李程程，吉文麗，張延龍

(西北農(nóng)林科技大學風景園林藝術學院，陜西 楊凌 712100)

油脂化學

葉面噴硼對牡丹籽油理化性質(zhì)及抗氧化能力的影響

李程程，吉文麗，張延龍

(西北農(nóng)林科技大學風景園林藝術學院，陜西 楊凌 712100)

以葉面噴施不同質(zhì)量濃度硼肥收獲的鳳丹牡丹籽為原料，采用超臨界二氧化碳萃取技術制取牡丹籽油，比較葉面噴施不同質(zhì)量濃度硼肥對牡丹籽油理化指標和抗氧化能力的影響。理化指標的測定結果表明，噴施硼肥對牡丹籽油碘值影響顯著，對皂化值也有一定的影響，但是對酸值基本無影響；當噴施硼肥質(zhì)量濃度為3 g/L時，牡丹籽油碘值達到最大值，且與對照組有顯著性差異(P<0.05)。清除DPPH自由基、CUPRAC法和ABTS+法測定牡丹籽油的抗氧化活性的聯(lián)合應用，比較不同質(zhì)量濃度硼肥處理得到的牡丹籽油的抗氧化能力，結果顯示，當噴施硼肥質(zhì)量濃度為3 g/L 時牡丹籽油的抗氧化能力最強。

葉面噴硼；牡丹籽油；理化性質(zhì)；抗氧化能力

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)屬毛茛科、芍藥屬落葉灌木[1]。油用牡丹是結籽多、果莢大、籽粒飽滿、含油量較高而且產(chǎn)量穩(wěn)定的牡丹品種的總稱，是我國特有的木本油料資源，適生分布廣，出油率較高，營養(yǎng)價值優(yōu)良，綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈長，附加值高，具有很高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益及社會效益[2]。鳳丹(Paeoniaostii,Fengdan)是野生種楊山牡丹(Paeoniaostii)的栽培種，廣泛種植于山東、河南、陜西、四川、重慶等地，傳統(tǒng)采收于藥用[3]。2011年，國家衛(wèi)生部批準牡丹籽油作為新資源食品,為牡丹籽油的食用提供了法律基礎。研究表明牡丹籽含油量高達30%，并且含有豐富的不飽和脂肪酸[4]。牡丹籽油還具有抗氧化、消炎止痛作用，是一種潛在的天然藥物[5]。

微量元素包括硼、鋅、鐵、錳、銅、鉬等營養(yǎng)元素。在植物正常生長過程中，對微量元素的需要量很少，但其作用卻不可忽視。微量元素可以影響作物生長發(fā)育以及農(nóng)作物的品質(zhì)，甚至關系到人類的健康問題[6]。

目前國內(nèi)外對于油用牡丹的研究還很不充分，對其栽培方面的研究更是未有報道。油用牡丹的開發(fā)，對于緩解我國食用油進口壓力，保障我國糧油安全、促進農(nóng)民增收都有重要意義。本研究從施肥角度出發(fā)，研究不同質(zhì)量濃度硼肥處理對鳳丹牡丹籽油理化性質(zhì)及抗氧化能力的影響，為更好地開發(fā)利用油用牡丹資源提供理論基礎和支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗田基本情況

試驗地點在陜西省咸陽市五泉鎮(zhèn)西北農(nóng)林科學研究試驗地，地理位置35°31′N, 108°01′E。供試土壤是塿土，地勢低洼，pH 8.32，有機質(zhì)含量24.81 mg/kg，氮含量0.85 g/kg，速效磷含量15.32 mg/kg，速效鉀含量165.00 mg/kg，有效硼含量0.34 mg/kg。

1.1.2 原料與試劑

供試品種為鳳丹牡丹，苗齡5年，試驗于2014年初開始，正常養(yǎng)護管理，種子于8月上旬采收，自然陰干后備用。常規(guī)化學試劑硼酸、95%乙醇、氫氧化鉀、冰醋酸、硫代硫酸鈉、碘化鉀、淀粉、鹽酸、鋁片、乙酸銨、硫酸銅、DPPH，均為市售分析純。韋氏試劑為市售特殊試劑。正己烷、甲醇，均為色譜純。水為蒸餾水。

1.1.3 儀器與設備

101-0電熱鼓風干燥箱，北京中興偉業(yè)儀器公司；SFE-2型超臨界萃取儀，美國應用分離公司；TU-1810型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；小型三用水浴箱，北京西城區(qū)醫(yī)用器械廠；粉碎機；電子分析天平；回流冷凝裝置等。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理組的設置

