商业亚麻籽油中反式脂肪酸、碳基化合物和生物活性次要成分的评价

背景介绍

亚麻籽油富含亚麻酸（约占50%），有助于人体健康，可降低低密度脂蛋白、抗动脉粥样硬化、抑制心律失常和抗炎等。商业亚麻籽油在精炼过程中，可去除粗油中的有害物质（如游离脂肪酸、色素和挥发物），但也损失了生物活性次要成分，导致反式脂肪酸（TFAs）的形成。TFAs对人体有较大危害，摄入量每增加2%，患冠心病的风险就会增加23%。因此，有必要对来自不同地区的商业亚麻籽油中的TFAs水平进行全面分析。另一方面，由于异构化反应非常复杂，也可能涉及水解、氧化反应和其他次要成分如天然抗氧化剂的影响。

本研究对32个来自不同地区的商业亚麻籽油样品的碳基化合物、生物活性次要成分、脂肪酸谱和质量指标进行详细的评价，以研究游离脂肪酸与亚麻籽油的化学特性（酸价（AV）、过氧化值（POV）、碳基化合物、生物活性次要成分和脂肪酸）的相关性，从而有助于更好地理解亚麻籽油中TFAs的形成的机制。

实验方法

购买32个不同的压榨亚麻籽油样品（美国（US1-4）、澳大利亚（AU1-5）、俄罗斯（RU1-5）、加拿大（CA1-4）和中国（CN1-14）），检测其AV和POV，采用超高相液相色谱检测其羰基化合物和生物活性次要成分（生育酚、植物甾醇和角鲨烯等），采用气相色谱检测脂肪酸组成。

结果与分析

所有样品AV在0.06-3.97 mg KOH/g之间，POV在2.60-13.57 meq O²/kg之间（图1）。其中未精炼样品的平均AV水平高于精炼样品，这可能是由于精炼样品中去除了原油中的游离脂肪酸。虽然样品的AV和POV都符合植物油标准，但AV和POV并不能全面评价亚麻籽油的质量，仍需确定样品中过氧化值和碳基化合物的水平。

图1. 32种商业亚麻籽油的酸价(A)和过氧化值(B)水平

 碳基化合物是在亚麻籽油储存和精炼过程中二次氧化产生的醛类和醛类物质（图2）。除丙烯醛和癸醛外，样品中可检测到13种碳基化合物。乙醛、丙酮、丙醛、反式2-己烯醛、己醛、反式2-非烯醛是亚麻籽油中主要的碳基化合物，其中反式-2-非烯醛是亚麻籽油中最主要的醛，含量范围为13.23-74.46 µg/g，而反式-2-己烯醛、丙醛和丙酮含量较低。碳基化合物的组成可能与亚麻籽油的脂肪酸谱有关，反式-2-己烯醛、丙醛和丙酮主要来自n-3多不饱和脂肪酸，己烯醛主要来自n-6多不饱和脂肪酸，反式-2-非烯醛通常同时来自n-3和n-6不饱和脂肪酸。简而言之，32个亚麻籽油样品中形成的碳基化合物含量较低，没有发现丙烯醛如丙烯醛等典型毒性产物。

图2. 32种商业亚麻籽油中的乙醛、己醛、丙酮(A)、丙醛、2-己烯和2-2-非烯(B)在分布曲线

所有亚麻籽油样品中以γ-生育酚为主，含量为248.21-516.82 mg/kg，α、β、δ-生育酚含量较低。在所有亚麻籽油样品中均发现四种单体植物甾醇，主要植物甾醇为β-谷甾醇（762.40-1374.34 mg/kg）和油菜甾醇（521.19-897.36 mg/kg），其次是豆甾醇和油菜甾醇，样品中的角鲨烯含量为23.15-117.38 mg/kg。

32个分析的亚麻籽油样品中亚麻酸（31.13-58.58%）含量较高，其次是油酸（15.32-26.77%）和亚油酸（14.30-36.41%）。主要反式脂肪酸为C18: 3 TFAs，含量范围为0.36-4.70 g/100 g，且精制样品中TFAs的平均水平高于未精炼样品。

基于上述结果，剔除异常样品进行相关性分析，建立其余亚麻籽油样品中TFAs、FAs、质量指标、碳基化合物和生物活性次要组分之间的相关性（图5）。结果表明，C18: 3 TFAs与AV、丙酮、反式2-壬烯醛、油菜甾醇和α-亚麻酸呈显著负相关（p<0.01），与两个C18: 3反式异构体之间的显著正相关（p<0.01）。可能是由于不饱和脂肪酸的氧化和异构化之间的竞争关系。

 图3. 纯亚麻籽油样品中主要评价指标之间的Pearson相关系数

结论

本研究研究了商业亚麻籽油TFA的发生情况和化学特性（AV、POV、碳基化合物、生物活性次要成分和脂肪酸）。此外，亚麻籽油中主要的TFA异构体为C18: 3 TFAs，总TFA含量为0.36~4.70 g/100 g。通过分析化学指标与游离脂肪酸之间的相关性，发现C18: 3游离脂肪酸与AV、丙酮、反式2-壬烯醛、油菜甾醇和α-亚麻酸呈显著负相关，与两个C18: 3反式异构体之间呈显著正相关。本研究全面探究了亚麻籽油的脂肪酸，后续研究应聚焦于亚麻籽油精炼过程中TFAs的形成和抑制，从而降低TFAs的危害。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130930

供稿人：

李甜