全 文 ：1190-1193
06/ 2011
草　业　科　学
PRA TACULTU RA L SCIENCE
28 卷 06 期
Vol.28 , No.06
高山草原地区箭筈豌豆和垂穗披碱草
脂肪酸构成研究
楚秉泉 ,毛祝新 ,傅 华
(兰州大学草地农业科技学院 农业部草地农业生态系统学重点开放实验室 ,甘肃兰州 730020)
摘要:用 GC-MS 方法对高山草原地区种植的豆科牧草箭筈豌豆 333/ A(Vicia sativa)和禾本科牧草垂穗披碱草
(E lymus nutans)中脂肪酸含量进行测定 ,分别检测到 12 种和 11 种脂肪酸。两种牧草中脂肪酸总量分别为4.84
和 4.46 g/ kg ,都含有 4种不饱和脂肪酸(UFA),其含量次序同为:α-亚麻酸>亚油酸>油酸>棕榈油酸;饱和脂
肪酸(SFA)中均为棕榈酸含量最高;UFA/ SFA 值分别为 1.34 和 2.21。垂穗披碱草与箭筈豌豆 333/A 相比 , 其
UFA 含量高(11%), SFA 含量低(33%), UFA/ SFA 是后者的 1.65 倍。本研究建立的气质联用测定脂肪酸的色
谱条件 ,各组分分离效果好 , 结果重现性高。
关键词:箭筈豌豆 333/ A;垂穗披碱草;脂肪酸;气质联用
中图分类号:S543+.9;Q946.4　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2011)06-1190-04
＊ 　脂肪酸是重要的生理活性物质 ,在机体内有特殊
的生物学效应 ,特别是不饱和脂肪酸 ,其对心脑血管
类疾病有明显的预防和治疗作用 ,对人体健康具有
重要意义[ 1-2] 。反刍动物由于其瘤胃的氢化作用 ,其
产品的饱和脂肪酸含量比较高 ,提高此类产品的消
费量将会增加患心血管疾病和其他消化代谢类疾病
的风险[ 3] 。因此 ,探索提高肉类生产过程中不饱和
脂肪酸的含量 ,是提高畜产品品质的一个重要目标 。
尽管牧草中只含有少量的脂类 ,但是它们是以牧草
为饲料的动物脂肪酸的重要来源[ 4] 。 Lo renz等[ 5]
研究表明 ,与精料饲喂相比 ,放牧可显著提高牛肉中
n-3不饱和脂肪酸含量和牛奶中共轭亚油酸的含
量 ,降低 n-6不饱和脂肪酸含量 ,因此 ,很有必要对
牧草中的脂肪酸构成进行研究。Boufaied等[ 6] 检测
了猫尾草(Phieum pratense)、黑麦草(Lol ium pe-
renne)等 12个不同物种的脂肪酸组成及其含量 ,发
现不同物种之间的脂肪酸含量差异较大 ,同一物种
不同生育期脂肪酸含量及组成也不同。李志强等[ 7]
对紫花苜蓿(Medicago sativa)、鸭茅(Dacty lis
g lomerata)等 12份牧草中脂肪酸进行了研究 ,其中
亚麻酸含量最高 ,亚油酸次之 , 其他脂肪酸含量很
少 ,豆科牧草和禾本科牧草的脂肪酸组成无明显差
别 ,且脂肪酸含量在不同生育期无显著差异 。Yo-
shida[ 8] 发现耐低温牧草不饱和脂肪酸含量较高 。
而目前对我国高海拔地区种植的牧草脂肪酸组成及
含量研究较少。因此 ,本研究以我国高山草原地区
广泛种植的箭筈豌豆(Vicia sat iva)和垂穗披碱草
(Elymus nutans)为对象 ,分析其脂肪酸含量和组
成 ,旨为这两份种质资源的开发和利用提供参考 。
1　材料与方法
1.1 试验地概况　试验区位于甘南州夏河县 ,地
理坐标为102°25′E , 35°06′N ,海拔3 049 m , ≥0 ℃
年积温 1 806 ℃·d ,年降水量为 400 ～ 500 mm ,属
于典型的高山草原 。土壤为山地黑钙土。
1.2 样品来源　垂穗披碱草地为 2008年建植 ,播
种方式为撒播 ,播种量为 15 kg/hm 2 ;箭筈豌豆为
2009 年种植 , 播种方式为条播 , 播种量为 75
kg/hm2 ,于 2009年初花期各采集鲜样 1 000 g ,用
冷冻干燥机(美国 Labconco 公司)干燥 ,粉碎 ,过 40
