11種植物油的脂肪酸組成與抗氧化活性比較

劉 穎，劉曉謙，梁曜華，馮偉紅，楊立新，李 春，王智民

(1.天津中醫(yī)藥大學 中藥學院，天津 300193； 2.中國中醫(yī)科學院中藥研究所 中藥質(zhì)量控制技術(shù)國家工程實驗室，北京 100700)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，居民在選擇生活必需品如食用油時已不僅僅停留在安全衛(wèi)生的水平，而是更加注重其健康與營養(yǎng)性[1]。為響應這種需求，市場上研發(fā)了多種新資源食品油。新資源食品是指在中國新研制、新發(fā)現(xiàn)、新引進的無食用習慣的，符合食品基本要求，對人體無毒無害的物品[2]。截至2017年衛(wèi)生部已批準的新資源食品中，可歸屬于植物油的有14種，現(xiàn)在市場上備受大家推崇的是美藤果油、牡丹籽油、杜仲籽油和茶葉籽油4種[3-6]。除此之外，2種在西方國家食用歷史悠久的牛油果油和橄欖油[7-8]在市場上也大受歡迎。而在我國居民消費中，消費比例最大的5種植物油分別是花生油、大豆油、玉米油、葵花籽油和菜籽油[5]。這些油之間的品質(zhì)差異至今未見相關(guān)的系統(tǒng)研究。

植物油的品質(zhì)主要通過化學成分組成和理化性質(zhì)兩方面來評價?；瘜W成分以脂肪酸組成和其他微量成分含量來評價[9]，理化性質(zhì)方面則依據(jù)植物油的酸價、碘值、過氧化值、抗氧化能力來判斷，其中抗氧化活性是評判植物油品質(zhì)的一個重要指標[10]。因此，本文擬以上述11種植物油為研究對象，通過脂肪酸組成和抗氧化活性兩方面評價其質(zhì)量，以期為國人選擇食用植物油提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

杜仲籽油膠囊(河南省許昌市鄢陵縣杜仲森林基地)；印奇美藤果油；北京同仁堂牡丹籽油；千島源茶葉籽油；西班牙佰多力橄欖油；墨西哥CHOSEN FOODS牛油果油；中糧原香花生油；多力葵花籽油；金龍魚玉米油、大豆油和菜籽油。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH，LOT：W27F10E81251)、2,2′-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽(ABTS，LOT：K18N8M48402)、2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ，LOT：M19M7E14190)、6-羥基-2,5,7,8-四甲基苯并二氫吡喃-2-羧酸(Trolox，LOT：S08J10N79226)和14%三氟化硼-甲醇溶液(BF3-CH3OH，LOT：H06J10X90055)，上海源葉生物有限公司；FeSO4·7H2O，F(xiàn)eCl3·6H2O；甲醇和乙腈為HPLC級，美國 Fisher 公司；三水合乙酸鈉、無水乙酸鈉、氫氧化鈉、乙酸乙酯、甲醇、冰乙酸、鹽酸等均為分析純。

Agilent 7890A/5975C型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋；可調(diào)微量移液器，德國Eppendorf公司；Multiskan Go1510型酶標儀，美國Thermo Fisher公司；96孔板，美國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 試驗方法

1.2.1 11種植物油脂肪酸組成分析

1.2.1.1 脂肪酸甲酯的制備

參照GB 5009.168—2016方法并略加改動。稱取植物油樣品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后取下燒瓶迅速冷卻至室溫。向燒瓶中準確加入10 mL正庚烷振蕩2 min，再加飽和NaCl水溶液適量，靜置分層。取上層溶液于試管中，加入5.0 g無水Na2SO4固體，振搖后靜置，取上清液進行分析。

1.2.1.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件

氣相色譜條件：Agilent DB-WAX 122-7032毛細管色譜柱(30 m×250 μm×0.25 mm)；柱流量1.0 mL/min；柱升溫程序為初溫50℃，保持1 min，以25℃/min的速率升溫到200℃，然后以3℃/min至230℃，保持12 min；載氣為高純氦氣；進樣口溫度250℃；分流進樣,分流比25∶1。質(zhì)譜條件：電離方式 EI，電子能量70 eV，離子源溫度230℃，四級桿溫度150℃，質(zhì)量掃描范圍 (m/z) 50～550，溶劑延遲時間4 min。

1.2.2 樣品溶液及工作液的制備

1.2.2.1 供試品溶液的制備

全油樣品的制備：稱取4.0 g植物油樣品，用乙酸乙酯配制成質(zhì)量濃度為0.4 g/mL溶液作為母液，取母液加乙酸乙酯稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.3、0.2、0.15、0.1、0.05 g/mL的工作液，備用。

極性萃取液的制備：稱取5.0 g植物油樣品，精密加入5 mL甲醇，振蕩混勻，3 000 r/min離心15 min，取上層清液，沉淀按照上述方法連續(xù)萃取4次，合并萃取液，甲醇定容至25 mL，備用。

