多产地油用牡丹籽油脂肪酸构成及基本理化指标评价

郑雅琪，武 艺，袁玮琼，汪 涛，吕兆林,2,

（1.北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083；2.北京林业大学林业食品加工与安全重点实验室，北京 100083）

油用牡丹（Paeonia suffruticosaAndr.）是我国近年来新兴的一种木本油料作物，是适宜用作油料作物栽培的牡丹品种，‘紫斑’牡丹（Paeonia rockii（S.G.Haw &Lauener）T.Hong &J.J.Li）和‘凤丹’牡丹（Paeonia ostii'Feng Dan'）则是其中较为重要的两个品种，主要分布于黄土高原[1−2]，具有抗干旱、耐贫瘠[3−4]的特点，油用牡丹籽油是油用牡丹最具价值的深加工产品，包含大量的不饱和脂肪酸[5]，其中油酸、亚油酸、亚麻酸含量极高[6]，营养丰富、药用价值高[7−8]，在抗菌消炎、降血脂、提高免疫力等方面具有显著作用[9]，在水土保持、医药和食用油用方面也具有较高的应用和经济价值[10]。

刘建华等[11]、Qi 等[12]采用一维GC-MS 联用技术分别对山东菏泽市牡丹籽油成分进行探究，结果表明山东菏泽牡丹籽油包含10 余种脂肪酸，但由于植物油脂脂肪酸存在同分异构体的影响以及一维GCMS 峰容量不足等问题，并不能准确、完整检测出牡丹籽油中的脂肪酸成分，全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术（GC×GC-TOFMS）是一种高灵敏度、高分辨率、高峰容量的分离技术[13]，与一维GC-MS相比，它通过两根不同极性的色谱柱提高目标分析物及其同分异构体的分离效果，增加定性的可靠性，并在更短的分析时间内获得更多的样品痕量成分信息[14−15]，使结果更加准确完整。Yuan 等[16]利用GC×GC-TOFMS 技术分析黄土高原野生翅果油脂肪酸含量，较一维色谱结果[17]检测出更多的脂肪酸成分。现有文献大多仅对油用牡丹籽油中主要脂肪酸成分进行研究，且在脂肪酸成分的同分异构体确定以及痕量成分检测方面鲜有人关注，利用GC×GC-TOFMS技术可确定并补充油用牡丹籽油脂肪酸成分种类。

随着环境的变化，高校对内部审计的需求增加，内部审计在强化管理、防范风险、促进学校事业目标的实现上功不可没。然而，“重监督轻服务”、“重业务轻管理”现象依然存在，高校内部审计转型的研究和关注越来越多。

本研究选取分布在黄土高原地区的‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹两个油用牡丹品种，提取油用牡丹籽油，对籽油的含油量、皂化值、过氧化值、折光率、色泽进行检测，利用GC×GC-TOFMS 技术检测其籽油脂肪酸种类，探究其营养价值，并分析不同品种不同产地黄土高原油用牡丹品种籽油在含油率、基本理化指标和脂肪酸成分的差异，以期为油用牡丹籽油脂肪酸成分检测技术提供数据支撑，为黄土高原地区油用牡丹籽油脂肪酸成分差异提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

正己烷、甲醇、无水乙醇、盐酸、石油醚、三氯甲烷、无水硫酸钠 北京化工厂；冰醋酸 天津永大化学试剂有限公司；碘化钾、氢氧化钾 光复科技发展有限公司；可溶性淀粉 上海麦克林生化科技有限公司；以上试剂均为分析纯，水为双蒸馏水。选取完整、饱满、无虫害的油用牡丹籽作为试验材料。详细样品信息见表1。

表1 样品信息Table 1 Sample information

日本岛津GCMS-QP2010Ultra 气质联用仪 日本岛津公司；Agilent 5977A MSD 全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪（GC×GC-TOF/MS）美国Agilent 公司；雪景固态热调制器SSM1810 雪景科技；RE-201D 旋转蒸发仪 郑州市亚荣仪器有限公司；电子天平（感量0.0001 g）赛多利斯仪器（北京）有限公司；98-1-B 型电子调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司；DR-M4 多波长数字式阿贝折射计 陕西华夏亨通电子公司。

