高山草原地區箭筈豌豆和垂穗披堿草脂肪酸構成研究

楚秉泉，毛祝新，傅 華

(蘭州大學草地農業科技學院 農業部草地農業生態系統學重點開放實驗室，甘肅 蘭州 730020)

脂肪酸是重要的生理活性物質，在機體內有特殊的生物學效應，特別是不飽和脂肪酸，其對心腦血管類疾病有明顯的預防和治療作用，對人體健康具有重要意義[1-2]。反芻動物由于其瘤胃的氫化作用，其產品的飽和脂肪酸含量比較高，提高此類產品的消費量將會增加患心血管疾病和其他消化代謝類疾病的風險[3]。因此，探索提高肉類生產過程中不飽和脂肪酸的含量，是提高畜產品品質的一個重要目標。盡管牧草中只含有少量的脂類，但是它們是以牧草為飼料的動物脂肪酸的重要來源[4]。Lorenz等[5]研究表明，與精料飼喂相比，放牧可顯著提高牛肉中n-3不飽和脂肪酸含量和牛奶中共軛亞油酸的含量，降低n-6不飽和脂肪酸含量，因此，很有必要對牧草中的脂肪酸構成進行研究。Boufaied等[6]檢測了貓尾草(Phieumpratense)、黑麥草(Loliumperenne)等12個不同物種的脂肪酸組成及其含量，發現不同物種之間的脂肪酸含量差異較大，同一物種不同生育期脂肪酸含量及組成也不同。李志強等[7]對紫花苜蓿(Medicagosativa)、鴨茅(Dactylisglomerata)等12份牧草中脂肪酸進行了研究，其中亞麻酸含量最高，亞油酸次之，其他脂肪酸含量很少，豆科牧草和禾本科牧草的脂肪酸組成無明顯差別，且脂肪酸含量在不同生育期無顯著差異。Yoshida[8]發現耐低溫牧草不飽和脂肪酸含量較高。而目前對我國高海拔地區種植的牧草脂肪酸組成及含量研究較少。因此，本研究以我國高山草原地區廣泛種植的箭筈豌豆(Viciasativa)和垂穗披堿草(Elymusnutans)為對象，分析其脂肪酸含量和組成，旨為這兩份種質資源的開發和利用提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗地概況 試驗區位于甘南州夏河縣，地理坐標為102°25′ E，35°06′ N,海拔3 049 m，≥0 ℃年積溫1 806 ℃·d，年降水量為400～500 mm，屬于典型的高山草原。土壤為山地黑鈣土。

1.2樣品來源 垂穗披堿草地為2008年建植，播種方式為撒播，播種量為15 kg/hm2；箭筈豌豆為2009年種植，播種方式為條播，播種量為75 kg/hm2，于2009年初花期各采集鮮樣1 000 g，用冷凍干燥機(美國Labconco公司)干燥，粉碎，過40目篩，用于測定脂肪酸。

1.3脂肪酸前處理 稱取10 g(精確至0.1 mg)待測牧草，用索氏抽提法提取粗脂肪，隨后將粗脂肪和無水乙醚混合液轉移至50 mL的圓底燒瓶中，于75 ℃左右的水浴中回收溶劑，稍冷卻后置于40 ℃的真空干燥箱中干燥，用差量法計算粗脂肪質量。再加入約為其粗脂肪質量分數20%的十七烷酸(精確至0.1 mg)、4 mL 0.5 mol/L 氫氧化鈉-甲醇溶液和少許沸石于燒瓶中，在冷凝回流下煮沸至脂肪液滴消失后再持續30 min。用移液器從冷凝管頂部加入5 mL質量分數為10%～15%的三氟化硼甲醇溶液，繼續煮沸3 min。將燒瓶從水浴鍋中取出，從冷凝管頂部加入1～3 mL正己烷，冷卻至室溫，加入15 mL氯化鈉飽和水溶液，振蕩后靜置5 min，繼續加氯化鈉飽和水溶液使液面至瓶頸部，用膠頭滴管取上層液，然后再用正己烷萃取3次，每次加入正己烷2 mL，將上層液合并至小錐形瓶中，用少量無水硫酸鈉干燥后過濾。之后用GC-MS儀測定脂肪酸組成和含量[9]。

