大豆脂肪酸组分的快速气相色谱分析

第 2 9卷 2 01 0焦 第 2期 4月 大 豆科学 S 0YBEAN S CI ENCE Vo 1 2 9 No 2 Ap r 2 01 0 大豆脂肪酸组分的快速气相色谱分析 苗兴芬 ， 朱命喜 ， 徐文平 ， 申宏波。 ， 杜升伟 ， 裴宇峰。 ， 陈庆 山 ， 胡 国华 ( 1 东北农业大学 农学院， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 3 0 ； 2 黑龙江农业职业技术学院 ， 黑龙江 佳木斯 1 5 4 0 0 7 ； 3 黑龙江农 垦科研育种 中心 ， 黑龙江 哈尔 滨 1 5 0 0 9 0 ) 摘要 ： 探讨 了大豆脂肪酸快速气相色谱分析方法 ， 不需从原料 中提取脂质 ， 直接将磨碎 原料 中的脂质皂化 、 甲脂化后 ， 利用色谱柱 H P 5 1 9 0 9 1 J - 4 1 3 ， 进行气相色谱分析。结果 表明 ： 软脂酸 、 硬 脂酸 、 油 酸、 亚油酸 和亚 麻酸 的出峰时间依次 为 6 5 7 、 7 8 3 、 8 7 3 、 8 8 6 、 9 0 6 ra i n 。这种方法 的优点是快速 、 操作方便 、 节省药品 ； 即使在较低 的杂交世代样 品很少 ， 用普 通法不易提取脂质时 ， 此法也能顺利地完成分析工作。 关键词 ： 大豆 ； 脂肪酸 ； 气相色谱分析 中图分类号： $ 5 6 5 1 文献标识码 ： A 文章编号： 1 0 0 0 9 8 4 1 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 3 5 8 0 3 Ra p i d De t e r mi n a t i o n o n Fa t t y Ac i d s Co n t e n t b y Ga s Chr o ma t o g r a p h y i n S o y be a n MI AO Xi n g f e n ， ZHU Mi n g x i ，XU W e n p i n g ， S HEN Ho n g b o ，DU S h e n g we i ，PEI Yu f e n g 。 ，C H E N Q i n g - s h a n ， HU Gu o hu a ， ( 1 C o l l e g e o f A g r o n o m y ， N o r t h e a s t A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ， H a r b i n 1 5 0 0 3 0 ； 2 H e i l o n g j i a n g A g r i c u l t u r e C o l l e g e o f V o c a t i o n a l T e c h n o l o g y ， J i m u s i 1 5 4 0 0 7； 3 L a n d R e c l a m a t i o n R e s e a r c h B r e e d i n g C e n t r e o f H e i l o n g j i a n g ， H a r b i n 1 5 0 0 9 0 ， H e i l o n g j i a n g ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h i s p a p e r d i s c u s s e d t h e r a p i d d e t e r mi n a t i o n o n f a t t y a c i d s c o n t e n t b y g a s c h r o ma t o g r a p h y i n s o y b e a n，w h i c h j u s t s a - p o n i fic a t e a n d Me t h y l e s t e r i f i c a t e t h e l i p i ds f r o m g r i n di n g s o y b e a n s e e d s d i r e c t l y wi t h o u t ha v i n g t o e x t r a c t l i p i ds f r o m s o y b e a n， t h e n g e t t h e g a s c h r o ma t o g r a p h y d e t e r mi n a t i o n b y c h r o ma t o g r a p h y c o l u mn HP 5 1 9 0 9 1 J - 4 1 3 T