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利用GC-MS检测两种植物叶片脂肪酸种类及含量

nkwinter

2012/11/27
食品检测

生命科学仪器综合讨论

摘要：

本小论文利用GC-MS测定了两种含有特殊脂肪酸植物（琉璃苣和报春）叶片的脂肪酸含量和种类，提供了提取植物叶片脂肪酸的方法，并对实验结果进行了简单的分析和讨论。

前言：

多不饱和脂肪酸是重要的生物营养物质，指含有两个或两个以上双键并且碳链长度为18~22个碳原子的直链脂肪酸。它们在机体内发挥着重要的生理功能和生物学效应。其中，亚油酸（LA）及亚麻酸（ALA）被公认为人体必需脂肪酸，可进一步衍生为具有不同功能的高度不饱和脂肪酸，如花生四烯酸（AA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。

人体自身不能合成亚油酸和亚麻酸（所以这两种脂肪酸被称为必需脂肪酸），但是却含有进一步合成更长链多不饱和脂肪酸的酶。而高等植物体内都能合成亚油酸和亚麻酸，但却不能合成进一步合成更长链脂肪酸的酶，也就不能不能合成多不饱和脂肪酸。仅有少数高等植物如月见草，琉璃苣，报春等能合成利用亚油酸和亚麻酸的Δ6-脂肪酸脱氢酶，因而可以进一步合成γ-亚麻酸（GLA）和十八碳四烯酸（OTA）。二者在人体内都具有重要的生理功能。GLA是重要的前体物质，可合成AA、前列腺素等，同时GLA还有降血脂、减肥、抗血栓性心血管疾病等生物学功能。OTA是EPA和DHA的前体，可以有效缓解与EPA和DHA缺乏有关的生理疾病。

琉璃苣，为紫草科琉璃苣属植物，1年生草本，果实为小坚果，主要分布在欧洲与非洲地区。报春，为报春花科报春花属植物，一年生草本，果实为小坚果，主要分布于北温带，少产于南半球，是一种重要的观赏植物。这两种植物种子都含有丰富的GLA和OTA，但对于其叶片脂肪酸种类却鲜有报道，这里利用GC-MS检测了两种植物叶片的脂肪酸组成及含量。

图1：琉璃苣植株及花器官（图片来源于网络）

图2：报春植株及花器官（图片来自网络）

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）是油脂研究中的常用仪器之一。组成油脂的脂肪酸部分大多容易气化，在试验中，常利用GC-MS检测油脂中脂肪酸的组成及含量。这里用GC-MS检测报春及琉璃苣叶片中脂肪酸组成及含量。

实验材料及采用仪器：

1 实验材料：

自己栽培的琉璃苣及报春。

2实验主要仪器：

恒温水浴锅，氮气吹干仪，PerkinElmer GC-MS

图3 恒温水浴锅

图4 氮气吹干仪

图5 PerkinElmer 气象色谱-质谱联用仪

实验方法：

1：植物叶片脂肪酸的提取

（1）取两个小研钵分别加入一定量的叶片，充分研磨。

（2）研钵中加入3 mL 5% K-OH的甲醇溶液，充分混匀后将液体转入10 mL 离心管中。

（3） 70度加热3 h，充分对油脂的脂键进行水解，游离脂肪酸。

（4）加入1 mL 6 N HCl, 中和过量的K-OH.

