孟桂元, 孫 方，周 靜,，孫煥良，唐 婷，李夢陽

(1.湖南人文科技學(xué)院 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院, 湖南 婁底 417000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院, 長沙 410128)

檢測分析

大麻種子含油量及油脂脂肪酸組成分析

孟桂元1, 孫 方2，周 靜1,2，孫煥良2，唐 婷1，李夢陽1

(1.湖南人文科技學(xué)院 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院, 湖南 婁底 417000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院, 長沙 410128)

為探明大麻種子油開發(fā)利用價值，采取索氏抽提法和氣相色譜法對大麻種子含油量、脂肪酸組成及其相關(guān)性進行了研究與分析。結(jié)果表明：大麻種子含油量較高，最高達36.10%，其中超過34.20%的品種達5個；大麻種子油主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、γ-亞麻酸和α-亞麻酸等組成，其中不飽和脂肪酸含量為86.89%～98.79%，均值達89.50%；大麻種子油多不飽和脂肪酸含量豐富，均值達77.05%，其中亞油酸含量超過59%的有4個品種；亞麻酸含量均值達19.90%，其中α-亞麻酸大于20%的品種達5個。相關(guān)分析表明，大麻種子含油量與油中亞油酸、α-亞麻酸存在負相關(guān)，與油酸和γ-亞麻酸呈正相關(guān)，其中與α-亞麻酸達顯著水平。綜合分析可見，大麻種子油具有較高含油量和豐富不飽和脂肪酸，其亞麻酸含量明顯優(yōu)于大多食用植物油的，具有較好開發(fā)利用前景。云麻6號的亞油酸和α-亞麻酸及云麻4號的γ-亞麻酸含量均極為豐富，顯著高于其他品種，表明這兩個品種在開發(fā)相應(yīng)高脂肪酸保健食品、特種植物油和品質(zhì)育種研究等方面具有重要應(yīng)用價值。

大麻種子；含油量；脂肪酸；相關(guān)性

大麻(CannabissativaL.)又名漢麻、線麻、火麻等，為大麻科大麻屬一年生直立草本植物，其莖皮纖維長而堅韌，可用以織麻布或紡線，制繩索，編織漁網(wǎng)和造紙。由于大麻含有精神和生理活性物質(zhì)——四氫大麻酚(THC)，而一度被禁止種植。國際上將THC含量低于0.3%的品種稱為工業(yè)大麻，THC含量高于0.3%的稱為藥用和毒品大麻[1]。近年來，隨著無毒(低毒)工業(yè)大麻的培育成功，大麻產(chǎn)業(yè)開始得到復(fù)蘇。目前，允許種植工業(yè)大麻國家有加拿大、澳大利亞、歐盟國家、俄羅斯及亞洲地區(qū)。大麻籽有著悠久食用歷史，據(jù)《本草綱目》中記載， “火麻仁補中益氣，久服康健不老”。有研究表明，長期食用大麻籽有利于人們健康長壽[2]。此外，大麻籽是衛(wèi)生部公布的藥食同源的植物資源之一。目前，國內(nèi)外對大麻籽的研究主要集中在少數(shù)品種麻籽的營養(yǎng)成分[3-6]、麻籽油制取[7-8]、營養(yǎng)特性與保健品開發(fā)[9]、麻籽蛋白的制備與功能特性[10]等方面，對大麻種子油脂肪酸組成綜合分析研究較少。本文以產(chǎn)于不同國家及地區(qū)(云南、山西、安微、黑龍江及意大利)共13份大麻品種作為研究對象，分析其種子含油量、油中脂肪酸組成差異及其相關(guān)性，旨在通過研究挖掘優(yōu)異種質(zhì)，為大麻種子油多用途綜合開發(fā)利用和品質(zhì)育種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