1.4脂肪酸組成和含量測定 使用美國Agilent公司6890N 型氣相色譜儀和5975C 質譜儀，采用自動進樣，每個樣品連續進樣6次。

色譜條件：采用石英毛細管柱(Agilent DB-FFAP，30.0 m×250.0 μm×0.5 μm，最高溫度250 ℃)，進樣量為0.2 μL；分流比為100∶1；進樣口溫度為200 ℃；程序升溫從130 ℃開始，以15 ℃/min升至190 ℃，保持1 min，以 8 ℃/min升至230 ℃保持12 min；柱流速為1.1 mL/min；載氣為高純氦氣(99.999%)。

質譜條件：電離源為70 eV；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃；界面溫度為250 ℃；溶劑延遲為1.5 min。

1.5樣品的測定 通過NIST譜圖庫檢索，并配合脂肪酸標準物質比對，進行脂肪酸定性，通過十七烷酸內標進行定量。

2 結果

2.1脂肪酸測定方法 在篩選獲得的色譜條件下，從箭筈豌豆333/A和垂穗披堿草中分別檢測到12種和11種脂肪酸，各成分出峰時間均勻，峰型好(圖1、圖2)。平行進樣6次，各組分含量相對標準偏差均小于3%(表1)。

2.2箭筈豌豆333/A中脂肪酸組成及含量 箭筈豌豆333/A中共檢測到12種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸(UFA)4種，含量為2.77 g/kg，占脂肪酸總量的57.25%；飽和脂肪酸(SFA)8種，含量為2.07 g/kg，占脂肪酸總量的42.75%；UFA/SFA為1.34。UFA中α-亞麻酸含量最高(1.64 g/kg)，亞油酸含量次之(0.83 g/kg)，油酸和棕櫚油酸含量最低(0.22和0.08 g/kg)。 SFA中棕櫚酸含量最高(1.34 g/kg)，癸酸含量最低(0.01 g/kg)，粗脂肪含量為14.2 g/kg(圖1、表1)。

2.3垂穗披堿草中脂肪酸組成及含量 垂穗披堿草中共檢測到11種脂肪酸，其中UFA 4種，含量為3.07 g/kg，占脂肪酸總量的68.84%；SFA 7種，含量為1.39 g/kg，占脂肪酸總量的31.16%；UFA/SFA為2.21。UFA中α-亞麻酸含量最高(2.02 g/kg)，亞油酸含量次之(0.83 g/kg)，油酸和棕櫚油酸含量最低(0.17和0.05 g/kg)。SFA中棕櫚酸含量最高(0.93 g/kg)，十二烷酸和十四烷酸含量最低(0.01和0.02 g/kg)，粗脂肪含量為24.5 g/kg(圖2、表1)。

圖1 箭筈豌豆333/A總離子流圖

圖2 垂穗披堿草總離子流圖

表1 牧草中脂肪酸組成和含量

3 討論與小結

本研究從箭筈豌豆333/A中檢測到4種不飽和脂肪酸和8種飽和脂肪酸，其中11種脂肪酸和Cabiddu等[10]對8種箭筈豌豆的研究一致，但該研究還發現十七烷酸和油酸的2種同分異構體C18∶1(c-9)和C18∶1(c-11)，而本研究中并未檢測到十七烷酸，所檢測到的油酸為C18∶1(c-10)。箭筈豌豆333/A中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸占總脂肪酸的比例分別為42.75%和57.25%，而Cabiddu等[10]發現箭筈豌豆中飽和脂肪酸為49.62%～71.28%，不飽和脂肪酸為28.72%～50.38%。因此可以認為，在高山草原地區種植的箭筈豌豆333/A中不飽和脂肪酸比例更高，具有較高的利用價值，而垂穗披堿草中檢測到4種不飽和脂肪酸和7種飽和脂肪酸，除癸酸未被檢測到外，其他與箭筈豌豆種類相同，但不飽和脂肪酸含量更高。

兩種牧草中不飽和脂肪酸均以α-亞麻酸含量為最高，亞油酸含量次之，油酸和棕櫚油酸含量最低，這和李志強等[7]對我國12種牧草材料的研究結果一致。特別是禾本科牧草垂穗披堿草與豆科牧草箭筈豌豆333/A相比，其不飽和脂肪酸含量高11%，飽和脂肪酸含量低33%,UFA/SFA是后者的1.65倍。

本研究對高山草原地區廣泛分布的兩種牧草進行脂肪酸分析，采用GC-MS聯用技術，得出的結果分離效果好，重現性高，具有一定的參考價值，為更全面了解其活性成分,飼用資源開發等提供依據。

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[9]國家飼料質量監督檢測中心(北京).GB/T 21514-2008 飼料中脂肪酸含量的測定[S].北京：中國標準出版社，2008.

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