1.2 实验方法

油用牡丹含油量和经度、降雨、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、多不饱和脂肪酸呈显著负相关（P<0.05），和海拔、十四烷酸、棕榈油酸、十七烷酸、十七烯酸、α-亚麻酸、花生酸、花生一烯酸、花生二烯酸、神经酸（二十四烯酸）、单不饱和脂肪酸等呈显著正相关（P<0.05），说明油用牡丹籽油在海拔较高，降水量较少干旱条件下，含油量较高，这可能与植物的抗逆生长作用有关。并且随着含油量的升高，油用牡丹籽油中的棕榈油酸、α-亚麻酸、神经酸（二十四烯酸）等脂肪酸含量会增加，棕榈酸、亚油酸等脂肪酸含量会减少。

式中：X 为牡丹籽油含油量（g/100 g DW）；m1为恒重后接收瓶和脂肪的含量（g）；m0为接收瓶的质量（g）；m2为试样的质量（g）。

当前科技不断发展，高科技带给我们不止生活的便利，在企业管理中信息化管理也十分关键。在当前现代化的市场经济中，高质量和高效率同等重要，因此在建筑工程的管理中将各个部门信息化管理，同步提高管理人员对计算机的使用能力，提高其在计算机技术、电子商务管理技术等方面的熟练度。将数据整合可以为后续的工作提供全面的资料进行参考。同时信息化的管理可以提高核算的准确性，而核算在建筑工程中同样十分重要，对工程核算进行创新和完善，促进工程项目的顺利进行将有利于企业的发展和进步。

在不同产地的‘凤丹’牡丹籽油研究中，四种‘凤丹’牡丹籽油中FDX 不饱和脂肪酸含量（88.05%）显著高于其他三个品种（P<0.05）。四种‘凤丹’牡丹籽油中脂肪酸含量最高的均为α-亚麻酸，其中FDN中α-亚麻酸含量（38.48%）较其他三种油用牡丹籽油差异显著（P<0.05），FDX 中油酸和亚油酸含量在4 种凤丹牡丹籽油中最高，但FDX 在油酸含量上显著低于ZBG（P<0.05）。FDG 和FDN 的含油量也显著高于FDS 和FDX（P<0.05），将‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹籽的含油量、籽油皂化值、过氧化值、脂肪酸含量与环境因子进行相关性分析，结果见表4，α-亚麻酸与纬度和海拔呈正相关，与降雨呈显著负相关（P<0.05）；亚油酸与海拔呈负相关，与降雨呈显著正相关（P<0.05）；油酸与年平均气温呈显著负相关（P<0.05），说明种植过程中由于生长条件的不同可能会导致‘凤丹’牡丹籽油脂肪酸含量产生差异。

五是依法治水能力进一步加强。新颁布实施了《重庆市实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》等法规规章，加大了水行政执法力度，有力维护了水事秩序。

1.2.3 油脂脂肪酸测定

1.2.3.1 脂肪酸衍生化处理 参照Yuan 等[16]的方法，取25 mg 籽油于具塞试管内，加入2 mL 的正己烷溶解油脂，振荡器上振荡2 min，加入0.5 mL 的5% KOH/CH3OH 溶液，在振荡器上振摇2 min，静置分层后，取上层清液（正己烷相）进行测定。

2016年福建省教育厅颁发了《福建省中等职业学校学生学业水平考试实施办法（试行）和福建省中等职业学校学生综合素质评价实施办法（试行）的通知》。该文件表明了学业水平考试成绩不仅是衡量学生升学和毕业的重要条件，还是评价中等职业学校教育教学质量的重要依据。相当于中职生面对“高考”，然而他们却迷茫、彷徨，依旧抱着“及格万岁”的心理。

1.2.3.2 全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术测定脂肪酸组成 参照Wu 等[14]的方法并在此基础上作适当修改。

色谱条件：一维柱：DB-Wax（30 m×0.25 mm×0.25 μm），二维柱：DB-17MS（1.195 m×0.25 mm×0.15 μm）；载气：高纯氦气，流速1 mL/min；进样口温度250 ℃，不分流进样；柱温箱的升温程序为：初温40 ℃，保持10 min，以每分钟3 ℃升到230 ℃，共73.33 min。