大麻品種有汾麻1號、汾麻3號、皖大麻1號、皖大麻2號、K463、龍大麻1號、阿城大麻、云麻1號、云麻3號、云麻4號、云麻5號、云麻6號和南華大麻，均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所提供，分別用代號D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12和D13表示，其中汾麻1號和3號產(chǎn)于山西，皖大麻1號和2號產(chǎn)于安微，K463產(chǎn)于意大利，龍大麻1號和阿城大麻產(chǎn)于黑龍江，云麻1號、3號、4號、5號、6號及南華大麻產(chǎn)于云南。

石油醚(30～60℃)，分析純；正己烷，色譜純，Sigma；無水硫酸鈉，分析純；去離子水(自制)；質(zhì)量分數(shù)14%的BF3甲醇溶液，分析純；氯化鈉，分析純。

索氏抽提裝置，SZC-D脂肪測定儀，Scion SQ單四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀。

1.2 實驗方法

1.2.1 大麻種子含油量測定

大麻種子按照GB/T 14488.1—2008中8.3.6進行處理后，依照步驟9進行含油量的測定。

1.2.2 大麻種子油脂肪酸組成分析

按照GB/T 17376—2008中步驟3進行甲酯化。采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)分析種子油的脂肪酸組成，并通過NIST標準譜庫對各種脂肪酸進行檢索，結(jié)合人工檢索對種子油的脂肪酸組成進行歸屬。

色譜條件：HP-88毛細管柱(100 m×0.25 mm×0.25 μm)，進樣量1 μL，分流比20∶ 1，進樣器溫度250℃，載氣(He)流速1 mL/min，升溫程序50℃保持1 min，10℃/min升到230℃，保持10 min。

質(zhì)譜條件：EI源，掃描范圍(m/z)45～200，電離電壓70 eV，傳輸線溫度250℃，離子源溫度230℃。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理及分析

采用DPS 3.01軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大麻種子含油量分析(見圖1)

注：柱狀圖中不同小寫字母表示差異顯著。

從圖1可以看出，不同大麻種子含油量存在一定差異，其變幅為30.14%～36.10%，均值為32.83%。供試品種中以云麻4號含油量最高，且顯著高于其他品種，其次為皖大麻2號、皖大麻1號、龍大麻1號、汾麻1號和南華大麻5個品種，其含油量差異不顯著，均值為34.36%；云麻3號、K463、云麻6號和汾麻3號4個品種含油量較低，且含量相當，均值為30.44%，其中除汾麻3號較云麻1號差異不顯著外，另外3個品種均顯著低于其他品種?？梢?，大麻種子中存在含油量高的品種資源，這些品種對于進一步開發(fā)大麻種子食用植物油和開展品質(zhì)育種研究具有重要應(yīng)用價值。

2.2 大麻種子油脂肪酸組成分析(見表1)

表1 大麻種子油主要脂肪酸組成及含量 %

注：表中數(shù)據(jù)后帶有相同小寫字母表示在0.05水平差異不顯著。

由表1可知，大麻種子油脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、γ-亞麻酸和α-亞麻酸組成，各脂肪酸變幅分別為0%～8.94%、0%～2.94%、0.85%～15.44%、51.89%～70.37%、0.26%～14.55%和0%～27.05%，此6種脂肪酸含量占總脂肪酸的97.36%以上，其中飽和脂肪酸為0.72%～12.38%，單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量分別達0.85%～15.55%和71.34%～97.94%。此外，大麻種子油中還發(fā)現(xiàn)少量的豆蔻酸、棕櫚一烯酸、花生酸、山崳酸和木蠟酸等，其含量占總脂肪酸的0.30%～1.10%。不同大麻種子油脂肪酸相比，飽和脂肪酸以云麻6號最少(0.72%)，顯著低于其他品種，分析發(fā)現(xiàn)是由于其棕櫚酸和硬脂酸均未檢測到，僅含有少量花生酸、山崳酸和木蠟酸的原故；龍大麻1號的飽和脂肪酸為8.32%，顯著少于除云麻6號以外的其余品種。單不飽和脂肪酸以汾麻3號和云麻4號含量較高，分別為15.55%和15.44%，除與南華大麻和云麻5號差異不顯著外，顯著高于其他品種，而含量最低的為云麻6號(0.85%)則顯著少于其余品種。多不飽和脂肪酸以云麻6號含量最高(97.94%)，分析發(fā)現(xiàn)是由于其亞油酸和α-亞麻酸豐富，均顯著高于其他品種，其他品種的多不飽和脂肪酸變幅在71.34%～78.61%之間。