硼肥試驗設6個處理組，噴硼質(zhì)量濃度分別為0、1、2、3、4、5 g/L，每個處理設3次重復，隨機區(qū)組排列。采用花期根外追肥的方法，分別在牡丹大風鈴期(4月上旬)、花后展葉期(5月上旬)各噴1次，每次噴施使得每株牡丹葉子正反兩面都掛滿水珠快要滴落為止。

等種子成熟時，將收獲的鳳丹牡丹種子按各處理混合后隨機取樣適量于45℃烘箱中烘干48 h至恒重，脫去種皮，將牡丹籽放入研磨機研磨至粉末狀(在粉碎過程中防止粉碎機過熱對牡丹籽油造成氧化)，過40目篩后放入超臨界萃取釜內(nèi)，開啟二氧化碳氣瓶，用高壓泵對系統(tǒng)加壓，設置壓力35 MPa、萃取溫度45℃、萃取時間2.5 h、二氧化碳流量25 kg/h[7-8]。收集分離釜中淡黃色半透明油狀萃取物，用乙酸乙酯萃取。揮干乙酸乙酯后，用無水硫酸鈉干燥過夜，得淡黃色油狀物，鋁箔紙包裹避光低溫儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 牡丹籽油的理化指標測定

酸值參照GB/T 5530—2005執(zhí)行；皂化值參照GB/T 5534—2008執(zhí)行；碘值參照GB/T 5532—2008執(zhí)行。

1.2.3 牡丹籽油的抗氧化能力

1.2.3.1 DPPH自由基清除能力的測定

分別制備1 mmol/L DPPH(甲醇)和100 mg/mL牡丹籽油(酸化甲醇)供試品，4℃冷藏，備用。臨用時，分別用甲醇稀釋為0.2 mmol/L DPPH使用液和0、10、20、30、40 mg/mL的牡丹籽油供試溶液系列。精密量取牡丹籽油供試溶液適量于試管中，加等體積的DPPH使用液，混勻，室溫避光放置30 min，以甲醇為參比，測定517 nm處的吸光度。同時以未加樣品液的DPPH進行空白對照試驗。按DPPH自由基清除率=(A空白-A樣品) /A空白×100%(A空白和A樣品分別為空白和供試體系的吸光度)計算各質(zhì)量濃度供試溶液的DPPH自由基清除率[9-10]。

1.2.3.2 ABTS+法測定樣品的抗氧化活性

(1)Trolox標準品的配制。用無水乙醇配制成5 mmol/L Trolox標準品儲備液，使用時再用無水乙醇稀釋成若干不同濃度，使其分別具有5%～85%的自由基清除能力。根據(jù)預試驗結果，合適的Trolox 標準溶液濃度為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 mmol/L和1.8 mmol/L。

(2)ABTS+工作液的配制。將5 mL 7 mmol/L ABTS和88 μL 140 mmol/L過硫酸鉀溶液混合, 在室溫、避光條件下靜置過夜，形成ABTS+儲備液，在室溫、避光的條件下表現(xiàn)穩(wěn)定[11]，使用前用無水乙醇稀釋成工作液, 要求其732 nm波長下的吸光度為0.70±0.02。

(3)稀釋后的0.1 mL樣品液加入3.9 mL ABTS+工作液，避光反應8 min，在732 nm下測定吸光度，最后結果以g/kg Trolox當量表示。

1.2.3.3 CUPRAC法測定樣品的抗氧化活性

分別制備5 mmol/L的硫酸銅溶液，3.75 mmol/L的新亞銅試劑和1 mol/L的乙酸銨緩沖液。將配制好的溶液放置于4℃的冰箱中，備用。移液槍準確吸取0.1 mL樣品液于試管中，依次加入1 mL硫酸銅溶液，1 mL新亞銅試劑，1 mL乙酸銨緩沖液和1 mL 蒸餾水，使反應總體積為4.1 mL。避光反應30 min，以甲醇為參比，測定450 nm處的吸光度。最后結果以g/kg Trolox當量表示。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

應用SPSS19.0分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和變異分析，綜合評價牡丹籽油的理化特性和抗氧化能力。

2 結果與討論

2.1 牡丹籽油的理化指標比較(見表1、表2)