h e t i me o f p e a k v a l u e o f p a l mi t i c a c i d，s t e a r i c a c i d，o l e i c a c i d，l i n o l e i c a c i d a n d l i n o l e n i c a c i d wa s 65 7，7 8 3，8 7 3，8 8 6，90 6 mi n，r e s p e c t i v e l y The me t h o d pr o v e d t o b e t i me a n d ma t e r i a l s a v i n g，a n d e a s y t o o pe r a t e The me t h o d a l s o he l p f ul f o r s o y be a n a c i ds d e t e r mi n a t i o n i n e a r l y g e ne r a t i o n f o r i t o n l y n e e d s f e w s a mp l e s Ke y wo r d s： S o y b e a n；F a t t y a c i d s ；Ga s c h r o ma t o g r a p h y 大豆油脂是由脂肪酸 和甘油组成 ， 其 中脂肪酸 占油 脂 总量 的 9 0 以上 ， 是油 脂 的 主要 成分 。大 豆 油脂 的特 性 与其 所 含 不 饱 和 脂 肪 酸 的 组 成 与 配 比 有关 。 大 豆 油 脂 不 饱 和 脂 肪 酸 中 所 含 的 亚 油 酸 ( 1 8 ： 2 ) 和亚麻酸( 1 8 ： 3 ) 是哺乳动物 自身不能合成 的 ， 该重要营养物质必须从植物油脂 中获得 。大 豆是亚油酸含量较高的油用作物 ， 可防止血清 中胆 固醇 的增 加 和沉 积 ， 软 化 血 管 ， 对 防 治 高 血压 和 心 血管疾病均有重要作用。亚麻酸对维持细胞膜 的 稳定性和调节 细胞膜适 应性具有 极其 重要 的生物 学意义。大豆脂肪酸均采用色谱分析法测定 ， 但 不 同研究 者所 采 用 的进 样 样 品前 处 理方 法 和酷 化 试 剂不 同 。前人 分析 大 豆脂 肪 酸组 分 ， 通 常 采 用 索 氏 抽提法或二氧化碳临界萃取法先提取脂肪 ， 提 取脂肪 要浪 费大 量 的时 间 ， 提取 脂 肪 后再 使 用 有 机 溶 剂溶 解脂肪 。现 对 S u s a n a 等 方 法 进行 了改进 ， 将磨碎原料 中的脂质不进行提取直接用正 己烷溶 解浸 提 ， 取 上清 甲酯 化 ， 采 用 醇钾 作 为 甲酯化 试 剂 ， 酯化 反应 速度快 并 酯化 完 全 ， 甲酯 化 后 离 心取 上 清 用 H P 5色谱柱进行 G C分析 ， 获得 了一种快速检测 大豆脂肪酸组分的气相色谱分析法。 1 材料与方法 1 1仪器 和试 剂 A g i l e n t 6 8 9 0气相色谱仪 ， 购于安捷伦公司。 标 准 品 ： 软脂 酸 ( 9 9 ) 、 硬脂 酸 (9 9 ) 、 亚 油酸 、 油 酸 、 亚 麻 酸 (9 9 3 ， 购 于 美 国 S i g m a公 司 ) 。 试 剂 ： 正 己 烷 (9 7 ， A R)甲 醇 (9 9 7 ， G R) 购于上海国药集团化学试剂有限公 司。 1 2甲酯化 试剂 制备 取分析纯氢氧化钾 2 2 4 4 g放人带磨 口的棕色 试 剂瓶 中 ， 取 1 0 0 mL甲醇 沿玻 璃棒 注 入试 剂 瓶 中 ， 收稿 日期 ： 2 0 0 9 0 8 0 9 基金项目： 黑龙江省教育厅资助项 目( 1 1 5 3 5 0 0 3 3 ) 。 作者简介： 苗兴芬 ( 】 9 7 5 一 ) ， 女 ， 副教授 ， 在职博士， 研究方向大豆育种与生物技术。E m a i l ： h n z y m x f 1 2 6 c o rn。 通讯作者 ： 陈庆 t i t ， 教授 。E ma i l ： q s h c h e n s o h u c o rn； 胡国华， 研究员。E - ma i l ： h u g h 7 5 7 v i p 1 6 3 c o rn。 2期 苗兴芬等 ： 大豆脂肪酸组分 的快速气相 色谱分析 3 5 9 用玻璃棒搅拌 3 ra i n ， 在室温下反应 2 h后 ， 待用 ， 如 不用 立 即放 于 4 冰箱 中保存 ， 可使 用 3 d 。 1 3样 品处 理 称取 0 3 3 g已粉碎 的 大 豆 样 品 于 1 5 m L的离 心管 中 ， 加 入 l m L正 己烷 ， 充分 振摇 0 5 ra i n ， 室 温 放置 5 h ， 然后 将上 清 液移 入 另一 只 1 5 mL离 心管 中 ， 在上清离心管加入 已配好 的 0 5 m L甲酯化试 剂进行 甲酯化反 应 ， 振 荡 2 m i n ， 在 室 温 下反 应 1 h 。 