目筛 ,用于测定脂肪酸 。
1.3 脂肪酸前处理　称取 10 g(精确至 0.1 mg)
待测牧草 ,用索氏抽提法提取粗脂肪 ,随后将粗脂肪
和无水乙醚混合液转移至 50 mL 的圆底烧瓶中 ,于
75 ℃左右的水浴中回收溶剂 ,稍冷却后置于 40 ℃
的真空干燥箱中干燥 ,用差量法计算粗脂肪质量。
＊收稿日期:2011-04-28　　接受日期:2011-05-05基金项目:国家重点基础研究发展计划(2007CB108903)作者简介:楚秉泉(1986-),男 ,湖南常德人 ,在读硕士生 ,主要从事天然有机化学方面的研究。
E-m ail:chubq10@lz u.edu.cn通信作者:傅华　E-m ail:fuhu a@lz u.edu.cn
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再加入约为其粗脂肪质量分数 20%的十七烷酸(精
确至 0.1 mg)、4 mL 0.5 mol/ L 氢氧化钠-甲醇溶
液和少许沸石于烧瓶中 ,在冷凝回流下煮沸至脂肪
液滴消失后再持续 30 min。用移液器从冷凝管顶
部加入 5 mL 质量分数为 10%～ 15%的三氟化硼甲
醇溶液 ,继续煮沸 3 min 。将烧瓶从水浴锅中取出 ,
从冷凝管顶部加入 1 ～ 3 mL 正己烷 ,冷却至室温 ,
加入 15 mL 氯化钠饱和水溶液 ,振荡后静置 5 min ,
继续加氯化钠饱和水溶液使液面至瓶颈部 ,用胶头
滴管取上层液 ,然后再用正己烷萃取 3次 ,每次加入
正己烷 2 mL ,将上层液合并至小锥形瓶中 ,用少量
无水硫酸钠干燥后过滤 。之后用 GC-MS 仪测定脂
肪酸组成和含量[ 9] 。
1.4 脂肪酸组成和含量测定　使用美国 Agi-
lent公司 6890N 型气相色谱仪和 5975C 质谱仪 ,采
用自动进样 ,每个样品连续进样 6次。
色谱条件:采用石英毛细管柱(Agi lent DB-
FFAP ,30.0 m×250.0μm ×0.5 μm ,最高温度 250
℃),进样量为 0.2μL;分流比为 100∶1;进样口温
度为 200 ℃;程序升温从 130 ℃开始 ,以 15 ℃/min
升至 190 ℃,保持1 min ,以 8 ℃/min升至230 ℃保
持 12 min;柱流速为 1.1 mL/min;载气为高纯氦气
(99.999%)。
质谱条件:电离源为 70 eV ;离子源温度 230
℃;四级杆温度 150 ℃;界面温度为250 ℃;溶剂延
迟为 1.5 m in。
1.5 样品的测定　通过 NIS T 谱图库检索 ,并配
合脂肪酸标准物质比对 ,进行脂肪酸定性 ,通过十七
烷酸内标进行定量 。
2　结果
2.1 脂肪酸测定方法　在筛选获得的色谱条件
下 ,从箭筈豌豆 333/A和垂穗披碱草中分别检测到
12种和 11种脂肪酸 ,各成分出峰时间均匀 ,峰型好
(图 1 、图 2)。平行进样 6次 ,各组分含量相对标准
偏差均小于 3%(表 1)。
2.2 箭筈豌豆 333/A 中脂肪酸组成及含量　
箭筈豌豆 333/A 中共检测到 12种脂肪酸 ,其中不
饱和脂肪酸(UFA)4种 ,含量为 2.77 g/kg ,占脂肪
酸总量的 57.25%;饱和脂肪酸(SFA)8种 ,含量为
2.07 g/kg ,占脂肪酸总量的 42.75%;UFA/SFA为
1.34。UFA 中α-亚麻酸含量最高(1.64 g/kg),亚
油酸含量次之(0.83 g/kg),油酸和棕榈油酸含量最
低(0.22和 0.08 g/kg)。SFA 中棕榈酸含量最高
(1.34 g/kg),癸酸含量最低(0.01 g/kg),粗脂肪含
量为 14.2 g/kg(图 1 、表 1)。
2.3 垂穗披碱草中脂肪酸组成及含量　垂穗
披碱草中共检测到 11种脂肪酸 ,其中 UFA 4种 ,含
量为 3.07 g/kg ,占脂肪酸总量的 68.84%;SFA 7
种 ,含量为 1.39 g/kg ,占脂肪酸总量的 31.16%;