皂化值即测定油脂中游离脂肪酸和甘油酯的含量，油脂的皂化值越小，脂肪酸的分子量越高，油脂越接近于固态[20]。由表2 可知，五种牡丹籽油中FDX皂化值最高，为152 mg/g，FDN 皂化值（137 mg/g）最低，但‘紫斑’牡丹籽油和‘凤丹’牡丹籽油的皂化值均小于大豆（184～190 mg/g）与花生（185～246 mg/g）[21−24]，说明‘紫斑’牡丹籽油和‘凤丹’牡丹籽油的油脂较大豆和花生相比更接近固态，脂肪酸的分子量更高。油脂的过氧化值表示过氧化物的含量，是脂肪氧化降解、异味和酸度的指标[25]，过氧化值越高表示油脂被氧化程度越高，新鲜程度越低，五种牡丹籽油中过氧化值为1.24～1.48 mmol/kg，其中FDN 和FDS 的过氧化值最高，显著高于FDG 和FDX（P<0.05）。油脂的折光率与组成油脂的脂肪酸双键数目有关，双键越多，油脂的折光率就越高。‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹籽油折光率为1.465～1.467，折光率之间无显著差异（P>0.05）。油脂的色泽是消费者对其品质的最直观感受，良好的色泽是高品质植物油所具备的要素，通过感官观察，油用牡丹籽油的色泽呈现出淡黄、透亮，表明实验制得的油脂具有良好的感官特性。

质谱条件：电子电离源；电离电压−70 eV；离子源温度220 ℃；传输线温度230 ℃。采用全扫描方式；质量扫描范围40～500 amu；检测器电压：−1750 V。

利用NIST11 和NIST11s 标准质谱库对采集到的质谱图进行检索。利用脂肪酸混合标准品和质谱库数据进行脂肪酸定性分析，脂肪酸含量采用面积归一化[16]的方法，以单个脂肪酸峰面积占总峰面积百分比表示。

1.3 数据处理

2.4.1 油用牡丹在品种和产地方面的差异分析 对产自甘肃的不同品种油用牡丹研究发现，两者在含油量和籽油不饱和脂肪酸含量方面不存在显著差异（P>0.05），但ZBG 中的α-亚麻酸和油酸显著高于FDG，亚油酸含量显著低于FDG（P<0.05），两种籽油的脂肪酸成分在含量和比例方面存在差异，与研究者结果研究一致[37]，‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹品种的不同，繁殖方式存在差异，‘紫斑’牡丹通过嫁接和分枝进行无性繁殖，而‘凤丹’牡丹通过播种有性繁殖，不同的种源以及种植方式可能是脂肪酸含量不同的原因。

2 结果与分析

2.1 油用牡丹籽的含油量

由图1 可得，五种牡丹籽的含油量（DW）为27.97～36.12 g/100 g，符合已有研究结果[19]，其中，ZBG 的含油量为36.12 g/100 g，显著高于FDN、FDS、FDX（P<0.05），其次为FDG、FDN、FDS，含油量分别为34.50、33.90 和31.46 g/100 g，FDX 的含油量最小。

图1 油用牡丹籽含油量Fig.1 Oil content of peony seed oil

2.2 油用牡丹籽油的基本理化性质

SSM 调制器条件：进口温度：较GC 柱箱温度高30 ℃；出口温度较GC 柱箱温度高120 ℃，最高温度320 ℃；冷区温度：−51 ℃；调制周期：6 s。

表2 油用牡丹籽油基本理化性质Table 2 Basic physical and chemical properties of peony seed oil

参照LS/T 3242-2014 牡丹籽油标准，‘紫斑’牡丹籽油和‘凤丹’牡丹籽油接近或符合标准中对皂化值（158～195 mg/g）、过氧化值（≤6.0 mmol/kg）、折光率（1.465～1.490）的要求，且颜色和过氧化值为一级牡丹籽油标准。

2.3 油用牡丹籽油脂肪酸构成

2.3.1 全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术检测油用牡丹籽油的脂肪酸的构成 牡丹籽油脂肪酸全二维色谱轮廓图和3D 视图分别见图2、图3，表3为油用牡丹籽油肪酸种类及含量。由表3 可知，‘紫斑’牡丹籽油和‘凤丹’牡丹籽油不饱和脂肪酸含量在86.17%～88.05%之间，油用牡丹籽油中共检测出17种脂肪酸，分别为十四烷酸、十五烷酸、棕榈酸、棕榈油酸、十七烷酸、十七烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、花生酸、花生一烯酸、花生二烯酸、山嵛酸、二十二烯酸、二十四烷酸、二十四烯酸，其中α-亚麻酸含量最高，为32.43%～38.48%，其次是油酸、亚油酸，含量分别为20.88%～24.42 %、18.98%～28.31%。符合研究者对油用牡丹籽油主要脂肪酸成分[7,11−12,26]研究结果，与此同时二维GC×GC-TOF/MS 技术检出二十四烷酸（1.14%～1.28%），二十四烯酸（0.43%～0.54%），而研究者利用一维GC-MS 却未能将其检测出。因为GC-MS 的一维柱存在共流出的问题，并存在多种成分的信号未能分开的现象，从而导致GC-MS 未能检测出二十四烷酸，二十四烯酸。而GC×GC-TOF/MS 通过两种不同极性的柱系统将复杂的基质分离，完美解决了一维柱上的共流出问题，还可以分离同分异构体，大大提高了色谱系统的分离能力，同时 GC×GC 通过调制柱的聚焦特性还提高了检测的灵敏度，适用于油用牡丹籽油中痕量组分的定性定量分析。