（5）加入 1 mL 14% BF3-CH3OH溶液，70度加热1.5 h。游离脂肪酸及CH3OH在BF3的催化作用下生成脂肪酸甲酯。

（6）加入1 mL 0.9% 的生理盐水及2 mL 的正己烷，对脂肪酸甲酯进行萃取。取上相加入一个新的10 mL离心管。

（7）重复（6）一次。

（8）萃取液用氮气吹干。

（9）加入100 uL 乙酸乙酯溶解萃取物，等待上机检测。

2：脂肪酸的GC-MS检测

GC条件：采用色谱柱为BPX-70，30 m × 0.25 mm× 0.25 μm。柱温为120 ℃，1 min；15 ℃/min 升至200 ℃，保持1 min；10 ℃/min升至230 ℃；进样口温度为230 ℃；上样量为0.5 μL；分流比20:1。载气为氦气；流量为1 mL/min；MS 条件：离子源温度为200 ℃；接口温度为230 ℃；汽化室温度为250 ℃。

实验结果：

图6显示了琉璃苣和报春两种植物叶片的脂肪酸组成，两种植物叶片均含有以下8种脂肪酸：棕榈酸（C16:0），棕榈烯酸（C16:1），硬脂酸（C18:0），油酸（C18:1），亚油酸（C18:2^Δ9,12），γ-亚麻酸（C18:3^Δ6,9,12），α-亚麻酸（C18:3^Δ9,12,15），十八碳四烯酸（C18:4^Δ6,9,12,15）。对两种植物叶片不同脂肪酸含量进行计算，两种植物的不同脂肪酸含量比例见表1，由表可见：在琉璃苣叶片中C16:0含量最高，占总脂肪酸含量的33.4%，而报春叶片中C18:2^Δ9,12含量最高，占29.5%。

图6：琉璃苣和报春叶片的脂肪酸组成

图中1-8分别代表：C16:0，C16:1，C18:0，C18:1，C18:2^Δ9,12，C18:3^Δ6,9,12，C18:3^Δ9,12,15，C18:4^Δ6,9,12,15

表1：琉璃苣和报春叶片中各脂肪酸在总脂肪酸中所占比例

脂肪酸成分（%）

C16:0

C16:1

C18:0

C18:1

C18:2^Δ9,12

C18:3^Δ6,9,12

C18:3^Δ9,12,15

C18:4^Δ6,9,12,15

琉璃苣

33.4

0.7

17.2

7.9

6.2

5.2

19.9

9.5

报春

17.6

3.4

5.4

3.8

29.5

1.7

25.2

13.4

讨论：

本小论文利用碱水解法获得植物叶片游离脂肪酸，同时利用BF3作为催化剂进行甲酯化，获得可以利用GC-MS检测的脂肪酸甲酯，经上机检测，测得两种植物叶片中的脂肪酸组成及各组分在总脂肪酸中所占比例。检测结果表明，两种植物叶片中也含有多不饱和脂肪酸GLA和OTA，但是不同植物中各脂肪酸组分所占比例并不相同，琉璃苣叶片中GLA和OTA所占总脂肪酸的比例都低于报春叶片。

本文作者认为，报春是一种易于培养，生长期较短，同时叶片生物量很大的植物，如果技术手段成熟，利用报春叶片提取植物多不饱和脂肪酸GLA和OTA也有广泛的应用前景。

分
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nkwinter

第1楼2012/11/27

写个像回事，不连载的，嘿嘿

0

幻术

第2楼2012/11/27

不错的原创，都可以在核心上发表了

0

arvid2007

第3楼2012/11/27

是啊，写得这么好，都可以发表了，该不会是转载的吧？

0

zyl3367898

第4楼2012/11/27

应助达人

写的很好，是用现有的方法还是自己创新的。

0

yuduoling

第5楼2012/11/27

相当不错的一个检测

0

nkwinter

第6楼2012/11/28

当然不是转载的，不信可以检索。方法不是创新的，是原有的，已经发表过的。没有发过核心，这个也不足以发SCI，想得个奖所以放这了，也不知道能不能，呵呵

0

louqm2005

第7楼2013/01/17

脂肪酸图谱做得不是很好，有待进一步加强。

0

分
该帖子已被版主-省部重点实验室加2积分，加2经验;加分理由:欢迎来到shengmingkexue板块交流

Insm_c154e5a3

第8楼2018/07/05

请问一下，植物叶片其他杂质需要固相萃取去除吗？

0

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