1.2.2.2 DPPH工作液的制備[11]

精密稱取DPPH 10.04 mg，用乙酸乙酯溶解并定容至25 mL容量瓶，配制成質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL 的DPPH溶液，避光保存?zhèn)溆?，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.2.3 ABTS工作液的制備[12]

0.02 mol/L醋酸鹽緩沖液的配制：精密稱取295 mg無水乙酸鈉，加0.37 mL冰乙酸溶解，再加蒸餾水定容至500 mL，配成濃度為0.02 mol/L的醋酸鹽緩沖液。

ABTS溶液的制備：精密稱取38.41 mg ABTS，用0.02 mol/L醋酸鹽緩沖液溶解并定容至10 mL容量瓶中，配成濃度為7 mmol/L的 ABTS溶液。

過硫酸鉀溶液的制備：準確稱取過硫酸鉀66.24 mg，加0.02 mol/L醋酸鹽緩沖液溶解并定容至100 mL，配成濃度為2.45 mmol/L的過硫酸鉀溶液。

ABTS工作液的制備：將5 mL 7 mmol/L的ABTS溶液和5 mL 2.45 mmol/L的過硫酸鉀溶液混合，黑暗中常溫靜置反應12～16 h備用。使用前，用0.02 mol/L醋酸鹽緩沖液稀釋至在734 nm波長下的吸光度為0.700±0.002，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.2.4 FRAP工作液的制備[13-14]

0.3 mol/L醋酸鹽緩沖液的配制：精密稱取1.36 g三水合乙酸鈉，加8 mL冰乙酸溶解，再加蒸餾水定容至500 mL，配成濃度為0.3 mol/L的醋酸鹽緩沖液。

TPTZ溶液的配制：精密稱取TPTZ 31.20 mg，用40 mmol/L的HCl溶解并定容到10 mL容量瓶中，配成濃度為10 mmol/L的TPTZ工作液。

FeCl3溶液的配制：精密稱取FeCl3·6H2O 54.10 mg，加蒸餾水溶解并定容到10 mL容量瓶中，配成濃度為20 mmol/L 的FeCl3溶液。

FRAP工作液的制備：分別量取50 mL 0.3 mol/L醋酸鹽緩沖液、5 mL 10 mmol/L TPTZ工作液、5 mL 20 mmol/L FeCl3溶液，混合搖勻，避光保存?zhèn)溆? 現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.3 11種植物油抗氧化活性測定

1.2.3.1 DPPH法

參照 Mukazayire等[11]的方法并略加改動。于96孔板中依次加入100 μL DPPH工作液和100 μL不同質(zhì)量濃度的全油樣品溶液，平行操作兩組，混勻，室溫下避光靜置30 min，空白組用甲醇代替DPPH工作液，對照組用甲醇代替樣品溶液，于517 nm處測定吸光度，分別記為A樣、A空、A對。計算DPPH·清除率：DPPH·清除率= [1- (A樣-A對)/A空]×100%。應用SPSS17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果以IC50值表示。以質(zhì)量濃度為0.01～0.1 mg/mL的Trolox乙酸乙酯溶液為陽性對照。

1.2.3.2 ABTS法

參考Ozgen 等[15]的測定方法進行。于96孔板中依次加入200 μL ABTS工作液和10 μL不同植物油的極性萃取液，對照組用甲醇代替樣品溶液，于30℃反應20 min，室溫下測定734 nm波長處的吸光度，分別記為A0和A1。計算ABTS+·清除率：ABTS+·清除率=(A1-A0)/A1×100%。同時配制質(zhì)量濃度為0.20 mg/mL(799 μmol/L)的Trolox甲醇溶液，并稀釋成質(zhì)量濃度分別為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，按上述方法測定不同濃度 Trolox溶液(X)對ABTS+·的清除率(Y)，繪制量效曲線，得到的線性回歸方程為Y= 0.111 3X+0.216 3，R2= 0.999 1。將11種植物油極性萃取液對ABTS+·的清除率代入方程，得到該清除率所相當?shù)腡rolox的濃度，結(jié)果以ABTS+·清除率對應的Trolox當量值表示(單位：μmol/100 g)。

1.2.3.3 FRAP法

參考Zhang等[16]的測定方法并略加改動。于96孔板中精密加入20 μL甲醇與180 μL FRAP工作液混合作為空白對照組，以20 μL各植物油極性萃取液與180 μL FRAP工作液混合為樣品組，于37℃孵育反應10 min后593 nm測定吸光度。同時配制成質(zhì)量濃度為0.375 mg/mL(1 498 μmol/L)的Trolox甲醇溶液，并稀釋成質(zhì)量濃度分別為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，按上述方法測定不同濃度Trolox溶液(X)與FRAP工作液反應后的吸光度(A)，繪制量效曲線，得到的線性回歸方程為A=0.000 9X+0.014 4，R2=0.999 3。根據(jù)11種植物油與FRAP工作液反應后的吸光度，在量效曲線上求出其對應的Trolox濃度，結(jié)果以還原能力對應的Trolox當量值表示(單位：μmol/100 g)。

2 結(jié)果與討論

2.1 11種植物油的脂肪酸組成(見表1)

