轉基因和非轉基因大豆油理化性質比較研究

于殿宇，陳曉慧，宋云花，劉 鑫，張春艷，王俊國

（1.東北農業大學食品學院，哈爾濱 150030；2.吉林工商學院生物工程分院，長春 130062）

轉基因食品即利用轉基因技術生產的食品[1]。轉基因食品與傳統食品的最大的區別是轉基因食品中含有DNA重組構建的外源基因。轉基因大豆即利用轉基因技術，通過基因工程方法導入外源基因培育成的具有特定性狀的大豆。1994年5月，美國孟山都公司培育的抗草甘磷除草劑轉基因大豆首先獲準在美國進行商業化種植[2]。但是，人們對轉基因食品的安全及營養仍存在很多疑慮。針對這些情況，我國明確規定：轉基因食品必須加貼標簽標注。有研究通過觀察動物在連續服用轉基因油后產生的毒性反應和嚴重程度，毒性反應靶器官及恢復和發展情況，以評價該油食用的安全性。結果表明，在中長期內服用轉基因食用油是安全的[3]。另有研究利用ICP-MS對轉基因大豆油中22種元素含量進行了測定，結果表明市場上銷售的轉基因大豆油，各種營養元素含量可以達到要求，特別是Zn，Ba，Cr，Fe等微量元素含量較高[4]。對于大豆油中轉基因成分的檢測，鄧鴻鈴等發現了一種簡便的DNA提取方法，并通過實時熒光PCR檢測出了大豆內源基因（Lectin）以及外源抗除草劑基因EPSPS，為食用油脂進行核酸類生物性檢測提供了一種簡捷有效的方法[5]。目前，國內關于轉基因大豆油的研究較少，且主要集中在其毒理學研究上。本試驗通過轉基因大豆油與非轉基因大豆油理化性質、脂肪酸、甾醇組成和含量的比較，分析兩者的區別。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

轉基因大豆油：金龍魚900 mL新加坡郭兄弟糧油私人有限公司產地：遼寧省營口市鲅魚圈港內一號；福臨門900 mL中糧集團產地：天津市塘沽區湖北路869號；元寶牌900 mL青島嘉里植物油有限公司產地：青島經濟技術開發區前灣港路99號。

非轉基因大豆油：九三5 L，九三糧油工業集團有限公司產地：哈爾濱開發區哈平路集中區哈平東路；龍江福5 L，黑龍江龍江福糧油有限公司產地：哈爾濱開發區哈平路集中區哈平東路；千百合2.5 L，黑龍江明達油脂開發有限責任公司產地：哈爾濱利民經濟技術開發區。

37種混合脂肪酸標樣購買于西格瑪公司；正己烷、甲醇均為色譜純；氫氧化鉀，優級純；乙醇乙醚，分析純。

Agilent 6890氣相色譜儀（配置自動進樣器、化學工作站、火焰離子檢測器）安捷倫公司；阿貝折射儀上海精密儀器廠；NDJ-1型旋轉式黏度計及恒溫水浴、比重瓶。

1.2 方法

1.2.1 相對密度的測定

室溫（22℃）下，向量筒中注入20%乙醇（95%乙醇21 mL加入79 mL蒸餾水），通過活塞調節液面至零位處。然后放入試樣約5 g，稍加搖動，逐出氣泡，待液面平穩后，立即讀取液體上升的體積。相對密度即為試樣質量與試樣同體積水的質量之比。

1.2.2 黏度測定[6]

將被測油脂裝入500 mL燒杯中，調動轉子至轉子液標與油面相平，調整轉速，進行測定。

1.2.3 折光率測定

將恒溫水浴與棱鏡連接，調節恒溫水浴溫度，使棱鏡溫度保持在20℃，然后進行測定。

1.2.4 脂肪酸組成測定

取油樣100 mg，加入正己烷10 mL，震蕩混勻，然后加入1 mL氫氧化鉀-甲醇溶液（11.2 g氫氧化鉀溶于100 mL甲醇溶液），震蕩30 s，靜置15 min，取上層清液備用。

利用FID檢測器，梯度升溫法。進樣口溫度260℃，柱溫60℃，保留4 min，以13℃·min-1的速度升溫至175℃保留24 min，以4℃·min-1的速度升溫至230℃保留21 min，后運行260℃，3 min。檢測溫度為300℃，柱流速2 mL·min-1。H2流速 40 mL·min-1，空氣流速 400 mL·min-1，進樣量1 μL。

1.2.5 甾醇組成和含量測定[10]