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图2 牡丹籽油脂肪酸全二维色谱轮廓图Fig.2 Full two-dimensional chromatographic profile of fatty acids in peony seed oil

图3 牡丹籽油脂肪酸全二维色谱3D 视图Fig.3 3D View of full two-dimensional chromatography of fatty acids in peony seed oil

表3 油用牡丹籽油肪酸种类及含量Table 3 Types and content of fatty acids in peony seed oil

不饱和脂肪酸指含有一个或多个双键的脂肪或脂肪酸链，从植物油中摄入不饱和脂肪酸有利于改善血栓的形成，降低产生心血管疾病的风险，对肥胖人群和老年人的健康有益[27−28]，α-亚麻酸属于ω-3 系脂肪酸，它不仅作为构成细胞膜结构的磷脂成分，为身体提供能量，还在抗癌、抗炎、降血脂等方面也有一定的作用[29]；油酸是存在植物油脂中的ω-9 脂肪酸，在预防糖尿病、降血脂[30]等方面具有一定的作用。棕榈油酸不仅在改善Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素抵抗症状[31]上有一定效果、还具有抗炎等作用[32]。‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹籽油是补充油酸、α-亚麻酸、棕榈油酸等对人体健康有好处的脂肪酸的良好来源。

不仅如此，由于ω-3 和ω-6 多不饱和脂肪酸两者之间存在代谢竞争抑制：而当摄入ω-3 不饱和脂肪酸不足时，则ω-6 多不饱和脂肪酸衍生的类二十烷酸、血栓素生成过多，不利于人体健康[33]。一般而言只要将ω-6 系脂肪酸和ω-3 系脂肪酸的摄入比例限制在4:1 就足以让人体代谢得到良好保障[34]，油用牡丹籽油脂肪酸中（ω-6）/（ω-3）的比例为0.52～0.87，均小于4，油用牡丹籽油是为补充优质ω-3 系脂肪酸的良好来源。

GC×GC-TOFMS 技术新检出神经酸即二十四烯酸，是组成神经细胞膜的重要成分，有利于提高神经细胞的活跃性并延缓衰老[35]。在改善中枢神经系统以及提高免疫力等方面也有一定作用[36]。人体自身很难合成神经酸，必须靠食物摄取补充。油用牡丹籽油可作为补充神经酸来源。

2.4 油用牡丹差异分析

所有实验重复三次，采用Origin 2021 进行绘图，采用SPSS26.0 进行统计学分析（P<0.05）。

1.2.2 油脂基本理化指标测定 皂化值测定参照GB/T 5534-2008《动植物油脂皂化值的测定》；油脂过氧化值测定方法参照GB 5009.227-2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》；折光率测定参照GB/T5527-2010《动植物油脂折光指数的测定》；色泽测定参照GB/T5525-2008《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》。

表4 油用牡丹含油量、脂肪酸组分与环生态因子相关性Table 4 Correlation between oil content,fatty acid components and cyclic ecological factors of peony for oil

1.2.1 牡丹籽油的提取 采用索氏提取法[18]提取牡丹籽油：称取一定量的牡丹籽包在滤纸中，利用正己烷在索氏提取装置中加热回流提取4 h，加热温度保证虹吸速度保持在5 min 一次，提取结束后，在旋转蒸发仪除去正己烷，待接收瓶内溶剂剩余1～2 mL时水浴蒸干，再于100 ℃（±5 ℃）干燥1 h，放干燥器内冷却0.5 h 后称量。重复以上操作直至恒重（两次称量的差不超过2 mg）。牡丹籽油含油量计算公式如下：

