要指标[10]。因此，本文拟以上述11种植物油为研究对象，通过脂肪酸组成和抗氧化活性两方面评价其质量，以期为国人选择食用植物油提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

杜仲籽油胶囊(河南省许昌市鄢陵县杜仲森林基地)；印奇美藤果油；北京同仁堂牡丹籽油；千岛源茶叶籽油；西班牙佰多力橄榄油；墨西哥CHOSEN FOODS牛油果油；中粮原香花生油；多力葵花籽油；金龙鱼玉米油、大豆油和菜籽油。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，LOT：W27F10E81251)、2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺盐(ABTS，LOT：K18N8M48402)、2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ，LOT：M19M7E14190)、6-羟基-2,5,7,8-四甲基苯并二氢吡喃-2-羧酸(Trolox，LOT：S08J10N79226)和14%三氟化硼-甲醇溶液(BF3-CH3OH，LOT：H06J10X90055)，上海源叶生物有限公司；FeSO4·7H2O，FeCl3·6H2O；甲醇和乙腈为HPLC级，美国 Fisher 公司；三水合乙酸钠、无水乙酸钠、氢氧化钠、乙酸乙酯、甲醇、冰乙酸、盐酸等均为分析纯。

Agilent 7890A/5975C型气相色谱-质谱联用仪；HH-2数显恒温水浴锅；可调微量移液器，德国Eppendorf公司；Multiskan Go1510型酶标仪，美国Thermo Fisher公司；96孔板，美国Thermo Fisher公司；XS105DU型天平(精度0.01 mg)、XSE104型天平(精度0.1 mg)，瑞士梅特勒-托利多公司。

1.2 试验方法

1.2.1 11种植物油脂肪酸组成分析

1.2.1.1 脂肪酸甲酯的制备

参照GB 5009.168—2016方法并略加改动。称取植物油样品0.1 g，加入2%NaOH甲醇溶液8 mL，水浴回流至油滴消失，然后加入7 mL 14%三氟化硼-甲醇溶液，再回流2 min后取下烧瓶迅速冷却至室温。向烧瓶中准确加入10 mL正庚烷振荡2 min，再加饱和NaCl水溶液适量，静置分层。取上层溶液于试管中，加入5.0 g无水Na2SO4固体，振摇后静置，取上清液进行分析。

1.2.1.2 气相色谱-质谱条件

气相色谱条件：Agilent DB-WAX 122-7032毛细管色谱柱(30 m×250 μm×0.25 mm)；柱流量1.0 mL/min；柱升温程序为初温50℃，保持1 min，以25℃/min的速率升温到200℃，然后以3℃/min至230℃，保持12 min；载气为高纯氦气；进样口温度250℃；分流进样,分流比25∶1。质谱条件：电离方式 EI，电子能量70 eV，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，质量扫描范围 (m/z) 50～550，溶剂延迟时间4 min。

1.2.2 样品溶液及工作液的制备

1.2.2.1 供试品溶液的制备

全油样品的制备：称取4.0 g植物油样品，用乙酸乙酯配制成质量浓度为0.4 g/mL溶液作为母液，取母液加乙酸乙酯稀释成质量浓度分别为0.3、0.2、0.15、0.1、0.05 g/mL的工作液，备用。

极性萃取液的制备：称取5.0 g植物油样品，精密加入5 mL甲醇，振荡混匀，3 000 r/min离心15 min，取上层清液，沉淀按照上述方法连续萃取4次，合并萃取液，甲醇定容至25 mL，备用。

1.2.2.2 DPPH工作液的制备[11]

精密称取DPPH 10.04 mg，用乙酸乙酯溶解并定容至25 mL容量瓶，配制成质量浓度为0.4 mg/mL 的DPPH溶液，避光保存备用，现用现配。

1.2.2.3 ABTS工作液的制备[12]

0.02 mol/L醋酸盐缓冲液的配制：精密称取295 mg无水乙酸钠，加0.37 mL冰乙酸溶解，再加蒸馏水定容至500 mL，配成浓度为0.02 mol/L的醋酸盐缓冲液。

ABTS溶液的制备：精密称取38.41 mg ABTS，用0.02 mol/L醋酸盐缓冲液溶解并定容至10 mL容量瓶中，配成浓度为7 mmol/L的 ABTS溶液。

过硫酸钾溶液的制备：准确称取过硫酸钾66.24 mg，加0.02 mol/L醋酸盐缓冲液溶解并定容至100 mL，配成浓度为2.45 mmol/L的过硫酸钾溶液。

