江西省不同品种油菜籽中芥酸含量的调查研究

油菜属十字花科植物，是我国种植面积最大的油料作物，主要产区在长江流域的川、湘、鄂、赣多省，可分为白菜型、芥菜型和甘蓝型[1]。油菜富含β-胡萝卜素、膳食纤维、维生素A、维生素C、钙、铁、镁等营养成分[2]，可直接作为绿色蔬菜食用。此外，油菜籽制取的菜籽油是我国自产食用油的重要来源[3]，占国产植物油比例的47%，其中低芥酸菜籽油因其芥酸含量较低，富有营养和健康价值而备受关注。油菜及附属产物菜籽油在观赏、饲料、食用、机械及化工等领域都有广泛的用途[4-7]，具有重要的营养价值和经济价值。

芥酸是长链的单不饱和ω-9脂肪酸，结构式如图1所示。十字花科和金莲花科植物是芥酸的主要来源[8]，芥酸主要以甘油三酯的形式存在于植物种子的脂肪中，如油菜籽，其中高芥酸油菜是植物芥酸的最重要来源。芥酸在菜籽油中含量为0%～60%，《菜籽油》（GB/T 1536—2021）中规定，芥酸含量低于3%为低芥酸菜籽油。菜籽油的芥酸含量高低对健康具有重要影响，有动物试验证明[8-10]，大量摄入高芥酸的菜籽油，可致心肌纤维化引起心肌病变、血管壁增厚和心肌脂肪沉积、动物生长发育不良，且在芥酸含量高达一定程度时，会出现生殖力下降等影响。因此，对于食用菜籽油而言，降低菜籽油中芥酸含量，可提高菜籽油的营养品质和健康价值。然而，有研究报道[11-12]，芥酸可调节记忆相关的信号分子，从而改善动物的认知功能，芥酸与油酸4∶1的混合物可用作肾上腺脑白质营养不良的饮食治疗，同时芥酸会抑制动物对营养物质的利用，被视为一种抗营养因子类物质[13-14]。此外，在工业应用上，芥酸及衍生物芥酸酰胺是重要的油脂化工产品，具有疏水性强和润滑性好等特点，被当作油漆和润滑剂等众多工业产品的原料[15-17]。

图1 芥酸结构式图

江西省气候条件较湿润，是油菜种植的主要产区之一，以冬油菜为主，种植品种多样，主要有赣油杂8号、中油杂11号、中油杂19号、华油杂62R、沣油737和赣油杂708号等，以及当地的苦油菜和胜利油菜品种。菜籽油是江西省内居民的主要食用植物油之一，因此，本文以江西省各区域的不同品种油菜籽为调查研究对象，对制取的菜籽油芥酸含量进行测定，旨在考察江西区域不同品种油菜籽的芥酸含量，为油菜籽的品种筛选提供一定依据，同时为菜籽油的食用安全和高芥酸油菜品种培育提供基础。

1 材料与方法

1.1 试剂材料

油菜籽样本来自于江西九江市、上饶市、南昌市、宜春市和萍乡市5个地区，共135个样品，选取其中27个品种。

1.2 仪器及试剂

仪器设备：Agilent 7890A气相色谱仪，HH-6数显电热恒温水浴锅，Al204电子天平，DVS612G电热干燥箱，CS-700高速多功能粉碎机。

试剂：芥酸甲酯标准样品（AccuStandard），菜籽油脂肪酸成分分析质控样品（国家粮食和物资储备局科学研究院），异辛烷（色谱纯），氢氧化钾（分析纯），甲醇（色谱纯），硫酸氢钠（分析纯），石油醚（30～60 ℃，分析纯）。

1.3 试验方法

1.3.1 菜籽油的提取

油菜籽油脂提取参照《植物油料 含油量测定》（GB/T 14488.1—2008），流程为将油菜籽样品预干燥至水分低于10%，选取有代表性的样品约100 g进行粉碎，称取粉碎后的样品10 g，精确至0.001 g，抽提，提取油脂，回收溶剂，恒重，备用。

1.3.2 芥酸含量测定

参照国标方法《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》（GB 5009.168—2016）第三法进行甲酯化，称取约60 mg上述提取的菜籽油于具塞离心管中，加入4 mL异辛烷溶解，加入200 μL氢氧化钾甲醇溶液，猛烈振摇30 s，加入约1 g硫酸氢钠，猛烈振摇，中和氢氧化钾，静置，上层滤液过滤膜，转移至进样瓶，待测。