表1 不同質(zhì)量濃度硼肥處理的牡丹籽油的理化指標

注：所有數(shù)值均為“平均值±SD”(n=3)，同列的不同字母代表有顯著性(P<0.05)。下同。

表2 6個處理組牡丹籽油理化指標變異分析

2.1.1 碘值

碘值通常用來判斷油脂的不飽和程度，油脂的不飽和程度越大，其碘值越高。由表1可知，6個硼肥處理組對碘值影響較大，其中當噴硼質(zhì)量濃度為3 g/L時碘值達到最大值，且與對照組均有顯著性差異(P<0.05)。由此可以看出，葉面噴施硼肥可以提高油脂的不飽和度。

為甄別株洲段河岸沉積物中重金屬的來源，這里先將重金屬元素的分析結果用Al進行標準化，以消除粒度效應，然后進行聚類分析(cluster analysis)．本研究采用組間平均距離聯(lián)接的系統(tǒng)聚類方法，選用平方Euclidean距離的度量標準，并用Z得分進行數(shù)據(jù)標準化處理，可將9種重金屬元素分為3大類(見圖2)：第一類(I)包括Zn、Pb、Cu、Co、Ni；第二類(II)包括Ba、V、Cr；第三類(III)為Mn．

2.1.2 皂化值

皂化值反映組成油脂的各種脂肪酸的相對分子質(zhì)量，即可以用來判斷油脂所含脂肪酸的碳鏈平均長度。皂化值愈高，說明脂肪酸相對分子質(zhì)量愈小，親水性較強，易失去油脂的特性；皂化值愈低，則脂肪酸相對分子質(zhì)量愈大。由表1可知，6個硼肥處理組對皂化值影響不大，只有當噴硼質(zhì)量濃度達到5 g/L時，與對照組相比才有顯著性差異，其他質(zhì)量濃度的硼肥處理對皂化值的影響差別不大。

2.1.3 酸值

酸值是衡量油品質(zhì)量好壞、精煉程度的一項重要指標。能直接反映油脂中游離脂肪酸含量的多少。若游離脂肪酸過多，將導致油脂更易氧化且煙點降低，影響油脂品質(zhì)。由表1可知，不同質(zhì)量濃度的硼肥處理對牡丹籽油的酸值沒有顯著影響。

2.1.4 變異分析

由表2可知，6個硼肥處理組對牡丹籽油酸值、碘值、皂化值的變異系數(shù)分別為0.010、0.066及0.048，結果表明，6個處理組牡丹籽油理化指標差異程度依次為碘值>皂化值> 酸值。

2.2 牡丹籽油的抗氧化能力比較

2.2.1 牡丹籽油對DPPH自由基清除率的比較(見圖1)

圖1 VC和6個硼肥處理組牡丹籽油對DPPH

由圖1可知，隨著牡丹籽油質(zhì)量濃度的增加，對DPPH自由基清除能力越來越強。6個硼肥處理組中當噴硼質(zhì)量濃度為3 g/L時，DPPH自由基清除率達到最高。

2.2.2 CUPRAC法和ABTS+法測定牡丹籽油的抗氧化活性(見表3)

表3 CUPRAC法和ABTS+法測定6個硼肥處理組

由表3可知，6個硼肥處理組對牡丹籽油的抗氧化能力不同。隨著噴施硼肥質(zhì)量濃度的遞增，抗氧化能力呈現(xiàn)先增強后減弱的趨勢，并且在噴施硼肥質(zhì)量濃度為3 g/L時抗氧化能力達到最強，且與對照組有顯著性差異。

3 結 論

本文采用葉面用噴施不同質(zhì)量濃度硼肥得到牡丹種子，烘干脫殼后使用二氧化碳超臨界萃取儀萃取牡丹籽油，比較不同質(zhì)量濃度硼肥影響牡丹籽油的理化指標和抗氧化能力的差異。結果發(fā)現(xiàn)，噴施硼肥對酸值基本沒有影響，對皂化值影響較小，而對碘值影響較大。碘值可以用來判斷油脂的不飽和程度，油脂的不飽和程度越大，其碘值越高，由實驗結果可知，葉面噴施不同質(zhì)量濃度硼肥對于鳳丹牡丹籽油的不飽和度有顯著影響，且當噴施硼肥質(zhì)量濃度為3 g/L時最大限度地提高了油脂的不飽和度。通過對牡丹籽油3個抗氧化能力指標的測定，可以發(fā)現(xiàn)牡丹籽油易氧化，噴施硼肥能夠提高牡丹籽油的抗氧化能力，更好地保存牡丹籽油中的抗氧化成分，尤其是當噴施硼肥質(zhì)量濃度為3 g/L時抗氧化能力最強。由此可知，噴施硼肥能提高牡丹籽油的不飽和度即提高牡丹籽油中不飽和脂肪酸的含量，并且噴施硼肥能增強牡丹籽油的抗氧化能力即提高牡丹籽油中的生物活性物質(zhì)。所以，噴施硼肥可以有效地改善牡丹籽油的品質(zhì),從牡丹籽油的理化指標和抗氧化能力上得到體現(xiàn)，這表明噴施硼肥對牡丹籽油品質(zhì)的改善具有良好的可行性，并且在噴施硼肥質(zhì)量濃度為3 g/L時品質(zhì)最佳，為生產(chǎn)高品質(zhì)牡丹籽油提供了一定的理論指導。