多不飽和脂肪酸亞油酸和亞麻酸是人體不能自行合成的必需脂肪酸。其中，亞油酸具有降血脂、降血壓和防治心血管疾病的保健效果[11]；亞麻酸除具有降血脂、血壓，促進心血管循環(huán)作用外，還有延緩衰老、抗過敏反應(yīng)和抑制癌癥發(fā)生與轉(zhuǎn)移等作用[12-13]。本研究中大麻種子油亞油酸含量變幅為51.89%～70.37%，超過59%的有4個品種，遠超過菜籽油、橄欖油、棉籽油和大豆油[14-15]；亞麻酸含量變幅為14.37%～27.57%，明顯高于菜籽油、橄欖油、棉籽油、大豆油、紅花籽油和葵花籽油，說明大麻種子在開發(fā)高亞油酸和亞麻酸的特種保健食用油方面極具潛力和價值。

2.3 大麻種子含油量與油脂脂肪酸組成相關(guān)性分析(見表2)

由表2可知，大麻種子含油量與棕櫚酸、硬脂酸、油酸和γ-亞麻酸存在正相關(guān)，與亞油酸和α-亞麻酸存在負相關(guān)，其中與α-亞麻酸相關(guān)性達顯著水平(r=-0.612*)；α-亞麻酸除與亞油酸存在正相關(guān)外，與其余4種脂肪酸存在負相關(guān)，其中與棕櫚酸、油酸和γ-亞麻酸分別存在顯著和極顯著負相關(guān)(r=-0.597*,r=-0.569*和r=-0.835**)；γ-亞麻酸與棕櫚酸、油酸和硬脂酸、亞油酸分別呈不顯著正相關(guān)或負相關(guān)；亞油酸與硬脂酸、油酸和棕櫚酸分別存在極顯著和顯著負相關(guān)(r=-0.896**，r=-0.805**和r=-0.734*)；油酸與棕櫚酸、硬脂酸存在極顯著正相關(guān)(r=0.916**,r=0.841**)；硬脂酸與棕櫚酸存在顯著正相關(guān)(r=0.773*)。由此表明，通過改良提高大麻種子含油量可促進油酸和γ-亞麻酸相應(yīng)增加，但不利于亞油酸，尤其是α-亞麻酸的積累增長。

表2 大麻種子含油量與油脂脂肪酸組成相關(guān)性分析

注：*表示顯著相關(guān)(P<0.05)； ** 表示極顯著相關(guān)(P<0.01)。

2.4 大麻種子油與其他植物油脂肪酸比較(見表3)

表3 各種植物種子油脂肪酸比較[14-15] %

由表3可知，大麻種子油不飽和脂肪酸含量除與紅花籽油和葵花籽油相當外，明顯高于棉籽油、橄欖油和大豆油，分別高18.3個百分點、8.5個百分點和7.5個百分點。在其不飽和脂肪酸中，亞麻酸含量高達19.9%，明顯高于其他作物種子油，亞油酸含量則明顯超出菜籽油和橄欖油，也優(yōu)于棉籽油和大豆油。大麻種子油飽和脂肪酸中棕櫚酸含量高于葵花籽油和菜籽油，但明顯低于棉籽油、橄欖油和大豆油；硬脂酸則除與棉籽油和菜籽油相當外，明顯少于其他油脂，較大豆油和葵花籽油更甚。由此表明，大麻種子油含有較為合理的脂肪酸組成結(jié)構(gòu)，符合食用油要求，可作為理想保健植物油加以開發(fā)利用。