ABTS工作液的制备：将5 mL 7 mmol/L的ABTS溶液和5 mL 2.45 mmol/L的过硫酸钾溶液混合，黑暗中常温静置反应12～16 h备用。使用前，用0.02 mol/L醋酸盐缓冲液稀释至在734 nm波长下的吸光度为0.700±0.002，现用现配。

1.2.2.4 FRAP工作液的制备[13-14]

0.3 mol/L醋酸盐缓冲液的配制：精密称取1.36 g三水合乙酸钠，加8 mL冰乙酸溶解，再加蒸馏水定容至500 mL，配成浓度为0.3 mol/L的醋酸盐缓冲液。

TPTZ溶液的配制：精密称取TPTZ 31.20 mg，用40 mmol/L的HCl溶解并定容到10 mL容量瓶中，配成浓度为10 mmol/L的TPTZ工作液。

FeCl3溶液的配制：精密称取FeCl3·6H2O 54.10 mg，加蒸馏水溶解并定容到10 mL容量瓶中，配成浓度为20 mmol/L 的FeCl3溶液。

FRAP工作液的制备：分别量取50 mL 0.3 mol/L醋酸盐缓冲液、5 mL 10 mmol/L TPTZ工作液、5 mL 20 mmol/L FeCl3溶液，混合摇匀，避光保存备用, 现用现配。

1.2.3 11种植物油抗氧化活性测定

1.2.3.1 DPPH法

参照 Mukazayire等[11]的方法并略加改动。于96孔板中依次加入100 μL DPPH工作液和100 μL不同质量浓度的全油样品溶液，平行操作两组，混匀，室温下避光静置30 min，空白组用甲醇代替DPPH工作液，对照组用甲醇代替样品溶液，于517 nm处测定吸光度，分别记为A样、A空、A对。计算DPPH·清除率：DPPH·清除率= [1- (A样-A对)/A空]×100%。应用SPSS17.0软件进行数据处理，结果以IC50值表示。以质量浓度为0.01～0.1 mg/mL的Trolox乙酸乙酯溶液为阳性对照。

1.2.3.2 ABTS法

参考Ozgen 等[15]的测定方法进行。于96孔板中依次加入200 μL ABTS工作液和10 μL不同植物油的极性萃取液，对照组用甲醇代替样品溶液，于30℃反应20 min，室温下测定734 nm波长处的吸光度，分别记为A0和A1。计算ABTS+·清除率：ABTS+·清除率=(A1-A0)/A1×100%。同时配制质量浓度为0.20 mg/mL(799 μmol/L)的Trolox甲醇溶液，并稀释成质量浓度分别为0.15 mg/mL(599 μmol/L)、0.075 mg/mL(300 μmol/L)、0.05(200 μmol/L)、0.037 5 mg/mL(150 μmol/L)的系列溶液，按上述方法测定不同浓度 Trolox溶液(X)对ABTS+·的清除率(Y)，绘制量效曲线，得到的线性回归方程为Y= 0.111 3X+0.216 3，R2= 0.999 1。将11种植物油极性萃取液对ABTS+·的清除率代入方程，得到该清除率所相当的Trolox的浓度，结果以ABTS+·清除率对应的Trolox当量值表示(单位：μmol/100 g)。

1.2.3.3 FRAP法

参考Zhang等[16]的测定方法并略加改动。于96孔板中精密加入20 μL甲醇与180 μL FRAP工作液混合作为空白对照组，以20 μL各植物油极性萃取液与180 μL FRAP工作液混合为样品组，于37℃孵育反应10 min后593 nm测定吸光度。同时配制成质量浓度为0.375 mg/mL(1 498 μmol/L)的Trolox甲醇溶液，并稀释成质量浓度分别为0.300 mg/mL(1 199 μmol/L)、0.225 mg/mL(899 μmol/L)、0.150 mg/mL(599 μmol/L)、0.075 mg/mL(300 μmol/L)、0.037 5 mg/mL(150 μmol/L)的系列溶液，按上述方法测定不同浓度Trolox溶液(X)与FRAP工作液反应后的吸光度(A)，绘制量效曲线，得到的线性回归方程为A=0.000 9X+0.014 4，R2=0.999 3。根据11种植物油与FRAP工作液反应后的吸光度，在量效曲线上求出其对应的Trolox浓度，结果以还原能力对应的Trolox当量值表示(单位：μmol/100 g)。