采用內標法測定油樣中甾醇的含量，選擇角鯊烷作為內標物。按標準的甲酯化方法處理油樣，殘液用正己烷定容至10 mL，準確加入1 mL內標溶液，供氣相色譜檢測。經過0.45 μm微濾膜過濾后進樣測定。

進樣口溫度：300℃，分流比：30∶1，柱箱溫度：260℃，FID檢測器溫度：300℃，載氣：氮氣流速 2.5 mL·min-1恒流，氫氣流速：40 mL·min-1，空氣流速 400 mL·min-1，進樣量：1 μL。

2 結果與分析

2.1 相對密度、絕對黏度、折光率

由表1可以看出，經雙尾t檢驗轉基因大豆油與非轉基因大豆油在相對密度，折光率，絕對粘度等理化性質方面差異并不顯著。轉基因大豆油平均的相對密度、絕對黏度、折射率分別為0.9197，59.8 mMPa·s-1，1.4683，而非轉基因大豆油的分別為 0.9572，60.3 MPa·s-1，1.4690。二者相比，轉基因大豆油的相對密度、絕對黏度、折射率都略低于非轉基因大豆油，但兩者區別不大。

表1 轉基因與非轉基因大豆油理化性質Table1 Physicochemical properties of genetically modified soybean oil and non-GM soybean oil

2.2 轉基因與非轉基因大豆油脂肪酸組成

采用氣相色譜法分析油樣中的脂肪酸組成，脂肪酸組成和含量結果見圖2、圖3和表2。

由表2可以看出，轉基因大豆油與非轉基因大豆油的硬脂酸，r-亞麻酸，芥酸，神經酸的含量差異不顯著，棕櫚酸含量差異顯著，油酸，亞油酸，亞麻酸差異極顯著，總體上轉基因與非轉基因大豆油在脂肪酸含量上差異顯著。轉基因大豆油與非轉基因大豆油所含脂肪酸種類相同，只是在含量上稍有差別，脂肪酸種類和含量測定結果與以前的報道相近[8]。非轉基因大豆油中的油酸和亞麻酸平均含量比轉基因大豆油中分別高6.72%和5.33%，而轉基因大豆油中的亞油酸平均比非轉基因大豆油中高9.18%。轉基因大豆油中，油酸和亞油酸的比例為1∶4.9；非轉基因大豆油中其比例為1∶2.8。而國際衛生組織推薦的油酸和亞油酸最佳比例為1∶1，因此，在脂肪酸構成方面，非轉基因大豆油要優于轉基因大豆油。在不飽和脂肪酸總含量方面，轉基因大豆油與非轉基因大豆油中含量接近，平均分別為84.26%和81.76%。

圖1 37種混合脂肪酸標樣氣相色譜Fig.1 GC chromatogram of 37 kinds of mixed fatty acids standard sample

圖2 轉基因大豆油油樣脂肪酸氣相色譜Fig.2 GC chromatogram of genetically modified soybean oil

圖3 非轉基因大豆油油樣脂肪酸氣相色譜Fig.3 GC chromatogram of non-GM soybean oil

表2 轉基因與非轉基因大豆油脂肪酸組成與含量Table2 Fatty acid composition of genetically modified soybean oil and non-GM soybean oil

大豆油中的脂肪酸含量與地區、土壤、日照、溫度等密切相關[9]，因此，上述試驗結果并不能完全代表轉基因與非轉基因大豆油之間脂肪酸種類和含量的差別。

2.3 轉基因與非轉基因大豆油甾醇組成和含量分析

對照標準樣品氣相色譜圖并參閱相關文獻，確定大豆油樣品中的各個甾醇的出峰先后順序為：菜籽甾醇，菜油甾醇，豆甾醇，β-谷甾醇[10-11]。

由表3可以看出，經雙尾t檢驗轉基因大豆油與非轉基因大豆油在甾醇組含量方面差異并不顯著。轉基因大豆油與非轉基因大豆油甾醇組成和含量基本相同。兩種油樣中都是β-谷甾醇含量最多，菜籽甾醇含量最少。甾醇組成和含量測定結果與以前的報道相近，兩種油樣中甾醇總含量平均都在300 mg·100 g-1以上，且含量種類上差別不大[12]。

圖4 豆甾醇，β-谷甾醇混合標準樣品氣相色譜圖Fig.4 Gas chromatogram of stigmasterol and β-sitosterol

圖5 轉基因大豆油油樣甾醇氣相色譜Fig.5 GC chromatogram of genetically modified soybean oil

表3 轉基因與非轉基因大豆油甾醇組成與含量Table3 Sterol composition and content of genetically modified soybean oil and non-GM soybean oil