油用牡丹籽油皂化值与经度、年平均气温、α-亚麻酸呈显著正相关（P<0.05），与神经酸呈显著负相关（P<0.05）。过氧化值与纬度呈显著负相关（P<0.05），说明经度和年平均气温越高，油用牡丹籽油的皂化值越高，α-亚麻酸含量越高，神经酸含量越低；纬度越高，油用牡丹籽油的过氧化值越低。

2.4.2 油用牡丹的主成分分析 利用主成分分析法对‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹籽油成分和性质进行分析，使用18 个变量进行统计评估，变量包括含油量、不饱和脂肪酸含量以及含量在0.5%以上的油用牡丹籽油脂肪酸成分。结果见图4、图5，PCA 选取了二个主要成分，对总变量累计贡献率为85.35%（其中PC1=59.19%、PC2=26.16%）。

1.着重学习过程当中的评价。在学习过程中，学生的各方面能力都会得到不同程度的锻炼，学生的创新意识也会展现，所以对过程的评价很重要。

充足和调配合理的营养是青少年生长发育的物质基础。青少年正常的生长发育不仅需要足够的热量，还需要优质的蛋白质、维生素、矿物质以及微量元素等。任何一个年龄段营养供应不足都会对身体健康和发育造成损害，尤其在生长发育的关键时期受损，不仅会影响下一个阶段的生长，还有可能会影响终生。如胎儿期及婴幼儿期营养不良不仅会影响成年后身高，还是导致成年后患高血压、Ⅱ型糖尿病、冠心病的原因之一；儿童时期长期营养低下，会影响骨的长度及骨皮质厚度，减缓骨骼的成熟，推迟青春期生长突增开始的年龄，造成体格矮小；青春期缺乏足够的营养可引起突增幅度减低，使身体瘦弱的同时还会影响女性月经初潮年龄。

图4 牡丹籽油脂肪酸和性质主成分分析图Fig.4 Principal component analysis of fatty acids and properties of peony seed oil

图5 五种牡丹籽油的得分图Fig.5 Score chart of five kinds of peony seed oil

含油量、α-亚麻酸、十四烷酸、棕榈油酸、十七烷酸、十七烯酸、花生酸、花生一烯酸与PC1 有较大正相关，不饱和脂肪酸、棕榈酸与PC1 有较大负相关，油酸、花生二烯酸、二十二烯酸、二十四烷酸和不饱和脂肪酸与PC2 有较大正相关，硬脂酸与PC2有较大的负相关。ZBG 在PC1 和PC2 上得分较高，说明它含有更多的α-亚麻酸、十四烷酸、棕榈油酸、十七烷酸、十七烯酸、花生酸、花生一烯酸、油酸、花生二烯酸、二十二烯酸、二十四烷酸，并且含油量和不饱和脂肪酸较高；FDX 与PC1 有较大负相关，说明它含油量低，但它的不饱和脂肪酸含量高。主成分分析结果与实验检测结果相一致。

运用SPSS18.0软件进行统计分析，组间计量资料对比采用两独立样本 t检验和协方差分析，组间计数资料对比采用χ2检验，以α=0.05为检验水准。

3 结论

本研究采用GC×GC-TOF/MS 技术检测了黄土高原地区‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹籽油的脂肪酸构成，并检测了含油量等基础指标，对其脂肪酸构成等方面进行了差异分析，黄土高原地区‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹的含油量为27.97%～36.12%，基本理化指标接近或符合LS/T 3242-2014 牡丹籽油标准。利用GC×GC-TOF/MS 技术测定脂肪酸构成，其中共含有17 种脂肪酸，较研究者结果多检出二十四烷酸、二十四烯酸。GC×GC-TOF/MS 技术可以更全面准确地检测出油用牡丹籽油的脂肪酸成分。不同品种、不同产地的油用牡丹籽油在脂肪酸成分比例和含量、含油量、皂化值、过氧化值之间存在差异，不同的经纬度、海拔、年平均气温以及不同品种是产生差异的部分原因，由于植物的抗逆生长作用以及在不同生长时期油用牡丹的变化对籽油的含油量、基本理化指标和脂肪酸成分的影响未能在本实验中研究，这可以是之后研究油用牡丹籽油产生差异的方向。

本研究可以为‘紫斑’牡丹、‘凤丹’牡丹籽油中脂肪酸成分检测技术、后续黄土高原油用牡丹种植以及功能性产品开发提供数据支撑和理论支持。