脂肪酸组成对迷迭香抗氧化剂稳定木本食用油的影响：基于加速氧化条件下挥发物的动力学与机器学习分析

为解决木本食用油氧化稳定性差的问题，研究人员系统评估了迷迭香粗提物（RCE）及其关键成分鼠尾草酸（CA）在n-9型（山茶籽油）、n-6型（文冠果油）和n-3型（牡丹籽油）油脂中的抗氧化效能。研究发现CA能广谱抑制挥发性氧化产物，而RCE在n-6型油中效果更显著；机器学习揭示了脂肪酸特异性氧化标记物的选择性抗氧化机制。该研究为天然抗氧化剂在特色木本食用油中的应用提供了科学依据。

　　

随着全球食用油供需矛盾加剧，木本油料作物因其高产量和营养价值成为战略资源。中国拥有150余种木本油料植物，如文冠果（Xanthoceras sorbifolium）和牡丹（Paeonia）籽油，其不饱和脂肪酸（UFAs）含量高达90%，但易氧化导致品质劣变。尽管合成抗氧化剂如特丁基对苯二酚（TBHQ）效果显著，其潜在健康风险促使人们转向迷迭香（Salvia rosmarinus）等天然替代品。中国科学院植物研究所团队在《Food Chemistry》发表研究，通过加速氧化实验结合机器学习，揭示了迷迭香粗提物（RCE）及其活性成分鼠尾草酸（CA）对不同脂肪酸类型木本食用油的差异化保护机制。

研究采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析山茶籽油（Coil，n-9型）、文冠果油（Xoil，n-6型）和牡丹籽油（Poil，n-3型）的脂肪酸组成，并通过动态耗氧系统监测氧化动力学。利用主成分分析（PCA）和随机森林模型筛选关键氧化标记物，同时测定丙二醛（MDA）和游离脂肪酸（FFA）含量评估氧化程度。

脂肪酸组成
GC-MS显示Coil以油酸（OA，65.0%）为主，Xoil富含亚油酸（LA，48.5%），Poil则以α-亚麻酸（ALA，42.1%）为主导。三类油的UFA占比分别为81.8%、90.3%和89.7%，为后续氧化实验奠定基础。

挥发性氧化产物抑制
CA在所有油类中均表现出广谱抑制作用，尤其对醛类（如己醛）和酮类的抑制率达60%以上；RCE在Xoil（n-6型）中对LA衍生的挥发性产物抑制效果突出，表明其选择性抗氧化特性。

机器学习模型
通过分析27种挥发性有机物（VOCs），发现LA衍生的己醛和2-庚烯醛是n-6型油的关键氧化标记物，而ALA衍生的2,4-庚二烯醛对n-3型油最具判别力。随机森林模型验证了抗氧化剂效能与脂肪酸类型的强关联性。

氧化动力学与次级产物
CA使Coil的氧化诱导期延长3倍，且MDA和FFA积累量最低。动力学参数显示CA的抗氧化效率（k_CA/k_control）与油脂自身氧化稳定性呈正相关，即在更稳定的Coil中CA效果更显著。

讨论与结论
该研究首次阐明迷迭香抗氧化剂的选择性机制：CA通过淬灭自由基和螯合金属离子发挥广谱作用，而RCE中的多酚协同效应在n-6型油中更显著。研究为定制化抗氧化方案提供理论支持，例如建议Xoil中添加RCE，而Poil优先使用CA。从产业角度看，这些发现不仅提升木本食用油货架期，还推动天然抗氧化剂在食品工业的标准化应用。

研究局限性在于未解析RCE中其他成分（如迷迭香酸）的具体作用，未来可通过组分分离进一步优化配方。总体而言，这项结合传统动力学与机器学习的工作，为精准调控油脂氧化开辟了新思路。