3 討論與結論

轉基因食品的安全問題一直存在爭論，以往的研究，大多集中在轉基因食品的毒理學上。轉基因食品的毒理學研究主要包括新表達蛋白質與已知毒蛋白和抗營養因子氨基酸序列相似性的比較，新表達蛋白質熱穩定性試驗，體外模擬胃液蛋白質消化穩定性試驗，即研究食品中可能含有的有毒有害物質對食用者的作用機理，以檢驗和評價食品的安全性或安全范圍，從而達到確保人類健康的目的。但是，對于轉基因食品自身理化性質的研究很少，因此對轉基因食品的研究以及其與非轉基因食品理化性質和功能成分的區別，對于全面了解分析轉基因食品具有重要意義。

目前，人們食用最多的轉基因食品就是轉基因大豆油。本試驗中采用的轉基因油樣為市售成品油，大豆產地多為阿根廷；采用的非轉基因油樣大豆產地為中國黑龍江省。兩者在地理位置和氣候上有很大差異，這些差異都會對大豆油的理化性質和功能成分造成一定影響。綜合本實驗的結果，轉基因大豆油和非轉基因大豆油相對密度、折光率和絕對黏度之間的差異并不顯著，因此可以認定為兩者理化性質區別不是很大。在脂肪酸組成中，脂肪酸種類相同，但是油酸、亞油酸、亞麻酸含量差異極顯著，其中，非轉基因大豆油中亞麻酸含量遠遠高于轉基因大豆油。因此，可以認為轉基因大豆油和非轉基因大豆油脂肪酸含量差異顯著。另外，兩種油樣中甾醇含量都在300 mg·100 g-1以上，差異不顯著。

結果表明，轉基因大豆油與非轉基因大豆油在理化性質區別不大。相對密度：轉基因大豆油為0.9197，非轉基因大豆油為0.9572；絕對黏度：轉基因大豆油為59.8 MPa·s-1，非轉基因大豆油為60.3 MPa·s-1；折光率：轉基因大豆油為1.4683，非轉基因大豆油為1.4690；脂肪酸組成：轉基因大豆油和非轉基因大豆油主要脂肪酸都是棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸，只是在含量上有所差別。兩種油樣中甾醇總含量平均都在300 mg·100 g-1以上。由以上數據可以看出，非轉基因大豆油與轉基因大豆油的理化性質、脂肪酸和甾醇種類、含量上差別不大。

[1]Andrew Coekbuen.Assuring the safety of genetically modified(GM)foods:The importance of an holistic,integrative approach[J].Journal of Biotechnology,2002,98(1):79-106.

[2]鐘金傳,吳文良,等.轉基因大豆發展及中國大豆產業對策[J].中國農業大學學報,2005,10(4):43-45.

[3]王嵐,劉恩禮,等.轉基因大豆油的安全性研究—動物實驗[J].中國油脂,2004,29(11):42-46.

[4]魏振林,申琳,等.應用ICP-MS檢測轉基因大豆油中22種元素含量[J].光譜學與光譜分析,2008,28(6):1398-1399.

[5]鄧鴻鈴,覃芳芳.食用大豆油中轉基因成分的檢測[J].中國油脂,2007,32(8):79-81.

[6]李桂華.油料油脂檢驗與分析[M].化學工業出版社,2006.

[7]Rouhou S C,Souhail B,Georges L.Sterol composition of black cumin(Nigella sativa L.)and Aleppo pine(Pinus halepensis Mill.)seed oils[J].Journal of Food Composition and Analysis,2008,21:162-168.

[8]王發春,楊緒啟,哈文秀,等.豆科七種野生植物籽油脂肪酸研究[J].青海科技,1998,5(3):6-8.

[9]趙迺新,李淑貞.黑龍江省不同生態區的大豆品種對脂肪酸含量的影響[J].黑龍江農業科學,1989(3):32-39.

[10]Diaz B C.Segura C A.Separation and determination of sterols in olive oil by HPLC-MS[J].Food Chem,2007,102:593-598.

[11]王三永,李曉光,李春榮,等.含脂肪食品中植物甾醇含量的氣相色譜法測定[J].分析測試學報,2001,20(4):43-44.

[12]楊虹,姜元榮,魏婷婷,等.食用油中植物甾醇測定方法的優化及含量分析[J].中國糧油學報,2011,26(2):120-123.