UFA/SFA 为 2.21。UFA 中 α-亚麻酸含量最高
(2.02 g/kg),亚油酸含量次之(0.83 g/kg),油酸和
棕榈油酸含量最低(0.17和0.05 g/kg)。SFA 中棕
图 1　箭筈豌豆 333/A 总离子流图
　注:图中 1～ 13分别代表癸酸 、十二烷酸 、肉豆蔻酸 、十四烷酸 、棕榈酸 、十七烷酸(内标)、棕榈油酸 、硬脂酸 、油酸 、亚油酸 、
α-亚麻酸 、花生酸 、山嵛酸的甲酯化物。下图同。
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图 2　垂穗披碱草总离子流图
表 1　牧草中脂肪酸组成和含量
脂肪酸 分子式
箭筈豌豆 333/A
脂肪酸组成
比例(%)
相对标准偏差
(%)
牧草中脂肪酸
含量(g/ kg)
垂穗披碱草
脂肪酸组成
比例(%)
相对标准偏差
(%)
牧草中脂肪酸
含量(g/ kg)
癸酸 C10H 22O2 0.14 0.17 0.01 ND - ND
十二烷酸 C12H 26O2 0.66 0.44 0.03 0.31 0.55 0.01
肉豆蔻酸 C14H 30O2 1.69 0.55 0.08 1.92 0.70 0.09
十四烷酸 C15H 32O2 0.28 0.23 0.01 0.46 0.57 0.02
棕榈酸 C16H 34O2 27.61 2.39 1.34 20.91 2.37 0.93
棕榈油酸＊ C16H 32O2 1.61 0.51 0.08 1.23 1.08 0.05
硬脂酸 C18H 38O2 4.65 0.69 0.22 2.92 1.61 0.13
油酸＊ C18H 36O2 4.53 2.75 0.22 3.77 2.97 0.17
亚油酸＊ C18H 34O2 17.17 1.70 0.83 18.53 2.61 0.83
α-亚麻酸＊ C18H 32O2 33.94 1.85 1.64 45.30 2.41 2.02
花生酸 C20H 42O2 4.71 2.24 0.23 2.37 1.38 0.11
山嵛酸 C22H 46O2 3.01 2.52 0.15 2.28 2.38 0.10
饱和脂肪酸 - 42.75 0.28 2.07 31.16 0.35 1.39
不饱和脂肪酸 - 57.25 0.21 2.77 68.84 0.16 3.07
　注:图 1 和图 2 中峰 7 为内标物十七烷酸的甲酯化物的峰 , 故在表中未列出;“ ND”表示未检测出;脂肪酸测定以干物质为基
础;样本量 n=6;＊为不饱和脂肪酸。
榈酸含量最高(0.93 g/kg),十二烷酸和十四烷酸含
量最低(0.01 和 0.02 g/kg),粗脂肪含量为 24.5
g/kg(图 2 、表 1)。
3　讨论与小结
本研究从箭筈豌豆 333/A 中检测到 4 种不饱
和脂肪酸和 8 种饱和脂肪酸 ,其中 11 种脂肪酸和
Cabiddu等[ 10]对 8种箭筈豌豆的研究一致 ,但该研
究还发现十七烷酸和油酸的 2种同分异构体 C18∶1
(c-9)和 C18∶1(c-11),而本研究中并未检测到十七烷
酸 ,所检测到的油酸为 C18∶1 (c-10)。箭筈豌豆
333/A中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸占总脂肪酸的
比例分别为 42.75%和 57.25%,而 Cabiddu 等[ 10]
发现箭筈豌豆中饱和脂肪酸为 49.62%～ 71.28%,
不饱和脂肪酸为 28.72%～ 50.38%。因此可以认
为 ,在高山草原地区种植的箭筈豌豆 333/A 中不饱
和脂肪酸比例更高 ,具有较高的利用价值 ,而垂穗披
碱草中检测到 4种不饱和脂肪酸和 7 种饱和脂肪
酸 ,除癸酸未被检测到外 ,其他与箭筈豌豆种类相
同 ,但不饱和脂肪酸含量更高。
两种牧草中不饱和脂肪酸均以α-亚麻酸含量
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为最高 ,亚油酸含量次之 ,油酸和棕榈油酸含量最