移上 清 ， 在 6 0 0 0 r rai n 离 心机 离 心 5 mi n ， 然 后 上清进样 G C分 析 。 1 4 G C分析 条件 色 谱 柱H P 5 1 9 0 9 1 J _ 4 1 3( 3 0 m x 3 2 0 1 x m x 0 2 5 Ix m) ； 进样量 1 Ix L ， 分流进样方式 ， 分流 t L 5 0 ： 1 ； 进样 口温度 ： 2 2 0 C； 载气 ： N e ， 4 5 mL rai n ； 氢气 ： 4 0 m L mi n ； 空 气 4 5 0 m L m i n。 。 。程 序 升 温 ： 1 5 0 o C下 保 持 1 m i n ， 然 后 以 2 0 o C m i n 的速 率 升 至 2 o 0 ， 保持 3 mi n ， 再 以 I O C mi n 的速率升至 2 5 0 C， 保 持 2 mi n 。检测 器 ： 氢 火 焰 离 子检 测 器 ( F I D) ， 检测器温度恒温 2 7 5 o C。 2结果与分析 2 1 与传 统方 法 比较 运用毛细管气相色谱进行分离 ， 经 甲酯化 的脂 肪酸成分 ， 通过色谱数 据工作 站 6 8 9 0 ， 利用峰面积 归 一 化 法 ， 测 得 各 化 学 组 分 在 脂 肪 酸 中 的百 分 含 量 。该方法快速 、 操作方便 、 节省药品 ； 即使在较低 的杂交 世代 样 品 很 少 ， 用 普 通 法 不 易 提 取 脂 质 时 ， 此 法也 能顺 利地 完 成 分析 工 作 ， 与其 它 方 法 的区 别 见 表 1 。 表 1 快 速分析方法与其他 方法 比较 Ta b l e 1 Co mp a r i s o n o n r a pi d d e t e r mj n a t i O n a n d 0 t h e r me t ho d s 快速分析方法 。 氏 抽 提 c 蓑 界 。 Ra p i d 。 。 “。“ s “ p erc 一 r i t i c a l d t i t i 。 “ 。 t h c O，e x I r a c t i 。 n 1 ) 。从大豆样品脂肪酸色谱图( 图 2) 中可以看到， 整个 色谱 分 析 时间 1 0 ra i n就 可 以完 成 ， 软 脂酸 的 出 峰保 留时间为 6 5 7 ra i n ， 硬脂酸为 7 8 3 mi n ， 油酸为 8 7 3 mi n ， 亚油 酸 为 8 8 6 ra i n ， 亚 麻 酸 为 9 0 6 mi n 。 出峰 时 间非 常 稳 定 ， 1 0 5 4次 分 析 中 出峰 时 间结 果 一 致 ， 与王晓燕等 相 比出峰时间早了 1 0 rai n 。 葛 善 J 图 1 大豆脂肪 酸标 准品气相色谱 图 Fi g 1 GC gr a ph o f s t a n da r d s a mp l e f a t t y a c i ds i 天 l 八 i n 图 2 大豆脂肪酸样 品气相 色谱图 Fi g 2 GC g r a p h o f t e s t i n g s a mpl e f a t t y a c i d f r o m s o y be a n 2 3精 密 度分析 对同一样 品进 行 了 5次分析 ， 变异 系数很 小 ( 表 2 ) ， 表明该方法精密度高， 多次分析重现性好 。 表 2 大豆同一样 品 5种脂肪 酸含量测定结果 Ta b l e 2 F i v e f a t t y a c i d s c o nt e n t o f s o y b e a n 3 讨 论 2 2主 要脂 肪 酸测定 结 果 大豆籽粒中主要含有 5种脂肪酸， 按 出峰顺序 建立了一种脂肪酸快速分析方法 ， 该方法需要 依次是软脂酸 、 硬脂 酸 、 油酸 、 亚油酸 和亚麻酸 ( 图 的样 品量少 ， 因此适合在较低 的杂交世代分析脂肪 O O O O O 舳 加 3 6 0 大豆 科学 2期 酸含量 ， 实现特异脂肪酸含量的低世代选择 ， 提高 育种效率。采用醇钾作为甲酯化试剂 ， 酯化反应快 速且完全。但是 甲酯化试剂需要现用现配 ， 甲酯化 试剂只能使用 3 d ， 超过 3 d的试剂起不到酯化的效 果 ， 无 法检 出脂 酸 酸 甲酯 。结 果 发 现 ， 当 甲酯 化 超 过 2 0 h时 ， 样品的检出效果不好 ， 得到的峰值偏低。 因此 ， 在做 大量样品分析时， 需要分批量做样 品前 处理 ， 每次 甲酯化 2 0份 左 右 材 料 为宜 ， 以免 甲酯 化 超过 2 0 h导致检测结果不准确。 