2 结果与讨论

2.1 11种植物油的脂肪酸组成(见表1)

由表1可以看出，在脂肪酸种类上，菜籽油、牡丹籽油中脂肪酸种类最多，前者仅未检测到十七碳烯酸，后者未检测到木蜡酸，茶叶籽油的脂肪酸类型最少，为11种。花生油、大豆油、葵花籽油和玉米油中所含的脂肪酸类型完全相同。

从脂肪酸含量上看，新资源食品油(除茶叶籽油外)中多不饱和脂肪酸含量更高，且饱和脂肪酸含量明显低于除菜籽油外其他7种植物油。美藤果油、杜仲籽油、牡丹籽油、葵花籽油、大豆油、玉米油中以多不饱和脂肪酸为主，而茶叶籽油、橄榄油、牛油果油和菜籽油的单不饱和脂肪酸含量占很大比例。所有样品中，杜仲籽油亚麻酸的含量最高，其次是美藤果油、牡丹籽油。

表1 11种植物油中主要脂肪酸组成及含量 %

2.2 11种植物油的抗氧化活性

2.2.1 DPPH试验(见表2)

表2 11种植物油全油对DPPH·的清除能力 (g/mL)

IC50值越小，表明对DPPH·的清除能力越好。由表2可看出，11种植物油对DPPH·的清除能力从大到小排序为杜仲籽油>美藤果油>玉米油>大豆油>葵花籽油>牡丹籽油>菜籽油>橄榄油>牛油果油>花生油>茶叶籽油。

2.2.2 ABTS试验(见图1)

图1 植物油极性部位对ABTS+·清除能力

Trolox当量值越大，样品对ABTS+·清除能力越好。由图1可以看出，11种植物油对ABTS+·的清除能力从大到小依次为橄榄油>菜籽油>杜仲籽油>大豆油>玉米油>美藤果油>花生油>牛油果油>茶叶籽油>牡丹籽油>葵花籽油。其中橄榄油和菜籽油的ABTS+·清除能力较高，可能与橄榄油和菜籽油中含有较多的多酚类物质有关[17]。

2.2.3 FRAP试验(见图2)

图2 植物油极性部位对Fe3+-TPTZ还原能力

Trolox当量值越大，样品对Fe3+-TPTZ的还原能力越强。由图2可看出，11种植物油对Fe3+-TPTZ还原能力的Trolox当量从高到低依次为杜仲籽油>美藤果油>菜籽油>橄榄油>玉米油>花生油> 大豆油>牡丹籽油>葵花籽油>牛油果油>茶叶籽油。

2.3 讨论

采用3种经典的抗氧化试验进行11种植物油抗氧化能力比较时，试验初期全部采用全油进行，结果发现其用于ABTS法和FRAP法试验时的测定值极不稳定，无法重复，分析原因可能与油水不互溶有关[18-19]。鉴于植物油的许多微量活性成分存在于其极性部位中[18]，故选择甲醇萃取全油的极性成分用于ABTS和FRAP试验，结果发现效果良好。因此，本研究最终选择不同浓度的全油乙酸乙酯溶液用于DPPH试验，而各植物油的甲醇萃取物用于ABTS和FRAP试验，以达到相同自由基清除率或吸光度相当的Trolox的量表示其自由基清除能力。在抗氧化试验中，许多文献所使用的样品和工作液比例不一，导致最后的结果不同。本研究考察了抗氧化试验中不同比例的样品和工作液，选择能够反应完全，吸光度在合适范围内，量效曲线的相关系数好的比例作为本试验中工作液和样品的比例，最后所有样品在相同条件下进行试验。

3种抗氧化试验评价出的各植物油的抗氧化能力的排序有所不同，一是因为DPPH试验的样品为全油，而ABTS和FRAP试验的样品为植物油甲醇萃取物；二是不同植物油中微量成分的含量不一，植物油中的微量成分主要有植物甾醇、多酚、维生素E等，这些成分具有较好的抗氧化性，如黄健花等[17]研究发现，ABTS+·清除能力与植物油多酚含量在P<0.01水平上显著相关，DPPH·清除能力和FRAP法Fe3+-TPTZ还原能力与植物油多酚含量、生育酚含量均在P<0.05水平上显著相关。由试验结果可知，植物油的抗氧化活性强弱与不饱和脂肪酸含量有一定的关系，但并不完全正相关，提示我们在今后的研究中，要同样重视植物油中的不饱和脂肪酸和微量成分的组成和含量，使评价更加客观全面。