3 結(jié) 論

研究表明，不同大麻種子含油量變幅為30.14%～36.10%，超過34.20%的達5個品種，說明將大麻種子開發(fā)為食用植物油料極具潛力。大麻種子油脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸等組成，其中以不飽和脂肪酸為主，含量變幅為86.89%～98.79%。汾麻3號和云麻4號單不飽和脂肪酸含量豐富，均高于15%，云麻6號多不飽和脂肪酸含量最高，達97.94%，表明這些品種種子對開發(fā)相應(yīng)高脂肪酸油及其他特殊用途極具開發(fā)價值。相關(guān)分析表明，大麻種子含油量與亞油酸、α-亞麻酸呈負相關(guān)，與棕櫚酸、硬脂酸、油酸、γ-亞麻酸呈正相關(guān)，與α-亞麻酸達顯著水平。分析可見，大麻種子油含有豐富的人體必需脂肪酸，符合人們對健康的需求，可作為特種保健多用途資源開發(fā)利用。目前，歐洲、加拿大等國外公司已開發(fā)出大麻種子油產(chǎn)品，如食用油、護膚品等，而國內(nèi)大麻種子綜合利用研究尚處于初級階段，若能依托我國豐富大麻資源和廣闊的消費市場，大力開發(fā)大麻種子食用油、工業(yè)用油、護膚品、保健食品等，必將進一步促進大麻產(chǎn)業(yè)蓬勃快速發(fā)展。

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Oil content and fatty acid composition of hemp seed

MENG Guiyuan1,SUN Fang2, ZHOU Jing1,2, SUN Huanliang2,TANG Ting1, LI Mengyang1

(1.College of Agriculture and Biotechnology, Hunan University of Humanities, Science and Technology，Loudi 417000, Hunan, China；2.College of Agriculture,Hunan Agriculture University,Changsha 410128, China)

In order to investigate the development and utilization value of hemp seed oil, the seed oil content, fatty acid composition and their correlation were studied and analyzed by Soxhlet extraction method and gas phase chromatography. The results showed that oil content of hemp seed was higher, up to 36.10%，of which more than 34.20% of the species reached five. Hemp seed oil was mainly composed of palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid,γ-linolenic acid andα-linolenic acid. The content of unsaturated fatty acid was 86.89%-98.79%, and its average value was 89.50%. The content of polyunsaturated fatty acid was high, and its average value was 77.05%, of which linoleic acid content more than 59% had four varieties. The average value of linolenic acid content was 19.90%, of whichα-linolenic acid content more than 20% of the species reached five. Correlation analysis showed that the oil content of hemp seed was negatively correlated with linoleic acid andα-linolenic acid, positively correlated with oleic acid andγ-linolenic acid, and the relationship betweenα-linolenic acid and oil content reached significant level. Comprehensive analysis showed that hemp seed oil had high oil content and rich unsaturated fatty acid, and its linolenic acid content was higher than that of many edible vegetable oils, which had good development and utilization prospects. Theγ-linolenic acid of Yunma No.4 and the linoleic acid andα-linolenic acid of Yunma No.6 were abundant, significantly higher than those of other cultivars, showing that these two species had important application value for developing corresponding high fatty acid health food, special vegetable oil and quality breeding research.

hemp seed; oil content; fatty acid; correlation

2016-07-12

全國公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201003021)；湖南省高校農(nóng)藥無害化應(yīng)用重點實驗室資助

孟桂元(1977)，男，副教授，博士，主要從事作物與種子生理生化研究(E-mail)mengguiyuan@126.com。

孫煥良，教授，博士生導(dǎo)師，博士(E-mail)shl808497@126.com；周 靜，講師，博士(E-mail)kiki010206@163.com。

TS225.1；TQ646

A

1003-7969(2017)03-0140-05