参考 文献 1 2 3 4 徐杰 ， 胡 国华 ， 张大勇 大豆籽 粒发育过程 中脂肪酸 组分 的累 积动态 J 作物学报 ， 2 0 0 6 ， 3 2 ( 1 1 ) ： 1 7 5 9 1 7 6 3 ( X u J ， H u G H Z h a n g D Y Dy n a mi c a c c u mu l a t i o n o f f a t t y a c i d s i n g r a i n ma t u - r i n g p r o c e s s o f s o y b e a n J ， A c t a Ag r o n o m i c a S i n i c a ， 2 0 0 6 ， 3 2 ( 1 1 ) ： 1 7 5 9 1 7 6 3 ) 张学杰 ， 程传格 ， 李 法曾 蜀葵种油 的脂肪酸组成 分析 J 植 物资源与环境学报 ， 2 0 0 3 ， 1 2( 3 ) ： 5 8 5 9 ( Z h a n g X J ， C h e n g C G， L i n F ZAn a ly s i s o f f a t t y a c i d c o n s t i t u e n t s i n s e e d o i l o f AI t h a e a r o s e a J J o u r n a l o f P l a n t R e s o u r c e s a n d E n v i r o n me n t ， 2 0 0 3， 1 2 ( 3 )： 5 8 - 5 9 ) 王宁惠 油菜籽 中脂肪酸含量 的气相色谱 分析 J ， 青 海农林 科技 ， 2 0 0 6 ( 4 ) ： 3 5 3 6 ( Wa n g N H A n a l y s i s o n f a t t y a c i d c o n t e n t b y g a s c h r o m a t o g r a p h i c i n r a p e s e e d s J S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Q i n g h a i A g r i c u l t u r e a n d F o r e s t r y ， 2 0 0 6 ( 4 ) ：3 5 - 3 6 ) 于海芹 ， 张天柱 ， 魏春雁 ， 等 3种碱蓬属植 物种子含 油量及其 脂肪酸组 成 研究 J 西 北 植 物 学 报 ， 2 0 0 5 ， 2 5( 1 0) ： 2 0 7 7 2 0 8 2 ( Y u H Q，Z h a n g T Z，We i C Y，e t a 1 F a t c o n t e n t s a n d f a t t y a c i d c o mp o s i t i o n i n t h e s e e d o f t h r e e s p e c i e s o f S u a e d a J A c t a B o t a n i c a B o r e a l i O c c i d e n t a l i a S i n i c a ，2 0 0 5 ， 2 5( 1 0 ) ： 2 0 7 7 2 0 8 2 ) 5 师治贤， 刘 梅， 胡风祖 ， 等 青藏茶子种子中的脂肪 酸含量分析 J ， 西北植物学报 ， 2 0 0 4， 2 4( 1 ) ： 1 4 9 1 5 1 ( S h i Z x ， L i u M， Hu F Z，c t a 1 An a l y s i s o n f a t t y a c i d s i n s e e d s o f Ri b e s q i n g z a n g J A c ta B o t a n i c a B o r e a l i - O c c i d e n t a l ia S i n i c a ， 2 0 0 4 ， 2 4( 1 ) ： 1 4 9 1 5 1 ) 6 邢晓燕 ， 回瑞华 ， 侯冬岩 几种稻 米中脂肪 酸的研究 J 鞍山 师范学 院学 报 ， 2 0 0 6 ( 4) ： 4 3-4 5； ( X i n g X Y， Hu i R H， H o u D Y S t u d i e s o n f a t t y a c i d o f s e v e r a l r i c e J J o u r n a l o f A n s h a n N o r m a l Un i v e r s i t y ，2 0 0 6 ( 4 ) ： 4 3 - 4 5 ) 7 王晓燕 ， 张彩英 ， 贾晓艳河北省大豆 品种 脂肪酸组成与 含量 分析 J 