除此之外，牡丹籽油的不飽和度比一般的食用油高，則酸值也較高，這給牡丹籽油大批量生產(chǎn)和銷售帶來了很大的挑戰(zhàn)。如何有效地避免牡丹籽油在加工、貯存、流通和銷售環(huán)節(jié)中的氧化酸敗是接下來牡丹籽油研究很重要的一個方面。

[1] 藍保卿,李嘉玨,段全緒.中國牡丹全書[M].北京:中國科學技術出版社,2002:1-4．

[2] 張小冬,路邁,侯素真,等.油用牡丹發(fā)展前景淺析[J].鄉(xiāng)村科技,2013(7):11.

[3] 洪德元,潘開玉.芍藥屬牡丹組的分類歷史和分類處理[J].植物分類學報,1999,37(4):351.

[4] 劉建華,程傳格,王曉,等.牡丹籽油中脂肪酸的組成分析[J].化學分析計量,2006,15(6):30-31.

[5] 李凱,周寧,李赫宇,等.牡丹花、牡丹籽成分與功能研究進展[J].食品研究與開發(fā),2012,33(3):228-230.

[6] 馬扶林,宋理明,王建民.土壤微量元素的研究概述[J].青海科技,2009,16(3):32-36.

[7] 周海梅,馬錦琦,苗春雨,等.牡丹籽油的理化指標和脂肪酸成分分析[J].中國油脂,2009,34(7):72-74.

[8] 任飛,韓發(fā),石麗娜,等.超臨界CO2萃取技術在植物油脂提取中的應用[J].中國油脂,2010,35(5):14-19.

[9] WANG K T,CHEN L G,CHOU D S, et al. Anti-oxidative abilities of essential oils fromAtractylodesovatarhizome[J]. Evid Based Compl Alt Med, 2011(5):1-9.

[10] 彭長連,陳少薇,林植芳,等.用清除有機自由基DPPH法評價植物抗氧化能力[J].生物化學與生物物理進展, 2000, 27(6):658-661.

[11] 韓光亮,李翠梅,CACACE E,等.改良的ABTS+法及其在優(yōu)化抗氧化活性物質(zhì)提取中的應用[J].衛(wèi)生研究, 2004, 33(5):620-622.

[12] 韋獻雅,殷麗琴,鐘成,等.DPPH法評價抗氧化活性研究進展[J].食品科學,2014,35(9):317-322.

Effects of foliage boron-spraying on physicochemical properties and antioxidant capacity of peony seed oil

LI Chengcheng, JI Wenli, ZHANG Yanlong

(College of Landscape Architecture and Arts, Northwest Agriculture and Forestry University,Yangling 712100, Shaanxi, China)

The ‘Fengdan’peony seeds were harvested with foliage different mass concentrations of boron fertilizer-spraying and the peony seed oil was produced by supercritical carbon dioxide extraction. The effects of foliage different mass concentrations of boron fertilizer-spraying on physicochemical properties and antioxidant capacity of peony seed oil were compared. The results showed that the effect of foliage boron-spraying on iodine value of peony seed oil was significant. Foliage boron-spraying had a certain effect on saponification value but it had no effect on acid value. Under the condition of mass concentration of boron fertilizer 3 g/L, the iodine value of peony seed oil reached the maximum, which had significant difference with control group(P<0.05). The antioxidant capacities of peony seed oil with different mass concentrations of boron fertilizer were compared by combined application of DPPH free radical scavenging, CUPRAC method and ABTS+ method. The results indicated that under the condition of mass concentration of boron fertilizer 3 g/L, the antioxidant capacity of peony seed oil was the strongest.

foliage boron-spraying; peony seed oil; physicochemical property; antioxidant capacity

2016-06-30；

2016-11-12

國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201404701)

李程程(1991)，女，碩士研究生，研究方向為園林植物資源與應用(E-mail)lcc_1127@163.com。

吉文麗，副教授(E-mail)jiwenli@nwsuaf.edu.cn。

TQ641；TS225.1

A

1003-7969(2017)03-0040-04