由表1可以看出，在脂肪酸種類上，菜籽油、牡丹籽油中脂肪酸種類最多，前者僅未檢測到十七碳烯酸，后者未檢測到木蠟酸，茶葉籽油的脂肪酸類型最少，為11種?；ㄉ?、大豆油、葵花籽油和玉米油中所含的脂肪酸類型完全相同。

從脂肪酸含量上看，新資源食品油(除茶葉籽油外)中多不飽和脂肪酸含量更高，且飽和脂肪酸含量明顯低于除菜籽油外其他7種植物油。美藤果油、杜仲籽油、牡丹籽油、葵花籽油、大豆油、玉米油中以多不飽和脂肪酸為主，而茶葉籽油、橄欖油、牛油果油和菜籽油的單不飽和脂肪酸含量占很大比例。所有樣品中，杜仲籽油亞麻酸的含量最高，其次是美藤果油、牡丹籽油。

表1 11種植物油中主要脂肪酸組成及含量 %

2.2 11種植物油的抗氧化活性

2.2.1 DPPH試驗(見表2)

表2 11種植物油全油對DPPH·的清除能力 (g/mL)

IC50值越小，表明對DPPH·的清除能力越好。由表2可看出，11種植物油對DPPH·的清除能力從大到小排序為杜仲籽油>美藤果油>玉米油>大豆油>葵花籽油>牡丹籽油>菜籽油>橄欖油>牛油果油>花生油>茶葉籽油。

2.2.2 ABTS試驗(見圖1)

圖1 植物油極性部位對ABTS+·清除能力

Trolox當量值越大，樣品對ABTS+·清除能力越好。由圖1可以看出，11種植物油對ABTS+·的清除能力從大到小依次為橄欖油>菜籽油>杜仲籽油>大豆油>玉米油>美藤果油>花生油>牛油果油>茶葉籽油>牡丹籽油>葵花籽油。其中橄欖油和菜籽油的ABTS+·清除能力較高，可能與橄欖油和菜籽油中含有較多的多酚類物質(zhì)有關(guān)[17]。

2.2.3 FRAP試驗(見圖2)

圖2 植物油極性部位對Fe3+-TPTZ還原能力

Trolox當量值越大，樣品對Fe3+-TPTZ的還原能力越強。由圖2可看出，11種植物油對Fe3+-TPTZ還原能力的Trolox當量從高到低依次為杜仲籽油>美藤果油>菜籽油>橄欖油>玉米油>花生油> 大豆油>牡丹籽油>葵花籽油>牛油果油>茶葉籽油。

2.3 討論

采用3種經(jīng)典的抗氧化試驗進行11種植物油抗氧化能力比較時，試驗初期全部采用全油進行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其用于ABTS法和FRAP法試驗時的測定值極不穩(wěn)定，無法重復，分析原因可能與油水不互溶有關(guān)[18-19]。鑒于植物油的許多微量活性成分存在于其極性部位中[18]，故選擇甲醇萃取全油的極性成分用于ABTS和FRAP試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)效果良好。因此，本研究最終選擇不同濃度的全油乙酸乙酯溶液用于DPPH試驗，而各植物油的甲醇萃取物用于ABTS和FRAP試驗，以達到相同自由基清除率或吸光度相當?shù)腡rolox的量表示其自由基清除能力。在抗氧化試驗中，許多文獻所使用的樣品和工作液比例不一，導致最后的結(jié)果不同。本研究考察了抗氧化試驗中不同比例的樣品和工作液，選擇能夠反應完全，吸光度在合適范圍內(nèi)，量效曲線的相關(guān)系數(shù)好的比例作為本試驗中工作液和樣品的比例，最后所有樣品在相同條件下進行試驗。

3種抗氧化試驗評價出的各植物油的抗氧化能力的排序有所不同，一是因為DPPH試驗的樣品為全油，而ABTS和FRAP試驗的樣品為植物油甲醇萃取物；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、維生素E等，這些成分具有較好的抗氧化性，如黃健花等[17]研究發(fā)現(xiàn)，ABTS+·清除能力與植物油多酚含量在P<0.01水平上顯著相關(guān)，DPPH·清除能力和FRAP法Fe3+-TPTZ還原能力與植物油多酚含量、生育酚含量均在P<0.05水平上顯著相關(guān)。由試驗結(jié)果可知，植物油的抗氧化活性強弱與不飽和脂肪酸含量有一定的關(guān)系，但并不完全正相關(guān)，提示我們在今后的研究中，要同樣重視植物油中的不飽和脂肪酸和微量成分的組成和含量，使評價更加客觀全面。

3 結(jié) 論

大部分新資源食品油在脂肪酸組成和抗氧化能力方面，都有其獨特的優(yōu)勢，人體必需不飽和脂肪酸超過其他食用油，極具食用和保健價值。建議有條件的家庭和一些身體有特殊需要的人群可增加新資源食品油的攝入，如杜仲籽油等。大部分普通居民在選擇常見的食用油時，可以考慮菜籽油、葵花籽油、玉米油等普通食用油。