河北农业大学学报 ， 2 0 0 7 ， 3 O ( 2 ) ： 1 5 - 1 8 ( Wa n g X Y， Z h a n g C Y J i a X Y An a l y s i s o f f a t t y a c i d s c o mp o s i t i o n a n d c o n - t e n t i n s o y b e a n v a r i e t i e s i n H e b e i p r o v i n c e J J o u r n a l o f H e b e l A g r i e u h u r a l U n iv e r s i t y ， 2 0 0 7， 3 0 ( 2 ) ： 1 5 - 1 8 ) 8 崔 昌浩 ， 田晶 ， 徐龙权 气相色谱 法在检测 细胞脂 肪酸及菌种 鉴定中的应用 J 大连轻 工业学 院学 报 ， 2 0 0 7 ， 2 6 ( 2 ) ：1 0 4 - 1 0 7 ( C u i C H， T i a n J ， Xu L Q A p p l i c a t i o n o f g a s c h r o ma t o g r a p h y i n i d e n t i fi c a t i o n o f b a c t e r i a b y a n a l y z i n g f a t t y a c id i n c e l l s J J o u r n a l o f D a l ia n I n s t i t u t e o f L ig h t I n d u s t ， 2 0 0 7 ， 2 6( 2 )： 1 0 4- 1 0 7) 9 S u s a n a C a s a L ，B e a t r i z O L i v e i r a F a t t y a c i d s a n a l y s i s b y g a s c h r o - ma t o g r a p h y J E n c y c l o p e d i a o f C h r o ma t o g r a p h y ， 2 0 0 7( 2 ) ：1 一 l 5 1 0 张颖君 ， 高慧敏 ， 蒋春志 ， 等 大豆种子脂肪 酸含量的快速测定 J 大豆科学 ， 2 0 0 8 ， 2 7 ( 5) ： 8 5 9 8 6 2 ( Z h a n g Y J ， G a o H M， J i a n g C Z， e t a 1 Fa s t a n a l y s i s o n f a t t y a c i d s o f s o y b e a n s e e d b y g a s c h r o m a t o g r a p h J S o y b e a n S c i e n c e ， 2 0 0 8 ， 2 7 ( 5 ) ： 8 5 9 - 8 6 2 ) ( 上接 第 3 5 7页) 9 孙酉石， 王淑英 ， 王玉芝 ， 等 回归旋转组合设计方法在玉米模式 化栽 培研究 中的应用 J 吉林农 业大学学报 ， 1 9 8 9 ， 1 1 ( 3 )： 1 O 一 1 3 ( S u n Y S ， Wa n g S Y， Wa n gY Z， e t a 1 T h e u t i l i z a t i o n o f r c g r e s s i o n r o t a t i o n c o mb i n a t i o n d e s i g n me t h o d i n mo d e l i z e d c o r n c u l t u r e J J o u rna l o f J i l i n A g r i c u l t u r a l U n i v a r s i t y ， 1 9 8 9， 1 1( 3 ) ： 1 0 1 3 ) 1 O 涂前程 ， 罗 英玉米 闽单 8 8高产制种综 合农 艺措施的数学模型 J 福建农业 大学学报 ， 1 9 9 9 ， 2 8 ( 3 )： 2 7 4 - 2 7 8 ( T u Q c， L o u Y A ma the ma t i c a l mo d e l o f c o mp o s i t e a g r o n o mi c me s u F e $ f o r h i g h y i e l d i n g s e e d p r o d u c t io n o f c o r n Mi n d a n 8 8 J J o u r n a l o f F u j i a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ， 1 9 9 9，