低 ,这和李志强等[ 7]对我国 12种牧草材料的研究结
果一致。特别是禾本科牧草垂穗披碱草与豆科牧草
箭筈豌豆 333/A 相比 , 其不饱和脂肪酸含量高
11%,饱和脂肪酸含量低 33%, UFA/SFA 是后者
的 1.65倍 。
本研究对高山草原地区广泛分布的两种牧草进
行脂肪酸分析 ,采用 GC-MS 联用技术 ,得出的结果
分离效果好 ,重现性高 ,具有一定的参考价值 ,为更
全面了解其活性成分 ,饲用资源开发等提供依据。
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Study on fatty acid of Vicia sativa and Elymus nutans in
alpine grassland region
CHU Bing-quan , MAO Zhu-xin , FU Hua
(Colleg e of Pasto ral Agriculture Science and Technolog y , Lanzhou Univ ersity;
Key Labor atory of G rassland and Ag ro-Ecosystems , Ministry o f Ag riculture , Gansu Lanzhou 730020 , China)
Abstract:The “GC-MS” method w as employed to detect the fat ty acid contents o f Vicia sativa and E lymus
nutans , which w ere planted in alpine grassland.Tw elve kinds o f fat ty acids w ere detected in V .sat iva
while eleven in E.nutans.Total fat ty acid contents w ere 4.84 g/kg and 4.46 g/kg in V.sat iva and E.nu-
tans , respectively.Four unsaturated fat ty acids(UFA)were detected in both of the grasses and the o rder
of contents w asα- Linolenic acid>Linoleic acid>Oleic acid>Palmi toleic acid.For the saturated fat ty acids
(SFA), the content o f Palmi tic acid w as the highest compared to o ther kinds.The UFA/SFA ratio w as
1.34 and 2.21 in V .sativa and E.nutans , respect ively .Compared to V .sativa , E.nutans at tained 11%
higher UFA content but 33% low er SFA , as a result , UFA/SFA ratio of E.nutans was 1.65 t ime as high
as V .sat iva.The “GC/MS” method w as pro ved to be a good method to dectect fatty acid wi th a good sep-
a rat ion of the dif ferent components and high repeatabili ty .
Key words:Vicia sativa 333/A;E lymus nutans;fat ty acid;GC-MS
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