芥酸含量测定采用气相色谱法，色谱条件：色谱柱为HP-88（100 m×0.25 mm，0.25 μm），检测器为FID（氢火焰检测器），检测器温度250 ℃，进样口温度250 ℃，载气流速0.75 mL·min-1，分流比50∶1，程序升温130 ℃（保留5 min），以4 ℃·min-1升温至200 ℃（保留2 min），再以1 ℃·min-1升温至220 ℃（保留10 min），再以4 ℃·min-1升温至230 ℃（保留5 min）。

1.4 数据处理

用SigmaPlot对数据进行处理并进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 标准物质色谱图分析

采用上述色谱条件重复采集6次芥酸甲酯标准物质，保留时间有良好的重现性，其保留时间RSD为0.02%。采集菜籽油脂肪酸成分分析质控样品色谱图，将两者的色谱图比较分析，如图2所示，两种标准物质的芥酸甲酯峰保留时间基本一致，保留时间分别为43.321 min和43.334 min，因此确定该保留时间为芥酸甲酯（C22:1）的峰时间点。

图2 芥酸甲酯标准物质和菜籽油脂肪酸标准物质色谱图

2.2 不同品种油菜籽芥酸含量

从135个油菜籽样本中选取了27个品种作为调查研究对象，其品种和芥酸含量如表1所示，其中14个品种属于低芥酸油菜籽，12个品种属于高芥酸油菜籽，1个品种既有低芥酸也有高芥酸样本。14个低芥酸油菜籽品种中约50%的品种芥酸含量在1.0%及以下，是作为制取食用菜籽油的良好品种。12个高芥酸油菜籽品种中芥酸含量低于30%的有9个，占比75%，仅有3个品种芥酸含量高于30%。而胜利油菜品种芥酸含量变化较大，其芥酸含量值为0.5%～44.1%，从九江和上饶地区各选取的8个胜利油菜样本，其芥酸含量结果如图3所示，九江地区8个样本均为低芥酸胜利油菜；上饶地区胜利油菜品种8个样本仅1个为低芥酸胜利油菜，其余均为高芥酸胜利油菜，两地区的结果具有一定的聚集性，上饶地区高芥酸胜利油菜较为明显，可能与当地将上年的胜利油菜种子留存在来年种植的延续性有关，未做胜利油菜的优化和引进更新。

表1 江西省红壤土下不同品种油菜籽中芥酸的含量表

图3 九江和上饶地区胜利油菜芥酸含量图

2.3 不同区域同品种油菜籽芥酸含量

选取九江、上饶、南昌、宜春和萍乡5个区域赣油杂8号油菜籽品种为调查对象，如图4所示，通过抽提的菜籽油所测得的芥酸含量分别为0.3%、0.6%，1.0%、1.2%和1.3%，该品种属于低芥酸菜籽油。从区域上看，从北至南，随着地理纬度降低，其芥酸含量升高，九江区域芥酸含量最低，仅为0.3%，而萍乡在5个地区纬度最低，其芥酸含量最高，为1.3%。研究所选取的5个区域，纬度不同，各地光照、温度、湿度等气候条件存在部分差异[18]，同时其地形、土壤成分等地理环境及播种时间、种植密度和施肥状况等[19-20]也有些许差异，因此，同一品种油菜籽的芥酸含量存在较小变化。

图4 不同区域同品种油菜籽芥酸含量图

3 结论与讨论

本文从江西区域的135个油菜籽样本中选取了27个品种作为调查研究对象，进行了芥酸含量的调查研究，其中低芥酸油菜籽占比51.85%，高芥酸油菜籽占比44.44%，胜利油菜籽芥酸含量呈现区域聚集性。调查研究结果显示油菜品种是影响其芥酸含量的决定因素。就同一品种而言，纬度变化与油菜籽芥酸含量呈现负相关性；从27个品种中筛选出的万油25号、庆油3号及赣油杂8号等14个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号及苦油菜品种芥酸含量均高于30%，具有良好的潜在工业应用价值。本文调查研究旨在考察江西部分区域不同品种油菜籽的芥酸含量，以期为江西油菜籽的品种筛选和培育提供基础。